3.2.1自然界中的硫 二氧化硫 课件 2024-2025学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第3章　物质的性质与转化 第2节　硫的转化 第1课时　自然界中的硫　二氧化硫 素养目标 学习要点 1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,能从宏观和微观相结合的视角认识硫及其重要化合物的主要性质。 2.能根据题给信息,明确探究目的和原理,设计实验方案,分析解决实验中出现的问题,得出正确的实验结论,逐步提升科学探究与创新意识。 3.应用氧化还原反应原理和实验,研究硫及其重要化合物间的转化关系,培养证据推理与模型认知的意识。 硫元素的两种存在形态:游离态、化合态。 二氧化硫三种性质:还原性、氧化性、漂白性。 一个图:硫及其化合物的“价—类”二维图。 知识点一　自然界中的硫 基础落实•必备知识全过关 知识点一　自然界中的硫 一、自然界中的硫 1.硫元素的存在形态 火山口 FeS2 Na2SO4·10H2O 2.自然界中不同价态硫元素之间的转化 CaSO4·2H2O 教材拓展 (1)常见含硫矿物及主要成分 硫铁矿(黄铁矿):FeS2 黄铜矿:CuFeS2。 石膏:CaSO4·2H2O。 芒硝:Na2SO4·10H2O。 重晶石:BaSO4。 胆矾:CuSO4·5H2O。 绿矾:FeSO4·7H2O。 (2)黑火药的组成与化学反应 黑火药的主要成分为硫黄、硝石和木炭,其爆炸时发生反应的化学方程式为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。 名师点拨 (1)硫与大多数金属反应均需要加热,但反应开始后,不需要加热便可继续进行。 (2)硫单质与氧气反应,无论氧气是否足量,反应都只能生成SO2,不能生成SO3。 (3)0价是硫元素的中间价态,硫与热的碱液反应时既表现氧化性又表现还原性:3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O(硫单质的歧化反应)。 深度思考 写出Fe与氯气反应的化学方程式,并比较硫、氯气氧化性的强弱,说明理由。 提示 2Fe+3Cl2 2FeCl3,氯气将铁氧化成+3价,而硫只能将铁氧化成+2价,说明氧化性:Cl2>S。 二、认识硫单质 1.实验探究——硫单质的性质 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 取少量硫粉放入试管中,观察它的颜色、状态;在酒精灯上加热   硫粉是黄色或淡黄色的固体,加热一会儿便熔化成液体 硫单质为黄色或淡黄色固体,熔点不高 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 把研细的硫粉和铁粉按一定比例混合均匀,放在石棉网上堆成条状或下图所示形状。用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时移开玻璃棒 移开玻璃棒后,混合物仍然保持红热状态继续反应,生成黑色固体 硫单质具有氧化性: Fe+S FeS(黑色固体) 说明该反应是放热反应 实验操作 实验现象 结论及化学方程式 取少量硫粉放入燃烧匙中,将燃烧匙放在酒精灯上加热至硫粉熔化并燃烧后,迅速伸入盛满氧气的集气瓶(底部有少量水)中   伸入集气瓶中后,熔化的硫粉继续燃烧,发出蓝紫色火焰,可闻到刺激性气味 硫单质具有还原性: S+O2 SO2 2.物理性质 俗称 色、态 熔、沸点 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 　 　　　　固体  都不高 很脆   微溶   3.同素异形体 黄色(或淡黄色) 不溶 易溶 元素 单质 正交硫和单斜硫 4.化学性质 既表现 氧化性 又表现 还原性 与热的碱 溶液反应 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O    可用于除去试管上附着的硫 5.用途:硫黄主要用于制造　　　　、　　　　、　　　　及杀虫剂,还用于制造火药、烟花爆竹等。  硫酸 化肥 火柴 名师点拨 (1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质: (2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。 (3)常见的黄色固体有硫单质,还有淡黄色的Na2O2、AgBr固体。 正误判断 (1)硫元素在自然界中既存在化合态,又存在游离态。(　　) (2)由相同元素组成的结构不同的物质就是同素异形体。(　　) (3)要洗涤试管壁上附着的硫单质,不能用水洗,要用CS2洗涤。(　　) (4)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS。(　　) (5)单质硫在足量的纯氧中燃烧,其氧化产物可能为SO3。(　　) √ × √ × × 重难突破•能力素养全提升 探究角度1 自然界中不同价态硫元素之间的转化 例1 下图有关硫元素循环说法不合理的是(　　) A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2 B.