第一节 硫及其化合物
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——重要的非金属元素
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
单质硫(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)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( )
(2)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( )
(3)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS( )
(4)单质硫在纯氧中燃烧,其氧化产物为SO3( )
(5)硫是一种非金属单质,与其他单质反应,只能作氧化剂( )
1.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+6NaOH2Na2S+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SO在______性条件下可共存,在______性条件下可反应,不能共存。
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 ⑨HgS ⑩Ag2S
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:
H2、Na2、FeO2、O、O
(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。
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。
2.二氧化硫性质探究
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)从物质分类角度: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:
a.和水反应:____________________________________________________________________。
b.和澄清石灰水反应:____________________________________________________________。
c.和CaO反应:_________________________________________________________________。
(2)从元素化合价角度:SO2中硫元素为中间价态+4价,既有氧化性又有还原性。
(3)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。
②注意: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。
5.可逆反应
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。如Cl2+H2O??HCl+HClO等。
(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与氯水混用,漂白效果更好( )
(4)SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3( )
(5)某气体通入品红溶液后,品红溶液褪色,则该气体一定是SO2( )
(6)SO2通入紫色石蕊溶液中先变红色后褪色( )
1.2H2+O22H2O,2H2O2H2↑+O2↑二者互为可逆反应吗?简述理由。
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______________________。
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)试写出SO3与H2O、CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式。
(1)SO2具有强还原性,在溶液中能被常见的氧化剂:MnO、Cl2、Fe3+、H2O2等氧化为SO。
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+,
SO2+X2+2H2O===H2SO4+2HX(X=Cl、Br、I),
SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+,
SO2+H2O2===H2SO4。
(2)二氧化硫、氯水(次氯酸盐)、活性炭漂白性的区别
漂白物质 漂白原理 特点
氯水(HClO)、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3 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
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;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.①②③⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①③⑤⑥
2.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
3.(2022·长沙高一月考)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
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
5.(2022·吉林松原高一期末)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+H2O??H2SO3,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____________________________
_______________________________________________________________________________。
第1课时 硫和二氧化硫
一、
1.三 ⅥA 弱 -2、+4、+6
2.(1)硫黄 黄色 难 微 易 (2)还原 氧化 S+O2SO2 2Cu+SCu2S Fe+SFeS
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)×
应用体验
1.(1)易溶于CS2 (2)氧化 还原 2∶1 3S+6OH-2S2-+SO+3H2O (3)2S2-+SO+6H+===3S↓+3H2O (4)碱 酸
2.②③④⑦⑧⑨⑩
二、
1.无 刺激性 毒 大 易 40
2.液面上升 红色 溶液红色褪去 恢复红色 易溶于水 酸 SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定
3.(1)a.SO2+H2O??H2SO3(可逆反应) b.SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O c.SO2+CaO===CaSO3 (2)H2SO4+2HCl 2SO3 3S+2H2O (3)①不稳定 分解
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
深度思考
1.不是,两个反应的条件不同,也不是同时进行的。
2.(1)褪色 还原 (2)褪色 漂白
(3)褪色 SO2+2OH-===SO+H2O或SO2+OH-===HSO (4)白色 BaSO3 (5)BaSO4
3.(1)不是,因为标准状况下SO3是固态,22.4 L SO3不是1 mol。
(2)SO3+H2O===H2SO4;SO3+CaO===CaSO4;SO3+Ca(OH)2===CaSO4+H2O。
随堂演练 知识落实
1.D 2.A
3.C [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。]
4.C [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。]
5.(1)①SO2+2OH-===H2O+SO(或SO2+OH-===HSO) 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