内容正文:
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
第五章 化工生产中的重要非金属元素
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
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新知学习探究
01
随堂巩固演练
02
知能达标训练
03
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新 知 学 习 探 究
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硫黄
难
二硫化碳
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第三周期第ⅥA族
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氧化
还原
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气体
刺激性
大
有
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SO2+2H2S===3S+2H2O
加热
红色
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正反应
逆反应
纸浆
毛
丝
杀菌消毒
食品添加剂
抗氧化
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SO3+MgO===MgSO4
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第五章 化工生产中的重要非金属元素
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素养
目标
1.能从物质类别和硫元素价态的角度认识硫和二氧化硫的性质,并能建立相应的物质转化关系,培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
2.能结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫和二氧化硫的主要性质,培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
3.认识硫和二氧化硫在生产、生活中的应用,以及对环境的影响,培养科学态度与社会责任的化学学科核心素养。
知识点一 硫
1.物理性质
俗名
颜色、状态
质地
溶解性
_______
黄色晶体
脆
______溶于水,微溶于酒精,易溶于____________
2.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)硫原子的结构
硫元素位于元素周期表的__________________,硫原子的原子结构
示意图为________________。
H2+Seq \o(,\s\up17(△),\s\do15())H2S
(2)从化合价角度认识硫的化学性质
①与金属反应eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Cu:________________________,,,,,,,Fe:________________________,))表现________性。
eq \a\vs4\al(②与非金,属反应)
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(O2:________________________,表现________性。, ,H2:________________________,表现________性。))
2Cu+Seq \o(,\s\up17(△),\s\do15())Cu2S
Fe+Seq \o(,\s\up17(△),\s\do15())FeS
S+O2eq \o(,\s\up17(点燃),\s\do15())SO2
1.Cl、S具有一定的相似性,类比Cl2与NaOH溶液的反应,试着写出S与NaOH溶液加热时反应的化学方程式。
2.试管内壁上附着硫黄,依据硫的性质,探究除去硫的方法。
提示 (1)物理方法:因硫不溶于水,易溶于CS2,故可用CS2洗涤除去。
(2)化学方法:因S能与热的NaOH溶液反应,生成可溶性的Na2S和Na2SO3,故先用热的NaOH溶液洗涤后再水洗,可除去试管内壁附着的硫黄。
3.下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是________(填序号)。
①CuS ②FeS ③H2S ④SO2 ⑤SO3 ⑥HgS ⑦Ag2S
答案 ②③④⑥⑦
硫性质的五大注意点
1.硫在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,同时有刺激性气味的气体产生。
2.硫在空气或氧气中燃烧只生成SO2,不生成SO3。
3.硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时,一般只能生成低价态金属硫化物。
4.汞撒落在地面可撒些硫黄覆盖,这样可以防止汞蒸气中毒。
5.附着在试管壁上的硫可以用CS2或热碱液洗涤。
1.(2025·湖北随州月考)火山喷发的气体中含有二氧化硫和硫化氢气体,二者相遇后可以发生反应,生成硫黄,在火山口附近积累下来。下列关于硫的说法错误的是( )
A.硫是一种黄色的难溶于水的晶体
B.在一定条件下,硫单质可与许多金属单质化合
C.硫蒸气与铜反应可得到硫化亚铜
D.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰
解析 硫单质是黄色晶体,难溶于水,A正确;硫单质具有氧化性,在一定条件下,可与铁、铜等许多金属单质化合,加热时硫蒸气与铜反应得到硫化亚铜,B、C正确;硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,D错误。
答案 D
2.(2024·湖南长沙高一段考)下列化合物不能由两种单质直接化合生成的是( )
A.Na2S B.Fe2S3
C.CuCl2 D.FeCl3
解析 S属于弱氧化剂,硫单质只能将Fe单质氧化成FeS,故选B。
答案 B
知识点二 二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
无色
_______
_________
比空气______
易溶于水(1∶40)
______毒
2.二氧化硫的化学性质
(1)具有酸性氧化物的性质
SO2与H2O反应的化学方程式为________________________。
(2)还原性
SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为________________________,生成的SO3是酸性氧化物。
SO2+H2O⥫⥬H2SO3
2SO2+O22SO3
(3)氧化性
SO2与H2S反应的化学方程式为________________________。
(4)漂白性
①将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,________时,溶液又变为________。
②SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。
3.可逆反应
在同一条件下,既能向__________方向进行,同时又能向__________方向进行的反应。
4.用途
(1)工业上常用二氧化硫来漂白________、______、______等。
(2)二氧化硫可用于____________,同时还是一种______________。如葡萄酒酿制过程中,添加适量的二氧化硫,既起到一定的杀菌作用,又起到__________的作用。
5.SO3
化学性质:酸性氧化物的通性
(1)与水反应:SO3+H2O===H2SO4,剧烈反应,产物能使紫色石蕊试液变红。
(2)与碱反应[与Ca(OH)2]:SO3+Ca(OH)2===CaSO4↓+H2O。
(3)与碱性氧化物反应(与MgO):________________________。
注意:标准状况下,SO3是一种无色固体。
1.二氧化硫化学性质的实验探究
(1)将SO2分别通入下列三支试管中,依据实验现象确定SO2的化学性质。
SO2均能使上述三种溶液褪色,其褪色原理相同吗?为什么?