动物尸体腐败过程产生的H2S气体会 进入大气 C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又 发生还原反应 D.大气中的硫元素会全部转化成H2SO4 随雨水降到土壤里 D 解析 煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2,A正确;动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气,B正确;循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应,C正确;大气中的硫元素部分转化为H2SO4随雨水降到土壤里,也有部分硫元素转化为硫酸盐,D错误。 [对点训练1] 硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.火山喷发、森林火灾会产生SO2 B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环 C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D.硫在自然界的循环过程涉及氧化还原反应 B 解析 由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2,A正确;动、植物和微生物残体的腐败会产生H2S,H2S可转化为SO2,因此氢、氧两种元素参与了硫的循环,B错误;SO2会污染环境,所以工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,C正确;由图可知,H2S→SO2,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,因此硫在自然界的循环过程涉及氧化还原反应,D正确。 探究角度2 硫的性质 例2 (2024安徽淮北师大附中高一月考)下列关于硫的叙述中不正确的是 (　　) A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去 B.硫单质在空气中燃烧,当空气少量时生成SO2,空气过量时生成SO3 C.化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因 D.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作 B 解析 硫是一种不溶于水的黄色晶体,易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,A不符合题意;硫单质在空气中燃烧生成SO2,B符合题意;化石燃料中含有大量硫元素,在空气中燃烧会释放大量二氧化硫气体,因此化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因,C不符合题意;硝酸钾易溶于水,木炭和硫单质不溶于水,因此可以先将固体溶于水,然后过滤,再将滤渣溶于二硫化碳,然后过滤分离硫单质和木炭,D不符合题意。 [对点训练2] (2024山东菏泽一中高一月考)下列说法错误的是(　　) A.硫在自然界中能以硫化物和硫酸盐的形态存在 B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物 C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理 D.S2、S4、S8互为同素异形体,性质完全相同 D 解析 自然界中硫的存在形式有游离态和化合态,单质硫主要存在于火山周围的地域中,以化合态存在的硫多为矿物,可分为硫化物矿和硫酸盐矿,故A正确;硫单质具有弱氧化性,硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物,故B正确;汞蒸气有毒,汞和硫反应生成硫化汞,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理,故C正确;S2、S4、S8互为同素异形体,但是性质不完全相同,故D错误。 知识点二　实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 基础落实•必备知识全过关 知识点二　实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 一、实验探究不同价态硫元素之间的转化 1.不同价态的硫元素形成的物质及性质预测 根据氧化还原反应规律,不同价态的同一元素,如果处于最低价态,只表现还原性;如果处于最高价态,只表现氧化性;如果处于中间价态,则既具有氧化性,又具有还原性。而硫元素的化合价有-2价、0价、+4价和+6价,它们之间可以相互转化。 价态 -2 0 +4 +6 物质 硫化氢、硫化物 硫单质 二氧化硫、亚硫酸、亚硫酸盐 三氧化硫、硫酸、硫酸盐 性质 预测 处于最低价态,只有还原性 处于中间价态,既有氧化性,又有还原性 处于中间价态,既有氧化性,又有还原性 处于最高价态,只有氧化性 2.实验探究:不同价态硫元素之间的转化 (1)实验原理 不同价态硫元素之间的转化,是通过氧化还原反应来实现,低价态的硫向高价态转化时需加入　　　　　,高价态的硫向低价态转化时,需加入 　　　　　。  (2)实验方案及实施 氧化剂 还原剂 淡黄色 还原 单质硫 淡黄色 还原 单质硫 紫红色褪去 氧化 淡黄绿色褪去 氧化 逐渐溶解 气体 褪色 还原 SO2 二、不同价态硫元素的性质及转化 1.硫及其化合物的“价—类”二维图 2.硫及其化合物之间的联系 (1)含有相同价态硫元素的物质,通过酸碱反应规律加以联系,如: (2)含有不同价态硫元素的物质,通过氧化还原反应规律加以联系,如: 把以上两条规律建立的联系结合起来,即形成了硫及其化合物的完整的知识网络。 名师点拨 硫单质及其化合物之间的转化规律 (1)邻位价态原则 当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到相邻的价态,即台阶式升降,可用下图表示: (2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (3)归中规律 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,如2H2S+SO2══3S↓+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO4══3Na2SO4+3S↓+3H2O。 (4)含硫物质的连续氧化规律 深度思考 亚硫酸钠在食品工业用作漂白剂、防腐剂、疏松剂、抗氧化剂,也用于医药合成,生产脱水蔬菜时用作还原剂,实验室用于制备二氧化硫。选取现有试剂:氯水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液,证明Na2SO3中+4价的硫既有氧化性又有还原性。 (1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有　　　 　　　,实验现象是　　　 　,反应的离子方程式为　  　 。 (2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有 　　　　　 　　　　　　,实验现象是　　　　　　　　　,反应的离子方程式为　  　。  氯水、Na2SO3溶液 氯水褪色 稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液 产生淡黄色沉淀 重难突破•能力素养全提升 探究角度 不同价态含硫物质的性质与转化 例题 (2024江苏南航苏州附中高一测试)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度,下图是硫及其部分化合物的“价—类”二维图。 回答下列问题: (1)图中七种物质中,属于非电解质的是　　　　 　(填化学式)。  (2)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 可选用的实验药品如下:①Na2SO3溶液;②浓硫酸;③Na2S溶液;④稀硫酸;⑤酸性KMnO4溶液;⑥品红溶液;⑦铜片。 SO2、SO3 a.实验ⅰ选择的试剂是　　　　　(填序号),证明实现转化的现象是 　　　　　　　　　　　　　。  b.实验ⅱ实现了+4价和-2价S向0价S的转化,每生成3 mol硫单质,转移的电子数为　　　　　　。  c.实验ⅲ中发生反应的化学方程式是   　。  ①⑤ 酸性KMnO4溶液褪色 4NA Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 解析 (1)非金属氧化物属于非电解质。 (2)a.实验ⅰ预实现+4价硫元素转化为+6价硫元素,即硫元素被氧化,必须加强氧化剂,所给试剂中,酸性KMnO4溶液符合题意,该转化中利用了Na2SO3的还原性,实验现象是酸性KMnO4溶液褪色;b.实验ⅱ实现了+4价和-2价硫向0价硫的转化,可以向Na2SO3与Na2S的混合溶液中加入稀硫酸,离子方程式为 +2S2-+6H+══3S↓+3H2O,亚硫酸钠中硫元素由+4价到0价,硫化钠中硫元素由-2价到0价,每生成3 mol硫单质,转移的电子数为4NA;c.实验ⅲ中发生的反应为Cu和浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。 【变式设问】 (1)将SO2气体通入H2S的水溶液变浑浊,该反应中氧化产物和还原产物的质量比为　 。  (2)从氧化还原的角度分析,欲制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),下列方案合理的是　　　　　(填字母)。  a.S和Na2SO3 b.SO2和浓硫酸 c.SO2和Na2SO3 d.Na2SO3和Na2SO4 2∶1 a 提示 (1)将SO2气体通入H2S的水溶液变浑浊,化学方程式为SO2+2H2S══3S↓+2H2O,3个S中有2个是氧化产物,1个是还原产物,氧化产物和还原产物的质量比为2∶1。 (2)Na2S2O3中硫元素化合价为+2价,从氧化还原角度分析,反应物中硫元素的化合价一个比+2价高,一个比+2价低,故a合理。 [对点训练] 某化学小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 任务Ⅰ:从以下试剂中选择合适的试剂实现S(+6)→S(+4)的转化。 