第二讲 硫的转化

师：二氧化硫是什么呢？
生：回答
师：空气质量报告中，为什么会有二氧化硫的指数呢？师：为什么要选择这种污染物呢？
生：回答
师：我们来观察一下溶液有什么的性质。

年份2015 2016
考点硫的转化硫的推断
可见，高考中，硫的性质是非常重要的考点。

知识点一.硫单质
1．硫在自然界中的的存在。

游离态的硫：存在于火山口附近或地壳的岩层里。

化合态的硫：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。

如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CaSO4·2H2O）等。

硫还存在于石油、天然气、煤等化石燃料中。

2．硫的物理性质。

单质硫的颜色是黄色，非常脆，容易粉碎；熔点比较低，稍微受热，就会熔化成液体；硫蒸气的颜色也是黄色；硫单质的溶解性比较特殊：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2是一种有机物）。

3．硫的化学性质
由于硫原子最外层有6个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，
硫的转化
＋6，以下是常见的硫化物。

可见，硫单质的处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。

① 氧化性： 与绝大多数金属反应
Fe+S FeS 2Cu+S Cu 2S (与变价金属生成低价金属)
2Na+S==Na 2S (研磨会引起轻微爆炸) Hg+S==HgS (除去有毒的Hg 的方法) 与非金属反应：H 2+S
H 2S （H 2S 是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。

）
② 还原性：与氧气发生反应
硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。

化学方程式：S+O 2
SO 2
③ 自身氧化还原反应
3S+6NaOH===2Na 2S+Na 2SO 3 +3H 2O 知识点二. SO 2的性质
（一）二氧化硫的物理性质 状态：气体 颜色：无色 气味：有刺激性 沸点：－10℃ 毒性：有毒 密度：比空气大
溶解度：易溶于水 在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO 2 。

（二）二氧化硫的化学性质
从物质分类角度入手，SO 2是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。

1．与CO 2相似, SO 2具有酸性氧化物的通性 （1）与H 2O 反应：SO 2+H 2O
H 2SO 3（亚硫酸，二元中强酸，只能存在于水中）
△
△
△
点燃
（2）与碱反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
SO2＋NaOH====NaHSO3
（SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3）
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2
（CO2, SO2均可使澄清石灰水变浑浊）
（3）与碱性氧化物的作用
SO2+Na2O Na2SO3
（4）与酸碱指示剂反应
能使石蕊试液变红色
（5）与某些盐反应
SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2↑（亚硫酸酸性强于碳酸）
Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
2．SO2具有氧化性和还原性
SO2中的S元素化合价为+4价，处于中间价态，既有氧化性、也有还原性，但以还原性为主。

①氧化性：
②还原性：SO2＋X2＋2H2O=H2SO4＋2HX（X2：Cl2 、Br2 、I2）
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
SO2+2FeCl3+2H2O==H2SO4+2FeCl2+2HCl
SO2可以被H2O2、Na2O2、HNO3、O3等多种强氧化剂所氧化
3．SO2的特性：漂白性
SO2可以与有色的有机物生成不稳定的无色化合物，受热又可以分解得到原物质，因此SO2漂白作用不持久。

（三）SO2的污染
酸雨：空气中SO X和NO X随雨水下降成为酸雨，pH<5.6
知识点三.SO2制备、鉴定、干燥、除杂、用途
1．SO2制备
①反应原理：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
说明：此反应是应用强酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（1∶40），所以Na2SO3应选用固体，而H2SO4宜选用较浓的溶液。

②制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置
③净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶[来源:
④收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
2．SO2的鉴定：通入品红溶液褪色，加热后又恢复原色。

湿润的蓝色石蕊试纸---变红。

3．SO2的干燥：浓H2SO4。

4．吸收SO2尾气：可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。

5．SO2的用途：制H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。

知识点四. SO3
1．物理性质：三氧化硫又名硫酸酐，是一种无色易挥发的固体，熔点16.83 o C，沸点44.8 o C。

2．化学性质：是H2SO4的酸酐；S元素为+6价，处于最高价态，只有氧化性。

与水反应，放热：SO3 + H2O = H2SO4
CaO + SO3= CaSO4
Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 + H2O
3．工业上制取硫酸的原理：S→SO2→SO3→H2SO4
SO3 + H2O= H2SO4
知识点五. SO2与CO2性质对比
知识点六. 硫酸
1．硫酸的物理性质
纯硫酸是无色油状的液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出大量的热。

