第01讲 5.1硫和二氧化硫（含答案）-2024年高中化学同步品讲义（必修二）

第01讲5.1硫和二氧化硫（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（必修二）第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫1．结合真实情境中的应用实例了解硫的主要性质。2．通过实验探究，了解二氧化硫的主要性质。3．认识二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。一、硫1．硫元素的原子结构和性质硫元素位置原子结构示意图非金属性主要化合价第_____周期、第_____族比氯、氧_____2．硫的性质(1)物理性质硫(俗称_______)是一种_______晶体，质脆，易研成粉末。硫_____溶于水，_____溶于酒精，_____溶于二硫化碳(CS2)。(2)化学性质硫的化学性质比较活泼，处于中间价态的S能发生氧化反应和还原反应。①与非金属反应：和O2反应：_____________________表现为_______性与H2反应：_____________________表现为_______性②与金属反应：与Fe反应：_____________________表现为_______性与Cu反应：_____________________表现为_______性与汞反应：_____________________应用：去除洒落的汞③与NaOH溶液反应：___________________________________应用：清洗试管壁残留的硫二、二氧化硫1．物理性质二氧化硫是一种_____色、有_______气味的有______气体，密度比空气的_____，_____溶于水，通常情况下，1体积的水可以溶解约_____体积的二氧化硫。2．实验探究二氧化硫的性质实验操作(1)(2)用pH试纸测溶液酸碱度。实验现象(1)试管中______________(2)pH试纸呈_______加入品红溶液的试管振荡后，_____________，再加热溶液____________结论SO2_________，且溶液呈____性3．二氧化硫的化学性质(1)酸性氧化物的通性①与水反应：____________________________，H2SO3是中强酸，水溶液能使紫色石蕊试液变红色，可逆反应是在_______条件下，既能向_______方向进行，同时又能向_______方向进行的反应。在书写化学方程式时，可逆反应用符号“_______”表示。②二氧化硫能与碱、碱性氧化物等反应。与NaOH溶液反应：____________________________应用：用NaOH溶液吸收SO2气体与澄清石灰水反应：____________________________与CaO反应：____________________________Na2SO3溶液中通入SO2气体：____________________________(2)氧化性与H2S反应：____________________________(3)还原性催化氧化：____________________________（_______反应）SO3也是酸性氧化物，与水反应生成硫酸：____________________________应用：工业上制取硫酸(4)SO2的特性——漂白性①原理：它能与某些有色物质生成_______的无色物质。这些无色物质容易_______而使有色物质恢复原来的颜色。②SO2漂白性的特点：a．SO2的漂白作用具有选择性和不稳定性等特点，可漂白品红溶液，但不能漂白石蕊等指示剂。b．漂白是使有机色素褪色，无机物褪色不能称为漂白，如二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色不是漂白。4．SO2的用途(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。►问题一从化合价角度认识硫的性质【典例1】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是______(填序号)。①CuS②FeS③SO2④SO3⑤FeCl2⑥CuCl2⑦Cu2S【归纳小结】(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：H2eq\o(S,\s\up6(－2))、Na2eq\o(S,\s\up6(－2))、Feeq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(,\s\up7(被还原),\s\do5())eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(→,\s\up7(被氧化))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2、eq\o(S,\s\up6(＋4))Oeq\o\al(2－,3)、eq\o(S,\s\up6(＋6))Oeq\o\al(2－,4)(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物，与变价金属反应生成其低价金属硫化物。(3)硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。【变式练1-1】下列说法中不正确的是()A．常温常压下硫单质是一种黄色的不溶于水的晶体B．硫元素在自然界中既有化合态存在又有游离态存在C．硫跟铁反应生成硫化亚铁D．硫在过量的氧气中的燃烧产物是三氧化硫【变式练1-2】硫的氧化性不如氧气强，下列叙述不能说明这一事实的是()A．S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2，O2是氧化剂、S是还原剂B．S是淡黄色固体，O2是无色气体C．氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S＋O2=2S↓＋2H2O)D．S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO►问题二从物质类别和化合价角度认识SO2的性质【典例2】某同学从物质类别、元素价态的角度，预测并验证SO2的部分化学性质。(1)从物质类别的角度分析，二氧化硫属于酸性氧化物。①预测SO2可以和强碱反应，反应的离子方程式为_______________________________。②预测SO2可以和水反应，反应的化学方程式为SO2＋H2OH2SO3，请设计实验验证SO2能和水发生反应：__________________________________________________。(2)从硫元素的价态角度分析，SO2既有氧化性又有还原性。①将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去体现了SO2的__________性。②SO2能与H2S反应，生成硫单质和水，反应的化学方程式为_________________________。【归纳小结】SO2、H2SO3、SOeq\o\al(2－,3)具有强还原性，在溶液中能被氧化性物质（如Cl2、Br2、I2、O2、H2O2、Fe3+、酸性KMnO4、硝酸等）反应，产物是SOeq\o\al(2－,4)。SO2与氯水反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2与H2O2反应：SO2+H2O2=H2SO4H2SO3被氧气氧化：2H2SO3+O2=2H2SO4Na2SO3被氧气氧化：2Na2SO3+O2=2Na2SO4SO2与Fe3+反应：SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2－,4)+2Fe2++4H+SOeq\o\al(2－,3)与酸性高锰酸钾溶液反应：5SO32-+2MnOeq\o\al(－,4)+6H+=5SOeq\o\al(2－,4)+2Mn2++3H2O【变式练2-1】下列关于SO2和SO3的叙述正确的是()A．通常条件下，SO2是无色、无味的气体，易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现D．都能跟碱液反应【变式练2-2】将SO2分别通入下列五种溶液中：回答下列问题：(1)试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液__________，证明SO2具有________性。(2)试管②中的实验现象：溶液________，证明SO2具有________性。(3)试管③中的实验现象：溶液__________，证明SO2能中和NaOH，写出该反应的离子方程式：_____________________________________。(4)试管④中能产生______沉淀，该沉淀是__________。(5)试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是__________。►问题三SO2和CO2性质比较【典例3】下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B中加入的试剂是________，作用是______________________________________________。(2)C中加入的试剂是__________，作用是__________________________________________。