试剂清单:①浓硫酸、②稀硫酸、③酸性KMnO4溶液、④Na2SO3溶液、⑤Cu、⑥品红溶液。 (1)写出实现转化的化学方程式:  　。 (2)设计实验,证明实现了该转化(写出操作和现象):   　。 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色,加热又恢复红色 任务Ⅱ:实现硫元素在0、+2、+4价之间的转化。 查阅资料:+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应。 (3)过程ⅰ中加入的物质是　　　　　　　,该转化利用SO2具有 　　　　　　　　(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)的性质。 (4)过程ⅱ中试剂X为　　　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。  (5)写出过程ⅲ反应的离子方程式:　 　　　　　　　　　　　　　。  NaOH溶液 酸性氧化物 还原剂 解析 (1)铜和浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O。 (2)证明实现S(+6)→S(+4)的转化,只要证明有SO2生成即可。 (3)SO2是酸性氧化物,与碱反应生成盐和水,根据过程ⅰ可知,SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3。 (4)Na2SO3中硫元素的化合价为+4价,Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价, Na2SO3→Na2S2O3过程中,硫元素的化合价降低,所以实现过程ⅱ转化需要加还原剂。 (5)Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价,根据“+2价硫在酸性条件下不稳定,易发生自身氧化还原反应”和“产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体”可知, 与H+反应生成了S、SO2和H2O,反应的离子方程式为2H++ ══S↓+SO2↑+H2O。 知识点三　二氧化硫的性质及用途 基础落实•必备知识全过关 知识点三　二氧化硫的性质及用途 一、二氧化硫的性质 1.物理性质　　 有色、有味、有毒 二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水。 2.二氧化硫性质探究 实验操作         实验现象 溶液红色　　 , 有　　　　　生成 溶液　　　　,加热后溶液　　　　　  产生　　色沉淀  淡黄绿色褪去,产生　　　　沉淀  实验结论 SO2属于 　　　　　　　  SO2具有　 　　,能与品红生成无色化合物,但生成的化合物　　　　　  SO2具有 　　　　性,可被H2S 　　 　为S SO2具有 　 　性,可被新制氯水 　　　成 　　　　　  变浅 白色沉淀 褪色 恢复红色 淡黄 白色 酸性氧化物 漂白性 不稳定 氧化 还原 还原 氧化 3.SO2的化学性质 (1)酸性氧化物的通性 ①与水反应 不能使酸碱指示剂褪色 向紫色石蕊溶液中通入SO2,溶液变　　　　,微热,溶液变紫色。二氧化硫与水反应的化学方程式为　 。  ②与碱反应 二氧化硫与NaOH溶液反应的化学方程式: 碱过量:　　　　　　　 　　　　　;  SO2过量:　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③与碱性氧化物反应 二氧化硫与氧化钙反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。 红色 H2O+SO2 H2SO3 2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O NaOH+SO2══NaHSO3 CaO+SO2══CaSO3 (2)氧化性:SO2+2H2S══3S+2H2O(气体或溶液中均可进行) (3)还原性:2SO2+O2 2SO3; 被Cl2、Br2、I2、Fe3+、KMnO4、HNO3等强氧化剂氧化生成 。如:SO2+X2+2H2O══H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)。 (4)漂白性:SO2可以使品红溶液褪色。 SO2能使氯水、KMnO4溶液等褪色,这是因为SO2具有还原性,不是SO2的漂白性。 4.可逆反应 可逆反应— 正、 反 二、SO2的实验室制法 实验室里,SO2通常用亚硫酸盐与70%的浓硫酸制取:Na2SO3+H2SO4(浓) ══Na2SO4+SO2↑+H2O,采用向上排空气法收集。 不能用稀硫酸,因为稀硫酸中水较多,SO2易溶于水;一般不用98%的浓硫酸,因为此时硫酸主要以分子形式存在,无法提供H+进行反应。 三、SO2的用途 SO2是一种食品添加剂,可用作漂白剂(用于白砂糖的生产等)、防腐剂(用于果脯和蜜饯的生产等)、抗氧化剂(用于葡萄酒、果酒的生产等)。 名师点拨 (1)SO2的还原性较强,能被O2、酸性KMnO4溶液、氯水、溴水、碘水、Fe3+、H2O2等氧化剂氧化,其产物一般为 。 (2)SO2的氧化性较弱,只有存在较强还原剂(如H2S)的情况下,才会表现出氧化性。 (3)SO2虽具有漂白性,但不能漂白酸碱指示剂。例如SO2可使紫色石蕊溶液变红,但不能使其褪色。 特别提醒 (1)虽然SO2具有漂白性,但SO2能与许多物质反应并不是因为SO2具有漂白性。如SO2能使滴有酚酞溶液的NaOH溶液褪色,是因为SO2是酸性氧化物,可与碱性物质发生反应。SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是其还原性的体现。 (2)SO2与CO2都是酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊。不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,可用品红溶液鉴别。 常见的漂白剂及漂白原理 类型 吸附型 氧化型 化合型 物质 活性炭 氯水、漂白粉(84消毒液) 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 类别 物理变化 化学变化(氧化还原反应) 化学变化 漂白 特点 不可逆 可逆,加热恢复原色 能漂 白的 物质 一般用于溶液漂白 可漂白绝大部分有机色质 具有选择性,如品红、棉、麻等 重难突破•能力素养全提升 探究角度1 SO2和CO2的检验与鉴别 例1 检验CO2中是否混有SO2气体,可采用的方法是(　　) A.先通过NaOH溶液,再通过品红溶液,若品红溶液褪色,则说明混有SO2气体 B.通过澄清石灰水,若变浑浊,则说明混有SO2气体 C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水,若变浑浊,则说明有SO2气体 D.通过酸性KMnO4溶液,若溶液褪色,则说明混有SO2气体 D 解析 SO2和CO2均为酸性氧化物,能与碱溶液反应,A、B、C错误;因为CO2不能使酸性KMnO4溶液褪色,SO2具有还原性,通过酸性KMnO4溶液,溶液褪色,则说明混有SO2气体,D正确。 [对点训练1] 物质分类观是化学学科的核心观点,SO2和CO2都是酸性氧化物。将足量SO2分别通入①酸性高锰酸钾溶液中、②氯水中、③含酚酞的NaOH溶液中,实验现象均为褪色。下列判断错误的是(　　) A.将CO2通入酸性高锰酸钾溶液中也会出现类似的现象 B.②中发生反应的化学方程式为SO2+Cl2+2H2O══2HCl+H2SO4 C.将CO2或SO2通入氯化钙溶液中无明显现象 D.③中若通入少量SO2,则发生反应的离子方程式为 SO2+2OH-══ +H2O A 解析 SO2具有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中会使溶液褪色,而CO2没有还原性,通入酸性高锰酸钾溶液中不会使溶液褪色,故A错误;将足量SO2通入氯水中,生成HCl和H2SO4,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O══2HCl+H2SO4,故B正确;由于酸性强弱:H2CO3<HCl、H2SO3<HCl,故将CO2或SO2通入氯化钙溶液中不能发生反应,无明显现象,故C正确;向含酚酞的NaOH溶液中通入少量SO2生成亚硫酸钠,离子方程式为SO2+2OH-══ +H2O,故D正确。 思维建模　1.SO2和CO2的鉴别方法 (1)物理方法 ①根据气味鉴别:有刺激性气味的气体是SO2,无气味的是CO2。 ②根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水多的是SO2。 (2)化学方法 ①SO2的漂白性:使品红溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2。 ②SO2的氧化性:通入H2S溶液中,使溶液变浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。 ③SO2的还原性:通入酸性KMnO4溶液或溴水等有色氧化性物质中,使溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2。 2.CO2和SO2混合气体的检验方法 3.除去CO2中SO2的两种方法 (1)利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 (2)利用亚硫酸的酸性比碳酸强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。 探究角度2 二氧化硫性质的实验探究 例2 (2024山东枣庄三中高一期末)某实验小组同学欲探究SO2的性质。他们设计了如图所示的实验装置,请你参与探究,并回答问题 (已知:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑)。 甲 (1)装置B用于检验SO2的漂白性,其中所盛试剂为　　　　　　　。装置D用于检验SO2的　　　　,写出反应方程式:　　　　　　　　　 　　。 (2)若将装置C中的溶液换成氯水,则发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)如果用硫酸溶液和Na2SO3固体反应制备SO2,装置如图甲所示。