24秋-25春人教版化學(xué)必修第二冊 01 第五章 第一節(jié) 第1課時(shí) 硫和二氧化硫

第一節(jié)硫及其化合物第1課時(shí)硫和二氧化硫?qū)W習(xí)任務(wù)目標(biāo)1．通過分析硫的原子結(jié)構(gòu)，推斷硫元素可能的化學(xué)性質(zhì)并進(jìn)行證明，理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)之間的關(guān)系。2．結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，了解SO2的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，能說出SO2的主要用途。3．通過對二氧化硫與水、氧氣反應(yīng)的學(xué)習(xí)，初步建立可逆反應(yīng)的概念。一、硫1．硫在元素周期表中的位置：第三周期第ⅥA族，非金屬性：S＜(填“＞”“＝”或“＜”)O。2．單質(zhì)硫的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)俗名顏色狀態(tài)溶解性硫黃黃色晶體難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳(2)化學(xué)性質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與許多金屬單質(zhì)及非金屬單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：二、二氧化硫的性質(zhì)與用途1．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度溶解性毒性無色氣體刺激性氣味比空氣大易溶于水有毒2.化學(xué)性質(zhì)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或反應(yīng)現(xiàn)象：①漂白性：SO2能與某些有色物質(zhì)(如品紅溶液)反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。這些無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。②與O2反應(yīng)：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do7(△))2SO3。③與H2O反應(yīng)：SO2＋H2OH2SO3。④與足量NaOH溶液反應(yīng)：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。⑤與H2S反應(yīng)：SO2＋2H2S=3S＋2H2O。3．SO2的用途(1)漂白紙漿、毛、絲等。(2)殺菌消毒。(3)一種食品添加劑。4．可逆反應(yīng)(1)正反應(yīng)：向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)逆反應(yīng)：向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng)。(3)可逆反應(yīng)：在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。SO2與H2O的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。硫的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)[探究活動(dòng)]某同學(xué)設(shè)計(jì)以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究鐵與單質(zhì)硫、氯氣的反應(yīng)：①硫粉與鐵粉反應(yīng)，②鐵絲在氯氣中燃燒，交流討論?；顒?dòng)1鐵粉與硫粉反應(yīng)生成FeS，與氯氣反應(yīng)生成FeCl3。試從微觀角度分析產(chǎn)物中Fe的價(jià)態(tài)不同的原因。提示：S的原子半徑比Cl大，S的非金屬性比Cl弱，則Cl2的氧化性比S強(qiáng)，與變價(jià)金屬鐵反應(yīng)時(shí)，氧化性強(qiáng)的Cl2將Fe氧化生成Fe3＋，氧化性弱的S將Fe氧化生成Fe2＋。活動(dòng)2硫粉與鐵粉在陶土網(wǎng)上加熱，得到黑色固體，同時(shí)產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。請分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。提示：硫粉與鐵粉在加熱時(shí)反應(yīng)生成FeS，部分鐵粉與空氣中的O2反應(yīng)生成Fe3O4，部分硫粉與空氣中的O2反應(yīng)生成有刺激性氣味的SO2氣體。[評價(jià)活動(dòng)]1．中醫(yī)用藥講究“十八反”和“十九畏”，其中有“硫黃原是火中精，樸硝一見便相爭”的說法，硫黃即硫單質(zhì)。下列關(guān)于硫的說法正確的是()A．硫是一種黃色能溶于水的晶體B．過量的硫與鐵反應(yīng)生成Fe2S3C．試管內(nèi)壁上的硫黃可用二硫化碳清洗D．硫在過量純氧中燃燒生成三氧化硫C解析：硫是一種黃色晶體，難溶于水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；硫與鐵反應(yīng)生成FeS，與硫的用量無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；硫黃易溶于二硫化碳，試管內(nèi)壁上的硫黃可用二硫化碳清洗，C項(xiàng)正確；硫在過量純氧中燃燒生成二氧化硫，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．關(guān)于單質(zhì)硫的敘述：①通常狀況下為黃色晶體；②難溶于水，微溶于酒精；③氧化性比氯氣弱；④只能被還原不能被氧化；⑤醫(yī)藥上用來制硫黃軟膏治療某些皮膚病。其中正確的是()A．①②③⑤ B．②③⑤C．②④⑤ D．③⑤A解析：①單質(zhì)硫在常溫下是一種黃色晶體，故①正確；②單質(zhì)硫難溶于水，微溶于酒精，故②正確；③S的非金屬性比Cl弱，因此單質(zhì)硫的氧化性比氯氣弱，故③正確；④在單質(zhì)硫中，S的化合價(jià)為0價(jià)，處于最高＋6價(jià)和最低－2價(jià)之間，因此單質(zhì)硫既有氧化性又有還原性，既能被還原又能被氧化，故④錯(cuò)誤；⑤單質(zhì)硫能殺死病菌，醫(yī)藥上用來制硫黃軟膏，治療某些皮膚病，故⑤正確。硫的化學(xué)性質(zhì)(1)與氧氣反應(yīng)：硫黃在空氣或純氧中燃燒，無論空氣或純氧是否過量，都只生成SO2。(2)S、O2和Cl2的氧化性比較單質(zhì)SO2Cl2與變價(jià)金屬(如Fe等)反應(yīng)生成低價(jià)態(tài)金屬硫化物，如FeS等生成物可能有多種價(jià)態(tài)，如Fe3O4等生成高價(jià)態(tài)金屬氯化物，如FeCl3等氧化性強(qiáng)弱S<O2<Cl2(3)洗滌附著在試管內(nèi)壁上的硫黃①用二硫化碳洗滌。②用熱的NaOH溶液洗滌，反應(yīng)為3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。二氧化硫的鑒別、凈化及檢驗(yàn)[探究活動(dòng)]二氧化碳和二氧化硫均可用作食品添加劑。飲用含二氧化碳的飲料，可使體內(nèi)的熱量隨二氧化碳?xì)怏w排出，產(chǎn)生清涼爽快的感覺，還能刺激口感。食品中添加適量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如，在葡萄酒釀制過程中，葡萄汁中某些細(xì)菌的繁殖會(huì)影響發(fā)酵，添加適量的二氧化硫可以起到殺菌的作用。二氧化硫又是一種抗氧化劑，能防止葡萄酒中的一些成分被氧化，起到保質(zhì)作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味?；顒?dòng)1SO2作為抗氧化劑體現(xiàn)了SO2的什么性質(zhì)？提示：體現(xiàn)了SO2的還原性?；顒?dòng)2CO2和SO2均為酸性氧化物，在性質(zhì)上具有一定的相似性，結(jié)合已有的知識(shí)探究能否用澄清石灰水鑒別CO2和SO2，為什么？提示：不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2，因?yàn)槎咄ㄈ氤吻迨宜袝r(shí)，現(xiàn)象相同，即開始產(chǎn)生白色沉淀，之后沉淀溶解?；顒?dòng)3若要證明某氣體是CO2和SO2的混合氣體，需用哪些試劑？順序如何確定？提示：可用品紅溶液、酸性KMnO4溶液和澄清石灰水?；旌蠚怏w→品紅溶液→酸性KMnO4溶液→品紅溶液→澄清石灰水?；顒?dòng)4已知H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3，除去CO2中的SO2可用哪些方法？提示：(1)將混合氣體通入足量的飽和NaHCO3溶液中。(2)將混合氣體通入足量的酸性KMnO4溶液中。[評價(jià)活動(dòng)]1．二十大報(bào)告提出，要推進(jìn)美麗中國建設(shè)，堅(jiān)持山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理。綠色植物是空氣天然的“凈化器”。研究發(fā)現(xiàn)，1公頃柳杉每月可以吸收160kgSO2。下列物質(zhì)不能用于吸收SO2的是()A．AlCl3 B．CaOC．NaOH D．NH3·H2OA解析：SO2屬于酸性氧化物，能與堿(如NaOH、NH3·H2O)和堿性氧化物(如CaO)發(fā)生反應(yīng)而被吸收。2．檢驗(yàn)SO2氣體中是否混有CO2氣體，可采用的方法是()A．通過品紅溶液B．通過澄清石灰水C．先通過NaOH溶液，再通過澄清石灰水D．先通過足量酸性KMnO4溶液，再通過澄清石灰水D解析：SO2、CO2都能使澄清石灰水變渾濁，需先利用SO2的還原性除去SO2，再檢驗(yàn)CO2。3．能與SO2氣體發(fā)生反應(yīng)，但無沉淀產(chǎn)生的是()①溴水②Ba(OH)2溶液③澄清石灰水④Na2CO3溶液⑤稀硫酸⑥Na2SO3溶液A．只有① B．①③④C．④⑤⑥ D．①④⑥D(zhuǎn)解析：有關(guān)反應(yīng)為①SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr(無沉淀生成)；②SO2＋Ba(OH)2=BaSO3↓＋H2O(有沉淀生成)；③SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O(有沉淀生成)；④SO2＋Na2CO3=Na2SO3＋CO2(無沉淀生成)；⑤SO2與稀硫酸不反應(yīng)；⑥SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3(無沉淀生成)。符合題意的有①④⑥，選D。4．(2022·江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室制取少量SO2水溶液并探究其酸性，下列實(shí)驗(yàn)裝置和操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．用裝置甲制取SO2氣體B．用裝置乙制取SO2水溶液C．用裝置丙吸收尾氣中的SO2D．用干燥pH試紙檢驗(yàn)SO2水溶液的酸性C解析：60%硫酸和NaHSO3(s)可發(fā)生反應(yīng)：H2SO4＋2NaHSO3=Na2SO4＋2SO2↑＋2H2O，因此裝置甲可以制取SO2氣體，A正確；氣體通入液體時(shí)“長進(jìn)短出”，裝置乙可以制取SO2水溶液，B正確；SO2不與飽和NaHSO3溶液發(fā)生反應(yīng)，因此裝置丙不能吸收尾氣中的SO2，C錯(cuò)誤；SO2水溶液顯酸性，可用干燥的pH試紙檢驗(yàn)其酸性，D正確。5．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組的同學(xué)用下圖所示裝置通入SO2氣體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)請?zhí)畛浔碇锌崭瘢汗苤忻藁ǖ奈恢芒佗冖邰苊藁ń≡噭┦锶芤浩芳t溶液淀粉和碘水混合液氫硫酸現(xiàn)象__________褪色淺黃色體現(xiàn)SO2的性質(zhì)酸性氧化物漂白性________氧化性(2)寫出③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________。解析：(1)①二氧化硫是酸性氧化物，溶于水生成亞硫酸，可使石蕊溶液變紅；②二氧化硫通過品紅溶液，品紅褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性；③二氧化硫通過淀粉和碘水混合液，二氧化硫被碘氧化，溶液藍(lán)色褪去，體現(xiàn)了二氧化硫的還原性。(2)二氧化硫和碘反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI。答案：(1)①變紅②褪色③還原性(2)SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI二氧化硫的檢驗(yàn)和除雜(1)驗(yàn)證CO2和SO2同時(shí)存在時(shí)，因兩者均具有酸性氧化物的性質(zhì)，因此只能利用SO2的漂白性，先驗(yàn)證SO2的存在，再除盡SO2，最后驗(yàn)證CO2的存在。(2)除去CO2中SO2的方法①利用SO2的還原性，用酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水等溶液除去。②利用H2SO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)，用飽和碳酸氫鈉溶液除去。課后素養(yǎng)評價(jià)(一)知識(shí)點(diǎn)1硫1．《天工開物》中記載：凡火藥，硫?yàn)榧冴?，硝為純陰。其中“硫”指的?)A．硫酸 B．硫黃C．硫酸鈉 D．硫化鈉B解析：《天工開物》中記載：凡火藥，硫?yàn)榧冴枺鯙榧冴?。其中“硫”指的是硫黃，“硝”為硝酸鉀，故選B。2．下列關(guān)于硫的敘述正確的是()A．沾有硫的試管可以用酒精進(jìn)行洗滌B．硫是一種能溶于水的晶體C．硫在空氣中燃燒生成二氧化硫D．硫在純氧中燃燒生成三氧化硫C解析：硫是一種黃色、難溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳的晶體；硫在空氣中燃燒時(shí)可與氧氣反應(yīng)生成二氧化硫；硫在純氧中燃燒生成二氧化硫。3．在一定條件下，下列物質(zhì)能與S發(fā)生反應(yīng)，且S作為還原劑的是()A．Cu B．H2C．Fe D．O2D解析：S既有氧化性又有還原性，當(dāng)與H2、金屬單質(zhì)等強(qiáng)還原劑反應(yīng)時(shí)，S作為氧化劑，而與O2、濃硝酸等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)，S作為還原劑。