(3)D中加入的试剂是______________，作用是_____________________________________。(4)实验时，C中应观察到的现象是_____________________________________________。【归纳小结】SO2和CO2的鉴别方法试剂操作现象与结论品红溶液将气体分别通入检验试剂中溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2酸性KMnO4溶液溴水(或氯水)氢硫酸产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2【变式练3-1】下列几种溶液既能鉴别CO2和SO2，又能除去CO2中的SO2的是()A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4C．饱和NaHCO3溶液 D．澄清石灰水【变式练3-2】检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A．通过品红溶液B．通过澄清石灰水C．先通过足量的NaOH溶液，再通过澄清石灰水D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水►问题四SO2的特性——漂白性【典例4】下列变化可以说明SO2具有漂白性的是()A．SO2通入溴水中，溴水褪色B．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色褪去C．SO2通入品红溶液中，溶液的红色褪去D．SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液的红色褪去【归纳小结】比较三类常见的漂白剂类型举例原理特点氧化型HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等将有机色质内部“生色团”破坏掉不可逆、持久加合型SO2与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质可逆、不持久吸附型活性炭将有色物质(色素)吸附而褪色物理变化【变式练4-1】大约4000年前，埃及人已经用硫燃烧所生成的二氧化硫漂白布匹。在著名诗人荷马的著作里讲到硫燃烧的产物有消毒和漂白作用。下列物质都具有漂白性：①潮湿的氯气、②二氧化硫、③活性炭、④过氧化钠，其漂白原理相同的是()A．①③B．②③C．①④D．②④【基础强化】1．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述：“得火则飞，不见埃尘。鬼隐龙匿，莫知所存。将欲制之，黄芽为根。”这里的“黄芽”是指()A．硫B．铜C．铁D．金2．下列关于单质硫的叙述：①通常状况下为黄色晶体；②不溶于水、易溶于酒精和CS2；③氧化性比氯气弱；④只能被还原不能被氧化；⑤医药上用来制作硫黄软膏，治疗某些皮肤病；⑥硫有许多同素异形体，如正交硫和斜方硫。其中正确的是()A．①②③⑤B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥D．①③⑤⑥3．下列叙述不正确的是()A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B．硫微溶于酒精C．大量燃烧化石燃料是空气中二氧化硫含量升高的原因之一D．硫与氧气反应时表现出氧化性4．常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法正确的是()A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成二氧化硫C．S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，为同种物质D．把硫单质在空气中加热到750℃即得S25．将SO2气体通入BaCl2溶液，无明显现象，然后再通入X气体或加入X溶液，有白色沉淀生成，X不可能是()A．Cl2B．CO2C．H2O2D．NaOH6．SO2有毒，但葡萄酒中都含有一定量的SO2，起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是()A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性C．从红葡萄酒的颜色判断，其中含有的SO2没有漂白性D．将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇，可以减少其中SO2的含量7．如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是()选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D紫色石蕊溶液溶液变红色后不褪色SO2有酸性，没有漂白性8．下列离子方程式正确的是()A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)B．向氯水中通入少量SO2：Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)C．将SO2通入饱和NaHCO3溶液中：2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑D．将SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3↓＋2H＋9．在探究SO2水溶液成分和性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论正确的是()A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有气泡产生，说明SO2水溶液呈酸性B．向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明SO2水溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)C．向SO2水溶液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生，说明SO2具有还原性D．向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液褪色，说明SO2具有漂白性10．实验室洗涤试管壁上附着的硫单质，常用两种方法。(1)物理方法：用CS2洗涤，利用单质硫的性质为____________________。(2)化学方法：用热的NaOH溶液洗涤，该反应原理为3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在该反应中，硫单质表现__________性和________性，氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________，写出上述反应的离子方程式：__________________________________。(3)向上述反应的溶液中再加入适量的稀H2SO4，会产生淡黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________________。(4)由第(2)(3)问我们可看出S2－与SOeq\o\al(2－,3)在______性条件下可共存，在______性条件下可反应，不能共存。【能力提升】1．A是中学化学中常见的单质，B、C为化合物。它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件省略)。下列判断正确的是()A．A、B、C含有一种相同的元素B．A可能是金属，也可能是非金属C．A对应氧化物的水化物为强酸D．反应①②互为可逆反应2．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋，他们使用的药品和装置如图所示，下列说法不合理的是()A．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去B．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C．能表明I－的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色D．装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气3．“以废治废”是治理污染的新思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图，下列说法错误的是()A．步骤①④中都要用到玻璃棒B．步骤②中SO2既体现还原性又体现酸性氧化物的性质C．步骤③中发生反应的离子方程式为HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2OD．亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO44．如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是()A．反应①说明SO2具有漂白性，反应②说明SO2为酸性氧化物B．反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)＝1∶1时，反应物n(SO2)∶n(NaOH)＝1∶2C．