其中a导管的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　;所用硫酸溶液为70%浓硫酸,不用稀硫酸的原因是　  　 。  品红溶液 氧化性 2H2S+SO2══3S↓+2H2O 平衡压强,使漏斗中的液体顺利流下 稀硫酸中的水比较多,SO2易溶于水 解析 探究SO2的性质实验流程,装置A中Cu与浓硫酸共热发生反应生成二氧化硫气体。 (1)装置B用品红溶液检验漂白性,装置C中SO2与溴水发生反应: SO2+Br2+2H2O══ +2Br-+4H+,橙色的溴水褪色,检验二氧化硫的还原性,装置D中发生反应:SO2+2H2S══3S↓+2H2O,检验二氧化硫的氧化性。 (2)若将装置C中的溶液换成氯水,氯水和SO2反应生成盐酸和硫酸,反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O══4H++ +2Cl-。 (3)a导管连接漏斗和蒸馏烧瓶,其作用是平衡漏斗和蒸馏烧瓶间的压强,使液体顺利流下,常温下,1体积水溶解40体积的二氧化硫,不用稀硫酸制取二氧化硫的原因是二氧化硫在水中的溶解度比较大,浓硫酸具有吸水性,能促使二氧化硫的生成。 [对点训练2] (2024河北创新发展联盟高一联考)微型实验具有设计简单、节约药品等优点,某化学活动小组利用所学知识设计了如图所示装置进行SO2的制备和性质检验。下列说法正确的是(　　) A.分液漏斗中的硫酸溶液应 选择98.3%的浓硫酸 B.一段时间后,试纸1和试纸3均 会褪色,均体现了SO2的还原性 C.一段时间后,试纸2会出现先 变红后褪色的现象 D.棉花a的作用是吸收逸出来 的SO2,防止污染环境 D 解析 98.3%的浓硫酸中几乎都是硫酸分子,不易与亚硫酸钠固体反应产生二氧化硫气体,通常选用约70%的浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制取二氧化硫,A不正确;二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色体现的是二氧化硫的还原性,SO2使品红褪色,证明二氧化硫具有漂白性,B不正确;二氧化硫能使湿润pH试纸变红,但不会导致褪色,故一段时间后试纸2变红,C不正确;NaOH溶液可吸收二氧化硫,则棉花a的作用是吸收逸出来的SO2,防止污染环境,D正确。 学以致用　随堂检测全达标 1 2 3 4 题组1 自然界中不同价态硫元素之间的转化 1.如图为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲为气体,丁为固体单质。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　) A.甲只具有还原性 B.乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性,又有还原性 D.丁→甲发生还原反应 A 1 2 3 4 解析 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性, A项错误;SO2、SO3均为酸性氧化物,B项正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C项正确;丁→甲,硫元素化合价降低,发生还原反应,D项正确。 1 2 3 4 题组2 硫的性质 2.下列有关硫的性质的叙述正确的是(　　) A.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化 B.淡黄色固体,不溶于水,易溶于酒精 C.硫单质只具有还原性 D.硫可在氧气中燃烧,生成三氧化硫 A 解析 硫质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化,A正确;硫是不溶于水、微溶于酒精的淡黄色固体,B错误;硫元素的常见化合价为-2、0、+4和+6价,故硫单质既有氧化性又有还原性,C错误;硫在氧气中燃烧,生成二氧化硫,D错误。 1 2 3 4 题组3 SO2的性质及应用 3.(2024安徽淮北师大附中高一月考改编)下列说法错误的是(　　) A.Na2SO3与BaCl2溶液作用,有白色沉淀生成,加稀硝酸后沉淀消失 B.将SO2气体分别通入Ba(OH)2溶液、FeCl3与BaCl2的混合溶液、HNO3酸化的BaCl2溶液中,均有白色沉淀生成 C.将SO2气体通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成,将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成 D.将SO2气体、Cl2一起通入BaCl2溶液中,有白色沉淀生成 A 1 2 3 4 解析 Na2SO3与BaCl2溶液作用,有白色沉淀亚硫酸钡生成,加稀硝酸后亚硫酸钡转化为硫酸钡沉淀,沉淀不会消失,A错误;将SO2气体分别通入Ba(OH)2溶液、FeCl3与BaCl2的混合溶液、HNO3酸化的BaCl2溶液中,均可有白色沉淀生成,分别是亚硫酸钡、硫酸钡和硫酸钡,B正确;将SO2气体通入BaCl2溶液中没有白色沉淀生成,将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀硫酸钡生成,C正确;将SO2气体、Cl2一起通入BaCl2溶液中,SO2被Cl2氧化为硫酸,有白色沉淀硫酸钡生成,D正确。 