【同步讲义】高中化学（人教版2019）必修第二册--第01讲 硫和二氧化硫 讲义

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第01讲 硫和二氧化硫
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课程标准
课标解读
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫的主要性质，认识其在生产中的应用。
2．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解二氧化硫的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
3．能说明二氧化硫的应用对环境的影响。
1．能列举、描述、辨识硫和二氧化硫的重要的物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式正确表示硫和二氧化硫的主要化学性质。
2．能根据不同类型实验的特点，设计并实施实验，能预测二氧化硫的性质并进行实验验证。
3．具有较强的问题意识，能在与同学讨论的基础上提出有关二氧化硫的探究问题和假设，依据假设设计实验方案，基于现象和数据进行分析并得出结论。
知识精讲

知识点01 硫
1．硫元素
（1）“位——构——性”
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
____________
比氧______
______、______、______
（2）存在形式：以游离态和化合态形式存在
2．硫单质
（1）物理性质
俗称
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
______
____晶体
难溶
______
______
（2）从化合价的角度认识硫单质的化学性质

①硫与金属的反应

②硫与O2的反应：__________________，表现______性

【即学即练1】下列关于硫的叙述中，正确的是（ ）。
A．能溶于水
B．是一种白色固体
C．在空气中燃烧生成二氧化硫
D．在纯氧中燃烧生成三氧化硫
知识点02 二氧化硫
1．物理性质及毒性
颜色
状态
气味
密度
毒性
______
______
____________气味
比空气______
______
2．SO2水溶性实验

（1）现象：液面迅速______，pH试纸变______。
（2）结论：SO2______溶于水，在通常状况下，1体积水可以溶解约______体积SO2，水溶液呈______性。
3．具有酸性氧化物的通性
（1）与H2O反应：______________________________
（2）与碱性氧化物反应（如CaO）：__________________
（3）与碱反应
①少量SO2+澄清石灰水：______________________________。现象：______
②过量SO2+澄清石灰水：______________________________。现象：__________________
4．氧化性与还原性

（1）还原性（与O2）：________________________
（2）氧化性（与H2S）：________________________。
5．漂白性

（1）现象：振荡后溶液红色______，再加热溶液____________。
（2）结论：SO2具有______作用，它能与某些有色物质生成______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，因此，SO2的漂白作用具有______性。
6．SO2的用途
（1）制造硫酸：________________________；__________________（用化学反应方程式表示）；
（2）可以漂白纸浆、毛、丝等；
（3）可用于____________、____________。
【即学即练2】下列有关二氧化硫的说法正确的是（ ）。
A．密度比空气小
B．是无色无味的气体
C．SO2能使溴水褪色，说明SO2具有漂白性
D．某生产硫酸厂区的紫罗兰花变成白色，说明其周围空气中可能含较高浓度SO2
能力拓展

考法01 单质硫的性质及应用
【典例1】下列关于硫的说法正确的是（ ）。
A．硫是一种黄色或淡黄色的不溶于水的固体
B．1mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子
C．硫与非金属反应均作还原剂
D．1.6g硫与5.6g铁反应能得到7.2g纯净硫化物
【知识拓展】单质硫的性质及应用

1．氧化性
（1）与金属反应
①2Na+SNa2S
②Fe+SFeS
③2Cu+SCu2S
（2）与非金属反应：H2+SH2S
（3）黑火药爆炸反应：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑
2．还原性
（1）与非金属反应：S+O2SO2
（2）与氧化性酸反应
①浓硝酸：S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2↑+2H2O
②浓硫酸：S+2H2SO4（浓）3SO2↑+2H2O
3．与热的碱溶液反应
（1）化学方程式：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
（2）硫表现性质：既表现氧化性又表现还原性
（3）应用：除去附着在容器表面的硫
【特别提醒】（1）硫的氧化性较弱，与变价金属反应，生成低价态的金属硫化物。
（2）硫与氧气反应，无论氧气是否过量，只生成SO2。
考法02 二氧化硫的性质及应用
【典例2】已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是（ ）。

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．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊溶液先变红后褪色
C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀
D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境
【知识拓展】二氧化硫的性质

