第5章 第1节 课时1 硫和二氧化硫-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

第五章　化工生产中的重要非金属元素 第一节　硫及其化合物 第1课时　硫和二氧化硫 学习目标 素养解读 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质。 2．了解二氧化硫与水反应的可逆性，二氧化硫的漂白性及其与氯水的漂白原理的不同 1.通过元素周期表分析硫和氯的性质的相似性和递变性，并通过实验验证硫的化学性质。 2．利用二氧化硫在日常生活中的应用和对环境的危害认知，增强学生的环保意识，培养社会责任感 任务一　硫 1．硫元素 周期表中位置 原子结构示意图 非金属性 第三周期 第ⅥA族 比氧弱 2.硫的物理性质 俗称 色、态 溶解性 硫黄 黄色晶体，质脆 难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 3.硫的化学性质 (如H2S)(如SO2)、 (1)S的氧化性 ①S与Fe反应：S+FeFeS。 ②S与Cu反应：S+2CuCu2S。 ③S与H2反应：S＋H2H2S。 [点拨] 硫与变价金属反应生成低价态的金属硫化物，如FeS、Cu2S，而Cl2与变价金属反应生成高价态的金属氯化物，如FeCl3、CuCl2，通过生成物的价态高低，可以比较Cl2和S的氧化性强弱。 (2)S的还原性 S与O2反应：S+O2SO2。 [点拨] ①硫在空气中燃烧，火焰为淡蓝色；在O2中燃烧，火焰为明亮的蓝紫色。 ②硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。 (3)S的歧化反应 S与热的NaOH溶液反应的化学方程式为3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 [点拨]做完硫粉和铁的实验，沾在试管上的硫粉可以用CS2或热的NaOH溶液洗涤。 [开拓思维] “丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”的意思是红色的硫化汞晶体(丹砂)在空气中灼烧有汞和硫蒸气生成；汞和硫在一起研磨生成黑色硫化汞。请写出该反应的化学方程式。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：HgSHg＋S、Hg＋S===HgS。 【对点练】 1．“硫黄原是火中精，朴硝一见便相争”中硫黄即硫单质。下列说法中正确的是(　　) A．根据化合价可知，S在化学反应中只能作还原剂 B．硫单质可以溶于热碱，体现氧化性和还原性 C．过量的硫与铜反应生成CuS，表现硫单质的氧化性 D．S＋O2SO2，S被氧化，作氧化剂 解析：选B。S单质的化合价为0，是中间价态，故S既可作氧化剂，又可作还原剂，A错误；硫和热碱液反应生成金属硫化物、亚硫酸盐和水，既体现氧化性，又体现还原性，B正确；硫的氧化性较弱，与变价金属化合时，只能生成低价态金属硫化物，如S与Fe、Cu反应，生成FeS、Cu2S，C错误；反应中S被氧化，化合价升高，作还原剂，D错误。 2．实验室洗涤试管壁上附着的硫单质，常用两种方法。 (1)物理方法：用CS2洗涤，利用单质硫的性质为__________________________。 (2)化学方法：用热的NaOH溶液洗涤，该反应原理为 3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在该反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________，写出上述反应的离子方程式：_____________________________________________。 (3)向上述(2)反应的溶液中再加入适量的稀H2SO4，会产生淡黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：_______________________________________________。 答案：(1)易溶于CS2 (2)2∶1　3S＋6OH－＋3H2O (3)2S2-＋＋6H＋===3S↓＋3H2O 任务二　二氧化硫 生活中的草编制品经处理后会变为漂亮的白色，但经过风吹日晒又恢复到原来的黄色。你知道是如何漂白草编制品的吗？为什么一段时间后又变为黄色？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：生产中利用二氧化硫漂白草编制品，但二氧化硫的漂白效果不稳定，受到日光照射后又恢复原来的颜色。 1．物理性质 颜色 气味 状态 密度 毒性 水溶性 无色 刺激性气味 气体 比空气大 有毒 易溶于水，体积比为1∶40 2.化学性质 (1)具有酸性氧化物的性质 ①与H2O反应：SO2＋H2O⥫⥬H2SO3。 ②与碱(如NaOH)反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。 (2)还原性 与O2反应：2SO2＋O22SO3。 SO3也是酸性氧化物，SO3与H2O反应：SO3＋H2O===H2SO4。 (3)氧化性 与H2S反应：SO2＋2H2S===3S＋2H2O。 (4)漂白性 ①漂白原理：SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。 ②实例：将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后溶液又变红色。 3．可逆反应 (1)正反应：向生成物方向进行的反应。 (2)逆反应：向反应物方向进行的反应。 (3)可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 4．用途 (1)工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等。 (2)SO2可用于杀菌、消毒，还是一种食品添加剂。 