1 2 3 4 题组4 不同价态含硫物质的性质与转化 4.(2024福建三明一中高一月考)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。 (1)上图中物质属于酸性氧化物的有　　　　　　(用化学式表示,下同);从硫元素的化合价角度分析,图中所示物质既有氧化性又有还原性的物质有 　　　　　　。  SO2、SO3 S、SO2 1 2 3 4 (2)将X与H2S混合,可观察到　　　 　　,反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 　　　　　　。  (3)不同价态的硫元素可以相互转化。 ①Z的稀溶液与Ba(OH)2溶液发生反应,其离子方程式为 　　　　 　 　　　　　　　　　　　　　;  ②Z的浓溶液可以作为干燥剂,但不能干燥H2S等还原性气体,写出浓硫酸与H2S反应的化学方程式:　 。  生成淡黄色固体 SO2+2H2S══2H2O+3S↓ 2∶1 Ba2++2OH-+2H++ ══BaSO4↓+2H2O H2S+H2SO4(浓)══S↓+SO2↑+2H2O 1 2 3 4 (4)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是　　　　　(填字母)。  a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4 b 1 2 3 4 解析 由题图可知,X为SO2,Y为SO3,Z为H2SO4,M为硫酸盐。 (1)能和碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物;题图中物质属于酸性氧化物的有SO2、SO3;具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性,所以0价和+4价S的化合物既有还原性又有氧化性,即S、SO2。 (2)H2S和SO2发生归中反应生成单质硫,得到淡黄色固体,反应为SO2+2H2S══2H2O+3S↓,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1。 (3)①Z的稀溶液稀硫酸与Ba(OH)2溶液发生反应生成硫酸钡沉淀和水,其离子方程式为Ba2++2OH-+2H++ ══BaSO4↓+2H2O;②Z的浓溶液浓硫酸可以作为干燥剂,不能干燥H2S等还原性气体,浓硫酸和硫化氢发生氧化还原反应生成硫单质和二氧化硫气体、水,反应的化学方程式为H2S+H2SO4(浓)══S↓+SO2↑+2H2O。 1 2 3 4 (4)Na2S2O3中S为+2价,由归中反应可知,一种反应物中硫的化合价应比+2价高,一种反应物中硫的化合价应比+2价低,分析可知b符合。 (4)S2-和S在酸性溶液中不能大量共存:6H++2S2-+S══3S↓+3H2O。 氧化性 与金属反应 Fe+SFeS,2Cu+SCu2S,Hg+S══HgS 与非金属反应 H2+SH2S 制黑火药的 反应 S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑ 还原性 与非金属反应 S+O2SO2与氧气用量无关 与氧化性 酸反应 S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O, S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O H2、Na2、FeO2、。 预期转化 试剂及操作 实验现象 实验结论 O2→ (或S→S) 生成 　　　　沉淀 SO2被Na2S　　 生成　　　　　  预期转化 试剂及操作 实验现象 实验结论 O2→ (或S →S) 生成　　　　　沉淀 Na2SO3被Na2S 　　　　生成 　　　　　  预期转化 试剂及操作 实验现象 实验结论 O2→ H2O4 (或S →S) 酸性KMnO4溶液 　　　　　　  酸性KMnO4 溶液能 　　　　SO2 和Na2SO3  氯水 　　　　　　　  氯水能　　　SO2和Na2SO3  预期转化 试剂及操作 实验现象 实验结论 H2O4 →O2 铜片　　　　　　, 产生　　　　,品红 溶液　　　　  浓硫酸能被铜 　　　　生成 　　　　  H2SH2S(溶液)NaHSNa2S SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3 H2S(或S)SO2SO3H2SO4。 H2O+Cl2+S══2Cl-+S+2H+ 6H++S+2S2-══3S↓+3H2O 实验序号 预期转化 选择试剂 证明实现转化的现象 ⅰ ⅱ ①、③、④ 淡黄色沉淀 ⅲ ②、⑦、⑥ S SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体 2H++S2══S↓+SO2↑+H2O S2 S2 S S S S S SO2+Cl2+2H2O══4H++S+2Cl- S S S S $$