反应③④⑤均属于氧化还原反应D．实验室中可利用反应②吸收SO25．SO2是国内外允许使用的一种食品添加剂，在食品工业中发挥着防腐、漂白和抗氧化的作用。某研究小组用如图装置对市售黄花菜中的SO2进行测定。其中，溶液X为黄花菜进行充分浸泡后所得浅黄色浸泡液，Y为加入的试剂(Y的浓度及体积均未标出)。查阅资料发现，在水溶液中正四价硫元素主要以SOeq\o\al(2－,3)形式存在，且SO2与SOeq\o\al(2－,3)化学性质相似。因此，该小组同学将SO2的测定问题转化为溶液中SOeq\o\al(2－,3)的测定。(1)甲同学预测可用Na2S溶液验证溶液X中是否含有SOeq\o\al(2－,3)，该预测应用的是Na2S的________性。查阅资料发现该反应较为复杂，因此未做进一步验证。(2)乙同学为验证溶液X中是否含有SOeq\o\al(2－,3)，进行了实验Ⅰ：实验序号试剂Y现象Ⅰ酸性KMnO4溶液①根据实验Ⅰ的现象得出结论：溶液X中含有SOeq\o\al(2－,3)。实验Ⅰ的现象是_______________________，SOeq\o\al(2－,3)在反应后转化为___________。(3)丙同学认为也可以用H2O2溶液来验证溶液X中是否含有SOeq\o\al(2－,3)，进行了实验Ⅱ：实验序号操作现象Ⅱa.向溶液X中加入适量H2O2溶液，振荡无明显现象b.继续滴加________，振荡无明显现象c.再滴加________，振荡白色沉淀通过实验Ⅱ可证明溶液X中含有SOeq\o\al(2－,3)，操作b、c中滴加的试剂为____________、____________。(4)为测定市售黄花菜中SO2的含量，进行实验Ⅲ：实验序号操作Ⅲa.将50g黄花菜研碎，用一定浓度的氢氧化钠溶液浸泡b.加稀硫酸酸化c.加入淀粉指示剂d.用浓度为0.01mol·L－1的I2溶液测定，消耗0.01mol·L－1的I2溶液5.00mL查阅资料发现：碘元素的常见价态有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7。①将黄花菜用氢氧化钠溶液浸泡的目的是(用化学方程式表示)_______________________________。②写出测定时反应的化学方程式：_______________________________。第2课时硫酸硫酸根离子的检验1．结合工业生产实际，了解硫酸的工业制备原理。2．通过实验探究，了解硫酸的主要性质。3．通过实验事实，额硫酸根离子的检验方法。一、硫酸的工业制备1．硫酸的用途(1)重要的化工原料，可用于制________、________、炸药、染料、盐类等。(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。2．硫酸的工业制法(1)三种原料：________或_____________、________，98.3%的浓硫酸(代替水)。(2)三个阶段①造气：二氧化硫的制取和净化。②接触氧化：SO2氧化成SO3。③吸收：三氧化硫的吸收和硫酸的生成。(3)三个反应①________________________________或________________________________。②________________________________。③________________________________。工业上制取硫酸常用________而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。二、硫酸1．物理性质纯净的硫酸是______色黏稠状液体，密度比水_____(实验室通常用的浓H2SO4的质量分数为98.3%，密度为1.84g·cm－3)，能与水以________混合，沸点_____，______挥发。2．硫酸的酸性硫酸在水里很容易电离出________，具有_____的通性，能使石蕊溶液________，还能与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。①活泼金属Fe：________________________________；②金属氧化物CuO：________________________________；③碱Mg(OH)2：________________________________；④盐BaCO3：________________________________。3．浓硫酸的特性(1)吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作________。(2)脱水性浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等________中的氢元素和氧元素按________________脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成________固体，并放出________气味的气体。(3)强氧化性浓硫酸具有很强的氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。①浓硫酸与金属反应实验探究——浓硫酸与铜反应实验操作实验现象a试管中铜丝表面________，有________生成；b试管中的溶液逐渐变为________；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。实验结论：在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，化学方程式为________________________________。在该反应中，浓硫酸是________剂，铜是________剂。常温下，Al、Fe遇浓硫酸发生________（金属表面形成一层________的________）。②浓硫酸与非金属单质反应浓硫酸与木炭在加热条件下反应：________________________________________。三、几种常见的硫酸盐硫酸盐主要性质主要应用硫酸钙①石膏(CaSO4·2H2O)加热到150℃变成熟石膏(2CaSO4·H2O)；②熟石膏与水混合后凝固，重新变成石膏。①制作模型和医疗用的_____绷带；②调节水泥的________速率。硫酸铜eq\o(CuSO4,\s\do10(白色))eq\o(→,\s\up7(H2O))CuSO4·eq\o(5H2O,\s\do10(蓝色))(胆矾)①检验酒精中是否含有少量_____；②与石灰乳混合制备___________。硫酸钡自然界中的硫酸钡以________的形式存在，不溶于水和酸，且不易被X射线透过①生产其他钡盐；②用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“________”。四、硫酸根离子的检验1．实验探究：SOeq\o\al(2－,4)的检验实验操作实验现象先生成_________沉淀，加入稀盐酸后沉淀__________先生成________沉淀，加入稀盐酸后沉淀________先生成________沉淀，加入稀盐酸后沉淀________，且有________产生离子方程式________________________；________________________实验结论SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋反应生成_____溶于稀盐酸的________BaSO4沉淀COeq\o\al(2－,3)与Ba2＋反应生成的________沉淀BaCO3______溶于稀盐酸2．检验SOeq\o\al(2－,4)的正确操作及解释(1)待测液eq\o(→,\s\up7(稀盐酸酸化))无明显现象eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))出现________沉淀，即可确定存在SOeq\o\al(2－,4)。(2)理论解释①先加稀盐酸的目的是排除________________等离子的干扰(注：必须用稀盐酸酸化，不能用稀HNO3，其氧化性可将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4))。②再加入BaCl2溶液，若存在SOeq\o\al(2－,4)，发生反应的离子方程式为________________________。3．SOeq\o\al(2－,4)检验的应用——粗盐除杂(1)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐CaCl2MgCl2(2)试剂加入的顺序原则：Na2CO3溶液加入顺序在________溶液之后；加入盐酸在________之后。通常顺序可以为BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸；NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸；BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。►问题一硫酸的性质【典例1】下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。①强酸性②强氧化性③高沸点、难挥发性④脱水性⑤吸水性(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体________。