第3章 第2节 第2课时 以SO2为载体研究硫元素之间的转化（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（鲁科版 山东海南专版）

本讲义以SO₂为载体，系统探究硫元素不同价态（-2、0、+4、+6）的转化规律，梳理从预测转化、实验验证（如SO₂与Na₂S反应体现氧化性，与酸性KMnO₄反应体现还原性）到归纳规律（邻位价态、归中规律等）的脉络，同时详细讲解SO₂的物理性质及化学性质（酸性氧化物、漂白性、氧化还原性），构建完整知识支架。 该资料亮点在于融合实验探究与理论归纳，通过“价—类”二维图和具体实验方案（如Na₂SO₃氧化性与还原性验证）培养科学思维与科学探究能力。课中实验现象分析助力教师直观教学，课后练习题（价态转化判断、性质实验题）帮助学生强化化学观念，实现知识巩固与查漏补缺。

第2课时　以SO2为载体研究硫元素之间的转化 [核心素养发展目标]　1.掌握SO2的重要物理、化学性质及实验现象。2.能从物质类别及化合价的角度预测常见含硫化合物的转化关系，会设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化。 一、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化 1.预测：不同价态硫元素之间的转化 低价态高价态 2.以SO2为载体探究+4价硫元素的转化 (1)实验方案及实施 预期转化 试剂及操作 实验现象 实验结论 SO2→S 生成淡黄色沉淀 SO2被Na2S还原生成单质硫 SO2→H2SO4 酸性KMnO4溶液紫红色褪去 酸性KMnO4溶液能氧化SO2 氯水淡黄绿色褪去 氯水能氧化SO2 (2)实验结论 ①+4价硫元素既有氧化性又有还原性。 ②。 思考1　(1)写出Na2SO3溶液与O2反应的离子方程式：　　　　。  (2)写出H2SO3与O2反应的化学方程式：　　　　　　　。  答案　(1)2S+O2===2S (2)2H2SO3+O2===2H2SO4 思考2　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　　　　　　　　。  答案　(1)氯水、Na2SO3溶液　氯水褪色　H2O+Cl2+S===2Cl-+S+2H+ (2)稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液　产生淡黄色沉淀　6H++S+2S2-===3S↓+3H2O 解析　(1)亚硫酸钠中+4价硫元素具有还原性，可被氧化剂氧化，在题给的试剂中氯水具有强氧化性。(2)亚硫酸钠中+4价硫元素具有氧化性，与其还原性相比，氧化性较弱，只有在特定条件下才表现出氧化性，如在酸性条件下，+4价的硫被还原成单质硫，因此要证明亚硫酸钠的氧化性，应选用的试剂是稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液。 1.(2025·菏泽高一期末)硫及其化合物部分转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A.0.5 mol S2-所含电子数目为NA B.标准状况下，22.4 L SO2中原子总数为NA C.反应①：若消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.15NA D.反应②：若生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA 答案　CD 2.(2025·日照高一期末)物质类别与元素价态是认识物质性质及其转化的重要角度，下图为含硫元素物质的“价—类”二维图。下列说法错误的是(　　) A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.气体a与气体c能反应生成b C.可通过一步反应实现e→f的转化 D.稀释d的浓溶液，可将水慢慢加入d的浓溶液中，边加边搅拌 答案　D 3.不同价态硫元素的转化。 (1)Na2S溶液中滴加少量氯水，实现了-2价到0价的转化，依据的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)为实现+4价到+6价的转化可选用氯水，写出反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　，也可用高锰酸钾溶液完成转化，配平相关反应的离子方程式：　　　　Mn+　　　　SO2+　　　　H2O===　　　　Mn2++　　　　S+　　　　H+。  (3)为实现+4价到0价的转化，可向点滴板孔穴中依次滴加两种钠盐溶液及稀硫酸，写出反应的离子方程式：　　　　　　　　　　。  答案　(1)溶液中产生淡黄色浑浊　(2)SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl　2　5　2　2　5　4　(3)2S2-+S+6H+===3S↓+3H2O 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，一般升高或降低到其相邻的价态，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 H2S(或S)SO2SO3H2SO4。 二、二氧化硫的性质及用途 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，密度比空气大，易液化，易溶于水。 