新教材化学学案4-1-1二氧化硫的性质和应用

专题4硫与环境保护第一单元含硫化合物的性质第1课时二氧化硫的性质和应用课程目标1．了解硫的存在、性质和用途。2．掌握SO2的性质与用途。图说考点学业基础——自学·思记·尝试[新知预习]一、硫的存在、性质与用途1．存在：自然界中硫元素有1态和2态两种存在形式。自然界中的单质硫通常是3色或4色固体，故又俗称5。2．性质：单质硫质6，易研成粉末，密度比水7，8于水，9于CS2。3．用途：古代四大发明之一的eq\o(□,\s\up1(10))使用了硫黄；制硫酸等。二、二氧化硫的性质及用途1．物理性质颜色气味毒性密度水溶性eq\o(□,\s\up1(11))色eq\o(□,\s\up1(12))气味eq\o(□,\s\up1(13))比空气eq\o(□,\s\up1(14))eq\o(□,\s\up1(15))溶于水（1∶40）2.化学性质Ⅰ.性质实验实验操作实验现象结论向充有SO2气体的针筒内吸入少量水，测水溶液的pH溶液的pHeq\o(□,\s\up1(16))7SO2与水反应生成的H2SO3显eq\o(□,\s\up1(17))性向SO2水溶液中滴加品红溶液，并加热品红eq\o(□,\s\up1(18))，把上述溶液加热，又恢复eq\o(□,\s\up1(19))色SO2具有eq\o(□,\s\up1(20))性，但漂白效果不稳定向SO2水溶液中依次滴加入BaCl2溶液、H2O2溶液，放置后再加盐酸滴入BaCl2溶液eq\o(□,\s\up1(21))现象，加入H2O2后产生eq\o(□,\s\up1(22))，加盐酸沉淀不溶解SO2具有还原性，在水溶液中易被H2O2氧化生成eq\o(□,\s\up1(23))，SO2＋H2O2=eq\o(□,\s\up1(24))Ⅱ.化学性质（填化学反应方程式）（1）酸性氧化物性质：①与水反应：eq\o(□,\s\up1(25))________________________________________________________________________；②与碱反应[如NaOH（足量）]：eq\o(□,\s\up1(26))________________________________________________________________________；③与碱性氧化物反应（如CaO）：eq\o(□,\s\up1(27))________________________________________________________________________。（2）强还原性：可被多种氧化剂（如O2、Cl2、Br2、I2、HNO3、KMnO4、H2O2等）氧化。①SO2与O2反应：eq\o(□,\s\up1(28))________________________________________________________________________；②SO2与H2O2反应：eq\o(□,\s\up1(29))________________________________________________________________________；③SO2使溴水褪色：eq\o(□,\s\up1(30))________________________________________________________________________。（3）弱氧化性，如SO2与H2S的反应：eq\o(□,\s\up1(31))________________________________________________________________________。（4）漂白性：①原理：能与某些有色物质化合，生成eq\o(□,\s\up1(32))。②特点：不稳定，加热时无色物质会eq\o(□,\s\up1(33))，恢复原来的颜色。3．用途（1）用于eq\o(□,\s\up1(34))纸浆、毛、丝、草编织物等。（2）制硫酸和作防腐剂、杀菌消毒剂。[即时自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”（1）硫元素在自然界中只有化合态形式存在。（）（2）黑火药中使用的硫单质转化为K2S，故作还原剂。（）（3）二氧化硫有漂白性，可使石蕊试液褪色。（）（4）二氧化硫能使酸性KMnO4溶液褪色，因为SO2具有漂白性。（）（5）二氧化硫漂白的草帽不会发黄。（）（6）二氧化硫可作食品添加剂。（）2．下列各组物质都能使品红溶液褪色，且褪色原理相同的是（）A．SO2、CO2B．HClO、Na2O2C.SO2、活性炭D．Na2O2、活性炭3．用下图所示实验装置进行SO2性质的探究实验。（1）装置A中发生反应的离子方程式为，G装置的作用。（2）简述检查该装置气密性的方法。（3）能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为和（用字母表示），观察到的现象依次是、。（4）若要证明酸性：H2CO3>H2SiO3，则应观察到的实验现象有。核心素养——合作·探究·分享SO2和CO2的比较检验CO2中的SO2，应利用SO2的漂白性和还原性；也可利用其物理性质中的SO2的刺激性气味。[例1]某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分，该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。【提出猜想】猜想1：该气体为CO2；猜想2：该气体为SO2；猜想3：。为了验证猜想，该小组设计实验加以探究：【实验探究】该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：（1）B中应该盛装下列试剂（填编号）。A．NaCl溶液B．酸性KMnO4溶液C．盐酸D．澄清石灰水（2）A中品红溶液的作用是：________________________________________________________________________。（3）D中澄清石灰水的作用是：________________________________________________________________________。