(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸________。(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体__________。(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸____________。(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____________。(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体________。(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑________________。【归纳小结】1．浓硫酸强氧化性的体现反应物变化或反应表现性质活泼金属铁、铝常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性加热时，应生成硫酸盐、H2O和SO2强氧化性和酸性锌等其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生H2较不活泼金属(如：铜、银等)金属+浓硫酸eq\o(→,\s\up7(△))高价态硫酸盐+SO2↑+H2O碳、硫、磷等非金属非金属单质+浓硫酸eq\o(→,\s\up7(△))高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O强氧化性还原性物质能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧化，如：H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O2．浓硫酸作干燥剂的注意点(1)可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。(2)不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。【变式练1-1】硫酸能在金星的上层大气中找到，离星球表面约45～70公里的硫酸云层覆盖整个金星表面。下列叙述正确的是()A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B．浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋Seq\o(=,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使铁、铝钝化D．把足量铜粉投入只含2molH2SO4的浓硫酸中并加热，得到气体的体积在标准状况下为22.4L【变式练1-2】浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是()①炽热的木炭②H2S气体③Cu(加热条件下)④FeO⑤NH3⑥蔗糖⑦CuSO4·5H2O⑧铁、铝(常温下)A．③④B．①②⑤⑧C．①②③④⑦ D．⑥⑦►问题二硫酸与金属的反应【典例2】根据如图所示装置，回答下列问题。(1)开始加热后，产生的现象是a处____________________________；b处_____________________________。(2)停止反应后，用酒精灯在b处微微加热，产生的现象是___________________________。(3)写出a处发生反应的化学方程式：__________________________________。(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是___________________________________。(5)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_______________。②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。a．铁粉b．BaCl2溶液c．银粉d．NaHCO3溶液【归纳小结】浓硫酸和金属反应的规律①浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。②浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。③浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。【变式练2-1】探究铜和浓硫酸的反应，下列装置或操作错误的是()A．上下移动装置甲中的铜丝可控制生成SO2的量B．装置乙可用于收集SO2气体C．为确认甲中有CuSO4生成，将试管中的液体倒入装置丙中稀释，观察颜色D．利用装置丁将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶，可析出CuSO4·5H2O【变式练2-2】下列实验所得结论不正确的是()实验ⅠⅡⅢ装置现象产生大量无色气体铁片表面迅速变暗，之后无明显变化加热后产生大量无色、有刺激性气味的气体A．实验Ⅰ中气体是氢气B．实验Ⅱ中没有发生化学变化C．实验Ⅲ中气体是二氧化硫D．浓度、温度会影响实验现象►问题三硫酸根离子的检验及应用【典例3】为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序()①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液A．④②⑤ B．④②⑤①③C．②⑤④①③ D．⑤②①③【归纳小结】(1)物质除杂和分离的基本原则①不增(不引入新的杂质)。②不减(不减少被提纯的物质)。③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。④易复原(被提纯的物质易复原)。(2)物质除杂和分离注意的问题①除杂试剂要过量。②后续试剂应能除去过量的前一试剂。③尽可能将杂质转化为所需物质。④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。【变式练3-1】如何设计实验证明在空气中放置的Na2SO3晶体部分被氧化？【变式练3-2】向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X)，再向试管中加入足量盐酸并充分振荡，静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是()A．X可能是BaSO3B．X是BaCO3C．Y与X的成分不可能相同D．该盐溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)【基础强化】1．下列有关说法中正确的是()A．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应B．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性C．浓硫酸主要以H2SO4分子存在D．稀硫酸和浓硫酸性质完全相同2．向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾，下列叙述不属于产生该现象的原因的是()A．浓硫酸具有脱水性B．浓硫酸具有吸水性C．盐酸具有挥发性D．气体的溶解度随温度升高而降低3．我国工业上主要以黄铁矿为原料来生产硫酸，其工艺流程如图：下列说法错误的是()A．煅烧黄铁矿发生的反应为4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2B．二氧化硫、三氧化硫都是酸性氧化物C．二氧化硫转化为三氧化硫是不可逆反应D．三氧化硫制硫酸的化学方程式为SO3＋H2O=H2SO44．某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是()选项ABCD实验目的吸水性脱水性稀释放热强氧化性实验装置5．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A．①②③④ B．①③④C．①②④ D．②③④6．在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断正确的是()A．一定含有SOeq\o\al(2－,4)B．含有SOeq\o\al(2－,4)和Ag＋C．可能含有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)中的一种或两种D．可能含有SOeq\o\al(2－,3)或COeq\o\al(2－,3)7．为精制食盐，需除去粗盐水中的Ca2＋、SOeq\o\al(2－,4)和Mg2＋，下列说法正确的是()A．①②③依次是加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液B．取滤液a，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明SOeq\o\al(2－,4)没有除尽C．加入稀盐酸初期，溶液中无明显现象，后期则会生成无色气体D．用蒸发结晶法从NaCl溶液中得到氯化钠固体时，应在溶液蒸干后再停止加热8．