2019-2020学年高中化学 第3章 自然界中的元素 第3节 第1课时 硫与二氧化硫学案 鲁科版必修1

硫与二氧化硫[核心素养发展目标] 1.了解含硫元素的物质在自然界中的存在以及含硫物质的主要来源。

2.掌握硫单质和二氧化硫的性质及应用。

3.针对硫和二氧化硫的性质，设计实验方案，基于实验事实得出结论，培养科学探究与创新意识。

一、自然界中的硫1.自然界中不同价态硫元素间的转化(1)硫元素的存在①存在形态：游离态和化合态。

②存在范围：存在于海洋、大气和地壳及动植物体内。

(2)自然界中不同价态硫元素间的转化2.认识硫单质(1)物理性质俗名颜色状态溶解性熔、沸点硫黄淡黄色固体不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2较低(2)化学性质根据物质类别和元素化合价两角度理解硫单质的化学性质。

H 2S －2、Na 2S －2、Fe S －2←――――――――被还原S 0――→被氧化S ＋4O 2、S ＋4O 2－3 (1)硫与金属反应规律①硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应金属硫化物。

②硫与变价金属反应生成低价态金属硫化物。

③常温下硫粉易与汞反应，Hg ＋S===HgS ，撒落金属汞时，可用硫黄粉覆盖。

(2)硫与热的碱溶液反应为3S ＋6NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O ，硫表现氧化性和还原性。

例1 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.过量的硫跟铁反应生成Fe 2S 3，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 答案 B解析 A 项，硫是一种黄色或淡黄色固体，不溶于水，错误；B 项，硫溶于二硫化碳，正确；C 项，硫与铁反应时，硫得电子做氧化剂，但反应产物为FeS ，与铁和硫的用量无关，错误；D 项，硫在空气中和氧气中燃烧都只生成二氧化硫，燃烧产物与氧气用量无关，只是在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰，错误。

思维启迪(1)不论氧气是否过量，硫在氧气或空气中燃烧都只能生成SO 2，不能生成SO 3。

(2)硫与O 2等较活泼非金属反应时表现还原性，硫与H 2、金属反应时表现氧化性。

(3)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物，氯气与变价金属反应时生成高价金属氯化物，反应产物均与反应物的用量无关，故氧化性：Cl 2>S 。

(4)实验室可用CS 2或热的氢氧化钠溶液洗涤附着在试管壁上的硫黄。

例2 对于反应3S ＋6KOH=====△2K 2S ＋K 2SO 3＋3H 2O ，下列说法正确的是( ) A.S 是氧化剂，KOH 是还原剂 B.还原剂与氧化剂的质量之比是2∶1 C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2 D.若3mol 硫完全反应，则反应中共转移4mol 电子 答案 D解析 在反应3S ＋6KOH=====△2K 2S ＋K 2SO 3＋3H 2O 中，还原剂和氧化剂都是S ；氧化剂和还原剂的质量之比为2∶1；氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2；3mol 硫完全反应时，有1molS 转化为亚硫酸钾，转移4mol 电子。

思维启迪同一元素中间价态在一定条件下可以转化为该元素的低价态和高价态，如Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O 等。

二、二氧化硫 1.物理性质颜色 气味 状态 密度 毒性 水溶性 无色刺激性气态比空气大有毒易溶于水2.化学性质 (1)预测SO 2的性质①属于酸性氧化物，可与碱、碱性氧化物、水反应；②硫的化合价有－2、0、＋4、＋6价，SO 2中硫的化合价居中间价态，既有氧化性又有还原性。

(2)实验探究实验操作实验现象实验结论溶液颜色变红色SO 2的水溶液显酸性产生白色沉淀SO 2具有还原性，可被新制氯水氧化成SO 2－4，与Ba 2＋反应生成BaSO 4沉淀产生淡黄色沉淀SO2具有氧化性，可被H2S还原为S溶液先变红，振荡后退色，再加热后，溶液颜色恢复红色SO2具有漂白性，但生成的无色化合物不稳定二氧化硫的化学性质提示(1)二氧化硫具有较强还原性，可被多种氧化剂(如O2、Cl2、Br2、I2、FeCl3、HNO3、KMnO4、H2O2、Na2O2等)氧化，故二氧化硫以还原性为主。

二氧化硫显示氧化性的常见反应是与H2S 的反应。

(2)SO2不能漂白酸碱指示剂，而HClO、H2O2能漂白酸碱指示剂。

(3)H2SO3不稳定，易分解，其酸性强于H2CO3。

H2SO3既有氧化性，又有还原性，能氧化SO2的物质，均能将H2SO3氧化为H2SO4；H2SO3与H2S反应生成S和H2O，表现其具有氧化性。

例3下列实验能证明气体中存在SO2的是( )A.能使澄清石灰水变浑浊B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红C.通入足量的NaOH溶液中，然后滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸D.通入新制氯水中，能使新制氯水退色，然后滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成答案 D解析CO2、SO2都属于酸性氧化物，性质上有相似之处，如二者都具有酸性氧化物的通性，都能使澄清石灰水先变浑浊后变澄清，在碱性环境中，通入BaCl2溶液中均产生能溶于稀盐酸的沉淀等。

但SO2通入新制氯水中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，使新制氯水退色，然后滴加BaCl2溶液产生白色沉淀，CO2不具备该性质，故选D。

