高中化学硫及其化合物第一课时学案及答案

这是一份高中化学硫及其化合物第一课时学案及答案，共10页。学案主要包含了教材挖掘等内容，欢迎下载使用。
知识点一 硫
1.硫元素的“位、构、性”
硫元素位于第三周期、第 ⅥA 族，原子结构示意图为，常见化合价为 －2 、 ＋4 和 ＋6 。
【教材挖掘】
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：硫与氧元素同主族，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.硫单质的物理性质
提醒：自然界中，存在游离态的天然硫，化合态的硫主要是硫化物和硫酸盐。
3.硫单质的化学性质
（1）硫的反应
提醒：在Hg＋S HgS中（用硫粉除汞），硫表现氧化性，而在3S＋6NaOH 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O中，硫既表现氧化性，又表现还原性。
（2）问题探究
分析Fe、Cu与Cl2反应产物中的化合价，结合S、Cl的原子结构和在元素周期表中位置，根据元素周期律的相关知识思考氯气、硫与金属反应有何异同？
提示：Fe与S反应生成FeS，Fe与Cl2反应生成FeCl3；Cu与S反应生成Cu2S，Cu与Cl2反应生成CuCl2。相同点：氯气、硫与金属反应均作氧化剂；不同点：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。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）硫在自然界中仅以化合态存在。（ × ）
（2）可以用酒精洗涤试管壁上附着的硫单质。（ × ）
（3）单质硫在纯氧中燃烧，其氧化产物为SO3。（ × ）
（4）硫与其他单质反应，只能作氧化剂。（ × ）
2.下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是（ ）
①H2S ②FeS ③SO2 ④SO3
A.①②③
B.②③④
C.①④
D.②④
解析：A H2与S反应生成H2S，Fe与S反应生成FeS，S与O2反应生成SO2，而不是SO3，①、②、③符合。
3.下列关于硫的叙述中，正确的是（ ）
A.附着有硫的试管可以用酒精进行洗涤
B.过量的硫与铁反应生成Fe2S3，表现了硫单质的氧化性
C.硫与氢气的反应中，硫是氧化剂
D.可以用相应的单质直接化合制得CuS
解析：C 硫微溶于酒精，因此附着有硫的试管不能用酒精洗涤，应该用CS2洗涤，A错误；硫与铁在加热条件下生成FeS，B错误；硫和铜直接化合只能生成Cu2S，D错误。
知识点二 二氧化硫

1.物理性质
2.化学性质
（1）实验探究
（2）化学性质（写出对应的化学方程式）
提醒：二氧化硫是一种有毒气体。
【教材挖掘】
食品中可以适当添加适量的二氧化硫，二氧化硫起到哪些作用？
提示：食品中可以适当添加适量的二氧化硫，可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。二氧化硫可以杀菌、抗氧化，防止食品中一些成分被氧化，起到保质作用。
3.SO2的用途
（1）漂白纸浆、毛、丝等。
（2）用于杀菌消毒等。
（3）用于食品添加剂。
提醒：实验室常用Na2SO3固体和较浓硫酸或铜与浓硫酸加热（后续学习）制备二氧化硫。
【教材挖掘】
三氧化硫（SO3）也是一种酸性氧化物，从物质类别角度预测三氧化硫的化学性质，分别写出一个对应的化学方程式？
提示：①与H2O反应：SO3＋H2O H2SO4；②与NaOH溶液反应：SO3＋2NaOH Na2SO4＋H2O；③与CaO反应，其化学方程式为SO3＋CaO CaSO4。（合理即可）。
4.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：SO2＋H2O⇌H2SO3、2SO2＋O22SO3、Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO。
1.正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）SO2的水溶液中存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O反应为可逆反应。（ √ ）
（2）SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3。（ × ）
（3）某气体通入品红溶液后，品红溶液褪色，则该气体一定是SO2。（ × ）
（4）SO2中硫元素的化合价为＋4价，既有氧化性，又有还原性。（ √ ）
（5）SO2通入紫色石蕊溶液中先变红色后褪色。（ × ）
2.能证明SO2具有漂白性的是（ ）
A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失
B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失
C.品红溶液中通入SO2气体后红色消失
D.溴水中通入SO2气体后橙色消失
解析：C SO2气体通入酸性KMnO4溶液后紫红色消失，通入溴水后橙色消失都是利用了SO2的还原性；滴有酚酞的NaOH溶液红色消失，是因为通入的SO2气体与H2O反应生成的H2SO3中和了碱；只有SO2气体通入品红溶液后红色消失，才能证明SO2具有漂白性。
3.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与Cl2等体积混合，其漂白性增强
解析：B 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错误，B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与Cl2、H2O发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O H2SO4＋2HCl，SO2、Cl2等体积完全反应，漂白性减弱，D错误。
归纳总结
1.二氧化硫的化学性质
（1）SO2是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的性质，其与H2O反应生成的H2SO3是一种弱酸。
（2）SO2的氧化性。SO2既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主，与H2S反应时显示氧化性。
（3）SO2的还原性。除O2外，SO2在溶液中还能被KMnO4、Cl2、Br2、Fe3＋、H2O2等氧化，生成SO42－，其使KMnO4溶液、溴水、氯水等褪色，均显示还原性。
（4）SO2的漂白性。SO2的漂白性较弱，能使品红溶液褪色，但不能漂白酸碱指示剂。
2.常见的漂白剂及漂白原理
1.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。其中正确的是（ ）
A.①②③⑤B.②③⑤
C.③④⑤D.①③⑤
解析：D ①通常状况下，单质硫是一种黄色晶体，正确；②单质硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，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，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，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，正确。
2.（苏教版习题）下列有关二氧化硫的说法中，错误的是（ ）
A.实验室可用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫
B.二氧化硫水溶液能使紫色石蕊溶液变红，说明二氧化硫水溶液呈酸性
C.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明二氧化硫具有还原性
D.二氧化硫能漂白某些物质，说明它具有氧化性
解析：D SO2能与某些有色物质生成不稳定的无色物质，说明其具有漂白性而不能说明具有氧化性。
3.如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是（ ）
解析：D A项，酸性KMnO4溶液能与SO2发生氧化还原反应，SO2被氧化成SO42－，SO2作还原剂，错误；B项，SO2能使品红褪色，表现漂白性，错误；C项，SO2为酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，无明显现象，错误；D项，SO2能与H2S反应生成S和H2O，体现SO2的氧化性，正确。
4.如图是实验室制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。若观察到装置④中有淡黄色沉淀生成，⑤中的溴水褪色，请回答：
（1）①中发生反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
（2）②中的实验现象是石蕊溶液变红色。
（3）③中的实验现象是品红溶液褪色，证明SO2有 漂白 性。
（4）④中SO2作 氧化 剂。
（5）⑤中反应生成两种强酸，该反应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O 4H＋＋2Br－＋SO42－，当1 ml SO2参与反应时，转移电子的物质的量是 2 ml 。
（6）⑥的作用是吸收过量的SO2，防止污染环境。
题组一 硫
1.下列说法错误的是（ ）
A.硫元素位于元素周期表的第ⅥA族
B.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
C.单质硫既有氧化性，又有还原性
D.相对于氧原子，硫原子的得电子能力较强
解析：D 与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，原子半径：S＞O，得电子能力相对较弱，而失电子能力则相对较强。
2.下列有关硫单质性质的叙述正确的是（ ）
A.硫在空气中和在纯氧中的燃烧产物都是SO2
B.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SO3
D.常温常压下，硫单质是一种黄色易溶于水的晶体
解析：A 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SO2，C错误。
3.硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中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是黄色晶体，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
解析：B 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氧化生成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。
4.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是（ ）
①CuS ②FeS ③Na2O2 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2
A.②⑤⑥B.①④⑥
C.③④⑤D.③④⑥
解析：B 硫与金属Fe和Cu在加热条件反应时，只能生成FeS和Cu2S，而不能生成Fe2S3和CuS；钠在氧气中加热生成过氧化钠；Fe与Cl2反应生成FeCl3，而不能生成FeCl2。
题组二 二氧化硫
5.将SO2通到显红色的酚酞溶液中，发现红色消失，主要原因是SO2（ ）
A.有漂白性B.有还原性
C.有氧化性D.溶于水中显酸性
解析：D 酚酞显红色说明溶液中存在着碱性物质，而SO2溶于水后生成亚硫酸使溶液显酸性，可将碱性物质中和，而使酚酞溶液褪色。
6.下列对SO2和SO3的叙述正确的是（ ）
A.标准状况下都是无色气体，都易溶于水
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
D.都能与碱溶液反应
解析：D A项，标准状况下SO3不是气体；B项，二氧化硫溶于水形成的亚硫酸不是强酸；C项，三氧化硫不能使品红溶液褪色。
7.对于反应2SO2＋O22SO3的叙述错误的是（ ）
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.1 ml O2与2 ml SO2混合反应，可生成2 ml SO3
D.在该反应中SO2作还原剂
解析：C 根据可逆反应的特点，1 ml O2和2 ml SO2反应，不可能生成2 ml SO3。
8.利用下列装置制取SO2或验证其性质，不能达到实验目的的是（ ）
解析：D Na2SO3＋H2SO4 Na2SO4＋H2O＋SO2↑，A装置可以用于制备少量的SO2，A正确；将SO2通入Na2S溶液中将产生淡黄色沉淀S，体现SO2的氧化性，B正确；将SO2通入溴水中可观察到溴水褪色，反应原理为Br2＋SO2＋2H2O 2HBr＋H2SO4，该过程体现了SO2的还原性，C正确；将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中可观察到溶液红色变浅甚至褪色，反应原理为SO2＋2NaOH Na2SO3＋H2O，该实验验证的是酸性氧化物的性质，而不是SO2的漂白性，D错误。
9.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－ HSO3－
C.SO2气体通入溴水中：SO2＋Br2＋H2O 2H＋＋2Br－＋SO32－
D.氢硫酸中通入氯气：S2－＋Cl2 S↓＋2Cl－
解析：B 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，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，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，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，离子方程式是H2S＋Cl2 S↓＋2H＋＋2Cl－，D不正确。
10.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置，现用60％硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是（ ）
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.含酚酞的氢氧化钠溶液红色变浅
解析：A SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸溶液显酸性，使紫色石蕊溶液呈现红色。
11.已知，浓硫酸可作干燥剂。下面是一套检验气体性质的装置。向装置中缓慢地通入气体X，若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能是（ ）
解析：A SO2和NaHCO3溶液反应生成CO2气体，关闭活塞，则品红溶液无变化，澄清石灰水变浑浊，若打开活塞，则品红溶液褪色，A正确；HCl不具有漂白性，若打开活塞，品红溶液不褪色，B错误；CO2不具有漂白性，若打开活塞，品红溶液不褪色，C错误；Cl2和Na2SO3溶液反应生成硫酸钠和氯化钠，关闭活塞，则品红溶液无变化，澄清石灰水不变浑浊，D错误。
12.下列实验报告记录的实验现象正确的是（ ）
解析：B SO2的水溶液呈酸性，能使紫色石蕊溶液变红色，但不能漂白紫色石蕊试液；SO2能漂白品红溶液，使品红溶液褪色；SO2的饱和溶液加入BaCl2溶液中，SO2与BaCl2不反应，最终还是无色溶液；d试管中发生反应：SO2＋2NaOH Na2SO3＋H2O，Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。
13.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SO2＋2OH－ H2O＋SO32－（或SO2＋OH－ HSO3－）。
②预测SO2可以和水反应，反应的化学方程式为SO2＋H2O⇌H2SO3，请设计实验验证SO2能和水发生反应：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）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 还原 性。
②SO2能与H2S反应，生成硫单质和水，反应的化学方程式为SO2＋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＋SO32－或SO2＋OH－ HSO3－；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。
14.某同学设计了如图装置用于制取SO2，并验证SO2的部分性质，回答下列问题：
（1）装置A中用于添加较浓硫酸的仪器名称为 分液漏斗 。
（2）某同学为了检验装置中A、B两部分的气密性，进行的操作是关闭弹簧夹a、打开弹簧夹b，用酒精灯在三口烧瓶下微热，观察到B中长导管口有明显气泡现象，他判断气密性良好。你认为是否合理 不合理 （填“合理”或“不合理”）。
（3）实验前要在装置中鼓入N2，目的是排净装置中的空气，防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰实验。
（4）为了验证SO2是酸性氧化物，B中可选用的试剂是 B （填字母）。
A.无色酚酞溶液B.蓝色石蕊试剂
C.红色品红溶液D.KI-淀粉混合溶液
（5）欲验证反应生成的气体SO2的还原性，则 B中试剂可选择下列中的 ABC （填字母）。
A.酸性高锰酸钾溶液B.FeCl3溶液
C.溴水D.Na2S溶液
（6）装置C中可观察到白色沉淀现象，则SO2在C中反应的离子方程式为Ba2＋＋2Fe3＋＋SO2＋2H2O 2Fe2＋＋BaSO4↓＋4H＋。
（7）为防止污染空气，则尾气处理的离子方程式为SO2＋2OH－ SO32－＋H2O。
解析：（3）氧气能将二氧化硫氧化，所以如果装置中含有氧气，会干扰实验，所以鼓入氮气的目的是排净空气防止干扰实验。
（4）二氧化硫溶液为酸性溶液，不能使无色酚酞溶液变色，不能检验二氧化硫为酸性氧化物，A错误；二氧化硫溶液能够使蓝色石蕊试剂变红，可以证明二氧化硫为酸性氧化物，B正确；二氧化硫能够使红色品红溶液褪色，证明了二氧化硫的漂白性，不能证明二氧化硫为酸性氧化物，C错误；KI-淀粉混合溶液与二氧化硫不发生反应，不能证明二氧化硫为酸性氧化物，D错误。
（5）A项，SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，可验证SO2的还原性；B项， SO2使FeCl3溶液由黄色变为浅绿色，可验证SO2的还原性；C项，SO2使溴水褪色，可验证SO2的还原性；D项，Na2S 溶液只有还原性，不能验证反应生成的气体SO2具有还原性。1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫和二氧化硫的主要性质。
2.能列举、描述、辨识二氧化硫的物理和化学性质及实验现象。
3.认识硫和二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。
俗称
色态
硬度
溶解性
硫黄
黄色 晶体
质脆，易研成粉末
难溶于水，微溶于酒精，易溶于 CS2
颜色
气味
密度
溶解性
无色
刺激性
比空气大
易溶于水 ，通常情况下1∶40
实验操作
实验现象及结论
试管中液面上升，SO2 易溶于水
用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
pH＜7，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
类型
吸附型
氧化型
化合型
物质
活性炭
氯气、漂白粉（液）、次氯酸
二氧化硫
漂白原理
吸附漂白
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
变化类别
物理变化
氧化还原反应
化学变化
漂白特点
不可逆
加热恢复原色
能漂白的物质
一般用于溶液漂白
可漂白所有有机色质
具有选择性，如品红、棉、麻、草等
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有还原性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
硫化氢水溶液
溶液变浑浊
SO2有氧化性
A
B
C
D
X
SO2
HCl
CO2
Cl2
Y
NaHCO3溶液
浓硫酸
Na2SO3溶液
Na2SO3溶液