高一化学人教版必修一讲义第4章非金属及其化合物第3节第1课时

第三节硫和氮的氧化物第1课时硫和硫的氧化物[学习目标定位]熟悉硫的存在与性质，会依据酸性氧化物的通性及硫元素的化合价分析理解硫的氧化物的性质，会比拟二氧化硫和氯水漂白性的区分。一硫的存在和性质1.硫在自然界中的存在形态有游离态，存在于火山喷口四周或地壳岩层里；有化合态，主要是硫化物和硫酸盐。2.硫俗称硫黄，颜色状态是黄色晶体，溶解性是不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。3.硫是较活泼的非金属元素，能与很多金属、非金属发生反响。请写出硫分别与①Fe、②Cu、③H2、④O2反响的化学方程式，并指明各反响的氧化剂和复原剂。①Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，S是氧化剂，Fe是复原剂；②2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S，S是氧化剂，Cu是复原剂；③H2＋Seq\o(=,\s\up7(△))H2S，S是氧化剂，H2是复原剂；④S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2，S是复原剂，O2是氧化剂。归纳总结硫的性质注：(1)除去硫，可用CS2溶解。(2)3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2OS既表现氧化性，又表现复原性。用热的NaOH溶液可除去单质硫。1.以下说法中，不正确的选项是()A.硫是一种黄色的能溶于水的固体B.硫在自然界中既有化合态又有游离态存在C.硫跟铁反响生成硫化亚铁D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫答案A解析硫是一种不溶于水的黄色固体，应选项A不正确。二硫的氧化物1.SO2的性质按表中要求完成试验，并将观看到的试验现象及其结论填入空格内：试验操作试验现象试验结论SO2为无色有刺激性气味的气体试管中液面上升SO2易溶于水溶液颜色变红色SO2的水溶液显酸性溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定产生白色沉淀SO2具有复原性，可被新制氯水氧化成SOeq\o\al(2－,4)，与Ba2＋反响生成BaSO4沉淀依据以上试验分析总结二氧化硫的性质(1)二氧化硫的物理性质：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)二氧化硫具有酸性氧化物的通性，与水反响的化学方程式是SO2＋H2OH2SO3；与NaOH溶液反响的化学方程式是2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O。(3)二氧化硫具有复原性，与新制氯水反响的化学方程式是SO2＋2H2O＋Cl2=H2SO4＋2HCl；与氧气反响的化学方程式是2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3。(4)二氧化硫具有弱氧化性：在反响2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O中SO2是氧化剂。(5)二氧化硫具有漂白性：二氧化硫和新制氯水的漂白作用比拟SO2新制氯水(Cl2通入水溶液中)漂白缘由SO2能与某些有色物结合成不稳定无色物Cl2与H2O反响生成的HClO具有强氧化性，可以将有色物氧化成无色物漂白效果不稳定，加热能复原稳定漂白范围某些有机色质绝大多数有机色质与有机色质作用实例品红eq\o(→,\s\up7(通SO2))褪色eq\o(→,\s\up7(△))红色，紫色石蕊eq\o(→,\s\up7(通SO2))红色品红eq\o(→,\s\up7(通Cl2))褪色eq\o(→,\s\up7(△))不显红色，紫色石蕊eq\o(→,\s\up7(通Cl2))先变红，随即褪色混合作用SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，漂白作用大大减弱2.三氧化硫具有酸性氧化物的通性(1)能溶于水形成硫酸：SO3＋H2O=H2SO4。(2)能与碱反响：SO3＋Ca(OH)2=CaSO4＋H2O。(3)能与碱性氧化物反响：SO3＋CaO=CaSO4。归纳总结1.SO2的性质注：①SO2有弱氧化性，如：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。②SO2使溴水褪色，表现复原性；使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现其酸性氧化物的性质，使品红溶液褪色表现其漂白性。2.可逆反响的含义可逆反响是在相同条件下，既能向正反响方向进行，又能向逆反响方向进行的反响。2.以下说法正确的选项是()A.由于SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H＋)、石蕊试液褪色B.能使品红溶液褪色的不肯定是SO2C.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相遇在溶液中具有漂白力量答案B解析这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。要正确解答此题，必需清晰常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。A选项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2具有复原性，能使品红褪色是因其漂白性，SO2不能使指示剂褪色，所以A选项错误；B选项正确，由于能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C选项错误，由于这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属吸附型，漂白粉、Na2O2属氧化型；D选项也不正确，等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反响生成H2SO4和HCl，从而失去漂白力量。3.如图是讨论二氧化硫性质的微型试验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反响制取SO2气体，试验现象很明显，且不易污染空气。