提示 不相同;SO2使酸性KMnO4溶液、溴水褪色,是由于SO2的还原性,使品红溶液褪色是由于SO2的漂白性。
(2)将SO2通入下列三支试管中,观察现象。
甲中__________(填“有”或“没有”,下同)白色沉淀,若在BaCl2溶液中先通入Cl2,再通入SO2,__________白色沉淀,原因是_____________________________________。
提示 没有 有 SO2溶于水生成的H2SO3酸性弱于HCl,故SO2与BaCl2溶液不能反应;若在BaCl2溶液中先通入Cl2,则Cl2氧化SO2生成SO,SO与Ba2+反应生成BaSO4沉淀
2.氯水、二氧化硫漂白性比较
(1)分别将SO2和Cl2通入品红溶液中,观察现象,一段时间后加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊溶液中呢?
提示
(2)氯水和SO2都具有漂白性,若将SO2和Cl2等物质的量混合后通入品红溶液中,品红溶液会立即褪色吗?
提示 不褪色;SO2与Cl2等物质的量混合后通入水中会发生反应:SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,生成物HCl和H2SO4无漂白性,因此品红溶液不褪色。
1.SO2性质的多重性
2.常见的漂白剂
类型
氧化型
化合型
吸附型
原理
漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原来的颜色
漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使之失去原来的颜色
有些固体物质疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附有色物质,使之失去原来的颜色
特点
加热时不能恢复原来的颜色
加热时能恢复原来的颜色
部分吸附剂可以重复使用
举例
氯水、Ca(ClO)2、HClO、H2O2、Na2O2、O3等
二氧化硫等
活性炭等
适用
范围
可漂白所有有机色质
具有选择性,可漂白品红溶液、棉、麻等
一般用于吸附一些食品和工业产品里的色素
1.(2025·江苏无锡段考)下列关于SO2的说法正确的是( )
A.SO2可以使氯水褪色,体现SO2的氧化性
B.二氧化硫使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现SO2的漂白性
C.SO2可以使品红溶液褪色,体现了SO2的氧化性
D.葡萄酒中使用SO2是利用了SO2的还原性
解析 SO2通入氯水中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,使氯水褪色,S元素的化合价升高,SO2表现还原性,A错误;SO2与NaOH溶液反应产生Na2SO3、H2O,溶液的碱性减弱,溶液变为无色,SO2体现的是酸性氧化物的性质,而不是漂白性,B错误;SO2会与品红结合形成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色,SO2表现漂白性,C错误;葡萄酒中使用SO2的主要作用是作为抗氧化剂和抗菌剂,利用了SO2的还原性,D正确。
2.(2025·广东汕头期中)以下实验操作或原理推测叙述正确的是( )
A.H2O2、SO2、氯水、过氧化钠、臭氧、活性炭都有漂白性,其原理相同
B.将SO2通入BaCl2溶液没有沉淀生成
C.检验SO2中含有CO2的方法是通过澄清的石灰水
D.已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu和S可直接化合生成CuS
解析 SO2的漂白性原理是与有色物质化合生成无色物质,活性炭的漂白性是利用其吸附性,其余利用氧化性把有色物质氧化漂白,A错误;盐酸酸性强于亚硫酸,SO2通入BaCl2溶液中不与BaCl2反应,无沉淀生成,B正确;SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此不能鉴别,C错误;S氧化性较弱,Fe与S能直接化合生成FeS,Cu和S可直接化合生成Cu2S,D错误。
3.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,某同学设计利用如图装置分别检验产物中的气体。下列有关表述错误的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.装置乙溶液中产生白色沉淀,可以说明SO3的存在
C.装置丙中品红溶液不会褪色,无法检验SO2
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
解析 用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2,排尽装置内空气,避免空气中氧气的干扰,A正确;三氧化硫和氯化钡生成白色硫酸钡沉淀,而二氧化硫和氯化钡不反应,装置乙中产生白色沉淀,说明SO3的存在,B正确;二氧化硫能使品红溶液褪色,装置丙中的品红溶液可以检验二氧化硫的存在,C错误;装置丁中的氢氧化钠吸收二氧化硫防止污染环境,D正确。
