内容正文:
第18讲 硫及其氧化物
课标
指引 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其氧化物的主要性质。
2.认识硫及其氧化物在生产生活中的应用和对生态环境的影响。
三年
高考
命题
分析 1.命题特点
基础性:核心性质必考(硫的弱氧化性,SO2的漂白性、氧化性和还原性),基础实验(实验室制取SO2的原理、除杂、尾气处理)。
应用性:环保热点(酸雨防治、SO2尾气处理),实际情境(食品漂白剂残留检测,SO2的碘量法测定)。
2.命题趋势:命题趋向“性质—工艺—环保”三位一体,需兼顾基础反应与创新情境,强化定量计算与实验设计能力。
考点一 单质硫的性质及应用
考点二 二氧化硫和三氧化硫
目录索引
学科素养•发展
考点一 单质硫的性质及应用
必备知识•梳理
1.自然界中硫元素的存在
常见含硫矿物如下表:
物质 黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝
成分(或主要成分)的化学式 CuFeS2 CaSO4·2H2O
硫元素的化合价 S为-1价 S为-2价 S为+6价 S为+6价
硫化物
硫酸盐
FeS2
Na2SO4·10H2O
必备知识•梳理
关键能力•提升
2.硫单质
(1)俗称和物理性质
俗称 颜色、状态 溶解性
_______色晶体 ________于水 微溶于酒精 _______于CS2
硫黄
黄
难溶
易溶
必备知识•梳理
关键能力•提升
(2)化学性质
Fe+S FeS
2Cu+S Cu2S
H2+S H2S
S+O2 SO2
必备知识•梳理
关键能力•提升
关键能力•提升
命题角度 单质硫的性质及转化
1.(2025·河北沧州示范高中联考)下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦H2S
A.②⑤⑥ B.①④⑥ C.③④⑦ D.④⑥⑦
B
解析:硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物,因此金属Fe、Cu在加热条件下分别与硫单质反应时,只能生成FeS、Cu2S,而不是Fe2S3、CuS;硫和氢气可以在加热的条件下直接生成硫化氢,氯气具有强氧化性,可将Fe直接氧化为FeCl3。综上所述,B项符合题意。
必备知识•梳理
关键能力•提升
2.下列说法正确的是( )
A.单质硫或含硫物质燃烧,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3
B.单质硫能与CS2反应,残留在试管内壁上的硫可用CS2除去
C.单质硫与铁反应生成FeS,体现了单质硫的氧化性
D.常温下,单质硫与任何物质都不反应
C
解析:单质硫或含硫物质燃烧时,无论氧气是否足量,反应都不会生成SO3,A错误;单质硫不与CS2反应,但能溶于CS2,故试管内壁上的硫可用CS2除去,B错误;S与Fe加热时反应生成FeS,S作氧化剂,体现其氧化性,C正确;常温下,单质硫可与汞反应生成HgS,D错误。
必备知识•梳理
关键能力•提升
3.(2026·天津南开区检测)把0.5 g硫粉与1.0 g铁粉混合均匀,放在陶土网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,红热继续蔓延至条状混合物的另一端至反应结束,冷却后得到黑色固体。实验过程中能闻到刺激性气味。下列分析正确的是( )
A.由“用灼热的玻璃棒触及混合粉末”,推断实验过程中需要加热,发生了吸热反应
B.由“实验过程中能闻到刺激性气味”,推断S与O2反应生成了SO3
C.将“黑色固体”溶于盐酸时产生臭鸡蛋气味气体,推断Fe与S发生了反应
D.将“黑色固体”溶于盐酸后溶液呈浅绿色,推断Fe与S反应生成了+2价铁的化合物
C
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关键能力•提升
解析:用灼热的玻璃棒引发反应后,不需要持续加热,红热持续蔓延说明反应放热,A错误;刺激性气味气体应为S与O2反应生成的SO2,而不是SO3,B错误;黑色固体溶于盐酸产生臭鸡蛋气味气体为H2S气体,则黑色固体为FeS,说明Fe与S反应生成FeS,C正确;该黑色固体中含有FeS和过量的Fe,二者与盐酸反应均可生成FeCl2使溶液呈浅绿色,因此不能仅根据溶液呈浅绿色就推断是Fe与S反应生成了+2价铁的化合物,D错误。
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考点二 二氧化硫和三氧化硫
必备知识•梳理
1.二氧化硫
(1)物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
无色 气体 有刺激
性气味 比空气的密度_______ 1体积水溶解约________体积SO2(通常状况)
大
40
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(2)化学性质(核心考点)
SO2是一种有毒气体,是大气主要污染物之一。
①酸性氧化物的通性。
NaOH+SO2══NaHSO3
2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O
NaHCO3+SO2══NaHSO3+CO2
红色
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关键能力•提升
②强还原性。
③弱氧化性:SO2与H2S溶液反应的化学方程式为____________________。
④漂白性:将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热,溶液又变成__________。
