专题4 第一单元 第1课时 硫和二氧化硫(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(苏教版 闽桂蒙陕冀专版)

2026-08-04
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摘要:

本高中化学讲义聚焦硫和二氧化硫的性质,系统梳理硫的存在形式、物理性质及基于化合价的化学性质,延伸至二氧化硫的物理性质、酸性氧化物通性、氧化还原性、漂白性,结合亚硫酸性质及应用,构建元素化合物学习的完整知识支架。 该资料通过实验探究(如二氧化硫与BaCl₂、H₂O₂反应)和类比迁移思考(如S与NaOH反应类比Cl₂),培养科学探究与实践能力和科学思维,课中辅助教师实验教学,课后练习题帮助学生巩固知识,有效查漏补缺。

内容正文:

第一单元 含硫化合物的性质 第1课时 硫和二氧化硫 [核心素养发展目标] 1.了解硫元素在自然界中的存在形式、物理性质和化学性质。2.了解SO2性质,能够从化合价、物质类别的角度做出合理的预测,并设计实验验证;能够建立假设、结论与证据之间的关系。3.了解SO2在生活、生产中的重要应用。 一、硫 1.自然界中的硫元素 2.单质硫的物理性质 黄色或淡黄色固体,俗称硫黄,质脆,易研成粉末,密度比水大,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。 3.单质硫的化学性质 (1)从化合价角度认识硫的化学性质 ①与金 属反应表现氧化性 ②与非金 属反应 (2)丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂:HgSHg+S、Hg+S===HgS。 (3)黑火药爆炸:S+3C+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。 思考 (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。 提示 类比Cl2,S与NaOH发生歧化反应:3S+6NaOHNa2SO3+2Na2S+3H2O。 (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。 特别提醒 (1)硫黄在空气或纯氧中燃烧均生成SO2,在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰。 (2)温度计的水银碰洒后,可用硫粉覆盖:Hg+S===HgS。 1.判断正误 (1)某固体呈黄色,则该固体一定是硫黄(  ) (2)等质量的S6和S8所含的硫原子数目相同(  ) (3)试管内壁沾有硫粉,可以用CS2洗涤,也可以用蒸馏水洗涤(  ) (4)硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3(  ) (5)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂(  ) 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× 2.(2025·河北邯郸段考)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.自然界中硫元素以游离态的形式存在 B.单质硫难溶于水,密度比水小 C.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作 D.史料记载中的“丹砂”,是红色的HgS 答案 B 3.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 A.②⑤⑥ B.①④⑥ C.③④⑤ D.③④⑥ 答案 B 解析 硫的氧化性不是很强,与变价金属反应时生成较低价态的金属硫化物,所以金属Fe和Cu在加热条件下与硫单质反应时,只能生成FeS和Cu2S,而不能生成Fe2S3和CuS;Al形成化合物时只有+3价一种价态,与S化合生成Al2S3;Fe与氧化性强的Cl2反应只能生成FeCl3,而不能生成FeCl2。 二、二氧化硫的性质和应用 1.SO2的物理性质 SO2是一种无色、有刺激性气味的气体,其密度大于空气,易溶于水。 2.SO2的化学性质 (1)实验探究 实验操作 现象 结论 吸入10 mL蒸馏水,测pH 针筒内气体体积减小,pH试纸显红色 SO2气体易溶于水,并与水发生反应,生成物显酸性 滴入BaCl2溶液无明显现象,然后滴入3%的H2O2溶液,振荡,出现白色沉淀,向沉淀中加稀盐酸,沉淀未溶解 ①SO2的水溶液与BaCl2溶液不反应; ②SO2具有还原性,可被H2O2氧化成S,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀 振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色 SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定 (2)化学性质 ①从物质类别角度——酸性氧化物的性质 ②从化合价角度——既有氧化性又有还原性 a.强还原性 b.弱氧化性 与H2S反应的化学方程式为SO2+2H2S===3S↓+2H2O。 ③特殊性——漂白性 漂白原理:SO2能与某些有色物质化合生成无色物质,该无色物质不稳定,受热条件下会分解而恢复原来的颜色。 