内容正文:
化学 必修1 第一册
第一单元 含硫化合物的性质
第一课时 硫 二氧化硫
1.了解硫的重要性质。2.了解二氧化硫的物理性质和用途。3.掌握二氧化硫的化学性质。
一、硫的存在及物理性质
1.硫的存在
2.硫单质的性质
(1)自然界中的单质硫通常是黄色或淡黄色的固体,俗称硫黄,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,易溶于CS2。
(2)硫单质在O2中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,反应的化学方程式为S+O2SO2。
二、二氧化硫的性质
1.物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度大于空气,易溶于水。
2.化学性质
三、亚硫酸的性质
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)某固体呈黄色,则该固体一定是硫黄。( )
(2)SO2使品红溶液褪色是因为其具有强氧化性。( )
(3)SO2有毒,任何情况下都不能作食品添加剂。( )
(4)SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3的原因是SO2和水的反应是可逆反应。( )
(5)将SO2通入紫色石蕊溶液中先变红后褪色。( )
(6)SO2作为酸性氧化物时与CO2性质相同。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√
启思研讨 教师独具内容
SO2是在葡萄酒生产中普遍应用的添加剂。它在葡萄酒工艺中的作用一般总结为以下几条:①选择性杀菌,作为一种杀菌剂,不同微生物对SO2的耐受力是不同的,其中细菌最为敏感,加入SO2后细菌最先被杀死,其次是柠檬型酵母,酿酒酵母对SO2的耐受力则比较强,所以可以通过SO2来选择发酵微生物;②澄清作用;③抗氧化作用;④增酸,调节发酵基质达到合适的酸度。SO2在葡萄酒生产中发挥着巨大的作用,但是不当使用也会带来一些问题,尤其是二氧化硫对人体健康的影响日益受到重视,因此葡萄酒科研和生产实践也在不断研究尝试减少二氧化硫的使用。
[问题探究]
1.资料中提到SO2有抗氧化作用,可以增酸,为什么?
提示:SO2具有还原性,溶于水显酸性。
2.某种气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是CO2吗?
提示:不一定。可能是SO2。
3.SO2能使品红溶液褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,这两种褪色现象的原理相同吗?
提示:不相同。SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性;而使酸性高锰酸钾溶液褪色体现SO2的还原性。
知识点一 硫单质的性质及应用
1.硫的氧化性相对较弱,与变价金属反应生成低价态的金属硫化物,如S与Fe、Cu反应生成FeS、Cu2S。
2.无论O2是过量还是不足,硫在O2中燃烧的产物都是SO2。
3.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(Hg+S===HgS)。
4.实验室中,残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去(3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O)。
1.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列说法不正确的是( )
A.硫在自然界既有游离态又有化合态
B.游离态的硫常存在于火山口附近或地壳的岩层中
C.硫在反应中只能作还原剂
D.硫化氢溶于水得到氢硫酸,氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应
答案:C
2.下列说法错误的是( )
A.残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
B.单质硫在医药上可用来做硫黄软膏,治疗某些皮肤病
C.单质硫或含硫物质燃烧时,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3
D.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
答案:C
知识点二 SO2的重要性质
1.SO2的还原性和氧化性
(1)SO2的还原性较强,能被O2、酸性KMnO4溶液、溴水、碘水、Fe3+、H2O2等氧化,其产物一般为SO(与O2反应时生成SO3)。
如:2SO2+O22SO3。
(2)SO2的氧化性较弱,遇较强还原剂(如H2S)才会表现出氧化性。
如:SO2+2H2S===3S+2H2O。
2.SO2的漂白性
(1)SO2具有漂白性,其漂白原理和HClO的漂白原理不同。SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质,加热或日久复原,而HClO是利用其强氧化性把有色物质氧化为无色物质。
(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,能使紫色石蕊试液变红色,但不能使之褪色。
(3)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性而不是漂白性。
[知识拓展] 常见的几种漂白剂的比较
漂白剂
漂白原理
变化类别
漂白特点
活性炭
吸附作用
物理变化
物理漂白
O3
强氧化性
化学变化
不可逆
HClO
强氧化性
化学变化
不可逆
H2O2
强氧化性
化学变化
不可逆
SO2
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
化学变化
可逆
3.CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊,鉴别CO2和SO2同时存在的一般流程如下:
流程设计
检验SO2⇨除去SO2⇨⇨检验CO2
实验装置
所选试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色或颜色变浅
不褪色
变浑浊
[特别提示] (1)因酸性H2SO3>H2CO3,故可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2。
(2)当SO2中混有CO2时,不会影响SO2的检验;当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验,应先检验并除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2气体。
3.下列实验中能证明某气体为SO2的是( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.①②⑤ B.②⑤
C.⑤ D.①②③④
答案:C
解析:CO2也满足①②④中的现象,Cl2也满足③中现象,只有⑤中现象能证明气体为SO2。
4.为了除去混入CO2中的SO2,最好将混合气体通入下列哪种溶液中( )
A.饱和烧碱溶液
B.高锰酸钾溶液和浓硫酸
C.饱和纯碱溶液
D.浓硫酸
答案:B
解析:A、C项,饱和烧碱溶液、饱和纯碱溶液都能与CO2反应;D项,浓硫酸不能除去SO2;B项,先通入高锰酸钾溶液可除去SO2,再通入浓硫酸除去水蒸气。
