高中化学人教版必修第二册2026版步步高学习基础课时1　硫和二氧化硫

基础课时1硫和二氧化硫学习目标1.能从物质类别和元素化合价的视角认识硫和二氧化硫的性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。2.了解二氧化硫与水反应的可逆性,二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理的不同。一、硫(一)知识梳理1.硫元素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.硫单质的性质(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(写出相应化学方程式)。(二)归纳总结1.硫以游离态和化合态形式存在。硫有多种同素异形体,如正交硫和斜方硫。2.从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:H2S-2、Na3.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。4.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。5.硫可与热的NaOH溶液反应3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O(可以清洗试管壁残留的硫)。硫与汞常温下反应:Hg+S===HgS,可以用来去除洒落的汞。1.关于单质硫的叙述有:①通常状况下为黄色粉末;②不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳;③氧化性比氯气弱;④只能被还原不能被氧化;⑤医药上用来做硫黄软膏治疗某些皮肤病。其中正确的是()A.①②③⑤ B.②③⑤C.②④⑤ D.③⑤答案A解析①单质硫在常温下是一种黄色晶体,易研成粉末状的固体,故①正确;②单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,故②正确;③S元素的非金属性比Cl弱,因此单质硫的氧化性比氯气弱,故③正确;④在单质硫中,S元素的化合价为0价,处于S元素的最高+6价和最低-2价之间,因此S单质既有氧化性又有还原性,既能被氧化又能被还原,故④错误;⑤单质硫能杀死病菌,医药上用来制硫黄软膏,治疗某些皮肤病,故⑤正确;正确的是①②③⑤。2.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是()A.CuS B.SO2 C.FeS D.Na2S答案A解析S的氧化性比Cl2的弱,因此多价态的金属与S反应生成其低价态硫化物,与Cl2反应生成其高价态氯化物;S与Cu、Fe和Na反应分别生成Cu2S、FeS和Na2S,S与O2直接化合只能生成SO2。3.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+O2SO2,O2是氧化剂、S是还原剂B.S是黄色固体,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。二、二氧化硫(一)知识梳理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.化学性质(1)SO2为酸性氧化物,可以与水、碱或碱性氧化物反应。写出下列反应的化学方程式:①和水反应:SO2+H2OH2SO3(可逆反应)。②和澄清石灰水反应:SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。③和CaO反应:SO2+CaOCaSO3。(2)SO2中硫元素为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。SO3标况下是无色晶体,也是酸性氧化物,溶于水时与水剧烈反应生成硫酸,反应方程式为SO3+H2O===H2SO4。(3)SO2化学性质的实验探究(1)(2)用pH试纸测溶液酸碱度(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.可逆反应是指在同一条件下,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。如Cl2+H2OHCl+HClO等。4.二氧化硫的用途(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。(二)归纳总结1.下列关于SO2的说法正确的是()A.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥B.SO2是一种无色无味的有毒气体C.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性D.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质答案D解析A项,SO2中硫元素显+4价,H2SO4中硫元素显+6价,同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应,故SO2可以用浓硫酸干燥;B项,SO2是一种无色、有刺激性气味的有毒气体;C项,SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了SO2的还原性,而不是漂白性;D项,葡萄酒中加入少量SO2的作用是防止葡萄酒在陈酿和贮藏的过程中被氧化,抑制葡萄汁中微生物的活动。2.下列各组两个反应互为可逆反应的是()①H2+Cl22HCl与2HClH2↑+Cl2↑②H2SO4(浓)+2HBr===2H2O+Br2+SO2↑与Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4③2NO2===N2O4与N2O4===2NO2④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2A.①② B.②③ C.③④ D.②④答案C解析可逆反应要求的是相同条件,①②呈现的反应条件不同,③④条件相同,故③④互为可逆反应。3.下列说法不正确的是()A.SO2可用于食品的防腐B.可以用品红溶液鉴别SO2和CO2C.SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色,但褪色原理不同D.