知識(shí)點(diǎn)2二氧化硫4．二氧化硫是我國允許使用的還原性漂白劑。二氧化硫?qū)κ称酚衅鬃饔?，對植物性食品?nèi)的氧化酶有強(qiáng)烈抑制作用。下列說法正確的是()A．因?yàn)镾O2具有漂白性，所以它能使品紅溶液、溴水、石蕊溶液褪色B．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，且褪色原理相同C．能使品紅溶液褪色的不一定是SO2D．SO2和Cl2混合使用，會(huì)有更強(qiáng)的漂白能力C解析：因?yàn)镾O2具有漂白性，所以它能使品紅溶液褪色，SO2具有還原性，能和溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使之褪色，SO2是酸性氧化物，與水反應(yīng)生成的亞硫酸能使石蕊溶液變紅，故A錯(cuò)誤；SO2能使紅墨水褪色是因?yàn)榉磻?yīng)生成無色不穩(wěn)定的化合物，漂白粉能使紅墨水褪色是因?yàn)槠渚哂袕?qiáng)氧化性，活性炭能使紅墨水褪色是因?yàn)槠渚哂形叫?，Na2O2能使紅墨水褪色是因?yàn)槠渚哂袕?qiáng)氧化性，其原理不盡相同，故B錯(cuò)誤；SO2能和品紅反應(yīng)生成無色不穩(wěn)定的化合物而使之褪色，HClO等很多強(qiáng)氧化劑具有強(qiáng)氧化性，也能使品紅溶液褪色，則能使品紅溶液褪色的不一定是SO2，故C正確；SO2和Cl2混合使用，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，降低或失去漂白能力，故D錯(cuò)誤。5．SO2氣體與下列溶液中的溶質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)的是()A．NaOH溶液 B．酸性KMnO4溶液C．溴水 D．Na2SO4溶液D解析：因SO2是酸性氧化物，所以能和堿反應(yīng)；因SO2具有還原性，所以能和酸性KMnO4溶液、溴水反應(yīng)；H2SO3的酸性弱于H2SO4，所以SO2不能和Na2SO4溶液反應(yīng)。6．下列離子方程式正確的是()A．向NaOH溶液中通入少量的SO2：SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)B．向氯水中通入少量的SO2：Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)C．將SO2通入飽和的NaHCO3溶液中：2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑D．將SO2通入BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋=BaSO3↓＋2H＋B解析：A項(xiàng)中應(yīng)為SO2＋2OH－=SOeq\o\al(2－,3)＋H2O；C項(xiàng)中應(yīng)為2HCOeq\o\al(－,3)＋SO2=SOeq\o\al(2－,3)＋2CO2＋H2O；D項(xiàng)中物質(zhì)不反應(yīng)。7．下列反應(yīng)中，SO2表現(xiàn)氧化性的是()A．2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do7(△))2SO3B．SO2＋H2OH2SO3C．2H2S＋SO2=2H2O＋3SD．SO2＋2H2O＋Cl2=H2SO4＋2HClC解析：A、D兩項(xiàng)中硫元素化合價(jià)升高，SO2被氧化，表現(xiàn)還原性；B項(xiàng)中硫元素化合價(jià)沒有改變；C項(xiàng)SO2中硫元素化合價(jià)降低，SO2表現(xiàn)氧化性。8．下列溶液能吸收SO2氣體，同時(shí)既無沉淀又無氣體產(chǎn)生的是()A．氫硫酸 B．NaHCO3溶液C．Na2SO3溶液 D．Ba(OH)2溶液C解析：SO2能與氫硫酸反應(yīng)：2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，產(chǎn)生沉淀，故A錯(cuò)誤；SO2能與NaHCO3溶液反應(yīng)：SO2＋2NaHCO3=Na2SO3＋H2O＋2CO2，產(chǎn)生氣體，故B錯(cuò)誤；SO2能與Na2SO3溶液反應(yīng)：Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3，既無沉淀又無氣體產(chǎn)生，故C正確；SO2能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)：SO2＋Ba(OH)2=BaSO3↓＋H2O，產(chǎn)生沉淀，故D錯(cuò)誤。9．某同學(xué)將SO2和Cl2的混合氣體通入品紅溶液，振蕩，溶液褪色，將此無色溶液分成三等份，依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：序號①②③實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液不變紅，試紙不變藍(lán)溶液不變紅，試紙褪色生成白色沉淀下列分析不正確的是()A．