品红溶液红色褪去红色复现 实验室常用品红溶液检验SO2。 思考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。 思考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S,S与Ba2+反应生成BaSO4沉淀 思考3 (1)①将SO2和Cl2分别通入品红溶液中,然后加热,现象有何不同? 提示  ②若分别通入紫色石蕊试液中呢? 提示  (2)将SO2和Cl2同时通入溶液中,漂白性是“强强联合”吗? 提示 若将等物质的量的Cl2和SO2同时通入溶液中,则溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力;若Cl2和SO2的物质的量不相等,则反应后有一种气体剩余,其漂白性减弱。 3.H2SO3的性质 亚硫酸是一种弱酸,容易被氧化剂氧化,生成硫酸。 (1)弱酸性 H2SO3H++HS、HSH++S。 (2)还原性 2H2SO3+O2===2H2SO4,离子方程式:2H2SO3+O2===4H++2S。 H2SO3+H2O2===H2SO4+H2O,离子方程式:H2SO3+H2O2===2H++S+H2O。 (3)弱氧化性 H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O 4.SO2的应用 二氧化硫可用来漂白纸浆以及草编织物等。在严格控制用量的情况下,二氧化硫可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。 1.(2025·河北沧州月考)某品牌葡萄酒及说明书上记录有:“食品添加剂:二氧化硫”。下列有关的描述正确的是(  ) A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中 B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质 C.实验室中可用澄清石灰水吸收SO2,以防止污染环境 D.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性 答案 B 解析 适量的SO2可防止葡萄酒氧化,可作为添加剂,A错误;澄清石灰水浓度小,不能作为SO2气体的吸收剂,C错误;SO2被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,体现了SO2的还原性,D错误。 2.(2024·福建泰宁月考)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、石蕊试液褪色 B.能使品红褪色的不一定是SO2 C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同 D.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4 答案 B 解析 SO2使品红溶液褪色表现漂白性,使溴水褪色表现还原性,不能使石蕊试液褪色,A错误;能使品红褪色的物质有很多,如Cl2、Na2O2、O3等,不一定是SO2,B正确;SO2具有漂白性是由于SO2和有机色质结合形成无色物质,活性炭具有漂白性是由于吸附作用,漂白粉、Na2O2具有漂白性是由于具有强氧化性,漂白原理不同,C错误;SO2和NaOH反应,根据SO2量的不同,产物也有所不同,SO2少量时反应生成Na2SO3,SO2过量时反应生成NaHSO3,但产物绝不会是Na2SO4,D错误。 类型 吸附型 氧化型 化合型 物质 活性炭 氯水、漂白粉(液)、Na2O2 二氧化硫 漂白原理 吸附漂白 利用强氧化性进行漂白 与有色物质化合生成不稳定的无色物质 变化类别 物理变化 化学变化 化学变化 漂白特点 不可逆 不可逆 加热恢复原色 能漂白 的物质 一般用于 溶液漂白 可漂白所有有机色质 具有选择性,如品红、棉、麻、草等 课时对点练 [分值:100分] [1~8题,每小题6分] 题组一 硫的存在和性质 1.(2024·河北高一段考)据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”。下列物质不能由硫与相应单质直接化合得到的是(  ) A.H2S B.Ag2S C.CuS D.FeS 答案 C 解析 S氧化性较弱,与Cu反应生成硫化亚铜,故选C。 2.(2025·广东段考)关于硫元素,下列说法错误的是(  ) A.S2-的结构示意图 B.自然界中存在游离态的硫 C.硫黄粉末可处理体温计破碎时洒落的水银 D.试管上沾有的硫黄粉末可用乙醇除去 答案 D 解析 硫微溶于酒精,试管上沾有的硫黄粉末不能用乙醇除去,故选D。 3.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 硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故选D。 4.(2025·福州月考)硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。717.6 K时硫变为蒸气,蒸气中存在:3S84S66S412S2。下列说法错误的是(  ) A.S8、S6、S4、S2互为同素异形体,其相互转化为化学变化 B.720 K时,32 g S8中硫原子的数目为NA C.等物质的量的Cu与S、Cl2反应转移电子数相等 D.硫单质易溶于CS2 答案 C 解析 S8、S6、S4、S2互为同素异形体,同素异形体属于不同物质,它们之间的转化为化学变化,A正确;Cu与S、Cl2反应分别生成Cu2S、CuCl2,转移的电子数并不相等,C错误。 题组二 二氧化硫的性质及应用 5.下列有关二氧化硫的说法正确的是(  ) A.易溶于水 B.密度比空气小 C.无色、无味 D.无毒 答案 A 解析 SO2的相对分子质量为64,大于空气的29,SO2的密度比空气大,B错误;SO2是无色有刺激性气味的有毒气体,会污染环境,C、D错误。 6.下列有关SO2的性质中,从酸性氧化物通性角度不能预测出的是(  ) A.能与水发生化合反应 B.能使澄清石灰水变浑浊 C.能使酸性KMnO4溶液褪色 D.能与CaO发生化合反应 答案 C 解析 大部分酸性氧化物都能和水反应生成对应的酸,酸性氧化物能和碱、碱性氧化物反应;SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不是酸性氧化物的通性,故选C。 7.下列物质能与SO2气体反应,但无沉淀生成的是(  ) ①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤H2SO4 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3 A.只有① B.①④⑤ C.④⑥⑦ D.①④⑦ 答案 D 解析 ①二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢,不会生成沉淀;②少量二氧化硫与Ba(OH)2反应生成亚硫酸钡沉淀,过量二氧化硫与Ba(OH)2反应生成亚硫酸氢钡;③少量二氧化硫与Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙沉淀,过量二氧化硫与Ca(OH)2反应生成亚硫酸氢钙;④二氧化硫与碳酸钠反应生成亚硫酸钠、二氧化碳和水,不产生沉淀;⑦二氧化硫与亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,不会产生沉淀。 8.(2025·福建龙岩段考)已知:常温下,70%浓硫酸与亚硫酸钠固体反应可制取SO2。用下列装置进行SO2制取、性质验证和尾气处理,能达到相应实验目的的是(  ) A.制取SO2,并控制反应的发生与停止 B.检验SO2具有漂白性 C.验证SO2具有氧化性 D.收集SO2,并进行尾气处理 答案 D 解析 Na2SO3能溶于水,有孔塑料隔板不起作用,该装置不能控制反应的发生与停止,A错误;常用品红溶液检验SO2,应长进短出,B错误;SO2具有还原性,能将酸性KMnO4还原,C错误;SO2的密度比空气大,可用向上排空气法收集,过量的SO2用NaOH溶液吸收,防止污染空气,D正确。 [9~12题,每小题6分] 9.(2025·河北邯郸段考)SO2和Cl2两种气体的制备和反应转化探究实验装置(已省略夹持装置)如图所示。下列说法正确的是(  ) A.该装置制备氯气可以采用浓盐酸与MnO2反应 B.B⁃1处溶液变蓝不褪色 C.A⁃2/B⁃2两处的品红溶液变化原理相同,都是利用其氧化性 D.A⁃3/B⁃3两处的实验现象是一样的,都是蓝色石蕊试纸变红 答案 B 解析 浓盐酸与MnO2需要加热才可以产生氯气,该装置无法加热,A错误;B⁃1处氯气氧化碘离子生成碘单质,使得淀粉试液变蓝色,B正确;A⁃2处品红溶液褪色是由于SO2与有色物质化合成不稳定的无色物质,B⁃2处品红溶液褪色是由于Cl2和水生成的次氯酸的氧化性而漂白,C错误;SO2使蓝色石蕊试纸变红,Cl2能使蓝色石蕊试纸先变红后褪色,现象不同,D错误。 10.将足量的SO2通入BaCl2溶液中无明显现象,当加入某试剂X后,有沉淀生成。此试剂(或气体)X可能是(  ) ①NaOH溶液 ②H2O2溶液 ③K2SO4溶液 ④新制氯水 ⑤H2S ⑥CO2 A.①②⑥ B.①②③④⑤ C.②③⑤⑥ D.④⑤⑥ 答案 B 解析 SO2与NaOH反应生成Na2SO3,Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀,①选;H2O2具有强氧化性,能够氧化SO2生成S,与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,②选;硫酸钾溶液能够与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,③选;新制氯水能够氧化SO2生成S,与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,④选;2H2S+SO2===3S↓+2H2O,有沉淀生成,⑤选;CO2和SO2均不与BaCl2反应,不会产生沉淀,⑥不选。 11.欲测定烟雾中SO2的含量,可做下列实验:取100 L该烟雾(标准状况),通过盛放100 mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶,使它们充分反应,生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入足量BaCl2溶液,生成白色沉淀,经测定其质量为11.65 g,则该烟雾中SO2的体积分数是(  ) A.1.12% B.2.24% C.3.36% D.无法计算 答案 A 解析 含有SO2的烟雾通过H2O2水溶液,SO2被氧化成H2SO4,再加入BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,根据硫元素守恒可得如下关系式,设烟雾中含SO2的体积为x,则 SO2 ~ H2SO4 ~ BaSO4 22.4 L       233 g x         11.65 g x==1.12 L,所以SO2的体积分数为×100%=1.12%。 12.(2024·福建福安高一月考)微型实验药品用量少,绿色环保。如图所示为探究SO2性质的微型实验,滤纸①~④分别浸泡了相关试剂,实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法正确的是(  ) A.滤纸①先变红后褪色,体现了SO2具有漂白性和酸性氧化物的性质 B.滤纸②③褪色均证明SO2具有还原性 C.滤纸④上有黄色固体生成,证明SO2具有氧化性 D.若滤纸④上析出了0.096 g固体,则在滤纸④上发生的反应转移了0.006 mol电子 答案 C 解析 SO2能使紫色石蕊溶液变红但不能使其褪色,体现了SO2作为酸性氧化物的性质,A错误;碘水褪色证明SO2具有还原性,品红溶液褪色证明SO2具有漂白性,B错误;滤纸④上析出0.096 g S固体,则生成0.003 mol S,证明SO2具有氧化性,转移0.004 mol电子,D错误。 13.(10分)(2025·福州检测)为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分,请回答以下问题: (1)混合粉末A中硫粉过量的原因是               。  (2)操作①使用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行,说明            。  (3)操作②的化学方程式是3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为     ;为了实现操作②的目的,也可改用加入       。  (4)操作③稀H2SO4煮沸的目的是           。  答案 (1)防止因铁过量而使滤渣C中铁粉与H2SO4反应,生成Fe2+干扰实验 (2)硫和铁的反应放热 (3)2∶1 CS2 (4)防止溶液中溶解的O2与Fe2+反应 解析 (3)反应3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,3 mol S中有2 mol化合价降低作氧化剂,1 mol S化合价升高作还原剂,故氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1。 (4)滤渣中的FeS和稀H2SO4反应生成FeSO4,为了防止Fe2+被氧气氧化,需将稀硫酸煮沸。 14.(12分)某小组同学利用如图所示装置探究SO2的性质。 序号 X 实验现象 Ⅰ 酸性KMnO4溶液 溶液由紫色变为无色 Ⅱ 含NaOH的BaCl2溶液 产生大量白色沉淀 Ⅲ H2S溶液 产生淡黄色沉淀 请回答: (1)试管中NaOH溶液的作用是           。  (2)根据实验Ⅰ,推断无色溶液中所含的离子是K+、Mn2+、H+和     。  (3)实验Ⅱ发生反应的离子方程式是            、             。  (4)实验Ⅲ发生反应的生成物中,氧化产物和还原产物质量比为     。  (5)如果X为紫色石蕊试液,则溶液颜色变为     。  答案 (1)除去多余SO2,防止污染环境 (2)S (3)SO2+2OH-===H2O+S Ba2++S===BaSO3↓ (4)2∶1 (5)红色 解析 (2)根据实验Ⅰ,SO2被氧化为H2SO4,KMnO4被还原为MnSO4,则无色溶液中所含的离子是K+、Mn2+、H+和S。 (3)实验Ⅱ中发生反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O、Na2SO3+BaCl2===BaSO3↓+2NaCl,离子方程式是SO2+2OH-===H2O+S、Ba2++S===BaSO3↓。 (4)实验Ⅲ中,SO2+2H2S===3S↓+2H2O,若生成3 mol S,还原产物为1 mol S,氧化产物为2 mol S,氧化产物和还原产物质量比为2∶1。 (5)SO2只能使紫色石蕊试液变红色,不能漂白石蕊试液。 15.(6分)SO2与KMnO4可发生反应:5SO2+2Mn+2H2O===5S+2Mn2++4H+,可用于测定气体中SO2的含量。将某气体以10 mL·min-1的速率匀速通过100 mL 0.02 mol·L-1KMnO4溶液,当通入气体100 min时溶液恰好完全褪色。若杂质均不参加反应,则原气体中SO2的含量为    g·m-3。  答案 320 解析 根据题意建立关系式:2KMnO4~5SO2,100 mL 0.02 mol·L-1酸性KMnO4溶液经过100 min恰好褪色,则消耗SO2物质的量为0.005 mol,质量为0.005 mol×64 g∙ mol-1=0.32 g,总通过气体10 mL·min-1×100 min=1 000 mL=1 L=0.001 m3,则原气体中SO2的含量为=320 g·m-3。 学科网(北京)股份有限公司 $

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