少量SO2通过CaCl2溶液能生成白色沉淀答案D解析A项,SO2可用于食品的防腐;B项,SO2能使品红溶液褪色,CO2不能,可以用品红溶液鉴别SO2和CO2;C项,SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色,但褪色原理不同,前者是因为SO2的漂白性,后者是被酸性高锰酸钾溶液氧化,是由于SO2的还原性而使酸性KMnO4褪色;D项,SO2与CaCl2溶液不反应。【题后归纳】常见漂白剂漂白性的区别漂白剂漂白原理特点氯水(HClO)、Ca(ClO)2、H2O2利用物质的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SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质可逆,在一定条件下又能恢复原来的颜色活性炭具有较大的比表面积,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A级合格过关练选择题只有1个选项符合题意(一)硫1.下列关于硫单质的说法中不正确的是()A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.硫跟铁反应生成硫化亚铁C.单质硫既有氧化性又有还原性D.硫元素没有同素异形体答案D解析硫黄易溶于二硫化碳,试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去,A正确;单质硫的化合价为0价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,C正确;硫元素可以形成单斜硫与正交硫等多种同素异形体,D错误。2.硫单质能与许多金属单质和非金属单质发生反应。下列说法正确的是()A.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理B.硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的CuS固体C.硫单质在化合反应中只体现氧化性D.硫元素广泛存在于自然界中,火山口附近的环境中硫元素只以游离态形式存在答案A解析A项,汞在常温下能与硫反应,生成不挥发的HgS,从而避免汞蒸气的挥发;B项,S单质氧化性比较弱,硫蒸气与红热的铜丝反应生成黑色的Cu2S固体;C项,硫单质与氧气反应时,硫单质体现还原性;与H2反应产生H2S时表现氧化性;D项,火山口附近的环境中也存在化合态的硫。3.下列有关硫单质性质的叙述正确的是()A.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物也是SO2B.自然界中在富氧环境中的含硫化合物,硫通常显+4价C.硫燃烧时,硫过量时燃烧的产物是SO2,氧气过量时燃烧的产物是SO3D.常温常压下硫单质是一种黄色易溶于水的晶体答案A解析硫在空气中或者纯氧中的燃烧产物只能是SO2,A正确;硫在过量氧气中燃烧只生成二氧化硫,C错误。4.常温下单质硫主要以S8的形式存在。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的形式存在。下列说法中正确的是()A.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化B.S8在足量O2中完全燃烧时生成SO2C.S8、S6、S4、S2均属于新型化合物D.把硫单质在空气中加热到750℃即得S2答案B解析A项,S8转化为S6、S4、S2有新物质生成,属于化学变化;B项,硫完全燃烧都生成二氧化硫;C项,S8、S6、S4、S2均属于单质;D项,硫单质在空气中加热能和氧气反应。(二)二氧化硫5.对于反应2SO2+O22SO3的叙述不正确的是()A.该反应是可逆反应B.反应方程式中“”表示在相同条件下,反应可以同时向两个方向进行C.1molO2与2molSO2混合反应,可生成2molSO3D.在该反应中SO2作还原剂答案C解析根据可逆反应的特点,1molO2和2molSO2反应,不可能生成2molSO3。6.葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒,如图某品牌葡萄酒说明书标识“食品添加剂:二氧化硫”。下列说法正确的是()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.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥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可抑制葡萄酒中细菌生长,延长保存时间,可作为添加剂,A项错误、B项正确;SO2中S为+4价,硫酸中的S为+6价,为相邻价态,不会发生氧化还原反应,C项错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化还原反应,体现SO2的还原性,D项错误。7.下列关于SO2和SO3的说法正确的是()A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使紫色石蕊溶液变红色C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应D.SO2在空气中易被氧化为SO3答案A解析A项,SO3极易溶于水,与水发生反应SO3+H2O===H2SO4;B项,SO3不具有漂白性,SO2、SO3均能使紫色石蕊溶液变红色,是因为二者溶于水所得溶液均显酸性;C项,SO3为酸性氧化物,既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应;D项,SO2在空气中不易被氧化为SO3,一般需要在一定温度和催化剂作用下才能变为SO3。8.Cl2和SO2都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液,能观察到的现象是()①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A.①② B.①③ C.②③ D.②④答案C解析等物质的量的Cl2和SO2混合通入品红与BaCl2的混合溶液,涉及的化学反应为Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl、BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl,相应的现象是溶液不会褪色,出现白色沉淀。9.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。(1)①反应开始一段时间后,观察到B、D两支试管中的品红溶液出现的现象是B:

,

D:。

②停止通气后,再给B、D两支试管分别加热,两支试管中的现象分别为B:

,

D:。

(2)相同条件下,若将SO2与Cl2按体积比1∶1混合后,再通入品红溶液,品红溶液能否褪色?(选填“能”“不能”或“不能确定”)。其原因是

(用离子方程式表示)。

答案(1)①品红溶液褪色品红溶液褪色②褪色的品红溶液又恢复成红色无明显现象(2)不能Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO解析(1)SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色,但其漂白性是可逆的,加热后溶液会恢复原来的颜色;Cl2通入品红溶液时与H2O反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,会把品红溶液氧化而褪色,且该过程不可逆,故加热溶液不会恢复原来的颜色。(2)由于Cl2与SO2混合后与水发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,故不能使品红溶液褪色。B级素养培优练10.能正确表示下列反应的离子方程式是()A.向澄清石灰水中通入SO2气体:Ca2++SO2===CaSO3↓B.过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中:SO2+OH-===HSOC.SO2气体通入溴水中:SO2+Br2+H2O===2H++2Br-+SOD.氢硫酸中通入氯气:S2-+Cl2===S↓+2Cl-答案B解析向澄清石灰水中通入SO2气体,反应的化学方程式是SO2(少量)+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O,对应的离子方程式是Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O,A不正确;过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中,反应的化学方程式是SO2+NaOH===NaHSO3,对应的离子方程式是SO2+OH-===HSO3-,B正确;SO2气体通入溴水中,反应的化学方程式是SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,对应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O===4H++2Br-+SO42-,C不正确;氢硫酸中通入氯气,反应的化学方程式是H2S+Cl2===S↓+2HCl,对应的离子方程式是H2S+Cl2===S↓+2H++2Cl11.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)=3∶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SO2答案D解析A项,反应①中溶液先变蓝后褪色,是因为SO2先与KIO3反应生成I2,后SO2又与I2反应生成I-,体现了SO2的还原性,反应②属于酸性氧化物与碱的反应,错误;B项,根据原子守恒,当n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,错误;C项,反应④是非氧化还原反应,错误;D项,实验室中可利用NaOH溶液吸收二氧化硫,正确。12.某学习小组设计了如图装置用于制SO2并验证其性质。(1)仪器a的名称为,实验时装置E中反应的离子方程式为

。

(2)若装置B中溶液无明显现象,装置C中溶液红色褪去,则使品红水溶液褪色的含硫微粒一定不是(填化学式)。

(3)该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究SO2的漂白性,按下图装置继续进行实验并记录相关实验现象。请根据下表中实验现象做出合理解释。组别实验现象合理解释甲品红溶液几乎不褪色反应离子方程式为

乙品红溶液随时间的推移变得越来越浅原因可能是

(4)该实验小组的学生丙预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因,分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的Ba(NO3)2和BaCl2溶液,进行如图实验:实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表:烧杯实验现象G无白色沉淀产生,pH传感器测的溶液pH=5.3H有白色沉淀产生I有白色沉淀产生,I中出现白色沉淀比H中快很多已知:pH=-lgc(H+),室温时,pH<7为酸性溶液。①据G中现象推测D中产生的白色沉淀的化学式是。

②据I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象,推测其根本原因可能是

。

(5)该实验小组的学生丁用100mL0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液测定空气中SO2含量,若气体流速为acm3·min-1,当时间为tmin时酸性KMnO4溶液恰好褪色,则空气中SO2的含量为g·cm-3。

答案(1)分液漏斗2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-(2)SO2(3)Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl