4.1.1二氧化硫的性质和应用 讲义 2025-2026学年高一上学期化学苏教版必修第一册
2025-09-07
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普通
摘要:
本高中化学讲义聚焦硫及其化合物核心知识点,从硫单质的存在状态、物理性质、化学性质(氧化性与还原性)入手,过渡到二氧化硫的物理性质及化学性质(酸性、氧化性、还原性、漂白性),通过实验操作与现象分析搭建“性质-实验-应用”学习支架。
资料采用梯度分层设计(基础巩固-根基训练-拔高提升),契合不同学生需求,实验探究环节(如二氧化硫与品红溶液作用)培养科学探究与实践能力,答案解析强化证据推理的科学思维,课中辅助分层教学,课后助力查漏补缺,深化化学观念。
内容正文:
4.1.1二氧化硫的性质和应用
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
根基训练:轻松练习,关注重点,梳理难点
拔高提升:深度演练,能力提升,高阶练习
基础巩固
1
1硫的单质
①存在状态
态:存在于火山喷口的岩层中。
态:主要存在于 和 中,火山喷出物中还含有硫的 和 。
②物理性质
色或 色固体,俗称 ,质脆,易研成粉末,密度比水 , 溶于水,微溶于 ,易溶于 。
③化学性质
氧化性: (与钠反应的化学方程式); (与汞反应的化学方程式)。
还原性:硫在氧气中剧烈燃烧,其现象是 ,反应的化学方程式为 。
2.二氧化硫的性质
①物理性质
二氧化硫是一种无色、 气味的气体,其密度 空气, 溶于水,易液化。
②化学性质
实验操作
现象
结论(化学方程式)
用充有80mL二氧化硫的针筒吸入10mL蒸馏水,用橡皮塞堵住针筒的前端,振荡,观察针筒内气体体积的变化,然后用pH试纸测定二氧化硫水溶液的pH
针筒内气体体积减小,pH试纸变红
向试管中加入5mL二氧化硫水溶液,滴加几滴氯化钡溶液,观察现象;再向试管中滴加5mL 3%的过氧化氢溶液,振荡,放置片刻后滴加几滴稀盐酸,观察实验现象
向试管中加入5mL二氧化硫水溶液,再加入5mL硫化氢水溶液,振荡充分反应后观察现象
向试管中加入5mL二氧化硫水溶液,滴加几滴品红溶液,振荡,然后加热试管,观察加热前后溶液颜色的变化
根基训练
2
1.我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁,奇物”。下列关于硫的说法错误的是( )
A.硫是一种黄色固体
B.硫难溶于水
C.试管内壁上的硫可用除去
D.硫与铜反应生成CuS
2.下列关于硫的说法正确的是( )
A.S是一种淡黄色的固体 B.易溶于水
C.S与非金属反应均作还原剂 D.原子结构示意图如图所示
3.硫及其化合物在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。下列说法错误的是
A.自然界中硫元素存在游离态的形式( )
B.S在足量的中燃烧可生成
C.是强电解质,是弱电解质
D.史料记载中的“丹砂”,是红色的
4.下列说法中,不正确的是( )
A.硫是一种黄色的能溶于水的固体
B.硫在自然界中既有化合态又有游离态存在
C.硫与铁反应生成硫化亚铁
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
5.关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,在自然界中只以化合态存在
B.可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物
C.硫与金属或非金属反应时都作氧化剂
D.硫的氧化性比氯气强
6.常温下,下列有关的说法正确的是( )
A.红棕色气体
B.摩尔质量为64
C.密度比空气的小
D.具有刺激性气味,过量会损害人体健康
7.下列关于的说法中,不正确的是( )
A.能使品红溶液褪色,是因为具有漂白性
B.在空气中极易被氧化为
C.通入或溶液中均能发生反应
D.是形成酸雨的大气污染物之一,主要来自化石燃料的燃烧和工厂排放的废气
8.如图所示的实验中,通入足量的后,试管①和②中溶液的颜色分别是( )
A.①红色,②红色 B.①蓝色,②无色
C.①无色,②蓝色 D.①红色,②无色
9.下列物质均有漂白作用,但其中一种的漂白原理与其他三种不同的是( )
A.HClO B. C. D.
10.如图是一套检验气体性质的实验装置。请回答下列问题。
A
B
C
D
X
氯气
二氧化硫
二氧化碳
氯化氢
Y
溶液
饱和溶液
溶液
饱和溶液
(1)向装置中缓缓通入少量气体X,若关闭活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是_______(填表中序号,下同)。
(2)若打开活塞K,品红溶液褪色,同时澄清石灰水变浑浊,则气体X和洗气瓶内液体Y可能的组合是_______。
拔高提升
3
1.下列关于硫元素的叙述不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳除去
B.硫元素在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在
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.采用过滤操作分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫,要用到二硫化碳、水
2.下列关于和的有关说法错误的是( )
A.食品工业用作抗氧化剂,是利用其还原性
B.和都有氧化性,都可以被还原
C.硫在空气中燃烧主要生成,同时有少量
D.和都是酸性氧化物,都能与水反应
3.下列有关说法正确的是( )
A.在空气中易被氧化为
B.和均能使紫色石蕊溶液变红色
C.和均能与氯化钡溶液反应产生沉淀
D.硫粉可在过量的氧气中燃烧生成和
4.某学生不小心把分别装有和的集气瓶标签弄掉了,下列操作不能鉴别二者的是( )
A.稍移开一点玻璃片,有刺激性气味的是
B.将湿润的蓝色石蕊试纸放在集气瓶口,稍移开玻璃片,试纸变红的是
C.将两种气体分别通入品红溶液中,溶液褪色的是
D.通入氯化钡溶液中,无现象,再加入新制氯水,有白色沉淀生成的是
5.硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,如图所示,将浓硫酸滴入装有固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球均变白,已知:。下列说法正确的是( )
A.若棉球a上滴有品红溶液,其变色可能是因为具有强氧化性,漂白了品红溶液
B.若棉球b上滴加的试剂为含酚酞的NaOH溶液,则可证明具有酸性
C.若要体现的还原性,棉球c上可滴加的试剂为酸性高锰酸钾溶液
D.在标准状况下,本实验每生成22.4 mL(标准状况)就有个电子转移
6.为探究的性质,实验小组同学进行了如下实验:
下列说法一定正确的是( )
A.③和④中产生的气体成分完全相同
B.②和⑥中沉淀的主要成分不同
C.①→②和④→⑥均只发生了复分解反应
D.①→④发生的反应是
7.工厂排放的烟气对环境造成污染,某企业用如图流程综合处理,下列有关说法正确的是( )
A.二氧化硫吸收塔中发生的反应为
B.氨气吸收塔中发生的反应为
C.上述流程利用的是氧化还原反应原理
D.上述流程可缓解温室效应
8.为探究的性质,某同学按如图所示的装置进行实验。已知:(浓)。
完成下列填空:
(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是__________。
(2)实验开始后,装置C中的现象是__________;装置B中的现象是__________,发生该现象的原因是__________(用化学方程式表示)。
(3)装置D的目的是探究与品红溶液作用的可逆性,实验操作及现象为__________;尾气可采用__________溶液吸收。
9.某实验小组为了研究和氯水的漂白性,设计了如图1所示的实验装置。
(1)仪器a的名称是________。
(2)利用图1中A装置在实验室制备的化学方程式是_________;利用图1中E装置制备,写出实验室制备的离子方程式:_________。
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象分别是:
B:_________;
D:__________.
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别是:
B:________;
D:_______.
③据此说明的漂白特点是________。
(4)装置C的作用是_______。
(5)甲、乙两名同学分别利用如图2所示装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性。
①在气体进入品红溶液之前,先将和通过盛有浓硫酸装置的目的是________。
②甲同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色,其原因是_________(用离子方程式表示)。
③乙同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅,可能原因是________。
10.某研究小组设计如图装置制取并对其性质进行探究(部分夹持装置已略)。
回答下列问题:
(1)仪器X的名称是______;装置C的作用是验证具有______性。
(2)装置B的作用除了可以通过观察产生气泡的多少判断反应快慢外,还有________。装置B中应选用的试剂为________。
(3)已知:具有氧化性,具有还原性。某同学为验证与发生了反应,设计实验:取适量装置D中反应后的溶液,滴加少量溴水,溴水褪色说明与发生反应。该方案是否合理并说明理由:________。
(4)实验开始后,发现装置E中溶液迅速变黄,继续通入,一段时间后出现乳黄色浑浊。查阅资料得知:。实验结束取适量装置E中浊液,向其中滴加几滴淀粉溶液,振荡,无明显现象,用离子方程式说明加入淀粉溶液无明显现象的原因:______。
(5)小组同学观察到装置F中红色褪去,装置H中无明显现象,据此分析能使品红水溶液褪色的微粒可能是______。
答案以及解析
1、 基础巩固
1.①游离 化合 硫化物 硫酸盐 氢化物 氧化物
②黄 淡黄 硫黄 大 难 酒精 CS2
③2Na+SNa2S Hg+SHgS 发出明亮的蓝紫色火焰 S+O2SO2
2. ①有刺激性 大于 易
②SO2气体易溶于水,溶于水的气体部分与水反应生成酸:SO2+H2OH2SO3
滴加氯化钡溶液后,无明显现象;再向试管中滴加5mL 3%的过氧化氢溶液,振荡,有白色沉淀生成,放置片刻后滴加几滴稀盐酸,白色沉淀不消失
亚硫酸(H2SO3)能被H2O2氧化为硫酸:H2SO3+H2O2H2SO4+H2O
有黄色沉淀产生
SO2有氧化性:SO2+2H2S3S↓+2H2O
滴加几滴品红溶液,振荡,红色褪去,加热试管,溶液颜色恢复红色
二氧化硫能漂白某些有色物质,加热后又恢复原来的颜色
2、 根基训练
1.答案:D
解析:A(√)自然界中的单质硫是一种黄色或淡黄色固体。
B(√)C(√)硫单质难溶于水,易溶于,试管内壁上的硫可用除去。
D(×)硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应只能将其氧化至低价态,故与Cu反应生成硫化亚铜()。
2.答案:A
解析:A.硫是一种淡黄色固体,故A正确;
B.S不溶于水,故B错误;
C.硫可与氧气反应生成二氧化硫,为还原剂,硫单质和氢气反应生成硫化氢作氧化剂,故C错误;
D.S的核电荷数为16,原子结构示意图为,故D错误;
答案选A。
3.答案:B
解析:A.硫黄即自然界中硫元素存在游离态的形式,如火山喷口附近存在游离态的硫,故A正确;
B.S在足量的中燃烧不可生成,因为二氧化硫生成三氧化硫需要催化剂,故B错误;
C.是强酸,为强电解质,是弱酸,是弱电解质,故C正确;
D.史料记载中的“丹砂”具有鲜艳的红色,是红色的,故D正确;
答案选B。
4.答案:A
解析:A.硫单质为淡黄色难溶于水的固体,故A错误;
B.硫元素在自然界中多以化合态存在(、硫酸盐等),同时也有以游离态存在的硫元素,如在火山喷口附近存在硫单质,故B正确;
C.硫单质的氧化性较弱,硫单质跟铁在加热条件下发生反应生成硫化亚铁,故C正确;
D.硫单质在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,生成无色具有刺激性气味的气体,故D正确;
答案为A。
5.答案:B
解析:A.硫的非金属性虽然较强,但在自然界中既有化合态又有游离态,故A错误;
B.硝酸钾易溶于水,而硫不易溶于水,所以可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物,故B正确;
C.硫与金属反应时作氧化剂,与非金属反应时可作氧化剂如与氢气反应,也可作还原剂,如与氧气反应,故C错误;
D.硫的非金属性比氯弱,所以硫的氧化性比氯气弱,故D错误;
故答案为:B
6.答案:D
解析:A(×)是无色气体。
B(×)C(×)的摩尔质量为。空气的平均相对分子质量为29,的密度比空气的大。
D(√)具有刺激性气味,能够刺激和损伤呼吸道等,过量会损害人体健康。
7.答案:B
解析:具有漂白性,可以使品红溶液褪色,A正确;与需在催化剂、加热条件下才可反应生成,B错误;能与溶液反应生成,能与溶液反应生成气体,C正确;是引起酸雨的主要原因之一,主要来自化石燃料的燃烧和工厂排放的废气,D正确。
8.答案:D
解析:不能漂白指示剂,故向紫色石蕊溶液通入,与反应生成酸,溶液变红,但不褪色;具有漂白性,能使品红溶液褪色,故D项符合题意。
9.答案:B
解析:次氯酸、、臭氧和溶液作为漂白剂的原理都是与有色物质发生化学反应,其中次氯酸、臭氧和溶液利用的是其强氧化性,二氧化硫的漂白原理是和有色物质化合生成不稳定的无色物质,没有发生氧化还原反应。故选B。
10.答案:(1)D
(2)B
解析:(1)品红溶液褪色,证明有或气体进入品红溶液中。关闭活塞K,气体X首先与溶液Y接触,A组中发生反应:,完全被溶液吸收,不会看到品红溶液褪色的现象,A项不符合题意;B组中发生反应:,完全被溶液吸收,不会看到品红溶液褪色的现象,B项不符合题意;因的酸性比的酸性弱,则C组中没有产生,不会看到品红溶液褪色的现象,C项不符合题意;D组中发生反应:,使品红溶液褪色,D项符合题意。
(2)打开活塞K,气体X直接通过试管中的品红溶液和烧杯中的澄清石灰水,因为品红溶液褪色,所以气体中一定含或,又因澄清石灰水变浑浊,则气体X只能是,B项符合题意。
3、 拔高提升
1.答案:B
解析:硫是一种难溶于水的黄色晶体,易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳除去,A正确;在自然界中硫元素的存在形式有游离态和化合态,游离态的硫存在于火山喷口或地壳的岩层里,化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,B错误;化石燃料中含有硫元素,在空气中燃烧的过程中会释放二氧化硫气体,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正确;硝酸钾易溶于水,木炭和硫难溶于水,硫易溶于二硫化碳,因此可以先将固体溶于水,然后过滤,分离出硝酸钾,再将滤渣溶于二硫化碳,然后过滤分离硫和木炭,D正确。
2.答案:C
解析:A.具有还原性,能够与氧化剂反应,故在食品工业用作抗氧化剂,是利用其还原性,A正确;B.中S为+4价和中S为+6价,均为较高价态,都有氧化性,都可以被还原,B正确;C.硫在空气中燃烧主要生成,同时没有少量转化为过程中需要加入催化剂,C错误;D.和都是酸性氧化物,都能与水反应,反应方程式分别为:,,D正确;故答案为:C。
3.答案:B
解析:A(×)二氧化硫与氧气在有催化剂、加热的条件下才能发生可逆反应生成三氧化硫,故在空气中不易被氧化为。
B(√)和均是酸性氧化物,与水发生反应生成,与水发生反应生成,化学方程式分别为和均是二元酸,紫色石蕊溶液遇酸变红。
C(×)与水发生反应生成,酸性,故不能与氯化钡溶液反应产生沉淀;先与水发生反应生成,与发生反应,有白色沉淀生成。
D(×)硫粉在过量的氧气中燃烧生成,与氧气的量无关。
4.答案:B
解析:A(×)有刺激性气味,没有,可以鉴别,不符合题意。
B(√)和均是酸性氧化物,均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,不能鉴别,符合题意。
C(×)能使品红溶液褪色,不能,可以鉴别,不符合题意。
D(×)具有还原性,能被氧化为,与结合生成白色沉淀,不能,可以鉴别,不符合题意。
5.答案:C
解析:A(×)棉球a上滴有品红溶液,其褪色是因为具有漂白性,能够与品红结合形成无色物质,不能体现的强氧化性。
B(×)从物质类别角度分析:是酸性氧化物,棉球b上滴加的试剂为含酚酞的NaOH溶液,当通过时,棉球变白,是由于发生反应,反应消耗了NaOH,导致溶液的碱性减弱,因而红色褪去,体现了是酸性氧化物的性质,不能体现具有酸性。
C(√)从化合价角度分析:中S为+4价,具有还原性,具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,使棉球紫红色褪去,体现了的还原性。
D(×)由题给反应可知,制取的反应为非氧化还原反应,反应过程中无电子转移。
6.答案:B
解析:由题干实验信息可知,①→②→③过程中先发生反应:,然后发生与反应生成和氮氧化物等刺激性气味的气体,与反应生成,同时产生氮氧化物刺激性气味的气体;根据④→⑤无明显变化,①→④→⑤→⑥过程中先发生与反应生成,然后溶于水中的继续被过量的硝酸根氧化为硫酸根,然后与结合生成沉淀,同时生成氮氧化物等刺激性气味的气体,据此分析解题。