下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是()选项实验操作实验现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性B向某溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)C将浓硫酸和铜加热，冷却后用水稀释产生刺激性气味气体，溶液呈蓝色浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性D将足量锌和浓硫酸共热，将气体通入品红溶液产生刺激性气味气体，品红溶液褪色产生的气体只有SO29．蔗糖与浓硫酸的炭化实验会产生大量的有刺激性气味的气体，会对环境造成污染。某实验小组利用如下装置对该实验进行改进(夹持装置略)。回答下列问题：注：硬质玻璃管①、②、③处分别为滴有Na2S溶液的滤纸、滴有品红溶液的滤纸、滴有酸性KMnO4溶液的滤纸，a和b分别为两个小气球。(1)图中盛装浓硫酸的仪器名称为______________。(2)实验开始后先关闭弹簧夹K，硬质玻璃管中①号滤纸变黄，②号和③号滤纸均褪色，a处气球变大。硬质玻璃管中的实验现象说明炭化实验产生的刺激性气味气体是SO2，①、②、③处发生的变化分别说明SO2具有______、________和________(填SO2表现出的性质)。(3)打开弹簧夹K，a处气球变小，b处气球变大。使三颈烧瓶内气体缓慢通过B瓶和C瓶，一段时间之后，发现澄清石灰水变浑浊。为证明有CO2生成，可以在④号位置的滤纸滴加________溶液，该试剂的作用是_____________________________________________。10．实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。(1)判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是___________________________________，甲装置中发生的主要反应的化学方程式是___________________________________________，该反应中若有3.2gCu参加反应，则被还原的H2SO4的物质的量为________mol。(2)在装置乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花，棉花中通常浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液，请写出SO2与NaOH溶液反应的离子方程式：________________________________。(3)欲观察生成的CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是________________________。(4)若铜片还有剩余，硫酸________(填“有”或“没有”)消耗完毕。其理由是___________________________。【能力提升】1．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸生产流程如图：eq\x(含硫物质)eq\o(→,\s\up7(空气),\s\do5(燃烧))eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(催化剂V2O5),\s\do5(高温400～500℃))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(试剂C))eq\x(H2SO4)下列说法不正确的是()A．含硫物质可以是单质硫，也可以是黄铁矿(FeS2)B．A到B的反应原理为2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(400～500℃))2SO3C．试剂C可以是纯水D．制备过程的化学反应不完全为氧化还原反应2．实验室为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是()A．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe3＋B．装置B中酸性KMnO4溶液褪色，装置C中生成淡黄色沉淀，体现了二氧化硫的还原性C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸3．已知NH4CuSO3与足量的1mol·L－1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②有刺激性气味气体产生；③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是()A．NH4CuSO3中硫元素被氧化了B．刺激性气味的气体是二氧化硫或氨气C．该反应中NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂D．该反应中硫酸既体现酸性又体现氧化性4．为了验证铁(一定量)与浓硫酸反应产生的气体的成分，某小组利用如图所示装置(可重复使用)进行实验(尾气处理省略)。请回答下列问题：(1)常温下，铁遇浓硫酸会钝化，钝化属于________(填“物理”或“化学”)变化。(2)气流从左至右，装置连接顺序为A→______→______→B→______→______→______。(3)装置D中发生反应的离子方程式为__________________________________________________，装置F的作用是________________________________________。(4)已知浓硫酸已全部加入圆底烧瓶中。随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，装置B、D共增重48.0g，则刚产生H2时硫酸的浓度为__________________(反应结束后圆底烧瓶中溶液体积为100mL)。5．某厂漂白车间需要22.4L(标准状况下)SO2，某化学小组经计算后，取65.0g锌粒与110mL98%的浓硫酸(含2molH2SO4)充分反应，锌全部溶解后，即将收集所得气体全部送至车间，不料经质检科检验后，发现产品存在严重的质量问题，气体随即被退回。(1)写出锌与浓硫酸反应的化学方程式：__________________________________________。(2)该化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是________(填化学式)，造成这种结果的主要原因是____________________________________。(3)为了验证所制气体的成分，该化学小组设计了如图所示的实验装置。①连接好仪器，开始实验前，必须进行的一个操作是__________________________________。②A中加入的试剂是___________________，KMnO4溶液的作用是_____________________。B中加入的试剂是_________________________，作用是______________________________。③证明气体中混有某杂质气体的实验现象：C中：____________________________________，D中：_______________________________。第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物第1课时硫和二氧化硫1．结合真实情境中的应用实例了解硫的主要性质。2．通过实验探究，了解二氧化硫的主要性质。3．认识二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。一、硫1．硫元素的原子结构和性质硫元素位置原子结构示意图非金属性主要化合价第三周期、第ⅥA族比氯、氧弱－2、＋4、＋62．硫的性质(1)物理性质硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末。硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳(CS2)。(2)化学性质硫的化学性质比较活泼，处于中间价态的S能发生氧化反应和还原反应。①与非金属反应：和O2反应：S+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2表现为还原性与H2反应：H2+Seq\o(=,\s\up7(△))H2S表现为氧化性②与金属反应：与Fe反应：Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS表现为氧化性与Cu反应：2Cu+Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S表现为氧化性与汞反应：Hg+S===HgS应用：去除洒落的汞③与NaOH溶液反应：3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O应用：清洗试管壁残留的硫二、二氧化硫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，密度比空气的大，易溶于水，通常情况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。2．实验探究二氧化硫的性质实验操作(1)(2)用pH试纸测溶液酸碱度。