2．硫酸的化学性质
（1）. 吸水性：H 2SO 4＋nH 2O ＝＝H 2SO 4·nH 2O
〖注意〗“水”可以是混合气体中的水蒸气，也可以是结晶水合物中的结晶水！
（2）. 脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的H 、O 元素按H 2O 的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子。

如：C 12H 22O 11(蔗糖)＝＝12C ＋11H 2O ，所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。

※如果皮肤上不慎沾上浓硫酸，正确的处理方法是。

3. 强氧化性：
a 冷的浓硫酸使Fe 、Al
b
活泼性在H 的金属也能反应（Au
除外）
浓H 2SO 4
Cu+H2SO4(浓)====CuSO4+SO2↑+2H2O
c与非金属反应：C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2↑+2H2O
d 能与其他还原性物质反应
（20-40分钟）
SO2的化学性质
考点1
【典题导入】【亮点题】
例1．下列说法正确的是（）。

A．SO2能使KMnO4水溶液褪色
B．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
SO2中硫为+4价，具有还原性，在水溶液中SO2可以将氧化剂KMnO4还原而使溶液褪色；SO2通入澄清的石灰水跟CO2通入澄清石灰水反应现象类似；通常情况下，SO2很难被氧气氧化，只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成SO3，且是可逆反应；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比盐酸弱，D项不能生成白色沉淀。

例2.（双选）能鉴别CO2和SO2的试剂是
A．品红溶液B．澄清石灰水
C．紫色石蕊试液D．氯化钡溶液和氯水混合液
解析: CO2与SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸，均可电离出氢离子，均可使紫色石蕊试剂变红。

它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀，且过量后均可溶解。

CO2与SO2在还原性方面不同。

SO2具有还原性，在水溶液中可以被氯单质氧化生成硫酸根离子而与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀，而CO2不能。

SO2有漂白性，CO2没有。

【小试牛刀】
1.有一瓶无色气体可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种（H2S具有还原性，
与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质），将其通入氯水，得无色透明溶液。

把所得溶液分两份：一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀；另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。

从实验可知，原气体中肯定有____________；肯定没有__________；不能肯定是否有_____________。

二氧化硫的制取
【典题导入】【亮点题】
下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图，试回答：
（1）在⑥中发生的化学反应方程式为________。

（2）①中的实验现象为石蕊试液________，此实验证明SO2是________气体。

（3）②中的品红溶液________，证明SO2有________。

（4）③中的实验现象是________，证明SO2有________性。

（5）④中的实验现象是________，证明SO2有________性。

（6）⑤的作用是________，反应的化学方程式为________。

解析: 本题综合考查了SO2的性质：SO2有毒，所以多余的SO2必须进行尾气吸收；SO2具有酸性氧化物的通性，能使石蕊试液变红；SO2有漂白性，使品红褪色，但不能漂白酸碱指示剂；SO2具有氧化性、还原性等。

考点2
【小试牛刀】
2. 下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水
A．①②④B．②③⑤
C．②④⑤⑥D．③④⑥
（20-40分钟）A
1．化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的情况。

下列反应中属于这种情况的是( )
A．过量的MnO2与浓盐酸反应
B．过量的Zn与18 mol/L的硫酸反应
C．过量的Br2与FeI2反应
D．过量的H2与N2在催化剂存在下反应
2．以下关于硫及其化合物说法错误的是( )
A．硫元素在自然界中既有游离态，又有化合态
B．检查病人胃病所用的钡餐，既可以用BaSO4，也可以用BaCO3
C．浓硫酸不可用来干燥H2S气体，因其具有强氧化性
D．SO2、SO3都为酸性氧化物，都可与水反应生成相应酸
3．（惠州市第一中学2014-2015年高一化学上学期必修一期末测试）根据下列物质的化学性质，判断其应用错误的是( )
A．酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒
B．CaO能与SO2反应，可作工业废气的脱硫剂
C．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂
D．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
4．如图，利用培养皿探究SO2的性质。