通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：①A中品红溶液褪色②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊【得出结论】（4）由上述现象该小组同学确认该气体的成分为：。[提升1]下列物质中：①澄清石灰水②氯化钡溶液③酸性KMnO4溶液④溴水⑤酸化的Ba（NO3）2溶液⑥品红溶液⑦湿润的蓝色石蕊试纸⑧三氯化铁溶液⑨浓硫酸，不能用来区别SO2和CO2气体的是（）A．①②⑦⑨B．①③⑧C．①④⑤D．③④⑤⑥关键能力SO2和CO2的鉴别方法SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba（OH）2]鉴别SO2和CO2。通常用以下方法鉴别。试剂操作现象与结论品红溶液将气体分别通入品红溶液中品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2酸性KMnO4溶液将气体分别通入酸性KMnO4溶液中KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2，无变化的是CO2溴水（或氯水）将气体分别通入溴水（或氯水）中溴水（或氯水）褪色的是SO2，无变化的是CO2氢硫酸将气体分别通入氢硫酸溶液中产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2二氧化硫与氯水漂白性的比较[例2]下列说法中正确的是（）A.SO2具有漂白性，能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色B.漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且褪色原理相同C.能使品红褪色，且加热后又恢复红色的气体一定为SO2D.SO2和Cl2都能漂白某些有色溶液，若将两种气体同时通入有色溶液中，漂白效果会更好eq\a\vs4\al(状元随笔)漂白性对象为有机色素；漂白后加热又能恢复原色的只有SO2。[提升2]下列关于Cl2和SO2的说法中正确的是（）A.等体积的Cl2和SO2分别通入紫色石蕊试液中，溶液的紫色均立即褪去B.等体积的Cl2和SO2同时通入紫色石蕊试液中，溶液的紫色保持不变C.加热可以判断品红溶液褪色是通入Cl2还是通入SO2引起的D.Cl2和SO2使品红褪色的过程均发生了氧化还原反应关键能力1.SO2和Cl2漂白性比较2．漂白原理分类漂白类型漂白原理特点举例氧化型漂白剂本身是强氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色不可逆，褪色后不能恢复原来的颜色HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2等化合型漂白剂与有色物质结合生成无色物质，使有色物质失去原有的颜色可逆，在一定的条件下又能恢复原来的颜色SO2使品红溶液褪色吸附型有些固体物质疏松多孔、具有较大的表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色部分吸附剂可重复使用活性炭、胶体学考评价——夯实·测控·演练1.（双选）关于SO2的叙述中，正确的是（）A．SO2是一种无色有刺激性气味的气体B．SO2在空气中很容易被氧气氧化C．可以用排水法收集SO2气体D．相同条件下，SO2密度比空气大2．检验SO2中是否含有CO2气体，可采用的方法是（）A．通过品红溶液B．先通过NaOH溶液，再通入澄清石灰水C．通过澄清石灰水D．先通过酸性高锰酸钾溶液，再通过澄清石灰水3．下列实验中能证明某种气体为SO2的是（）①使澄清石灰水变浑浊②使湿润的蓝色石蕊试纸变红③使品红溶液褪色④通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸⑤通入溴水中使溴水褪色，再滴加Ba（NO3）2溶液有白色沉淀产生A．都能证明B．都不能证明C．③④⑤能证明D．只有⑤能证明4．下列事实各表现了SO2的哪种性质，请将其代号填入每小题后的横线上。a．易溶于水b．水溶液呈酸性c．氧化性d．还原性e．漂白性（1）SO2使品红溶液褪色。（2）SO2使显红色的酚酞溶液褪色。（3）SO2使酸性KMnO4溶液褪色。5．某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如Ⅰ所示装置进行实验。请回答下列问题：（1）写出装置A中发生反应的化学方程式：。（2）实验过程中，装置B、C的作用分别是验证、。（3）反应开始一段时间后，观察到D装置试管中的品红溶液褪色后，停止通气，对该试管进行水浴加热，其现象为。若将Cl2通入品红溶液待褪色后再加热，其现象与上述现象（填“相同”或“不相同”）。（4）下列物质中，可用于吸收烟气中含有的少量SO2的是（填序号）。a．Na2CO3溶液b．H2SO4溶液c．NaHSO3溶液d．氨水（5）该实验小组利用图Ⅱ所示装置继续进行实验：通气一段时间后，实验过程中品红溶液几乎不褪色。试分析实验过程中，品红溶液几乎不褪色的原因（用离子方程式表示）：。练后感悟常用来鉴别和分离SO2与CO2的装置上述装置中各部分的作用：（1）检验SO2的存在；（2）除去SO2气体；（3）检验SO2气体是否除去，并进一步吸收SO2；（4）检验CO2气体并吸收。专题4硫与环境保护第一单元含硫化合物的性质第1课时二氧化硫的性质和应用学业基础新知预习化合游离黄淡黄硫黄脆大难溶易溶eq\o(□,\s\up1(10))黑火药eq\o(□,\s\up1(11))无eq\o(□,\s\up1(12))刺激性eq\o(□,\s\up1(13))有毒eq\o(□,\s\up1(14))大eq\o(□,\s\up1(15))易eq\o(□,\s\up1(16))<eq\o(□,\s\up1(17))酸eq\o(□,\s\up1(18))褪色eq\o(□,\s\up1(19))红eq\o(□,\s\up1(20))漂白eq\o(□,\s\up1(21))无明显eq\o(□,\s\up1(22))白色沉淀eq\o(□,\s\up1(23))硫酸eq\o(□,\s\up1(24))H2SO4eq\o(□,\s\up1(25))SO2＋H2O⇌H2SO3eq\o(□,\s\up1(26))SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2Oeq\o(□,\s\up1(27))SO2＋CaO=CaSO3eq\o(□,\s\up1(28))2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3eq\o(□,\s\up1(29))SO2＋H2O2=H2SO4eq\o(□,\s\up1(30))SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBreq\o(□,\s\up1(31))SO2＋2H2S=3S↓＋2H2Oeq\o(□,\s\up1(32))不稳定的无色物质eq\o(□,\s\up1(33))分解eq\o(□,\s\up1(34))漂白即时自测1．