规律总结(1)鉴别SO2和CO2气体的常用方法：①利用二氧化硫的还原性，用酸性KMnO4溶液、溴水等氧化剂鉴别。

②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别。

③不能用澄清石灰水、紫色石蕊溶液或湿润的蓝色石蕊试纸鉴别。

(2)检验SO2的方法：将气体通入品红溶液，品红溶液退色，加热恢复原色。

例4检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是( )A.通过品红溶液B.通过澄清石灰水C.先通过NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水D.先通过足量酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水答案 D解析要正确解题必须先做到以下两点：(1)理解题意，本题要检验的是CO2，且CO2又是混在SO2气体中。

(2)要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点。

如通过澄清石灰水都能生成白色沉淀(CaSO3和CaCO3)，又如遇NaOH溶液都能发生反应，这便是它们性质上的相似点。

它们性质上的不同点又表现在，如SO2具有漂白性从而能使品红溶液退色，而CO2不具备漂白性；又如在通过NaHCO3溶液时，由于H2SO3酸性>H2CO3酸性，所以SO2与NaHCO3溶液反应能放出CO2，而CO2却无法与NaHCO3反应；再如由于SO2的还原性，在通过酸性KMnO4溶液时会发生反应：5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，而CO2却不具备这种还原性。

若对本题选项稍加分析，A项检验的是SO2而不是CO2，B项中不管是否混有CO2，溶液均变浑浊，C项中不管是否混有CO2，均有白色沉淀生成，唯有D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收，再通过澄清石灰水若有浑浊现象，说明混有CO2；若无浑浊现象，说明不混有CO2。

综上分析，D项正确。

思维启迪SO2和CO2都可使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的方法如下：流程设计检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2除尽⇒检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象退色变浅或退色不退色变浑浊例5(2018·郑州月考)下列说法正确的是( )A.SO2能使品红溶液、氯水、KMnO4(H＋)、石蕊溶液、含酚酞的NaOH溶液退色，说明SO2具有漂白性B.能使品红溶液退色的气体不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使品红溶液退色，其原理相同D.等物质的量的SO2和Cl2通入水中具有更强的漂白能力答案 B解析A项，SO2使氯水、酸性KMnO4溶液退色是因为SO2具有还原性，能使品红退色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使指示剂退色，SO2使含有酚酞的NaOH溶液退色表现SO2酸性氧化物的性质，错误；B项，因为能使品红退色的物质还有Cl2、NO2、O3等，正确；C项，这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属于吸附型，漂白粉、Na2O2属于强氧化型，错误；D项，等物质的量的SO2和Cl2在溶液中反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白能力，错误。

规律总结——SO2和Cl2漂白性比较(1)(2)(3)SO2和Cl2都能使品红溶液退色，可以用加热法区别它们漂白后的溶液。

(4)Cl2和SO2都可使含酚酞的NaOH溶液退色，前者是因为Cl2与H2O反应生成具有漂白性的物质，后者是因为SO2为酸性氧化物，能与NaOH反应也能与H2O反应。

可以依据向退色后的溶液中加入NaOH溶液后的现象，证明溶液退色的原因。

1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)硫单质在反应中均做氧化剂(×)(2)1mol铁粉与足量硫粉充分反应后转移的电子数为3N A个(×)(3)可以由两种单质直接化合生成CuS、Fe2S3、SO3、FeCl2(×)(4)SO2使紫色石蕊溶液先变红色，后退色(×)(5)少量的SO2通入BaCl2溶液中能生成白色沉淀(×)(6)实验室收集SO2时，采用向上排空气法，而不用排水法(√)(7)可以用饱和Na2CO3溶液除去SO2中混有的CO2(×)(8)二氧化硫可广泛应用于食品的增白(×)(9)二氧化硫使溴水退色，表现了其漂白性(×)(10)将SO2和Cl2按物质的量之比为1∶1通入品红溶液，品红溶液不退色(√)(11)硫与Cl2分别与Fe反应生成FeS和FeCl3，证明Cl2比S活泼(√)(12)能使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2(×)2.下列关于硫的叙述正确的是( )A.硫的化学性质比较活泼，所以硫在自然界中仅以化合态存在B.分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作C.硫与金属单质反应时做氧化剂，与非金属单质反应均做还原剂D.硫单质在常温下不与任何物质反应答案 B解析硫单质比较活泼，但自然界中也有游离态的硫，A项错误；黑火药中的硫黄溶于CS2后过滤，将滤液蒸发得到晶体硫，滤渣再加水溶解过滤，滤渣为炭粉，蒸发滤液，浓缩结晶得到硝酸钾，B项正确；硫与金属单质、H2反应时做氧化剂，与O2等强氧化性非金属单质反应时做还原剂，C项错误；常温下，硫单质可以和汞等物质反应，D项不正确。

3.下列溶液不能区别SO2和CO2气体的是( )①澄清石灰水②酸性KMnO4溶液③溴水④用HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液⑤品红溶液A.①②③⑤B.②③④⑤C.只有①D.①②答案 C解析CO2和SO2通入澄清石灰水中，都是先生成白色沉淀，气体过量时沉淀又溶解，所以澄清石灰水不能区别这两种气体；SO2有还原性，能使酸性KMnO4溶液退色，也能使溴水退色，而CO2不能，所以酸性KMnO4溶液和溴水能区别这两种气体；NO－3在酸性条件下能将SO2氧化成SO2－4，SO2－4与Ba2＋结合成BaSO4沉淀，而CO2与Ba(NO3)2溶液不反应，所以用HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液能区别这两种气体；SO2有漂白性，能使品红溶液退色，而CO2不能，所以品红溶液能区别这两种气体。