实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。

下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( )
选
项
实验现象解释
A
BaCl2溶液变浑
浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑
浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C KMnO4溶液褪色SO2具有还原性
D 品红溶液褪色SO2具有漂白性
5．溶液乙――→褪色，下列说法正确的是( )
A．气体甲一定具有漂白性
B．溶液乙褪色后，不可能再恢复原来的颜色
C．气体甲溶于溶液乙中，一定不发生化学反应
D．气体甲可能被溶液乙中的某些离子氧化
1．检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是（）。

A．通过品红溶液B．先通过NaOH溶液，再通入澄清石灰水
C．通过澄清石灰水D．先通过KMnO4酸性溶液，再通过澄清石灰水2．（2014-2015年衡水中学高一化学上学期必修一期末测试）下列实验最终能看到白色沉淀的是（）。

A．CO2和SO2气体通入CaCl2溶液
B．过量CO2通入澄清的石灰水
C．过量CO2通入Ba(OH)2溶液
D．过量SO3通入Ba(OH)2溶液
3．下列关于Cl2和SO2性质的叙述正确的是（）。

A．相同条件下，Cl2比SO2更易溶于水
B．在一定条件下，SO2比Cl2更易液化
C．常温下，等体积的Cl2和SO2混合气体通入BaCl2溶液时，无明显现象
D．等体积的Cl2和SO2分别通入含石蕊的水中，溶液的紫色立即褪去
4．下列说法正确的是
A．二氧化硫通入石蕊试液中，溶液先变红，后褪色
B ．少量二氧化硫通入漂白粉溶液中的化学方程式：SO 2+H 2O+Ca(ClO)2==CaSO 3↓+2HClO
C ．亚硫酸钠溶液使溴水褪色的离子方程式：SO 32—
+H 2O+Br 2==SO 42—
+2H ++2Br —
D ．亚硫酸钠溶液中加入硝酸的离子方程式：SO 32—+2H +== SO 2↑+H 2O 5．下列说法正确的是（ ）
A ．SO 2能使品红溶液、溴水和酸性：KMnO 4溶液褪色，是因为SO 2具有漂白性
B ．SO 2、Cl 2都可用于漂白物质，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白效果
C ．活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应
D ．SO 2使品红溶液褪色后，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色 6．能实现下列物质间直接转化的元素是（ ）。

单质2O +−−−
→氧化物2H O
+−−−→酸或碱NaOH HCl
+−−−−−−→或盐 A ．硅 B ．硫 C ．铜 D ．铁 二．填空题
7．实验室制取SO 2的反应原理为： Na 2SO 3＋H 2SO 4（浓）===Na 2SO 4＋SO 2↑＋H 2O 。

请用
下列装置设计一个实验，以测定SO 2转化为SO 3的转化率：
（1）这些装置的连接顺序（按气体左右的方向）是_____________→_____________→_____________→_____________→_____________（填各接口的编号）。

_____________→_____________→_____________→_____________（填各接口的编号）。

（2）实验时甲仪器的作用与原理是_____________。

（3）从乙处均匀通入O 2，为使SO 2有较高的转化率，实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是_____________。

（4）Ⅳ处观察到的现象是_____________。

（5）在Ⅰ处用大火加热烧瓶时，SO 2的转化率会_____________（填“增大”“不变”或“减小”）。

（6）用n mol Na 2SO 3粉末与足量浓硫酸进行此实验，当反应结束时，继续通入O 2一段时间后，称得Ⅲ处增重m g ，则本实验中SO 2的转化率为___________。

答案：
典题探究：例1 A 例2 AD
练习1原气体中肯定含有SO2；没有H2S、HBr；不能确定的有CO2和HCl。

例3 （1）Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑
（2）变红酸性（3）褪色漂白性（4）变浑浊氧化（5）褪色还原（6）吸收多余的SO2，防止污染空气SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O
练习2 C
演习方阵：
1.AD
2.B
3.C
4.A
5.D
课后作业：
一．选择题
1．D 2．D 3．B 4．C5．D 6．B
二．填空题
7．（1）a h i b c f g d
（2）作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中；原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等
（3）先加热V2O5，后缓缓滴入浓硫酸
（4）有无色（或白色）晶体（或固体）生成
（5）减小
（6）×100%或×100%。