5.1　硫及其化合物 学案 （含答案）2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第二册

5.1　硫及其化合物
[课标要求]
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质。2.认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响。
硫的存在与性质
1.硫元素
硫是一种非金属元素,位于元素周期表的第三周期第ⅥA族。在化学反应中硫原子易得2个电子,形成-2价硫的化合物。
2.硫的存在形态
(1)游离态:存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
3.物理性质
俗称 颜色 状态 硬度 溶解性
水 酒精 CS2
　 　色 晶体 质脆,易研 成粉末 　溶 　溶 　溶
4.化学性质
H2O2
(1)与非金属反应。
O2:　　　　　　　　　　　　,表现　　性。
H2:　　　　　　　　　　　　,表现　　性。
(2)与金属反应。
表现　　性。
(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)。
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,既表现氧化性,又表现还原性。
5.应用
汞洒落在地面,一般会用硫粉来处理,原理是S+HgHgS。
想一想1:硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3吗
想一想2:结合Fe与Cl2、S的反应思考S和Cl2的氧化性有何差异
[典例1] (2024·珠海月考)下列说法不正确的是(　　)
A.硫是一种淡黄色易溶于CS2的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中
C.硫与Fe反应生成FeS,与Cu反应生成CuS
D.化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体SO2
二氧化硫
1.物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性
　 　 　　 　　 　　　 易溶于 水(1∶40)
2.化学性质
(1)从物质分类的方面分析SO2的性质。
(2)从元素化合价变化角度分析SO2的性质。
(3)SO2的特性——漂白性。
①原理:　　　　漂白,与某些有色物质(如品红)化合生成无色物质。
②特点:　　　　漂白,产物不稳定,久置或加热会恢复原色。
③应用:工业上纸张及草帽编织物的漂白剂。
想一想3:SO2使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色都是体现其漂白性吗
[典例2] (2024·江苏连云港高一期末改编)下列有关SO2的说法中,错误的是(　　)
A.SO2能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,说明SO2具有漂白性
B.SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明SO2具有还原性
C.SO2通入H2S溶液中析出单质S,说明SO2具有氧化性
D.SO2水溶液能使紫色石蕊溶液变红,说明SO2水溶液呈酸性
硫酸的性质与制备
1.物理性质
(1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的　　　　液体,硫酸的密度　　　　水的密度。
(2)浓硫酸稀释的方法是 　。
2.化学性质
(1)稀硫酸——具有酸的通性。
①使紫色石蕊溶液变红,酚酞溶液不变色。
②与活泼金属反应,如 Mg+H2SO4　　　　　　　　。
③与碱性氧化物反应,如 CuO+H2SO4 　　　　　　　。
④与碱反应,如 2NaOH+H2SO4　　　　　　。
⑤与某些盐反应,如Na2CO3+H2SO4　　　　　　　　　　。
(2)浓硫酸的特性。
①吸水性:常用作　　　　剂。
②脱水性:浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按　　　　　　脱去。
③强氧化性。
a.浓硫酸与金属Cu反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。反应中氧化剂是　　　　,还原剂是 　　　　,还原产物为 　　　　。
b.与非金属的反应。
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。反应中氧化剂为　　　　,还原剂为　　　　,还原产物为　　　　。
想一想4:滴加浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为无色粉末,属于物理变化吗
3.工业制硫酸
写出工业制硫酸的(1)、(2)、(3)各步对应反应的化学方程式。
(1) 　　　　　　　　。
(2)　　　　　　　　　　　　。
(3)　　　　　　　　　　　　。
[典例3] 实验室有两瓶硫酸溶液,分别是浓硫酸和稀硫酸,但某同学由于粗心将标签弄混了,请你帮助该同学选择既简单又可靠的区分方法是(　　)
A.与铜片反应
B.与紫色石蕊溶液反应
C.用玻璃棒各蘸少许溶液涂在纸上
D.加入锌片看是否有气体生成
硫酸根离子的检验
1.实验探究
(1)稀硫酸或Na2SO4溶液现象为有　　　　色沉淀生成,加盐酸后沉淀不溶解。
(2)Na2CO3溶液现象为有 色沉淀生成,加盐酸后沉淀溶解且放出无色无味的气体。
2.S的检验一般思路
待测液无沉淀、无气体生成有　　　　色沉淀生成。
想一想5:S的检验中盐酸能在BaCl2溶液之后加入吗
[典例4] 下列说法不正确的是(　　)
A.检验Cl-的试剂是稀硝酸和硝酸银溶液
B.检验S的试剂是BaCl2溶液和稀盐酸
C.向溶液中加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明原溶液一定含C
D.向溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀,则溶液中可能有S