2.从物质类别和特殊性探究SO2的性质 实验操作 实验现象 溶液红色变浅，有白色沉淀生成 溶液褪色，加热后溶液颜色恢复红色 实验结论 SO2属于酸性氧化物 SO2具有漂白性，能与品红生成无色化合物，但生成的化合物不稳定 3.SO2化学性质总结 特别提醒　①SO2的还原性很强，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S。 ②SO2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。 ③SO2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。 4.用途 制硫酸、食品添加剂(漂白剂、防腐剂、抗氧化剂)。 思考　活性炭、Cl2、SO2都能使品红溶液褪色，原理是否相同？若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合后漂白能力是否会增强？ 提示　三者的漂白原理不相同，活性炭使品红溶液褪色是由于活性炭的吸附作用；氯气使品红溶液褪色是因为氯气和水反应生成了有强氧化性的次氯酸，可以将品红氧化生成无色物质，此过程是不可逆的，加热也不能复原；二氧化硫使品红溶液褪色是因为二氧化硫和品红化合生成无色物质，此过程是可逆的，加热可恢复成原来的红色。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体相混合，在溶液中会发生反应：SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl，从而失去漂白能力。 常见漂白剂分类比较 类型 氧化型 化合型 吸附型 原理 漂白剂本身是强氧化剂，将有色物质氧化为无色物质 漂白剂与有机色质结合生成无色物质 固体物质疏松多孔，具有较大的表面积，吸附有色物质而褪色 特点 不可逆 可逆 部分吸附剂可重复使用 常用化 学物质 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2 SO2或H2SO3 活性炭 适用场合 主要适用于漂白纺织品 常用于漂白纸张、纺织品等 吸附色素、有毒气体或微粒 1.判断正误 (1)将SO2通入H2S溶液中，生成淡黄色沉淀，说明SO2有还原性(　　) (2)SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的漂白性(　　) (3)将SO2通入品红溶液中，溶液褪色，加热后无变化(　　) (4)将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色(　　) (5)SO2可漂白纸浆，不可用于杀菌消毒(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 2.某兴趣小组为了探究SO2气体的性质，他们使用的药品和装置如图所示，下列说法不合理的是(　　) A.能表明I-的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色 B.装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气 C.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去 D.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 答案　C 解析　向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，发生反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI，由于I2参与反应被消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明物质的还原性强弱为SO2>I-，A项正确；NaOH溶液吸收SO2尾气，防止污染空气，B项正确；若SO2与FeCl3不发生反应，向A中加入酸性KMnO4溶液，发生反应：2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，溶液紫色褪去；若SO2与FeCl3发生反应：SO2+2H2O+2FeCl3===H2SO4+2HCl+2FeCl2，当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应：Mn+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O，且酸性KMnO4溶液还能氧化Cl-，溶液紫色也褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应，C项错误；若A中发生氧化还原反应，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反应：H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl，产生白色沉淀，若没有发生氧化还原反应，由于HCl酸性强于H2SO3，当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，不产生白色沉淀，D项正确。 