1．SO2和CO2性质的比较

SO2
CO2
物理性质
气味
有刺激性气味
无味
毒性
有毒
无毒
溶解性
易溶
能溶
化学性质
与水反应
SO2+H2OH2SO3
CO2+H2OH2CO3
与碱反应
SO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：
Ca（OH）2+SO2CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2OCa（HSO3）2
CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：
Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2OCa（HCO3）2
氧化性
SO2+2H2S3S↓+2H2O
CO2+C2CO
还原性
2SO2+O22SO3，二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化
无
漂白性
有，不稳定
无
2．二氧化硫的强还原性
SO2SO3或SO42－
（1）能够使卤水褪色
①氯水：SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4
②溴水：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4（检验或除去SO2）
③碘水：SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
（2）能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
①反应：2MnO4－+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42－+4H+
②应用：检验或除去SO2
（3）能够使铁盐变色
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42－
②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色
（4）能够被过氧化物氧化成硫酸或硫酸盐
①Na2O2：SO2+Na2O2Na2SO4
②H2O2：SO2+H2O2H2SO4
（5）能够将硝酸根离子还原
①2NO3－+3SO2+2H2O3SO42－+2NO↑+4H+
②2NO3－+SO2SO42－+2NO2↑
（6）SO2和氧化性盐溶液的反应
①向BaCl2溶液中通入SO2，没有现象；而向Ba（NO3）2溶液中通入SO2，则会产生白色的BaSO4沉淀。
②向Ca（ClO）2溶液中通入CO2，会产生白色的CaCO3沉淀；而向Ca（ClO）2溶液中通入SO2，则会产生白色的CaSO4沉淀。
考法03 二氧化硫的漂白性
【典例3】二氧化硫对食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能够达到使产品外观光亮、洁白的效果，是食品加工中常用的漂白剂和防腐剂，但必须严格按照国家有关范围和标准使用，否则，会影响人体健康。化学中很多物质都具有漂白性，下列加入的物质使有色溶液褪色体现的性质相同的是（ ）。
①SO2使品红溶液褪色
②Cl2使品红溶液褪色
③Na2O2加入含酚酞的水溶液中，先变红后褪色
④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
A．①② B．②④ C．②③ D．①④
【知识拓展】常见物质的漂白原理
1．常见漂白剂的漂白原理比较
类型
原理
特点
举例
适用对象
氧化型
漂白剂本身是强氧化剂，可将有色物质氧化，使有色物质失去原有的颜色
不可逆
HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2等
主要适用于漂白纺织品
加合型
漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质，使有机色质失去原有的颜色
可逆
SO2或H2SO3
常用于漂白纸张、纺织品等
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
吸附色素、一些有毒气体或微粒
2．SO2和Cl2的漂白性比较

考法04 二氧化硫的检验和鉴别
【典例4】下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤Ba（NO3）2溶液；⑥品红溶液；⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是（ ）。
A．①⑦ B．①⑤⑦ C．②③④⑤⑥ D．①⑤
【知识拓展】SO2和CO2的鉴别方法
1．化学方法
（1）利用SO2的漂白性：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
（2）利用SO2的还原性：能使酸性高锰酸钾溶液或氯水、溴水、碘水褪色的是SO2，不能使它们褪色的是CO2。
（3）利用SO2的氧化性：通入氢硫酸中产生浅黄色沉淀的是SO2。
（4）利用SO2能发生反应产生BaSO4沉淀：通入FeCl3和BaCl2的混合溶液或Ba（NO3）2溶液中产生白色沉淀的是SO2。
2．物理方法
（1）根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的是CO2。
（2）根据溶解性鉴别：同温同压下，将两种气体充满相同的试管，分别倒置于水槽中，试管内进水多的是SO2。
3．除去CO2中混有的SO2
（1）试剂：饱和NaHCO3溶液
（2）装置：洗气瓶
4．检验SO2和CO2混合气体中CO2的流程

考法05 二氧化硫的实验室制备
【典例5】（2022·江苏省选择考）实验室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（ ）。

A．用装置甲制取SO2气体
B．用装置乙制取SO2水溶液
C．用装置丙吸收尾气中的SO2
D．用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
【知识拓展】实验室制备二氧化硫实验
1．原理：Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
2．实验装置

3．净化：用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气
4．收集
（1）排液法：排饱和NaHSO3溶液法，导气管长进短出
（2）排气法：向上排空气法，导气管长进短出
5．检验：通入品红溶液，品红褪色，加热又变红
6．尾气：注意防倒吸
（1）酸性气体：一般用NaOH溶液吸收
（2）还原性气体：一般用酸性高锰酸钾溶液吸收
分层提分