实验现象(1)试管中液面上升(2)pH试纸呈红色加入品红溶液的试管振荡后，溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色结论SO2易溶于水，且溶液呈酸性SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定3．二氧化硫的化学性质(1)酸性氧化物的通性①与水反应：SO2+H2OH2SO3，H2SO3是中强酸，水溶液能使紫色石蕊试液变红色，可逆反应是在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。在书写化学方程式时，可逆反应用符号“”表示。②二氧化硫能与碱、碱性氧化物等反应。与NaOH溶液反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O应用：用NaOH溶液吸收SO2气体与澄清石灰水反应：SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O与CaO反应：SO2+CaO=CaSO3Na2SO3溶液中通入SO2气体：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3(2)氧化性与H2S反应：SO2＋2H2S=3S＋2H2O(3)还原性催化氧化：2SO2+O22SO3（可逆反应）SO3也是酸性氧化物，与水反应生成硫酸：SO3+H2O=H2SO4应用：工业上制取硫酸(4)SO2的特性——漂白性①原理：它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。②SO2漂白性的特点：a．SO2的漂白作用具有选择性和不稳定性等特点，可漂白品红溶液，但不能漂白石蕊等指示剂。b．漂白是使有机色素褪色，无机物褪色不能称为漂白，如二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色不是漂白。4．SO2的用途(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒，还是一种食品添加剂。►问题一从化合价角度认识硫的性质【典例1】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是______(填序号)。①CuS②FeS③SO2④SO3⑤FeCl2⑥CuCl2⑦Cu2S答案：②③⑥⑦解析：S的非金属性比Cl弱，单质硫与金属Fe、Cu生成低价硫化物，与O2生成SO2，Cl2与金属反应一般生成高价金属氯化物，Cl2与Fe生成FeCl3，与Cu生成CuCl2。【归纳小结】(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：H2eq\o(S,\s\up6(－2))、Na2eq\o(S,\s\up6(－2))、Feeq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(,\s\up7(被还原),\s\do5())eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(→,\s\up7(被氧化))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2、eq\o(S,\s\up6(＋4))Oeq\o\al(2－,3)、eq\o(S,\s\up6(＋6))Oeq\o\al(2－,4)(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物，与变价金属反应生成其低价金属硫化物。(3)硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。【变式练1-1】下列说法中不正确的是()A．常温常压下硫单质是一种黄色的不溶于水的晶体B．硫元素在自然界中既有化合态存在又有游离态存在C．硫跟铁反应生成硫化亚铁D．硫在过量的氧气中的燃烧产物是三氧化硫答案：D解析：常温常压下硫单质是一种黄色的不溶于水的晶体，A项正确；硫元素在自然界中既有化合态存在又有游离态存在，游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层里，化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，B项正确；硫的氧化性比较弱，所以跟铁反应生成硫化亚铁，C项正确；硫和氧气反应只能生成二氧化硫，即使氧气过量，也不能直接生成三氧化硫，D项错误。【变式练1-2】硫的氧化性不如氧气强，下列叙述不能说明这一事实的是()A．S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2，O2是氧化剂、S是还原剂B．S是淡黄色固体，O2是无色气体C．氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S＋O2=2S↓＋2H2O)D．S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO答案：B解析：A项，S与O2化合时，O2是氧化剂，硫是还原剂，说明氧气的氧化性比硫强；B项，不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系；C项，氢硫酸放置在空气中易变浑浊，是氧气将硫置换出来，说明氧气的氧化性比硫强；D项，S可以将Cu氧化成Cu2S(Cu的化合价为＋1)，而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为＋2)，说明氧气的氧化性比硫强。►问题二从物质类别和化合价角度认识SO2的性质【典例2】某同学从物质类别、元素价态的角度，预测并验证SO2的部分化学性质。(1)从物质类别的角度分析，二氧化硫属于酸性氧化物。①预测SO2可以和强碱反应，反应的离子方程式为_______________________________。②预测SO2可以和水反应，反应的化学方程式为SO2＋H2OH2SO3，请设计实验验证SO2能和水发生反应：__________________________________________________。(2)从硫元素的价态角度分析，SO2既有氧化性又有还原性。①将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液紫色褪去体现了SO2的__________性。②SO2能与H2S反应，生成硫单质和水，反应的化学方程式为_________________________。答案：(1)①SO2＋2OH－=H2O＋SOeq\o\al(2－,3)(或SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3))②向二氧化硫和水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液变红(2)①还原②SO2＋2H2S=3S＋2H2O解析：(1)①二氧化硫为酸性氧化物，可与强碱反应生成盐和水，反应的离子方程式为SO2＋2OH－=H2O＋SOeq\o\al(2－,3)或SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)；②二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红色，则可向二氧化硫和水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液来验证SO2能和水发生反应。(2)①酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能将二氧化硫氧化，生成硫酸，体现的是SO2的还原性。②SO2与H2S反应的化学方程式为SO2＋2H2S=3S＋2H2O。【归纳小结】SO2、H2SO3、SOeq\o\al(2－,3)具有强还原性，在溶液中能被氧化性物质（如Cl2、Br2、I2、O2、H2O2、Fe3+、酸性KMnO4、硝酸等）反应，产物是SOeq\o\al(2－,4)。SO2与氯水反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2与H2O2反应：SO2+H2O2=H2SO4H2SO3被氧气氧化：2H2SO3+O2=2H2SO4Na2SO3被氧气氧化：2Na2SO3+O2=2Na2SO4SO2与Fe3+反应：SO2+2Fe3++2H2O=SOeq\o\al(2－,4)+2Fe2++4H+SOeq\o\al(2－,3)与酸性高锰酸钾溶液反应：5SO32-+2MnOeq\o\al(－,4)+6H+=5SOeq\o\al(2－,4)+2Mn2++3H2O【变式练2-1】下列关于SO2和SO3的叙述正确的是()A．通常条件下，SO2是无色、无味的气体，易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现D．都能跟碱液反应答案：D解析：二氧化硫是具有刺激性气味的气体，故A项错误；SO2＋H2OH2SO3、SO3＋H2O=H2SO4，二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物，但亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸，故B项错误；三氧化硫没有漂白性，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但二氧化硫的漂白性不稳定，在加热条件下易恢复为原来颜色，故C项错误；二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水，故D项正确。