【易错辨析】 (1)SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应(√) (2)SO2可使溴水褪色，是因为SO2有漂白性(×) (3)某气体通入品红溶液后，品红溶液褪色，则该气体一定是SO2(×) (4)SO2通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊先变红后褪色(×) 在酿造葡萄酒的过程中面临两大问题：一是葡萄汁发酵过程中产生的杂菌会影响葡萄酒的酿造和保存；二是葡萄酒中含有的还原性物质一旦被氧化，葡萄酒的果香味会消失，影响口感。二氧化硫能完美地解决这两大问题。葡萄酒中的二氧化硫一部分是葡萄汁发酵过程中产生的，但由于量少，不能完全解决问题，需要额外添加。 问题1.为什么二氧化硫能够解决酿造葡萄酒过程中出现的两大难题？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：二氧化硫是一种防腐剂，具有抗氧化和抗菌的作用，能够杀菌、消毒，所以能够去除葡萄汁发酵过程中产生的杂菌；二氧化硫具有较强的还原性，能够防止葡萄酒中的还原性物质被氧化。 问题2.检测二氧化硫的含量是葡萄酒厂和相关食品质检部门的重要工作。某种检测方法用到硫酸溶液、碘水、淀粉溶液等试剂，书写该方法涉及的化学反应的离子方程式，该反应为什么可以检测出二氧化硫的含量？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋＋2I－。淀粉溶液遇到碘单质变蓝色，可以向一定体积的待测葡萄酒中加入适量淀粉溶液，然后向溶液中滴加一定浓度的碘水，根据消耗碘水的体积计算二氧化硫的含量。 【要点归纳】 一、常见的漂白剂及漂白原理 1．常见的漂白剂及漂白原理 类型 吸附型 氧化型 化合型 举例 活性炭 氯水、漂白粉(液)、次氯酸 二氧化硫 漂白原理 吸附漂白 利用次氯酸的强氧化性进行漂白 与有色物质化合生成不稳定的无色物质 变化类型 物理变化 氧化还原反应 化学变化 漂白特点 部分吸附，可重复使用 不可逆 加热恢复原色 能漂白的物质 一般用于溶液漂白 可漂白所有有机色质 具有选择性，如品红、棉、麻、草等 2.SO2和新制氯水漂白作用的比较 [思考] (1)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，能说明SO2具有漂白性吗？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)若将等物质的量的SO2和Cl2同时通入品红溶液中，溶液的漂白性是“强强联合”吗？为什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)“将SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液褪色”能说明SO2有漂白性吗？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 提示：(1)不能说明，这些是SO2还原性的体现。 (2)不是。因为将等物质的量的SO2和Cl2相混合后，在溶液中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。 (3)SO2不能漂白酸碱指示剂，SO2气体能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原理是SO2和NaOH溶液反应，使溶液碱性变弱，而不是因为SO2具有漂白性。 二、SO2和CO2的比较 1．性质的比较 (1)物理性质 项目 SO2 CO2 气味 有刺激性气味 无味 毒性 有毒 无毒 溶解性 易溶于水 能溶于水 (2)化学性质 项目 SO2 CO2 与水的反应 SO2＋H2O⥫⥬H2SO3 CO2＋H2O⥫⥬H2CO3 与碱的反应 将SO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O、CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2 将CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O、CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2 氧化性 SO2＋2H2S===3S＋2H2O CO2＋C2CO 还原性 SO2能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水、O2等氧化剂氧化，如2SO2＋O22SO3 － 漂白性 有，不稳定 － 2.鉴别——“六用一不用” (1)“六用” 闻气味 SO2有刺激性气味，而CO2没有 通入红色品红溶液 能褪色的是SO2，否则为CO2 通入H2S溶液中 产生淡黄色浑浊的是SO2(SO2＋2H2S===3S＋2H2O)，否则为CO2 通入橙色溴水中 能褪色的是SO2(Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，否则为CO2 通入硝酸酸化的硝酸钡溶液 有白色沉淀的是SO2，没有的是CO2 通入KMnO4溶液 能褪色的是SO2，否则为CO2 (2)“一不用”：不能用澄清的石灰水，因为两种气体都能使澄清石灰水变浑浊，过量时又变澄清。 3．检验SO2和CO2同时存在的一般流程 流程设计 检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 [注意]有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。 【典例分析】 【典例】 在探究SO2水溶液成分和性质的实验中，下列实验现象或实验结论正确的是(　　) 选项 操作 现象 结论 A 向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末 有气泡产生 SO2水溶液呈酸性 B 向SO2水溶液中加入H2S溶液 有淡黄色沉淀产生 SO2具有还原性 C 向SO2水溶液中加入NaOH溶液 无明显现象 SO2与NaOH溶液不反应 D 向SO2水溶液中加入紫色石蕊试液 溶液变红色后不褪色 SO2有酸性，没有漂白性 解析：选A。SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3与NaHCO3反应生成CO2，酸性H2SO3>H2CO3，即SO2水溶液呈酸性，A正确；向SO2水溶液中通入H2S气体，发生反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，SO2是氧化剂，具有氧化性，B错误；SO2是酸性氧化物，可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O，C错误；SO2的水溶液可以使紫色石蕊试液变红，说明SO2的水溶液具有酸性，但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂，故石蕊试液变红后不褪色，不能说明SO2没有漂白性，D错误。 【对点练】 3.下列离子方程式正确的是(　　) A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋ B．向氯水中通入少量SO2：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋ C．将SO2通入饱和NaHCO3溶液中：2H＋＋===H2O＋CO2↑ D．将SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2+===BaSO3↓＋2H＋ 解析：选B。SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和水，反应离子方程式为SO2＋＋H2O，A项错误；H2SO3的酸性比H2CO3强，SO2通入饱和NaHCO3溶液中，反应的离子方程式为SO2＋＋CO2或SO2＋＋H2O，C项错误；H2SO3酸性比盐酸弱，故SO2通入BaCl2溶液中不反应，D项错误。 4．吸烟有害健康，因为香烟烟雾中含有CO、CO2、SO2、H2O等气体，用①无水硫酸铜，②澄清石灰水，③红热氧化铜，④生石灰，⑤品红溶液等可将其一一检出，检出的正确顺序是(　　) A．混合气→①→⑤→②→①→④→③ B．混合气→③→④→⑤→⑤→① C．混合气→①→⑤→⑤→②→④→③ D．混合气→②→⑤→①→④→③ 解析：选C。利用红热氧化铜检验CO，利用品红溶液检验SO2并排除SO2的干扰，利用澄清石灰水检验CO2，利用无水硫酸铜检验H2O(g)，考虑排除干扰因素，正确的操作顺序为检验H2O(g)→检验并除去SO2→检验是否仍有SO2→检验CO2→干燥气体→检验CO，故只有C符合要求。 课堂加练·课后检测 【课堂加练题组】 1．下列关于硫及其化合物的叙述正确的是(　　) A．可用硫熏蒸处理馒头、银耳等食品以防腐 B．硫在足量的空气中燃烧生成大量的SO3 C．可在葡萄酒中添加微量的二氧化硫 D．向SO2的水溶液中滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成 解析：选C。SO2是一种食品添加剂，但SO2有毒性，要严格控制其使用量，不能用硫熏蒸处理馒头、银耳等食品，A错误；硫在足量的空气中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，B错误；将微量的SO2添加到葡萄酒中，可起到杀菌、抗氧化的作用，C正确；由于H2SO3的酸性比HCl的酸性弱，向SO2的水溶液中滴加CaCl2溶液，不能生成白色沉淀，D错误。 2．CO2气体中含有少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，将气体通过图中的洗气瓶，则甲、乙两瓶中所装的试剂应该是(　　) A．甲为NaOH溶液，乙为浓H2SO4 B．甲为浓H2SO4，乙为NaOH溶液 C．甲为饱和NaHCO3溶液，乙为浓H2SO4 D．甲为浓H2SO4，乙为饱和Na2CO3溶液 解析：选C。要得到干燥纯净的CO2，应先除去SO2再进行干燥。SO2、CO2都与NaOH溶液反应，所以应用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2，再用浓H2SO4干燥，C项符合题意。 3．(2024·四川宜宾二模)下列离子方程式中，正确的是(　　) A．过量SO2通入Na2CO3溶液：＋2SO2＋H2O===＋CO2 B．SO2通入石灰乳：Ca2+＋2OH－＋SO2===CaSO3↓＋H2O C．向H2SO3溶液中滴入CaCl2溶液：＋Ca2+===CaSO3↓ D．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液：SO2＋Ca2+＋2ClO－＋H2O===CaSO3↓＋2HClO 解析：选A。石灰乳不能拆成离子形式，B错误；二者不发生反应，C错误；具有还原性的二氧化硫与具有强氧化性的次氯酸钙溶液发生氧化还原反应，不能发生复分解反应，D错误。 4．某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。 请回答下列问题： (1)装置A中盛放亚硫酸钠(Na2SO3)的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为___________________________________________________。 (2)实验过程中，装置B中紫红色变为无色，说明SO2具有________(填“氧化性”或“还原性”)，C中无色溶液中出现黄色浑浊，说明SO2具有______(填“氧化性”或“还原性”)。 (3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象_________________________________________________________________。 (4)尾气可以用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式为__________________。 答案：(1)圆底烧瓶　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)还原性　氧化性　(3)品红溶液褪色后关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 (4)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$