题组A 基础过关练
1．（2022•常州高一检测）东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述云“太阳流珠，常欲去人……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根”。这里的黄芽是指（ ）。
A．金 B．硫磺 C．黄铜 D．黄铁矿
2．下列反应中，不能说明SO2是酸性氧化物的是（ ）。
A．SO2+H2OH2SO3
B．SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
C．2SO2+O22SO3
D．SO2+CaOCaSO3
3．（2021年7月·新疆学业水平考试真题）下列关于SO2的叙述正确的是（ ）。
A．SO2具有漂白性，可使石蕊褪色
B．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C．SO2能使溴水褪色，是因为SO2具有还原性
D．SO2不能用来杀菌消毒
4．实验室做完铜与硫蒸气反应的实验后，要除去试管内壁上附着的硫，可采用的方法是（ ）。
A．用酒精洗涤 B．用盐酸洗涤
C．用蒸馏水洗涤 D．用CS2洗涤
5．下列关于SO2和CO2的叙述正确的是（ ）。
A．无色有刺激性气味的气体一定是SO2
B．使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2
C．二氧化硫在空气中燃烧生成三氧化硫
D．SO2是一种酸性氧化物
6．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
C
滴有酚酞的NaOH溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
D
硫化氢水溶液
溶液变浑浊
SO2有还原性
7．（2022年1月·福建合格考真题）某化学兴趣小组利用下图装置制取并探究二氧化硫的性质（已知：Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O，部分夹持仪器已略去）

【实验探究】
（1）装置（I）中仪器a的名称是__________。
（2）实验进行一段时间后：
①装置（II）中观察到紫色石蕊试液颜色变为________，原因是SO2和水反应生成（填“H2SO3”或“H2SO4”）。
②装置（II）中品红溶液褪色，原因是__________________。
③装置（IV）中酸性KMnO4溶液褪色，证明SO2具有____________（填“氧化性”或“还原性”）。
（3）为防止SO2污染空气，尾气可用_______（填“NaOH溶液”或“稀硫酸”）吸收。
（4）用12.6g Na2SO3固体与足量硫酸反应，理论上可生成标准状况下SO2的体积为________L。（已知Na2SO3的摩尔质量为126g·mol－1）
【实验拓展】
（5）将装置（IV）中酸性KMnO4溶液换成Na2S溶液，可观察到溶液中出现_________（填“白色”或“淡黄色”）浑浊，补充完整下面的离子方程式：
SO2+2S2－+4____3S↓+2H2O
【知识应用】
（6）二氧化硫可作为食品添加剂。查阅资料：
国家食品添加剂使用标准中二氧化硫最大使用量
食品名称
食糖
葡萄酒
水果干类
SO2最大使用量
0.1g·kg－1
0.25g·L－1
1g·kg－1
说明在严格控制用量的情况下，二氧化硫可被添加到食品中作为漂白剂、防腐剂和____（填“氧化剂”或“抗氧化剂”）。
8．（2019·北京合格考）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3粗品。其流程如图：

（1）为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是________________（写出一种即可）。
（2）如图流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为______________。
（3）亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4，原因是_________________。
（4）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，___________________，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。
题组B 能力提升练
1．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。下列说法中正确的是（ ）。

A．硫是一种淡黄色的能溶于水的固体
B．试管内壁上的硫黄可用二硫化碳清洗
C．过量的硫与铁反应生成Fe2S3，表现了硫单质的氧化性
D．硫在空气中燃烧生成二氧化硫，硫在过量氧气中燃烧生成三氧化硫
2．（2021·北京等级考）室温下，1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是（ ）。

A．试管内液面上升，证明SO2与水发生了反应
B．试管中剩余少量气体，是因为SO2的溶解已达饱和
C．取出试管中的溶液，立即滴入紫色石蕊试液，溶液显红色，原因是：SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3－、HSO3－H++SO32－
D．取出试管中溶液，在空气中放置一段时间后pH下降，是由于SO2挥发
3．（2022·昆明高一检测）下列离子方程式正确的是（ ）。
A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2+OH－HSO3－
B．向氯水中通入少量SO2：Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl－+SO42－
C．将SO2通入饱和NaHCO3溶液中：2H++CO32－H2O+CO2↑
D．将SO2通入BaCl2溶液中：SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
4．在周末的化学探究活动中，同学小苏在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸（以不接触纸条为准）。如图所示，则下列有关说法正确的是（ ）。

A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．品红试纸、沾有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性
C．湿润的淀粉­KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D．NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2
5．（不定项）工业烟气脱硫是将烟气中含有的二氧化硫除去。采用“双碱法”脱硫的工业流程如下。下列说法错误的是（ ）。

