人教版 (2019)必修 第二册硫及其化合物第1课时学案

这是一份人教版 (2019)必修 第二册硫及其化合物第1课时学案，共12页。
第1课时 硫和二氧化硫
[核心素养发展目标] 1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质，强化“证据推理与模型认知”能力的发展。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
1.硫在周期表中的位置、原子结构和主要化合价
画出原子结构示意图：，确定硫元素位置在第三周期、第ⅥA族，其主要化合价：-2、0、+4、+6。
思考1 在富含氧气的地表附近找到的含硫化合物中，硫常常为+4价或+6价，而氧为-2价，为什么？
提示 硫与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得电子能力相对较弱，而失电子能力则相对较强。
2.硫
(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)。硫有多种同素异形体，如正交硫和斜方硫。
(2)化学性质
从物质属类及元素价态变化两个角度来理解硫的化学性质。
思考2 分析Fe、Cu与S、Cl2反应后呈现的价态，结合S、Cl的原子结构和元素周期律的相关知识思考氯气、硫与金属反应的相似性和差异性？
提示 氯气、硫与金属反应均做氧化剂，氯气的氧化性强于硫，氯气能将变价金属氧化成高价态，硫能将变价金属氧化成低价态。
思考3 Cl、S具有一定的相似性，类比Cl2与NaOH溶液的反应，S与NaOH溶液是否反应呢？试着写出S与NaOH溶液加热时反应的化学方程式。
提示 能发生反应；类比Cl2，根据氧化还原规律，S与NaOH发生歧化反应：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
1.判断正误
(1)要洗涤试管壁上附着的硫单质，不能用水洗，可以用酒精洗涤( )
(2)高价态的含硫物质要实现向低价态含硫物质转化，一定发生还原反应( )
(3)单质硫在纯氧中燃烧，其氧化产物为SO3( )
(4)硫是一种非金属单质，与其他单质反应，只能做氧化剂( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 (填序号)。
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2 ⑧Cu2S
答案 ②③④⑦⑧
探索 硫的应用
(1)汞有毒，实验室里不慎洒落汞(或打破水银温度计)，可撒上硫粉进行处理，其化学方程式为Hg+S===HgS。
(2)利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银：用布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦，若摩擦处出现黑斑说明是真银，其化学方程式为2Ag+S===Ag2S。
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.SO2的化学性质——多重性
(1)研究角度一：物质类别的角度——酸性氧化物的通性
①与水反应
结论：SO2溶于水时可与水反应生成亚硫酸(H2SO3)，化学方程式为SO2+H2OH2SO3；亚硫酸不稳定，容易分解生成SO2和H2O。
②可逆反应
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，叫做可逆反应，化学方程式中用“”而不用“===”。如：Cl2+H2OHCl+HClO。
思考1 SO2为酸性氧化物，可以与水、碱或碱性氧化物反应。
(1)少量SO2通入澄清石灰水中，其离子方程式为SO2+Ca2++2OH-===CaSO3↓+H2O。
(2)足量SO2通入澄清石灰水中，其离子方程式为SO2+OH-===HSO3-。
(3)SO2与CaO反应，其化学方程式为SO2+CaO===CaSO3。
(2)研究角度二：元素化合价角度——氧化性与还原性
(3)研究角度三：特殊性的角度——漂白性
实验现象：振荡后溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色。
结论：二氧化硫具有漂白作用，是由于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。
思考2 (1)SO2通入石蕊溶液，溶液 。
答案 变红
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现其 性。
答案 还原
3.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。
思考3 SO2在适当的温度并有催化剂存在的条件下，可以被氧气氧化生成SO3。已知SO3的熔点为16.8 ℃，沸点为44.8 ℃，也是一种酸性氧化物。思考并回答下列问题：
(1)标准状况下，22.4 L SO3所含O原子的数目是3NA吗？为什么？
(2)试分别写出SO3与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式。
提示 (1)不是，因为标准状况下SO3是固态，22.4 L SO3不是1 ml。
(2)SO3+H2O===H2SO4；
SO3+CaO===CaSO4；
SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O。
1.判断正误
(1)SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应( )
(2)SO2可使溴水褪色，是因为SO2有漂白性( )
(3)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3( )
(4)某气体通入品红溶液后，品红溶液褪色，则该气体一定是SO2( )
(5)SO2通入紫色石蕊溶液中先变红色后褪色( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
2.(2024·湖南常德高一期中)2024年5月24日，印尼塞梅鲁火山经历了六次连续喷发，产生大量SO2进入大气。下列有关SO2的说法错误的是( )
A.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中可验证其漂白性
B.SO2能使品红和溴水褪色，原理不同
C.可用酸化的KMnO4溶液来鉴别CO2和SO2两种气体
D.葡萄酒中添加适量的SO2可起到抗氧化的作用
答案 A
解析 SO2是酸性氧化物，可与NaOH反应，使滴有酚酞的溶液红色褪去，与其漂白性无关，故选A。
3.我们已经学习了许多具有漂白性的物质。
(1)请列举你知道的常见的漂白剂： 。