以下说法中错误的选项是()A.紫色石蕊溶液变蓝色B.品红溶液褪色C.溴水橙色褪去D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅答案A解析SO2气体与水反响生成H2SO3，紫色石蕊遇酸变红色，不会变蓝色，故A错误。1.以下关于硫的说法不正确的选项是()A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.游离态的硫存在于火山喷口四周或地壳的岩层里C.单质硫既有氧化性，又有复原性D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫答案D解析硫燃烧时只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D项错误。2.以下溶液中通入SO2肯定不会产生沉淀的是()A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2答案D解析SO2是酸性氧化物，能与Ba(OH)2溶液反响生成BaSO3沉淀；H2SO3属于中强酸，不能与BaCl2溶液反响；H2SO3中S元素呈＋4价，因此H2SO3在反响中既可表现酸性，又可表现复原性与氧化性，SO2与Ba(NO3)2、Na2S反响的方程式分别为3SO2＋2H2O＋Ba(NO3)2=BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4,3SO2＋2Na2S=3S↓＋2Na2SO3。3.有关硫的氧化物的表达不正确的选项是()A.空气中二氧化硫主要源于煤和石油产品的燃烧B.二氧化硫与飘尘接触，局部氧化为三氧化硫，危害更严峻C.酸雨中的含硫化合物只有硫的氧化物和硫酸D.削减大气中SO2污染的主要方法之一是削减含硫化石燃料的燃烧答案C解析大气中SO2主要来源于煤和石油产品的燃烧，A正确；SO2与O2在飘尘等催化下可生成SO3，SO3溶于水生成强酸H2SO4，危害更大，B正确；酸雨中还有硫酸盐，C错；煤和石油中均含有硫元素，D正确。4.区分二氧化硫和二氧化碳气体的最正确方法是()A.通入澄清的石灰水B.用潮湿的蓝色石蕊试纸C.用品红溶液D.依据有无毒性答案C解析CO2和SO2都是酸性氧化物，生成的CaCO3和CaSO3都难溶于水，通入澄清石灰水时溶液均变浑浊；溶于水时两种水溶液均呈酸性，均能使蓝色石蕊试纸变红色；毒性不能作为区分气体的方法；SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能。5.某化学爱好小组为探究SO2的性质，按以下图所示装置进行试验。请答复以下问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反响的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)试验过程中，装置B中产生的现象为________________，这说明SO2具有________________________________________________________________________。(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出试验操作及现象________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)尾气可采纳________溶液汲取。答案(1)蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)溶液由紫红色变为无色复原性(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH解析此试验题目的明确，主要探究SO2的性质，依据装置图中试剂可知主要探究复原性及漂白性。尾气SO2的处理方法是用NaOH溶液汲取。40分钟课时作业[经典根底题]题组一硫及其氧化物1.以下说法不正确的选项是()A.硫是一种淡黄色的能溶于CS2的晶体B.硫的化合物常存在于火山喷出物中C.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严峻污染的SO2气体D.硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3答案D解析硫与氧气反响的产物为SO2，与氧气的量的多少及浓度大小无关。2.关于SO2的表达中正确的选项是()A.在有的反响中显示氧化性，在有的反响中显示复原性B.是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸C.SO2气体通入NaOH溶液肯定得到Na2SO3D.SO2气体通入BaCl2溶液中，能生成白色沉淀答案A解析亚硫酸不稳定，易分解，B项错；SO2与NaOH反响还可能生成NaHSO3，C项错；SO2与BaCl2溶液不反响，D项错。3.如图，在注射器中参加少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。那么以下有关说法正确的选项是()A.蓝色石蕊试纸先变红后褪色B.品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性C.潮湿淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2D.NaCl溶液可用于除去试验中多余的SO2答案C解析由于SO2溶于水生成H2SO3，只能使指示剂变色，而不能褪色，A项错误；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是发生氧化复原反响的结果，B项错误；除去多余的SO2应用NaOH溶液而非NaCl溶液，D项错误；潮湿的淀粉­KI试纸未变蓝，即无I2生成，故SO2的氧化性弱于I2的氧化性。4.对于反响2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3的表达不正确的选项是()A.该反响是可逆反响B.反响方程式中“〞表示在相同条件下，反响可以同时向两个方向进行C.1molO2与2molSO2混合反响，可生成2molSO3D.在该反响中SO2作复原剂答案C解析依据可逆反响的特点，1molO2和2molSO2反响，不行能生成2molSO3。5.