【变式练2-2】将SO2分别通入下列五种溶液中：回答下列问题：(1)试管①中的实验现象：酸性KMnO4溶液__________，证明SO2具有________性。(2)试管②中的实验现象：溶液________，证明SO2具有________性。(3)试管③中的实验现象：溶液__________，证明SO2能中和NaOH，写出该反应的离子方程式：_____________________________________。(4)试管④中能产生______沉淀，该沉淀是__________。(5)试管⑤中能产生白色沉淀，该沉淀是__________。答案：(1)褪色还原(2)褪色漂白(3)褪色SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O或SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)(4)白色BaSO3(5)BaSO4►问题三SO2和CO2性质比较【典例3】下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图，按要求回答下列问题：(1)B中加入的试剂是________，作用是______________________________________________。(2)C中加入的试剂是__________，作用是__________________________________________。(3)D中加入的试剂是______________，作用是_____________________________________。(4)实验时，C中应观察到的现象是_____________________________________________。答案：(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色，或不褪成无色)解析：一定要理解题意是检验气体成分，检验二氧化硫用品红溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，检验二氧化碳用澄清石灰水；在检验二氧化碳之前，必须除尽二氧化硫，因为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，若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。【归纳小结】SO2和CO2的鉴别方法试剂操作现象与结论品红溶液将气体分别通入检验试剂中溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2酸性KMnO4溶液溴水(或氯水)氢硫酸产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2【变式练3-1】下列几种溶液既能鉴别CO2和SO2，又能除去CO2中的SO2的是()A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4C．饱和NaHCO3溶液 D．澄清石灰水答案：B解析：SO2、CO2都能与NaOH溶液反应，但都无明显现象，无法鉴别SO2、CO2。CO2与酸性KMnO4溶液不反应；SO2能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使之颜色褪去或变浅，这样既检验了SO2的存在，又除去了SO2。饱和NaHCO3溶液虽然能除去SO2，但没有明显现象，不能检验SO2的存在。澄清石灰水能与CO2反应，也能与SO2反应，且现象相同，不能用来鉴别CO2和SO2。【变式练3-2】检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A．通过品红溶液B．通过澄清石灰水C．先通过足量的NaOH溶液，再通过澄清石灰水D．先通过酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水答案：D解析：A项检验的是SO2而不是CO2；B项中不管是否混有CO2，均有白色沉淀；C项中不管是否混有CO2，均无白色沉淀生成；D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收，再通过澄清石灰水若有白色沉淀，说明混有CO2；若无白色沉淀，说明不混有CO2。综上分析，D正确。►问题四SO2的特性——漂白性【典例4】下列变化可以说明SO2具有漂白性的是()A．SO2通入溴水中，溴水褪色B．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色褪去C．SO2通入品红溶液中，溶液的红色褪去D．SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液的红色褪去答案：C解析：A、B项，二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，错误；C项，二氧化硫使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，正确；D项，滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色，通入SO2后发生反应：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，溶液的红色褪去，体现了SO2是酸性氧化物的性质，错误。【归纳小结】比较三类常见的漂白剂类型举例原理特点氧化型HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等将有机色质内部“生色团”破坏掉不可逆、持久加合型SO2与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质可逆、不持久吸附型活性炭将有色物质(色素)吸附而褪色物理变化【变式练4-1】大约4000年前，埃及人已经用硫燃烧所生成的二氧化硫漂白布匹。在著名诗人荷马的著作里讲到硫燃烧的产物有消毒和漂白作用。下列物质都具有漂白性：①潮湿的氯气、②二氧化硫、③活性炭、④过氧化钠，其漂白原理相同的是()A．①③B．②③C．①④D．②④答案：C解析：潮湿的氯气(含次氯酸)、过氧化钠具有漂白作用是因为具有强氧化性；二氧化硫具有漂白作用是因为二氧化硫与有机色质发生化合反应生成了无色化合物；活性炭具有漂白作用是因为其具有吸附性，发生的是物理变化。【基础强化】1．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述：“得火则飞，不见埃尘。鬼隐龙匿，莫知所存。将欲制之，黄芽为根。”这里的“黄芽”是指()A．硫B．铜C．铁D．金答案：A解析：液态的金属汞受热易变成汞蒸气，在常温下，汞能与硫反应生成硫化汞(HgS)，从而防止其变成汞蒸气，“黄芽”指呈黄色的硫黄。2．下列关于单质硫的叙述：①通常状况下为黄色晶体；②不溶于水、易溶于酒精和CS2；③氧化性比氯气弱；④只能被还原不能被氧化；⑤医药上用来制作硫黄软膏，治疗某些皮肤病；⑥硫有许多同素异形体，如正交硫和斜方硫。其中正确的是()A．①②③⑤B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥D．①③⑤⑥答案：D解析：①在常温下，单质硫是一种黄色晶体，故正确；②单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，故错误；③S元素的非金属性比Cl元素弱，则单质硫的氧化性比氯气弱，故正确；④单质硫中S元素的化合价处于中间价态，既能被氧化又能被还原，故错误；⑤单质硫能杀死病菌，医药上用来制作硫黄软膏，治疗某些皮肤病，故正确；⑥描述正确。3．下列叙述不正确的是()A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B．硫微溶于酒精C．大量燃烧化石燃料是空气中二氧化硫含量升高的原因之一D．硫与氧气反应时表现出氧化性答案：D解析：硫是一种难溶于水的黄色晶体，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去，A、B项正确；化石燃料中含有硫元素，在燃烧时会生成二氧化硫，C项正确；硫与氧气在点燃条件下反应生成SO2，硫元素化合价升高，表现出还原性，D项错误。4．常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法正确的是()A．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B．不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成二氧化硫C．S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，为同种物质D．把硫单质在空气中加热到750℃即得S2答案：B解析：硫单质之间的转化为化学变化，A不正确；不论哪种硫分子，完全燃烧的产物均为二氧化硫，B正确；S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，但是，构成分子的原子数不同，不是同种物质，C不正确；硫单质在空气中加热会燃烧生成二氧化硫，不可能得到S2，D不正确。5．将SO2气体通入BaCl2溶液，无明显现象，然后再通入X气体或加入X溶液，有白色沉淀生成，X不可能是()A．