答案 活性炭、过氧化氢、过氧化钠、氯水、次氯酸、次氯酸盐、臭氧、二氧化硫
(2)氯水和二氧化硫的水溶液都有漂白性，若将二者混合，漂白性会增强吗？ (填“会”或“不会”)，并说明原因：
。
答案 不会 若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体混合，在溶液中发生反应：SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl，从而失去漂白能力
常见漂白剂的漂白原理及特点

1.(2024·广东清远高一段考)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.硫黄是一种黄色晶体，易研成粉末
B.少量的硫与铜反应可生成Cu2S
C.试管内壁上的硫黄可用CS2清洗
D.SO2具有强氧化性，可用于漂白纸浆
答案 D
解析 SO2具有弱氧化性，其可用于漂白纸浆，是因为SO2可与有色物质结合生成无色物质，故选D。
2.(2024·山东临沂高一段考)下列物质能与SO2气体反应，但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀硫酸 ⑥Na2SO4溶液 ⑦Na2SO3溶液
A.只有①B.①④⑤
C.④⑥⑦D.①④⑦
答案 D
3.将SO2分别通入下列五种溶液中：
(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 ，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-===SO32-+H2O(或SO2+OH-===HSO3-) (4)白色 BaSO3 (5)BaSO4
课时对点练 [分值：100分]
(选择题1~12题，每小题6分，共72分)
题组一 硫单质的性质
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.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.②③⑤⑥
C.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。
3.(2023·山东济宁高一质检)下列关于硫单质的说法不正确的是( )
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CS2，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。
题组二 二氧化硫的性质及应用
4.(2024·北京顺义高一段考)下列关于二氧化硫气体性质的描述不正确的是( )
A.有刺激性气味
B.在相同条件下，密度比空气的小
C.能使品红溶液褪色
D.能与NaOH溶液反应
答案 B
解析 在相同条件下，SO2的密度比空气大，故选B。
5.(2023·辽宁鞍山高一期中)SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是( )
①酸性KMnO4溶液 ②溴水 ③碘水 ④氯水 ⑤品红
A.①⑤ B.②③ C.全部 D.⑤
答案 D
解析 酸性高锰酸钾溶液中通入二氧化硫气体，发生氧化还原反应，高锰酸钾被还原为无色锰离子，体现二氧化硫的还原性，故①不符合；二氧化硫气体通入溴水中发生氧化还原反应：SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr，溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，故②不符合；二氧化硫气体通入碘水中发生氧化还原反应：SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI，溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，故③不符合；二氧化硫气体通入氯水中发生氧化还原反应：SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl，溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，故④不符合；SO2与品红溶液中的有色物质结合为无色物质，溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，故⑤符合。
6.(2024·兰州高一段考)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和SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液中，能观察到的现象是( )
①溶液褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
答案 B
解析 等物质的量的Cl2、SO2和水反应：Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl，Cl2、SO2恰好完全反应，无剩余，则品红溶液不褪色，反应生成的H2SO4和BaCl2反应生成BaSO4沉淀，则观察到的现象为②③，故选B。
7.下列对于反应2SO2+O22SO3的叙述不正确的是( )
A.该反应是可逆反应，在相同条件下，反应可同时向两个方向进行
B.1 ml氧气与2 ml二氧化硫混合发生反应能生成2 ml 三氧化硫
C.在该反应中二氧化硫是还原剂，氧气是氧化剂
D.该反应有0.4 ml电子发生转移时，生成0.2 ml三氧化硫
答案 B
解析 可逆反应是在相同条件下，既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应，A正确；在可逆反应体系中，反应物和生成物共存， 1 ml氧气和2 ml 二氧化硫反应，不可能完全转化生成2 ml 三氧化硫，B错误；在该反应中硫元素化合价由+4价升高至+6价，二氧化硫是还原剂，氧气是氧化剂，当生成1 ml三氧化硫时转移2 ml电子，有0.4 ml电子发生转移时，则生成0.2 ml三氧化硫，C、D正确。
8.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.①②B.①②③④⑤
C.②③⑤⑥D.④⑤⑥
答案 B
解析 二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，①选；H2O2具有强氧化性，能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，②选；硫酸钾溶液能够与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，③选；新制氯水能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子，硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀，④选；2H2S+SO2===3S↓+2H2O，有沉淀生成，⑤选；二氧化碳和二氧化硫均不与氯化钡反应，不会产生沉淀，⑥不选。