5.下列能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥过氧化氢
A.①②④ B.②③⑤
C.②④⑤⑥ D.①③④⑤⑥
答案:C
解析:物质的漂白性主要有三种原理:一是该物质具有强氧化性,如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等;二是该物质与有机色素化合生成不稳定的无色化合物,如SO2;三是该物质具有很大的比表面积,具有很强的吸附色素的能力,如活性炭。
本课总结
随堂提升
1.中国中医用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法不正确的是( )
A.硫黄是一种黄色固体,易研成粉末
B.少量的硫与铜反应可生成Cu2S
C.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
D.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
答案:D
解析:S在O2中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。
2.将SO2通入过量Ca(ClO)2溶液中,不会生成的物质是( )
A.CaSO3 B.CaSO4
C.HCl D.H2SO4
答案:A
解析:Ca(ClO)2具有强氧化性,SO2与过量的Ca(ClO)2发生反应:Ca(ClO)2+2SO2+2H2O===CaSO4+2HCl+H2SO4,不可能生成CaSO3。
3.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
答案:D
4.下列说法正确的是( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H+)、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2在溶液中相遇具有漂白能力
答案:B
解析:SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是因其漂白性,SO2不能使指示剂褪色,A错误;漂白类型:SO2属于化合型,活性炭属于吸附型,漂白粉、Na2O2属于氧化型,C错误;等物质的量的SO2和Cl2在溶液中反应生成H2SO4和HCl,从而失去漂白能力,D错误。
5.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.向澄清石灰水中通入少量SO2气体:Ca2++SO2===CaSO3↓
B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSO
C.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SO
D.向氢硫酸中通入少量氯气:S2-+Cl2===S↓+2Cl-
答案:B
解析:向澄清石灰水中通入少量SO2气体,对应的离子方程式是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A不正确;SO2气体通入溴水中,对应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO,C不正确;向氢硫酸中通入氯气,H2S是弱酸,不可拆分,对应的离子方程式是H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl-,D不正确。
6.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[已知:Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O]。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是 、 。
(2)反应后,装置B中产生的现象是 ,发生反应的离子方程式为 。
(3)装置C中的现象是 ,表现了SO2的 ;装置D中的现象是 ,发生反应的化学方程式为 。
(4)装置E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: 。
(5)装置F的作用是 ,倒扣漏斗的作用是 。
答案:(1)分液漏斗 圆底烧瓶
(2)溶液的黄绿色褪去(或溶液褪色) SO2+Cl2+2H2O===4H++2Cl-+SO
(3)溶液的紫色褪去(或溶液褪色) 还原性 有淡黄色沉淀生成 2H2S+SO2===3S↓+2H2O
(4)将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色
(5)吸收多余的SO2 防止倒吸
课时作业
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于硫的叙述正确的是( )
A.硫的非金属性较强,所以只以化合态的形式存在于自然界中
B.“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”不涉及化学变化
C.硫与金属或非金属反应均作氧化剂
D.1.6 g硫与6.4 g铜反应能得到8.0 g纯净硫化物
答案:D
2.下列物质能使品红溶液褪色的是( )
①活性炭 ②过氧化钠 ③HClO ④二氧化硫
A.①③④ B.②④
C.①②③ D.①②③④
答案:D
3.SO2和Cl2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色,若将等物质的量的SO2、Cl2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是( )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
答案:C
解析:Cl2具有强氧化性,而SO2具有还原性,若二者等物质的量混合通入溶液中,会发生如下反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,这样会完全丧失漂白作用,溶液不会褪色;而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸(盐酸)的BaSO4白色沉淀。
4.下列关于SO2的说法不正确的是( )
A.将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色
B.葡萄酒中使用SO2作抗氧化剂是利用了SO2的还原性
C.SO2与H2S气体混合,产生淡黄色固体,体现了SO2的氧化性
D.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,红色复现,体现了SO2的漂白性
答案:D
解析:将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,红色褪去,是因为氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,氢氧化钠被消耗,向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,溶液碱性增强,红色复现,和SO2的漂白性无关,D错误。
5.不能鉴别二氧化硫和二氧化碳的化学试剂是( )
A.澄清石灰水 B.品红溶液
C.高锰酸钾溶液 D.溴水
答案:A