Cl2B．CO2C．H2O2D．NaOH答案：B解析：将SO2气体通入BaCl2溶液，SO2＋H2OH2SO3。Cl2将H2SO3氧化成H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成白色沉淀硫酸钡，故不选A；H2O2将H2SO3氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成白色沉淀硫酸钡，故不选C；NaOH与H2SO3反应生成Na2SO3，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀，故不选D。6．SO2有毒，但葡萄酒中都含有一定量的SO2，起到杀菌和抗氧化的作用。下列说法错误的是()A．葡萄酒中的SO2对人体无害，是因为它的含量很少B．葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用，是因为它具有较强的还原性C．从红葡萄酒的颜色判断，其中含有的SO2没有漂白性D．将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇，可以减少其中SO2的含量答案：C解析：SO2有毒，但葡萄酒中SO2的含量在我国的食品添加剂使用标准的规定范围内，故葡萄酒中的SO2对人体无害，A项正确；SO2具有较强的还原性，故能起到抗氧化作用，B项正确；SO2具有漂白性，但只能漂白某些有色物质，C项错误；将葡萄酒倒入酒杯中摇一摇，压强减小，气体溶解度减小，D项正确。7．如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是()选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D紫色石蕊溶液溶液变红色后不褪色SO2有酸性，没有漂白性答案：B解析：本题主要考查SO2的相关性质。A项中，SO2使酸性KMnO4褪色说明SO2有还原性，不是氧化性；C项中SO2与NaOH反应生成产物仍为无色，现象不明显，但SO2与NaOH反应了，故C错；D项中紫色石蕊溶液变红是H2SO3的酸性，不是SO2的酸性，故D项错误。8．下列离子方程式正确的是()A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)B．向氯水中通入少量SO2：Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)C．将SO2通入饱和NaHCO3溶液中：2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑D．将SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3↓＋2H＋答案：B解析：少量SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和水，反应的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，A项错误；H2SO3的酸性比H2CO3强，SO2通入饱和NaHCO3溶液中，反应的离子方程式为SO2＋HCOeq\o\al(－,3)=HSOeq\o\al(－,3)＋CO2或SO2＋2HCOeq\o\al(－,3)=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O＋2CO2，C项错误；H2SO3的酸性比HCl弱，故SO2通入BaCl2溶液中不反应，D项错误。9．在探究SO2水溶液成分和性质的实验中，下列根据实验现象得出的结论正确的是()A．向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末，有气泡产生，说明SO2水溶液呈酸性B．向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明SO2水溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)C．向SO2水溶液中通入H2S气体，有淡黄色沉淀产生，说明SO2具有还原性D．向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液，溶液褪色，说明SO2具有漂白性答案：A解析：A项，SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3与NaHCO3反应生成CO2，酸性：H2SO3>H2CO3，正确；B项，SO2溶于水显酸性，与BaCl2溶液不反应，错误；C项，发生反应：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，SO2是氧化剂，错误；D项，酸性KMnO4溶液具有强氧化性，可以氧化SO2，生成SOeq\o\al(2－,4)，SO2表现还原性，错误。10．实验室洗涤试管壁上附着的硫单质，常用两种方法。(1)物理方法：用CS2洗涤，利用单质硫的性质为____________________。(2)化学方法：用热的NaOH溶液洗涤，该反应原理为3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在该反应中，硫单质表现__________性和________性，氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________，写出上述反应的离子方程式：__________________________________。(3)向上述反应的溶液中再加入适量的稀H2SO4，会产生淡黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________________。(4)由第(2)(3)问我们可看出S2－与SOeq\o\al(2－,3)在______性条件下可共存，在______性条件下可反应，不能共存。答案：(1)易溶于CS2(2)氧化还原2∶13S＋6OH－eq\o(=,\s\up7(△))2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋3H2O(3)2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋6H＋=3S↓＋3H2O(4)碱酸【能力提升】1．A是中学化学中常见的单质，B、C为化合物。它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件省略)。下列判断正确的是()A．A、B、C含有一种相同的元素B．A可能是金属，也可能是非金属C．A对应氧化物的水化物为强酸D．反应①②互为可逆反应答案：A解析：满足题目要求的转化关系如图所示：2．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋，他们使用的药品和装置如图所示，下列说法不合理的是()A．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去B．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C．能表明I－的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色D．装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气答案：A解析：二氧化硫、Cl－都具有还原性，都可以和酸性高锰酸钾溶液发生反应使之褪色，不能验证A中发生了氧化还原反应，A不合理；A中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，表明溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)，从而表明FeCl3将SO2氧化为SOeq\o\al(2－,4)，B合理；若B中蓝色溶液褪色，则B中发生的反应为SO2＋I2＋2H2O=2I－＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，可知还原性：SO2＞I－，C合理；SO2有毒，会污染环境，所以装置C的作用是吸收SO2，防止污染空气，D合理。3．“以废治废”是治理污染的新思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的SO2，得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如图，下列说法错误的是()A．步骤①④中都要用到玻璃棒B．步骤②中SO2既体现还原性又体现酸性氧化物的性质C．步骤③中发生反应的离子方程式为HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2OD．亚硫酸钠粗品中可能含有Na2SO4答案：B解析：步骤①为溶解、过滤，需要玻璃棒搅拌、引流，④为隔绝空气加热浓缩、降温结晶、过滤，也需要玻璃棒引流，A项正确；步骤②中发生反应：Na2CO3＋2SO2＋H2O=2NaHSO3＋CO2，只体现了SO2酸性氧化物的性质，B项错误；步骤③是亚硫酸钠与氢氧化钠的反应，其离子方程式为HSOeq\o\al(－,3)＋OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O，C项正确；亚硫酸钠中S元素为＋4价，易被空气中的氧气氧化为