9.(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、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
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Cl2混合后漂白性增强
答案 B
解析 SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色表现其还原性，SO2不能使石蕊溶液褪色，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SO2和有机色质结合形成无色物质，活性炭具有漂白性是其具有吸附作用，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。
10.(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②、③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 ml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，品红褪色证明SO2具有漂白性，B错误；滤纸④上析出0.096 g(即0.003 ml)S固体，转移了0.004 ml电子，D错误。
11.(2024·广东湛江高一段考)用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应：S+NaOH―→Na2SO3+Na2S+H2O(未配平)，下列说法错误的是( )
A.生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为2∶1
B.也可以用CS2清洗试管壁上的硫
C.该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂
D.氧化产物是Na2SO3
答案 A
12.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，某同学设计利用如图装置分别检验产物中的气体。下列有关表述错误的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.装置乙中溶液产生白色沉淀，可以说明SO3的存在
C.装置丙中品红溶液不会褪色，无法检验SO2
D.用装置丁可吸收尾气，避免污染环境
答案 C
解析 用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排出装置内的空气，避免空气中氧气的干扰，A正确；三氧化硫和氯化钡反应生成白色硫酸钡沉淀，而二氧化硫和氯化钡不反应，装置乙中产生白色沉淀，说明SO3存在，B正确；二氧化硫能使品红溶液褪色，装置丙中的品红溶液检验二氧化硫的存在，C错误；装置丁中的氢氧化钠可以吸收SO2、SO3，防止污染环境，D正确。
13.(12分)(2024·深圳高一段考)如图所示，某同学利用Na2SO3和70%的H2SO4溶液制取SO2并探究其性质。
(1)装置B中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置C中的实验现象是 ，该实验现象说明SO2具有 (填“氧化”或“还原”)性。
(3)装置D中的实验现象是 。
(4)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象： 。
答案 (1)2MnO4-+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO42-+4H+ (2)有淡黄色沉淀生成 氧化 (3)溶液红色褪去
(4)品红溶液褪色后，取下装置E中的试管，加热，溶液恢复红色
解析 (2)装置C中有淡黄色的S生成；SO2中S元素化合价降低，说明SO2具有氧化性。(3)SO2进入D中，能与NaOH反应生成Na2SO3和水，从而使滴加酚酞的NaOH溶液褪色。(4)装置E探究SO2与品红作用的可逆性，首先SO2通入E中使品红溶液褪色，取下褪色后的试管在酒精灯上加热，溶液又恢复红色。
14.(10分)某小组探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。
(1)少量SO2通入Ba(OH)2溶液中的离子方程式为 。
(2)该小组实验时，将SO2通入BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他们设计了如下实验流程：
则操作①的名称为 ，试剂A的化学式为 。
(3)实验表明，加入试剂A后，白色沉淀没有溶解，则该白色沉淀的成分是 (填化学式)，产生该白色沉淀的离子方程式是 。
答案 (1)Ba2++SO2+2OH-===BaSO3↓+H2O
(2)过滤 HCl (3)BaSO4 2SO2+2Ba2++O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+
15.(6分)已知空气中SO2的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg·L-1，可通过下列装置定量分析空气中SO2的含量。
该组同学查阅资料得知测定原理为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI，若从气体通入起计时直到广口瓶中溶液蓝色恰好褪去结束，用时5 min。已知空气的流速为200 mL·s-1，则该地空气中SO2的含量是 mg·L-1 (结果精确到0.001)。
答案 0.027
解析 通入空气的体积为60 s·min-1×5 min×200 mL·s-1=60 000 mL，即为60 L，由SO2+I2+2H2O===H2SO4+ 2HI可知，n(SO2)=n(I2)=0.05 L×5×10-4 ml·L-1=2.5×10-5 ml，故m(SO2)=2.5×10-5 ml×64 g·ml-1=1.6×10-3g，即为1.6 mg，故该地空气中SO2的含量是1.6 mg60 L≈0.027 mg·L-1。实验操作
a.
b.用pH试纸测溶液的pH
实验现象
a.试管中液面上升
b.pH试纸呈红色
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
可重复使用