6.将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中,溶液颜色变浅,析出白色沉淀,取该沉淀分析,知其中含Cl:35.7%、Cu:64.3%。SO2在上述反应中的作用是( )
A.作为酸 B.作为漂白剂
C.作为氧化剂 D.作为还原剂
答案:D
解析:沉淀中,n(Cl)∶n(Cu)=∶≈1∶1,则该沉淀的化学式为CuCl,其中Cu元素为+1价,CuSO4中Cu元素为+2价,Cu元素的化合价降低,则必有元素的化合价升高,推知SO2中S元素由+4价升高为+6价,则SO2作还原剂。
7.在探究SO2的性质实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.将SO2通入BaCl2溶液中,能产生白色沉淀BaSO3
B.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明+4价硫具有还原性
C.将过量的SO2通入石蕊溶液中,溶液由紫色变为红色,说明SO2不能漂白石蕊
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3的酸性强于H2CO3
答案:A
解析:SO2能与水反应生成H2SO3,但H2SO3不能与BaCl2反应,A错误。
8.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2,有白色沉淀生成。由此得出的结论是( )
A.白色沉淀是BaSO4
B.白色沉淀是BaSO3
C.白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物
D.FeCl3被SO2氧化为FeCl2
答案:A
解析:强酸性条件下BaSO3不能存在,溶液中发生的反应为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+、Ba2++SO===BaSO4↓。
9.为了除去混在CO2气体中的SO2、H2O(g)和O2,下列试剂的使用顺序正确的是( )
①饱和Na2CO3溶液 ②饱和NaHCO3溶液 ③浓硫酸 ④灼热的铜网
A.②③④ B.①③④
C.③②④ D.①②④
答案:A
10.二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并检验SO2的部分性质。下列说法正确的是( )
A.装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性
B.装置乙中溶液颜色变化:先变红后褪色
C.装置丙中发生的总反应为5SO2+2S2-+2H2O===3S↓+4HSO
D.装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理与SO2使品红褪色的原理相同
答案:C
解析:装置甲中发生复分解反应:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑,70%的硫酸表现出酸性,A错误;装置乙中紫色石蕊溶液只变红,不褪色,B错误;装置丙中Na2S与过量SO2的反应为5SO2+2S2-+2H2O===3S↓+4HSO,C正确;装置丁中酸性KMnO4溶液褪色,SO2体现还原性,SO2使品红褪色,SO2体现漂白性,原理不同,D错误。
11.如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭弹簧夹,则品红溶液无变化而澄清的石灰水变浑浊;若打开弹簧夹,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y不可能为( )
①
②
③
④
X
SO2
H2S
CO2
Cl2
Y
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
Na2SO3溶液
Na2CO3溶液
A.①④ B.①②
C.②③ D.③④
答案:C
解析:SO2、Cl2均能使品红溶液褪色,且SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2,Cl2与Na2CO3溶液反应也可生成CO2,①④可能,②③不可能。
二、非选择题
12.为探究SO2的性质,某同学按如图所示的装置进行实验。已知:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。
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SO2与品红溶液作用的可逆性,实验操作及现象为 ;尾气可用 溶液吸收。
答案:(1)分液漏斗
(2)产生黄色沉淀 溴水褪色 Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr
(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:(3)SO2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。
13.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:________________________________________________________________________;
猜想2:________________________________________________________________________;
猜想3:________________________________________________________________________。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
【实验探究】
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。
(1)B中应该放 试剂(填标号)。
a.NaCl溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.盐酸 d.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是 。
(3)D中澄清石灰水的作用是 。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色
②C中品红溶液不褪色
③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
(4)由上述现象该小组同学确认该气体为__________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:气体为CO2 气体为SO2 气体为CO2和SO2的混合气体
(1)b
(2)检验该气体中是否含有SO2
(3)检验该气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2的混合气体
解析:SO2和CO2在某些性质方面较相似,如都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则浑浊都可消失,但SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化,且SO2可使品红溶液褪色,而CO2不具备这些性质。
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