不同价态含硫物质的转化
1.相同价态硫的转化通过酸、碱反应实现
如:NaHSO3
反应②的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.不同价态硫的转化通过氧化还原反应实现
如:SSO2SO3
反应①、③的化学方程式分别为　　　　　　　　　　　　　　　　、　。
[典例5] 为实现下列转化,需要加入氧化剂的是(　　)
A.S2-→S B.SO2→S
C.S→SO2 D.H2SO4→SO2
[课堂知识网络图]
硫元素“价—类”二维图
一、单选题
1.下列有关硫的说法中,不正确的是(　　)
A.硫有多种同素异形体
B.硫的化学性质与氧气相同
C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色
D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物
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.SO2 B.CuS C.FeS D.H2S
3.下列关于SO2的说法中不正确的是(　　)
A.SO2的大量排放会形成酸雨
B.SO2是一种有刺激性气味的有毒气体,易溶于水
C.SO2溶于水生成H2SO4
D.SO2可用于杀菌、消毒,还是一种食品添加剂
4.下列关于浓硫酸的叙述中,错误的是(　　)
A.浓硫酸滴在纸上使纸变黑,是由于浓硫酸有脱水性
B.稀释浓硫酸时,应将水沿器壁慢慢注入浓硫酸中,并不断用玻璃棒搅拌
C.欲除去CO2中的水蒸气,可将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
D.不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,应立即用大量水冲洗
5.如图为含硫物质之间的转化关系,其中属于氧化还原反应的有(　　)
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,则该溶液中(　　)
A.一定有S B.可能有S或Ag+
C.一定无Ag+ D.可能有C
7.单质能发生如图转化关系的元素是(　　)
单质氧化物酸或碱盐
A.氯 B.硫 C.铝 D.铁
8.下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是(　　)
①澄清石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液　④氯水　⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外 D.全部
9.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图所示的探究实验(a～d均为浸有相应溶液的棉花),下列分析不正确的是(　　)
A.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
B.b处褪色,说明SO2具有漂白性
C.c处褪色,说明SO2具有还原性
D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
10.在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是(　　)
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
11.下列有关硫的氧化物的说法正确的是(　　)
A.SO2和SO3均是酸性氧化物
B.SO2的漂白原理和氯气的漂白原理相同
C.在SO2+2H2S3S+2H2O反应中,SO2作氧化剂,其具有很强的氧化性
D.把某气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,该气体一定是SO2
12.如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法错误的是(　　)
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤宜在土壤的富氧区实现
C.过程②是氧化反应
D.过程①可以通过不同的化学反应实现
13.类推思想在化学学习与研究中经常被采用,如CO2、SO2都是酸性氧化物,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推结论正确的是(　　)
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,推测CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.C在过量的氧气中燃烧生成CO2,推测S在过量的氧气中燃烧生成SO3
C.适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,推测适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
D.CO2不与BaCl2溶液反应产生沉淀,推测SO2也不与BaCl2溶液反应产生沉淀
14.下列化学反应中浓硫酸只起酸性作用的是(　　)
A.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
B.2FeO+4H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O　
C.CuO+H2SO4(浓)CuSO4+H2O
D.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
15.下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是(　　)
A.某溶液中滴加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中滴加BaCl2溶液生成白色沉淀,证明一定含有S
C.向待测液中滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液无现象,再滴加AgNO3溶液后产生白色沉淀,则待测液中含有Cl-