一般针对有机色质而言,如品红溶液
2SO2+O2 2SO3
5SO2+2Mn+2H2O══5S+
2Mn2++4H+
SO2+Br2+2H2O══4H++2Br-+S
2Fe3++SO2+2H2O══2Fe2++S+4H+
SO2+2H2S══3S↓+2H2O
红色
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(3)实验室制法
①固体Na2SO3与浓硫酸反应,化学方程式为_____________________。
②铜与浓硫酸混合加热,化学方程式为_____________________。
Na2SO3+H2SO4(浓) ══Na2SO4+SO2↑+H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
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教材链接
(必修第二册·P4·资料卡片·食品中的二氧化硫)
(AI原创预测题)二氧化硫(SO2)在食品工业中应用广泛。在葡萄酒酿制过程中添加适量SO2,可抑制细菌繁殖、防止成分氧化,保持果香。但过量残留会危害健康,我国规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1。下列说法正确的是( )
A.SO2的杀菌过程发生的都是非氧化还原反应
B.SO2作为抗氧化剂,是因为它能氧化葡萄酒中易被氧化的成分
C.SO2的添加可保护葡萄酒的果香味,体现其漂白性
D.若某1 L葡萄酒含0.002 mol SO2,则符合国家标准
D
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解析:SO2的杀菌过程会发生氧化还原反应,A错误;SO2作为抗氧化剂是因为其具有还原性,B错误;保持果香源于SO2的抗氧化性(阻止氧化变质),漂白性指褪色(如使品红溶液褪色),C错误;某1 L葡萄酒含0.002 mol SO2,其质量为0.002 mol×64 g·mol-1=0.128 g,则SO2的含量符合国家标准,D正确。
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2.三氧化硫
(1)物理性质
熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。
(2)化学性质
SO3具有酸性氧化物的化学通性,主要反应如下(写出化学方程式):
常出现在NA问题中
SO3+H2O══H2SO4
CaO+SO3(g) ══CaSO4
SO3+Ca(OH)2══CaSO4+H2O
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3.硫的氧化物的污染及治理
(1)硫的氧化物的来源、危害及治理
来源 石油和煤的燃烧及____________的冶炼等
危害 危害人体健康,形成__________(pH小于5.6)
治理 燃煤__________、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等
(2)硫酸型酸雨的形成过程
含硫矿石
酸雨
脱硫
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辨析明理
判断正误:对的打“√”,错的打“×”。
(1)(2025·重庆卷)Cl2和SO2均可使品红溶液永久褪色。( )
(2)(2025·广东卷)SO3的VSEPR模型为平面三角形,因此SO3具有氧化性。
( )
(3)(2025·广东卷)向燃煤中加入生石灰以脱硫减排:CaSO4+ CaCO3+S。( )
(4)(2024·浙江6月选考卷)SO2具有氧化性,故SO2可用作漂白剂。( )
(5)(2023·重庆卷)SO2分别与H2O和H2S反应,反应的类型相同。( )
(6)(2023·全国甲卷)SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分。( )
(7)(2022·浙江1月选考卷)SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀。( )
×
×
×
×
×
×
×
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关键能力•提升
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命题角度1 二氧化硫的性质及转化
1.(2024·湖北卷)过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应,其中总反应化学方程式错误的是( )
选项 溶液 现象 化学方程式
A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2+2Na2S══3S↓+2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3+SO2+2H2O══
2FeCl2+H2SO4+2HCl
C CuCl2 溶液褪色,产生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O══
2CuCl↓+H2SO4+2HCl
D Na2CO3
(含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2+Na2CO3+H2O══
CO2+2NaHSO3
A