课时对点练 [分值：100分] [1~7题，每小题6分] 题组一　不同价态含硫物质的性质与转化 1.如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　) A.甲只具有氧化性 B.乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性，又有还原性 D.丁为黄色或淡黄色固体 答案　A 解析　甲为H2S，S为-2价，只有还原性，但其中的H为+1价，具有氧化性，H2S既有氧化性，又有还原性，A错误；乙、丙分别为二氧化硫、三氧化硫，均能与碱反应生成盐和水，均为酸性氧化物，B正确；乙为二氧化硫，S为+4价，处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，C正确；丁为单质S，为黄色或淡黄色固体，D正确。 2.(2025·泰安高一期末)部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A. a与f之间能发生氧化还原反应 B. c能使溴水褪色，说明c有还原性 C. d溶液久置于空气中会生成e，溶液的酸性减弱 D.可实现a→b→c→d→e的转化 答案　C 3.硫黄在空气中燃烧生成气体甲；将甲溶于水得溶液乙；向溶液乙中滴加溴水时溴水褪色，乙变为丙；在丙中加入硫化钠又生成气体丁；把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物质甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素，它们依次是(　　) A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3 D.SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3 答案　B 解析　硫黄在空气中燃烧生成SO2，将SO2溶于水得H2SO3溶液，向H2SO3溶液中滴加溴水，H2SO3变为H2SO4，在H2SO4溶液中加入硫化钠又生成H2S气体，把H2S通入H2SO3溶液中得S沉淀，综上物质甲、乙、丙、丁、戊依次是SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S。 题组二　SO2的性质及应用 4.(2024·沈阳高一检测)常温常压下，下列关于 SO2性质的说法，不正确的是(　　) A.无色气体 B.有刺激性气味 C.难溶于水 D.密度比空气大 答案　C 解析　SO2为无色气体，有刺激性气味，易溶于水，密度大于空气，所以选项C说法错误。 5.(2024·上海浦东新区高一检测)下列关于 SO2和CO2的认识正确的是(　　) A.从鉴别角度，品红溶液或澄清石灰水都能鉴别二者 B.从价态和类别角度，二者都属于酸性氧化物，都具有氧化性 C.从在水中是否发生电离的角度，二者都属于电解质 D.从对环境影响角度，二者都能导致酸雨 答案　B 解析　SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，A错误；SO2和CO2都能和碱反应生成盐和水，且硫、碳元素的化合价在一些反应中可以降低，故二者都属于酸性氧化物，都具有氧化性，B正确；SO2、CO2均为非电解质，C错误；二氧化硫导致酸雨，二氧化碳是空气成分之一，不是导致酸雨的原因，D错误。 题组三　二氧化硫性质的实验探究 6.将SO2分别通入如图四种溶液中，现象及SO2表现的性质均正确的是(已知：N在酸性条件下具有强氧化性)(　　) A.a中紫色溶液褪色，SO2表现氧化性 B.b中红色溶液先褪色，后重新变红，SO2表现漂白性 C.c中溶液中出现白色沉淀，SO2表现还原性，其水溶液呈酸性 D.d中溶液中无明显现象，SO2表现酸性氧化物的性质 答案　C 解析　a中紫色溶液褪色，说明酸性高锰酸钾被还原，SO2表现还原性，A错误；b中品红褪色，需要加热才会恢复红色，B错误；d中应有白色沉淀产生，体现SO2酸性氧化物的性质，D错误。 7.(2025·南阳高一期末)某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如图示。下列说法错误的是(　　) A.挤压注射器的活塞，试管①中的反应，硫酸只体现酸性 B.实验时，湿润的pH试纸、品红溶液、鲜花、KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液中出现淡黄色沉淀 C.此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性 D.点燃酒精灯进行加热，可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性 答案　B 解析　挤压注射器的活塞，试管①中发生反应：Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O，硫酸中元素化合价不变，只体现硫酸的酸性，故A正确；二氧化硫是酸性气体，实验时，湿润的pH试纸变红，但不褪色，故B错误；湿润的pH试纸变红证明SO2水溶液显酸性，Na2S溶液中出现淡黄色沉淀证明SO2具有氧化性，KMnO4溶液褪色证明二氧化硫具有还原性，品红溶液褪色证明二氧化硫具有漂白性，故C正确；点燃酒精灯进行加热，褪色后的品红溶液又恢复红色，证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性，故D正确。 [8~11题，每小题8分，有一个或两个选项符合题目要求] 8.下列物质能使品红溶液褪色，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.①②④⑥ B.①②③⑤ C.②④⑤⑥ D.③④⑤⑥ 答案　C 解析　物质的漂白性主要有三种原理：一是由于该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是由于该物质能与有机色质结合成不稳定的无色化合物，如SO2；三是由于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。 9.(2024·威海高一检测)实验室检验SO2中混有CO2的装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A.①、②、③中可依次盛放饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水 B.②的主要作用是检验SO2是否除尽 C.③中观察到的现象是先有白色沉淀生成后沉淀溶解 D.只通过③中的现象就可以判断CO2的存在 答案　BC 解析　SO2+NaHCO3===NaHSO3+CO2，①中盛放饱和NaHCO3溶液不正确，故A错误；③澄清石灰水中观察到的现象是先有白色沉淀生成后沉淀溶解，先生成碳酸钙，再生成碳酸氢钙，故C正确；在没有SO2存在时，可通过③中现象判断CO2的存在，因此需先通过②中现象判断SO2已除尽，故需要通过观察②③中的现象才能判断CO2的存在，故D错误。 10.(2025·潍坊高一期末)Na2SO3溶液能发生如图转化。下列说法错误的是(　　) A.m为不溶于盐酸的白色沉淀 B.反应①体现了Na2SO3的氧化性 C.气体n可与H2S反应生成淡黄色固体 D.若将反应②中稀盐酸换为稀硫酸，发生的离子反应不同 答案　BD 11.(2024·湖北，7改编)过量SO2与以下0.1 mol·L-1的溶液反应，下列总反应方程式错误的是(已知：NaHSO3溶液呈酸性)(　　) 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 答案　A 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，同时生成NaHSO3，总反应的化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3，A错误；Na2CO3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，滴有酚酞的溶液由红色变无色，总反应的化学方程式为2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3，D正确。 12.(12分)(2025·德州高一期末)硫及其化合物性质的研究是环境科学的热点课题之一。 (1)工业上可用含有Fe2+、Fe3+的硫酸盐溶液吸收H2S，其转化关系如图所示。反应①的离子方程式是　　　　，图示中总反应的化学方程式为　　　　　　。  (2)工业上可采用如图所示的流程处理SO2气体，“反应Ⅰ”在高温条件下进行，写出反应的化学方程式：　　　　，气体X的化学式为　　　　。  (3)空气中 SO2含量的测定如图所示。 若空气流速为a m3·min-1， 观察到洗气瓶中　　　　　　　　(填实验现象)，结束计时，测定耗时t min。假定空气中的SO2可被溶液充分吸收，该空气样品中SO2的含量是　　　　　　　mg·m-3。  答案　(1)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ 2H2S+O2===2S↓+2H2O　(2)2CaCO3+2SO2+O2===2CaSO4+2CO2　CO　(3)溶液蓝色消失　 13.(14分)(2025·福州高一期末)葡萄汁和二氧化硫是红葡萄酒的主要原料。 (1)在葡萄酒的酿制与贮存过程中需要添加SO2，它的作用有多种，请写出SO2的一种作用：　　　。  (2) 我国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2的残留量≤250 mg·L-1，为测定某葡萄酒中SO2的含量，设计方案如下： 用如图所示装置 (夹持装置略)蒸馏葡萄酒并收集馏分SO2，实验时B中加入100.00 mL葡萄酒样品和适量盐酸，加热使SO2全部逸出，在C中收集馏分。 ①仪器A的名称是　　　　　。  ②若C中盛装H2O2溶液， SO2与其完全反应，化学方程式为　　　　。  ③除去C中过量的H2O2，然后用0.040 mol·L-1NaOH标准溶液与其反应，恰好完全反应时消耗NaOH 溶液25.00 mL。据此计算100.00 mL 该葡萄酒中SO2的质量为　　　　g。  ④由于蒸馏时HCl易挥发，该测定结果比实际值　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。  ⑤若C中盛装硫酸、碘水、淀粉的混合溶液，根据溶液颜色的变化，也可检测SO2的含量。该方法涉及反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。  答案　(1)杀菌、抗氧化、调节色度等(任写一种)　(2)①直形冷凝管　②SO2+H2O2===H2SO4　③ 0.032　 ④ 偏高　⑤I2+SO2+2H2O===4H++2I-+S 学科网（北京）股份有限公司 $