D.向待测液中加入稀盐酸产生气体,将气体通入澄清石灰水中变浑浊,则待测液中含有C
16.(2024·东莞高一期末)核心元素的化合价及类别是研究物质性质的两个重要视角,硫及其化合物的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.适量的c可作为葡萄酒的添加剂
B.常温下,a与f的浓溶液反应可生成b和c
C.将c通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
D.在自然界中,部分c会转化为d,最终转化为f或h
二、不定项选择题
研究性学习小组的同学们按如图装置进行SO2的制备及性质探究实验。查阅资料得到SO2气体的制备原理为Na2SO3(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。
结合上述材料,回答17～21小题。
17.仪器a的名称为(　　)
A.分液漏斗 B.长颈漏斗
C.圆底烧瓶 D.恒压漏斗
18.下列实验操作正确的是(　　)
A.分液时,先从下口放出下层液体,再从上口倒出上层液体
B.向试管中滴加液体时,胶头滴管紧贴试管内壁
C.向容量瓶中转移液体时,用玻璃棒引流
D.过滤时,漏斗下端紧贴烧杯内壁
19.实验过程中,可以观察到装置B中品红溶液褪色,该现象说明SO2具有(　　)
A.氧化性 B.还原性
C.漂白性 D.吸附性
20.下列有色溶液褪色原理相同的是(　　)
A.SO2使品红溶液褪色
B.Cl2使品红溶液褪色
C.将Na2O2加入含酚酞的水溶液中,溶液先变红后褪色
D.SO2使酸性KMnO4溶液褪色
21.对于反应5SO2+2KMnO4+2H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4,下列判断正确的是(　　)
A.MnSO4只是氧化产物
B.H2O是还原剂
C.KMnO4中锰元素被还原
D.此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5
第五章　化工生产中的
重要非金属元素
第一节　硫及其化合物
知识分点突破
知识点1
3.硫黄　黄　难　微　易
4.(1)S+O2SO2　还原　S+H2H2S　氧化
(2)2Cu+SCu2S　Fe+SFeS　氧化
想一想1
S+O2SO2,产物只有SO2。
想一想2
Fe与Cl2反应生成高价态化合物FeCl3,Fe与S反应生成低价态化合物FeS,说明氯气的氧化性强于硫。
[典例1] C　 硫是一种淡黄色难溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2的晶体,A正确;硫的化合物常存在于火山喷出的气体中,B正确;硫的氧化性较弱,与变价金属反应时均生成低价态的金属硫化物,即硫与Fe反应生成FeS,与Cu反应生成Cu2S,C错误;化石燃料中往往含有硫元素,其直接燃烧会产生对大气有严重污染的气体SO2,故化石燃料燃烧时需进行脱硫处理,D正确。
知识点2
1.无色　气体　刺激性气味　比空气大
2.(1)SO2+H2OH2SO3　SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O　SO2+CaOCaSO3　(2)H2SO4+2HCl　2SO3　3S+2H2O　(3)①化合性　②暂时性
想一想3
SO2使品红溶液褪色表现的是其漂白性,加热后溶液的颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色表现的是其还原性,加热后溶液的颜色不复原。
[典例2] A　二氧化硫具有酸性氧化物的性质,能与氢氧化钠溶液反应,使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去,A错误; 二氧化硫具有还原性,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,B正确;SO2通入H2S溶液中析出单质S,二氧化硫中硫元素化合价降低,为氧化剂,说明SO2具有氧化性,C正确;二氧化硫具有酸性氧化物的性质,能与水反应生成亚硫酸,使紫色石蕊溶液变红,D正确。
知识点3
1.油状　大于　(2)将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
2.(1)②MgSO4+H2↑　③CuSO4+H2O　④Na2SO4+2H2O
⑤Na2SO4+CO2↑+H2O　(2)①干燥　②水的组成比　③a.2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O　浓硫酸　Cu　SO2　b.2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O　浓硫酸　C　SO2
想一想4
晶体失去结晶水的变化属于化学变化。
3.(1)S+O2SO2(或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2)　(2)2SO2+O22SO3　(3)SO3+H2OH2SO4
[典例3] C　稀硫酸与铜片不反应,浓硫酸与铜片反应需要加热,A不符合题意;浓、稀硫酸都会使紫色石蕊溶液变红,B不符合题意;稀硫酸涂在纸上无明显现象,浓硫酸涂在纸上可使纸片脱水变黑,方法简单又可靠,C符合题意;锌片与二者都反应,都能产生气体,D不符合题意。
知识点4
1.(1)白　(2)白
2.白
想一想5
不能。因为若先加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则此沉淀可能为AgCl,再加入盐酸,沉淀也不会溶解,故无法证明原溶液中一定含有S。
[典例4] C　检验Cl-,加入硝酸银溶液和稀硝酸,若有白色沉淀生成,证明含有Cl-,选项A正确;检验S,先加入稀盐酸,无明显现象,再加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,证明含有S,选项B正确;向某溶液中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,二氧化硫和二氧化碳均可以使澄清石灰水变浑浊,溶液中可能有C、HC、S或HS等,选项C错误;向溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,溶液中可能含有S、C或Ag+,选项D正确。