某爱好小组探究SO2气体复原Fe3＋，他们使用的药品和装置如以下图所示，以下说法不合理的是()A.能说明I－的复原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B.装置C的作用是汲取SO2尾气，防止污染空气C.为了验证A中发生了氧化复原反响，参加KMnO4溶液，紫红色褪去D.为了验证A中发生了氧化复原反响，参加用稀盐酸酸化的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，会发生反响：SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI，由于I2反响消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明物质的复原性：SO2>I－，A正确；SO2是大气污染物，由于SO2是酸性气体，可以与NaOH发生反响：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，所以可以用NaOH溶液汲取尾气，防止污染空气，B正确；假设SO2与FeCl3不发生反响，向A中参加KMnO4溶液，发生反响：2KMnO4＋5SO2＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，溶液紫红色褪去；假设SO2与FeCl3发生反响：SO2＋2H2O＋2FeCl3=H2SO4＋2HCl＋2FeCl2；当向该溶液中参加酸性高锰酸钾溶液时，会发生反响：MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，溶液紫红色也褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化复原反响，C错误；假设A中发生了氧化复原反响：SO2＋2H2O＋2FeCl3=H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，溶液中含有硫酸，当参加用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反响：H2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl，产生白色沉淀；假设没有发生氧化复原反响，那么由于酸性HCl>H2SO3，向溶液中参加用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，不产生白色沉淀，D正确。6.以下离子方程式正确的选项是()A.向NaOH溶液中通入少量的SO2SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)B.向氯水中通入少量的SO2Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2D.将SO2通入到BaCl2溶液中SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3＋2H＋答案B解析A项为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；C项中应为2HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋H2O；D项中不反响。题组二SO2的多重性质探究7.如下图是一系列含硫化合物的转化关系(反响中生成的水已略去)，其中说法正确的选项是()A.反响①说明SO2具有漂白性，反响②说明SO2具有酸性B.反响②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，那么反响物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2C.反响③④⑤均属于氧化复原反响D.工业上可利用反响②和反响④回收SO2答案D解析反响①中先变蓝后褪色明显是由于KIO3的复原产物先是I2后是I－，表达了SO2具有复原性，反响②属于酸性氧化物和碱的反响，表达了SO2具有酸性氧化物的通性，A错误；依据元素守恒，当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，n(SO2)∶n(NaOH)＝2∶3，B错误；反响④是非氧化复原反响，C错误；反响②汲取了二氧化硫，反响④放出了SO2，可以通过2个反响回收二氧化硫，D正确。8.以下试验报告记录的试验现象正确的选项是()试验记录A无色无色无现象无色沉淀B红色无色白色沉淀白色沉淀C红色无色无色沉淀白色沉淀D无色无色无色沉淀无色沉淀答案B解析二氧化硫能使紫色的石蕊溶液变红，但是不能使其褪色；二氧化硫能使品红溶液褪色；二氧化硫通入到Ba(NO3)2溶液中，被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，与Ba2＋反响生成BaSO4白色沉淀；通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中，先生成SOeq\o\al(2－,3)，而后生成BaSO3白色沉淀。9.2FeSO4eq\o(=,\s\up7(加热))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，把产生的气体通入BaCl2溶液中，那么()A.产生BaSO4和BaSO3两种沉淀B.产生BaSO4沉淀，SO2从溶液中逸出C.产生BaSO4沉淀，无SO2气体逸出D.产生沉淀含BaSO4，并有HCl气体逸出答案B解析由于FeSO4分解产生大量的SO2和SO3气体，其中的SO3气体可以与水反响生成H2SO4，其中的氯化钡会与硫酸反响生成BaSO4沉淀，但是SO2不会与氯化钡发生反响，会从溶液中逸出。[力量提升题]10.(1)以下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，请答复以下问题。①B中参加的试剂是__________，作用是___________________________________________。②C中参加的试剂是__________，作用是_____________________________________。③D中参加的试剂是__________，作用是_________________________________________。