A．流程中有三种元素化合价发生改变
B．可以循环使用的物质是NaOH溶液
C．NaOH溶液喷成雾状的目的是增大接触面积，充分吸收SO2
D．吸收塔中发生反应的基本类型是复分解反应
6．（不定项）（2021·石家庄高一检测）如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是（ ）。

A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O24Fe3++2H2O
B．溶液b中阳离子只有Fe2+
C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被氧化
D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
7．某兴趣小组为丰富课本所学的SO2性质，设计了下列系列实验：
（1）用下图装置制取并收集SO2

①Na2SO3久置于空气中易变质，体现了Na2SO3具有________性。
②烧杯中NaOH溶液的作用是_______________________________。
（2）用如图装置验证SO2与Na2CO3反应能生成CO2。

①试剂X是________，其作用是_______________________。
②当观察到________，即证明SO2与Na2CO3反应能生成CO2。
8．已知单质硫在通常条件下以S8（斜方硫）的形式存在，而在蒸气状态时，含有S2、S4、S6及S8等多种成分，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如下图所示：

（1）S4、S6和S8的都属于硫的_______________。
（2）写出S4在加热条件下和铜反应的化学方程式_______________。
（3）加热纯硫粉至1273K，测得其密度（折合成标准状况）为2.86g/L，则该硫蒸气的化学式为__________。
（4）等质量的S4和S6两种成分，所含的硫原子数的关系是：S4_____S6（填“＞”、“＝”或“＜”）。
题组C 培优拔尖练
1．（2022·山东省等级考）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为（ ）。
A．金（Au）：“虽被火亦未熟”
B．石灰（CaO）：“以水沃之，即热蒸而解”
C．石硫黄（S）：“能化……银、铜、铁，奇物”
D．石钟乳（CaCO3）：“色黄，以苦酒（醋）洗刷则白”
2．火山口处常常会聚集大量的硫黄，科学家研究发现，火山喷发时会带出H2S气体，其中H2S转化为S的过程如图所示，下列叙述正确的是（ ）。

A．过程一中H2S燃烧能得到S或SO2
B．O2越充足越有利于S的转化
C．过程二中SO2表现了强还原性
D．喷发的H2S经过两个过程可以完全转化为硫黄，残余气体不会造成大气污染
3．某工业废水中含有一定量的Na+、SO32－，可能含有CO32－，化学研究小组欲测定其中SO32－的浓度，设计如图所示的实验方案：

则试剂X可以是（ ）。
A．0.1mol·L－1KMnO4（H2SO4酸化）溶液
B．0.5mol·L－1NaOH溶液
C．新制氯水
D．KI溶液
4．葡萄酒常用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）作抗氧化剂。某兴趣小组用如图装置（夹持装置略）测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离的SO2计算），方案如下：向B中加入300.00mL葡萄酒和适量的稀硫酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，除去C中过量的H2O2后，将C中液体转移至小烧杯中，向烧杯内逐滴加入BaCl2溶液至沉淀量不再增加，过滤出沉淀，经洗涤、干燥后，称得固体的质量为0.2796g，则该葡萄酒中SO2的含量为（ ）。

A．0.256g·L－1 B．0.04g·L－1 C．0.24g·L－1 D．0.0768g·L－1
5．含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）。

A．该过程中可得到化工产品H2SO4
B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S
D．图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4
6．（2021年1月高三八省联考重庆卷）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下：

下列说法错误的是（ ）。
A．反应1说明酸性：H2SO3＞H2CO3
B．反应1结束后，可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D．反应2最好在无氧条件下进行
7．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。

（1）该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸（12mol·L－1）为原料制取Cl2。在此实验中，F仪器的作用是________；发生装置B应选择以下三种装置中的________（填序号）。

（2）D装置中主要反应的离子方程式为_________________。
（3）为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以
下试剂：①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液③KSCN溶液④酸性高锰酸钾溶液
若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________（填一个序号，下同）的试管内，再加入________。现象是_______________________________。
若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有________的试管内，现象是________。
8．（2021·浙江7月学考真题）为了探究固体化合物X（仅含两种元素，100g/mol＜M＜200g/mol）的组成和性质。设计并完成如下实验：

已知：气体A能够使品红溶液褪色。
请回答：
（1）固体D的化学式是__________。
（2）固体X的化学式是__________。
（3）氢气是一种理想的绿色能源，点燃前必须进行的操作是__________________。
（4）气体A→白色沉淀C的离子方程式是__________________。