A.由题干实验信息可知,①→③依次发生反应方程式为:、与反应,已经过量的与反应,生成和氮氧化物等刺激性气味的气体,而①→④则是与反应生成 ,可知③和④中产生的气体成分不完全相同,A错误;
B.由题干实验信息可知,①→②发生的反应为:,故沉淀②的主要成分是,而⑥中沉淀是沉淀,故二者的主要成分不同,B正确;
C.由分析可知,①→②发生的反应为:属于分解反应,而④→⑥既发生了复分解反应又发生氧化还原反应,C错误;
D.根据分析,①→④发生的反应是,D错误;
故选B。
7.答案:A
解析:二氧化硫吸收塔中,二氧化硫与亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵,反应的离子方程式为,故A正确;氨气吸收塔中,亚硫酸氢铵溶液与一水合氨反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为,故B错误;依据A、B项分析可知,二氧化硫吸收塔、氨气吸收塔中发生的反应元素化合价都没有发生变化,都是非氧化还原反应,故C错误;造成温室效应的主要气体是,题中流程可吸收和,与吸收无关,不能缓解温室效应,故D错误。
8.答案:(1)分液漏斗
(2)产生黄色沉淀;溴水褪色;
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色;NaOH(合理即可)
解析:(2)装置C中与溶液反应生成硫单质;装置B中与溴水会发生氧化还原反应,从而使溴水褪色,相关化学方程式为。
(3)具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热褪色后的品红溶液,溶液能恢复为红色;为酸性氧化物,可用碱溶液吸收,如NaOH溶液、KOH溶液等。
9.答案:(1)分液漏斗
(2)
(3)①品红溶液褪色;品红溶液褪色;②褪色的品红溶液又恢复成红色 ;无明显现象;③具有可逆性(受热可复原)
(4)吸收多余的、,防止污染空气
(5)①使两种气体按一定比例充分混合,并通过观察气泡的产生速度控制气体流量;②;③和的进气速率不相等,反应后其中一种气体有剩余,仍具有漂白性
解析:(1)仪器a的名称是分液漏斗。
(2)实验室中常用亚硫酸钠与浓硫酸在常温下制取二氧化硫,反应的化学方程式是。利用题图1中E装置制备的反应为与浓盐酸在加热条件下生成,反应的离子方程式是。
(3)①由分类思想知,氯水属于氧化型漂白剂,属于结合型漂白剂,都能使品红溶液褪色。反应开始一段时间后,B、D中现象相同,品红溶液均褪色。②加热后,D中溶液无变化,B中二氧化硫和有色物质结合生成的无色物质不稳定,加热时能重新变成红色。③由上述分析知,氯水的漂白具有永久性,的漂白具有可逆性(受热可复原)。
(4)氯气和二氧化硫均是大气污染物,需要进行尾气处理,则装置C的作用是吸收多余、,防止污染空气。
(5)①在气体进入品红溶液之前,先将和通过盛有浓硫酸装置的目的是使两种气体按一定比例充分混合,并通过观察气泡的产生速度控制气体流量。②甲同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液几乎不褪色,这是由于三种物质能够发生氧化还原反应,反应产生的HCl、没有漂白性。③乙同学在实验过程中发现:通气一段时间后,品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅,可能是由于和的进气速度不相等,反应后其中一种气体有剩余,仍具有漂白性。
10.答案:(1)球形干燥管;氧化
(2)缓冲作用(作安全瓶,起防堵塞作用);饱和溶液
(3)不合理;二氧化硫、也能使溴水褪色
(4)
(5)或或
解析:(1)仪器X是球形干燥管。从化合价角度分析:中S处于最低价,只具有还原性,中S为+4价,具有氧化性,装置C中和发生归中反应生成S单质,体现了的氧化性。
(2)装置B可以通过产生气泡的多少判断反应快慢,同时若后面导管堵塞,气体将装置B中的液体压入长颈漏斗能够起到缓冲作用。装置B所选试剂中的溶解度应非常小,故可以选用饱和溶液。
(3)该方案不合理,易溶于水且能与水反应生成,因均具有还原性,能使溴水褪色,不能说明溴水褪色是与反应生成的引起的。
(4)从化合价角度分析:具有还原性,具有氧化性,二氧化硫能被碘单质氧化,发生反应,因此向装置E浊液中滴加几滴淀粉溶液,振荡,无明显现象。
(5)装置F中溶液红色褪去,装置H中无明显现象,说明是和反应生成的或电离出的或使品红溶液褪色。
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