①說明Cl2被完全消耗B．②中試紙褪色的原因是SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液，也能說明SO2被Cl2氧化為SOeq\o\al(2－,4)D．品紅溶液和SO2均被氧化C解析：①中加熱后溶液不變紅，濕潤的淀粉-KI試紙不變藍(lán)，說明溶液中不含Cl2，則Cl2被完全消耗，A正確；②中蘸有碘水的試紙褪色，說明SO2過量，加熱后SO2與I2發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI，B正確；酸性環(huán)境中，NOeq\o\al(－,3)能氧化SOeq\o\al(2－,3)，故③中若將BaCl2溶液換成Ba(NO3)2溶液，不能說明SO2被Cl2氧化為SOeq\o\al(2－,4)，C錯(cuò)誤；加熱后溶液均未恢復(fù)至紅色，證明品紅溶液被氧化，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，即生成BaSO4，證明SO2被氧化，D正確。10．(雙選)下圖是研究二氧化硫性質(zhì)的微型實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)用60%硫酸溶液和亞硫酸鈉晶體反應(yīng)制取二氧化硫氣體，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯，且不易污染空氣。下列說法錯(cuò)誤的是()A．紫色石蕊溶液變藍(lán)色B．品紅溶液褪色C．溴水橙色褪去D．含酚酞的氫氧化鈉溶液紅色變淺，說明SO2具有漂白性AD解析：SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸溶液顯酸性，能使紫色石蕊溶液變紅色，A錯(cuò)誤；SO2與NaOH反應(yīng)，使含有酚酞的NaOH溶液紅色變淺，D錯(cuò)誤。11．(雙選)實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置測定SO2催化氧化為SO3轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量(部分夾持裝置已省略)，已知SO3的熔點(diǎn)為16.8℃，假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時(shí)均被完全吸收，且忽略空氣中CO2的影響。下列說法不正確的是()A．A裝置燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)可以表示為SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2OB．用D裝置制備氧氣，試管中的藥品可以是H2O2C．當(dāng)停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時(shí)間的氧氣D．C中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO3BD解析：70%的濃硫酸可以電離出H＋，A正確；D裝置是利用加熱固體制取氧氣，而H2O2是液體，B錯(cuò)誤；對于定量測定實(shí)驗(yàn)，除了要排除空氣、水蒸氣等的干擾，還要將產(chǎn)物SO3及未反應(yīng)的SO2全部趕到后續(xù)裝置以進(jìn)行準(zhǔn)確測量或稱量，故反應(yīng)停止后還要繼續(xù)通入一段時(shí)間的氧氣，C正確；裝置C中發(fā)生的反應(yīng)是3Ba2＋＋3SO2＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O=3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋，沉淀為BaSO4，D錯(cuò)誤。12．有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究Na2O2與SO2的反應(yīng)，都用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入SO2氣體，將帶余燼的木條插入試管C中，木條復(fù)燃。請回答下列問題：(1)第1小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________。(2)請?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案，證明Na2O2與SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有Na2SO3：_______________________________________________。(3)第2小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)除了能生成Na2SO3與