④试验时，C中应观看到的现象是________________________________________________。(2)如图是一套检验气体性质的试验装置。请答复以下问题。ABCDX氯气二氧化硫二氧化碳氯化氢YNa2SO3溶液饱和NaHCO3溶液Na2SO3溶液饱和NaHSO3溶液①向装置中缓缓通入少量气体X，假设关闭活塞K，那么品红溶液褪色。据此推断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是________。②假设翻开活塞K，品红溶液褪色，同时澄清石灰水变浑浊，那么推断气体X和洗气瓶内液体Y可能的组合是________。答案(1)①品红溶液检验SO2②酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽③澄清石灰水检验CO2④酸性KMnO4溶液的颜色不褪尽(或变浅，或不褪成无色)(2)①D②B解析(1)肯定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，汲取二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必需除尽二氧化硫，由于二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽，所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，但不能褪成无色，假设褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。(2)①当关闭K时，气体X必需经过洗气瓶，A中Cl2被Na2SO3溶液汲取发生反响Cl2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2HCl，不能使品红溶液褪色；B中SO2溶于水生成H2SO3，再和NaHCO3反响生成CO2，但不能使品红溶液褪色；C中CO2经过Na2SO3溶液不反响，同时CO2也不能使品红溶液褪色；D中HCl与NaHSO3发生如下反响：HCl＋NaHSO3=NaCl＋H2O＋SO2，产生的SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色。②当翻开K时，气体X不通过洗气瓶直接进入品红溶液中，Cl2、SO2均可使品红溶液褪色，但Cl2不能使澄清的石灰水变浑浊，SO2能使澄清的石灰水变浑浊。11.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反响，某校化学爱好小组同学设计了如下图的试验装置。(1)该化学爱好小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采纳Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采纳MnO2和浓盐酸(12mol·L－1)为原料制取Cl2。在此试验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________(填序号)。(2)D装置中主要反响的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，爱好小组的同学预备了以下试剂：①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③硫氰化钾溶液④酸性高锰酸钾溶液假设Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内，再参加________(选填一个序号)试剂。发生的现象是______________________________________。假设SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________(选填一个序号)试剂的试管内，发生的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)防倒吸①(2)Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－(3)②③溶液呈红色④紫红色褪为无色解析(1)由试验装置可知，气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化，可知B装置为制取Cl2装置，那么A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选①装置为发生装置B。(2)将Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被复原为HCl。(3)假设Cl2过量，那么在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，故可选择②③进行检验；假设SO2过量，那么在D中溶液中会含有SO2、H2SO3，SO2具有复原性，故可选用④进行检验。12.X、Y为有刺激性气味的气体，有以下转化关系，局部产物未标出。请答复：(1)写出以下物质的化学式：X__________________、Y______________________________________、A__________________、B________________________________________、C__________________。(2)反响①的化学方程式为_______________________________________________，反响②的离子方程式为_____________________________________________。Y与足量氢氧化钠溶液反响的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Cl2SO2HClH2SO4FeCl3(2)Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO42Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O解析A与HNO3酸化的AgNO3反响产生白色沉淀。A中含Cl－，B与盐酸酸化的BaCl2反响，产生白色沉淀，B中含SOeq\o\al(2－,4)，又依据X、Y均为有刺激性气味的气体，且X能与Fe反响，那