1.(2025·河南信阳月考)下列关于单质硫的叙述:①通常状况下为黄色晶体;②不溶于水、易溶于酒精和CS2;③氧化性比氯气弱;④只能被还原不能被氧化;⑤医药上用来制作硫黄软膏,治疗某些皮肤病; ⑥硫有许多同素异形体,如正交硫和斜方硫。其中正确的是( )
A.①②③⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①③⑤⑥
解析 ②单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,错误;④单质硫中S元素的化合价处于中间价态,既能被氧化又能被还原,错误;①③⑤⑥正确,故选D。
2.(2024·山东枣庄高一段考)将SO2气体通入下列溶液中,能生成白色沉淀,且加入稀盐酸沉淀不溶解的是(已知NO在酸性条件下具有强氧化性)( )
①Ba(OH)2溶液 ②BaCl2溶液 ③Ba(NO3)2溶液
④Ba(ClO)2溶液
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
解析 ①Ba(OH)2溶液与SO2反应生成BaSO3沉淀,加入稀盐酸沉淀溶解;②BaCl2溶液与SO2不反应;③Ba(NO3)2溶液与SO2发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,加入稀盐酸沉淀不溶解;④Ba(ClO)2溶液与SO2发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,加入稀盐酸沉淀不溶解,故选D。
3.(2025·广东深圳期中)下列有关三氧化硫的性质描述不正确的是( )
A.标况下,1 mol SO3体积约为22.4升
B.它是酸酐,具有酸酐的性质
C.它有强氧化性
D.它与水反应,放出大量热
解析 标况下,SO3为固体,故1 mol SO3不是22.4升,A错误;SO3是硫酸的酸酐,能与水反应生成硫酸并会放出大量热,具有酸酐的性质,B、D正确;SO3中S元素化合价为+6,处于最高价态,故SO3具有强氧化性,C正确。
4.(2025·河南南阳段考)用FeSO4溶液、空气除去烟气中的SO2,主要物质的转化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ、Ⅱ中,SO2均发生还原反应
B.过程Ⅱ中,发生反应:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
C.SO2最终转化成SO
D.FeSO4在反应中作催化剂
解析 过程Ⅰ为SO2、O2与Fe2+反应生成Fe3+和SO,过程Ⅱ为Fe3+将SO2氧化为SO,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+,过程Ⅰ、Ⅱ中,SO2中S的化合价均由+4价升高到+6价,即SO2均发生氧化反应,A错误,B、C正确;由图示可知,反应过程中Fe2+先消耗后生成,Fe3+先生成后消耗,反应实质是Fe2+作催化剂,D正确。
答案 A
5.(2025·宁夏吴忠期中)已知可用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2,下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图,试回答下列问题。
(1)在①中发生反应的化学方程式为_____________________ ____________________________________________________。
(2)②中的实验现象为石蕊溶液________。
(3)若③中为BaCl2和NaOH溶液,④中为BaCl2和H2O2溶液,则③、④中生成的沉淀________。(填“相同”或“不同”)。
(4)⑤中的实验现象是酸性KMnO4溶液褪色,证明SO2有________(填“漂白性”“氧化性”或“还原性”)。
(5)⑥的作用是__________,反应的化学方程式为______________ _________________________________________________。
解析 (1)在①中硫酸与Na2SO3反应生成SO2,发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)②中SO2与水反应生成亚硫酸,亚硫酸遇石蕊变红;
(3)③中生成的沉淀为BaSO3,④中生成的沉淀为BaSO4;
(4)SO2被酸性KMnO4氧化,溶液褪色,证明了SO2具有还原性;
(5)⑥中是NaOH溶液吸收尾气防止SO2污染环境,SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,反应的化学方程式为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
答案 (1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)变红
(3)不同
(4)还原性
(5)尾气处理 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
$