知识点5
1.H2SO3+2NaOHNa2SO3+2H2O
2.SO2+2H2S3S+2H2O　2SO2+O22SO3
[典例5] A　需要加入氧化剂的应为含硫物质中硫元素化合价升高的反应,A项符合题意。
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1.B
2.B　硫的氧化性较弱,S与Cu化合生成Cu2S,B符合题意。
3.C
4.B　稀释浓硫酸会放热且浓硫酸的密度大于水,所以稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,故B符合题意。
5.B　H2S转化为硫单质,S由-2价变为0价,硫单质转化为SO2,S由0价变为+4价,SO2转化为H2SO3及Na2SO3,S化合价未发生变化,故属于氧化还原反应的有2个,B正确。
6.B　加入氯化钡溶液,若溶液中含有S,则白色沉淀可能为BaSO4,若溶液中含有Ag+,则白色沉淀可能为氯化银,BaCO3溶于盐酸,故B项符合题意。
7.B　一般条件下,氯气和氧气不反应,Fe、Al与O2反应生成的氧化物不与水反应,故选B。
8.C　①SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能利用澄清石灰水来区别SO2和CO2;②SO2能将H2S溶液氧化生成黄色沉淀,而CO2没有此性质,所以能利用H2S溶液区别SO2和CO2;③SO2能被酸性KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,而CO2没有此性质,所以能利用酸性KMnO4溶液区别SO2和CO2;④SO2具有还原性,能被氯水氧化(溶液褪色),而CO2没有此性质,所以能利用氯水区别SO2和CO2;⑤SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有此性质,所以能利用品红溶液区别SO2和CO2。
9.D　a处的紫色石蕊溶液变红,原因是SO2溶于水生成了酸,说明SO2是酸性氧化物,A正确;b处品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,B正确;c处酸性高锰酸钾溶液褪色,原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,体现出SO2的还原性,C正确;浓硫酸具有吸水性,将反应生成的H2O吸收,导致试管底部出现无水CuSO4白色固体,反应中有H2O生成,D错误。
10.A　A中含硫物质被氧化后硫元素的化合价升高;B、C中浓硫酸中的硫元素化合价降低;D中硫元素的化合价不变,故选A。
11.A
12.B　从图中可以看出,硫在自然界中既有单质形式(游离态)存在的S,又有化合态形式存在的H2S、S、有机硫等,A正确;过程⑤将S转化为H2S,硫元素化合价降低,S表现氧化性,不能在土壤的富氧区实现,B错误;过程②中,S转化为S,硫元素化合价升高,发生氧化反应,C正确;过程①由H2S转化为S,可以通过分解反应实现,也可以通过H2S与O2接触后发生反应实现,D正确。
13.D　二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,但二氧化碳没有还原性,不能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;硫和氧气燃烧只能生成二氧化硫,B错误;二氧化硫具有还原性,会被次氯酸根离子氧化为硫酸根离子,和钙离子生成硫酸钙沉淀,C错误;碳酸、亚硫酸酸性弱于盐酸,故CO2不与BaCl2溶液反应产生沉淀,SO2也不与BaCl2溶液反应产生沉淀,故D正确。
14.C　CuO和浓硫酸反应生成CuSO4,元素化合价没有变化,浓硫酸只起酸性作用,C符合题意。
15.C　与硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子有Cl-、S、C等,故A错误;白色沉淀除硫酸钡外,还有可能为碳酸钡、亚硫酸钡等,不能据此证明含有硫酸根离子,故B错误;向待测液中滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液无现象,排除干扰离子,再滴加AgNO3溶液后产生白色沉淀,则待测液中含有Cl-,故C正确;亚硫酸盐溶液中加稀盐酸同样产生气体,该气体也能使澄清石灰水变浑浊,不能据此说明待测液中含有C,故D错误。
16.C　c是SO2,葡萄酒中添加适量SO2,可起到抑菌、防腐、抗氧化等作用,A正确;a是H2S,具有强还原性,f是H2SO4,H2S可被浓硫酸氧化为S(b),浓硫酸则被还原为SO2(c),B正确;将SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色,SO2不能漂白酸碱指示剂,C错误;自然界中SO2在空气中某些固体颗粒物催化下转化为SO3,随降雨转化为H2SO4,H2SO4与土壤中矿物质反应生成硫酸盐,D正确。
17.A
18.ACD　向试管中滴加液体时,胶头滴管应该悬在试管口正上方,故B错误。
19.C
20.BC　SO2与品红溶液反应生成无色物质,体现其漂白性;氯气和水反应生成的HClO具有强氧化性,能使品红溶液褪色;Na2O2和水反应生成的NaOH显碱性,故溶液先变红,Na2O2与水反应的过程中可生成H2O2,H2O2具有强氧化性从而使溶液褪色;SO2使酸性KMnO4溶液褪色与SO2的还原性有关。综合以上分析,有色溶液褪色原理相同的是B、C。
21.CD　在SO2中S为+4价,S的化合价由+4→+6,硫元素被氧化,SO2为还原剂,K2SO4、MnSO4、H2SO4为氧化产物;KMnO4→MnSO4,Mn的化合价由+7→+2,锰元素被还原,KMnO4为氧化剂,MnSO4为还原产物。综上可知,MnSO4既是氧化产物又是还原产物,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5,故A、B错误,C、D正确。