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解析:过量SO2与0.1 mol·L-1的Na2S溶液反应,产生的淡黄色沉淀是S,此外还生成NaHSO3,因此总反应的化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O══3S↓+4NaHSO3,A项错误;过量SO2与0.1 mol·L-1的FeCl3溶液反应,生成FeCl2、H2SO4、HCl,总反应的化学方程式为2FeCl3+SO2+2H2O══2FeCl2+H2SO4+2HCl,B项正确;过量SO2与0.1 mol·L-1的CuCl2溶液反应,生成的白色沉淀是CuCl,总反应的化学方程式为SO2+2CuCl2+2H2O══2CuCl↓+H2SO4+2HCl,C项正确;Na2CO3水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红,过量SO2与0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液反应,生成CO2、NaHSO3,NaHSO3溶液显酸性,因此溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O══CO2+2NaHSO3,D项正确。
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命题角度2 二氧化硫的检验与鉴别
2.(2025·浙江宁波十校联考)为确定某纯净的气体Q的成分,进行了如下几项实验,其中不正确的是( )
A
解析:硫化氢、二氧化硫等均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,由操作及现象不能得出Q一定是SO2的结论,故A错误。
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学科素养•发展
题组1 前沿模拟演练
1.(2025·安徽皖江名校联盟联考)如图为二氧化硫性质检验一体化装置。将注射器中的H2SO4溶液推入V形管内与Na2SO3固体接触,反应一段时间后观察实验现象。下列有关说法不正确的是( )
A.V形管内发生的反应为Na2SO3+H2SO4══Na2SO4+SO2↑+H2O
B.浸润有紫色石蕊溶液的滤纸片和具支试管中品红溶液均褪色
C.酒精灯加热具支试管底部,品红溶液恢复红色,有大量气泡产生,气球变大
D.通过实验,可说明SO2的漂白作用具有可逆性
B
解析:H2SO4的酸性强于H2SO3,V形管内亚硫酸钠与H2SO4溶液反应生成二氧化硫,化学方程式为Na2SO3+H2SO4══Na2SO4+SO2↑+H2O,A正确;二氧化硫能使品红溶液褪色,但浸润有紫色石蕊溶液的滤纸片变红,不会褪色,B错误;二氧化硫能与有机色素结合而使物质褪色,显示了漂白性,但其漂白性是不稳定的,用酒精灯加热具支试管底部,品红溶液又恢复红色,有大量气泡产生,气球变大,C正确;通过上述分析可知,SO2的漂白作用具有可逆性,D正确。
2.(2025·八省联考四川卷)一种测定葡萄酒中SO2含量的实验装置如图所示(忽略夹持装置)。下列说法错误的是( )
A.缓慢通入N2的目的是尽可能使SO2进入H2O2溶液
B.冷凝管的作用是避免水蒸气进入H2O2溶液影响测定结果
C.用NaOH标准溶液滴定反应后的H2O2溶液可获得SO2的含量
D.若实验过程中品红溶液褪色,则说明实验失败
B
解析:水蒸气进入H2O2溶液,对实验测定结果无影响,冷凝管的作用是防止葡萄酒中SO2挥发时带出H2SO4进入H2O2溶液,导致滴定SO2含量时影响测定结果,B错误;SO2被H2O2溶液氧化生成H2SO4,再用NaOH标准溶液滴定生成的H2SO4,可获得SO2的含量,C正确;若实验过程中品红溶液褪色,说明SO2未被H2O2溶液完全吸收,实验失败,D正确。
题组2 高考真题集训
3.(2024·江苏卷改编)室温下,通过下列实验探究SO2的性质。
实验1:将SO2气体通入水中,测得溶液pH=3,再滴加2滴紫色石蕊溶液,观察现象。
实验2:将SO2气体通入0.1 mol·L-1 NaOH溶液中,再滴加2滴酚酞溶液,溶液变成红色。
实验3:将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,当溶液恰好褪色时停止通气。
下列说法不正确的是( )
A.实验1中溶液变成红色,其原因是SO2与H2O反应生成H2SO3
B.实验2所得溶液经蒸干、灼烧制得NaHSO3固体
C.实验3中反应的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O══5S+2Mn2++4H+
D.实验1说明SO2是酸性氧化物,实验3体现了SO2的还原性
B
解析:实验1中溶液变成红色,其原因是SO2与H2O反应生成H2SO3,溶液呈酸性,A正确;实验2所得溶液经蒸干、灼烧可制得Na2SO4固体,不会得到NaHSO3固体,B错误;实验3中,将SO2气体通入0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液中,发生氧化还原反应:5SO2+2Mn+2H2O══5S+2Mn2++4H+,C正确;实验1说明SO2是酸性氧化物,实验3体现了SO2的还原性,D正确。
选项
操作及现象(现象在括号内)
结论
A
闻Q气味(有刺激性)酸性KMnO4溶液(褪色)
Q一定是SO2
B
闻Q气味(无刺激性)澄清石灰水(变浑浊)
Q一定不是
SO2
C
Q品红溶液(褪色)溶液变红
Q是SO2
D
Q紫色石蕊溶液(溶液先变红后褪色)
Q一定不是SO2
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