答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√2．解析：A项，SO2可使品红溶液褪色，CO2不能使品红褪色，不正确；B项，HClO、Na2O2都是氧化型漂白剂，正确；C项，SO2、活性炭分别属于加合型、吸附型漂白剂，不正确；D项，Na2O2、活性炭分属氧化型、吸附型漂白剂，不正确。答案：B3．解析：(1)A中浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋=SO2↑＋H2O；SO2属于污染空气的气体，不能排放到大气中，空气中的CO2气体也会和F中的Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，所以G装置的作用是吸收尾气，防止CO2进入F。(3)SO2能与溴水发生反应，化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4，S元素由＋4价升高到＋6价，体现了SO2的还原性，SO2能与Na2S发生反应，化学方程式为SO2＋2Na2S＋2H2O=3S↓＋4NaOH，该反应SO2中的硫元素由＋4价降低到0价，体现了SO2的氧化性，则能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为C和B，观察到的现象依次是C中溴水褪色，B中出现淡黄色沉淀。(4)D装置能生成CO2，根据“强酸制弱酸”原理，CO2和SO2都能和Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，需要先验证SO2被除去，然后再验证酸性H2CO3>H2SiO3，所以若要证明酸性：H2CO3>H2SiO3，则应观察到的实验现象有E中品红不褪色，F中出现浑浊。答案：(1)HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋=SO2↑＋H2O吸收尾气，防止CO2进入F(2)G中加水至没过导管口，微热A中圆底烧瓶，若G中有气泡产生，停止加热，冷却后导管末端形成一段水柱，说明气密性良好(3)CBC中溴水褪色B中出现淡黄色沉淀(4)E中品红不褪色，F中出现浑浊核心素养例1【解析】能使澄清石灰水先变浑浊，又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是：①气体为CO2；②气体为SO2；③气体为CO2和SO2的混合气体。要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，并除尽，再验证CO2气体的存在，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。【答案】该气体为CO2和SO2的混合气体(1)B(2)验证混合气体中是否含有SO2(3)验证混合气体中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合气体提升1解析：SO2和CO2气体都会使澄清石灰水变浑浊。SO2和CO2气体都不与氯化钡反应。SO2气体可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，而CO2不可以。SO2气体可以使溴水褪色，而CO2不可以。SO2气体可与酸化的Ba(NO3)2溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，而CO2不可以。SO2可以使品红溶液褪色，而CO2不可以。SO2和CO2气体都会使湿润的蓝色石蕊试纸变红。SO2气体可以将氯化铁溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，溶液颜色由黄色变为浅绿色，而CO2不可以。SO2和CO2气体都不与浓硫酸反应。故选A。答案：A例2【解析】A项，二氧化硫为酸性氧化物，能与氢氧化钠反应消耗氢氧根离子，所以能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，故A项错误；B项，活性炭使红墨水褪色体现了活性炭的吸附性，漂白粉和过氧化钠使红墨水褪色体现了其强氧化性，所以褪色原理不全相同，故B项错误；C项，能使品红溶液褪色的物质且加热后恢复红色的一定是SO2，故C项正确；D项，在溶液中，二氧化硫与氯气反应生成氯化氢和硫酸，二者均失去漂白能力，故D项错误。【答案】C提升2解析：氯气通入紫色石蕊试液后使溶液显酸性，次氯酸具有漂白性，所以溶液先变红后褪色；二氧化硫和水反应生成亚硫酸，使紫色石蕊试液变红，二氧化硫对石蕊不表现漂白性，A项错误。等体积的Cl2和SO2同时通入紫色石蕊试液中，发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，紫色石蕊试液变红，B项错误。二氧化硫和氯气分别通入品红溶液中，均会使品红褪色，加热时通入二氧化硫的溶液红色恢复，通入Cl2的溶液红色不恢复，C项正确。SO2使品红褪色的过程未发生氧化还原反应，D项错误。答案：C学考评价1．解析：SO2与O2不易反应，需要在一定条件下才可发生反应，B项错误；SO2易溶于水，不能用排水法收集，C项错误。答案：AD2．解析：A项，用品红溶液无法确定是否含有CO2；B项，二者都与NaOH溶液反应；C项，二者都能