高中化学知识讲解_硫及其氧化物(含例题及解答)

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: 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。 要点四、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 oC，沸点 44.8 oC。 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
要点五、SO2 与 CO2 性质对比
SO2
元素化合价
+4（中间价态）
物理
气味
有刺激性气味
性质
毒性
有毒
溶解性
易溶（体积比 1∶40）
化学 性质
与水的反应 与碱的反应
与碱性氧化物反应 与 NaHCO3 溶液
SO2+H2O
H2SO3
Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2O
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
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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 SO2 。 （二）二氧化硫的化学性质 从物质分类角度入手，SO2 是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 1．与 CO2 相似，SO2 具有酸性氧化物的通性 （1）与 H2O 反应：SO2+H2O H2SO3（亚硫酸，二元中强酸，只能存在于水中） （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
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类型二、二氧化硫的制取 例 2．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________。 【答案】（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 【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。 举一反三： 【变式 1】下列实验一定能证明有 SO2 存在的是（ ） ①能使澄清石灰水变混浊；②能使蓝色石蕊试纸变色；③能使品红溶液褪色；④通入溴水能使溴水褪色，再滴加 氯化钡溶液有白色沉淀生成；⑤先通入足量的 NaOH 溶液，再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成。 A．都能证明 B．只有④能证明 C．③④⑤能证明 D．都不能证明 【答案】B
SO2+Na2O Na2SO3 要点诠释： 在煤中加入少量生石灰，用以消除 SO2 的污染，此方法称为“钙基固硫”，其反应方程式：
△
SO2+CaO==CaSO3；2CaSO3+O2 2CaSO4。 （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。
【变式 1】下列现象说明 SO2 具有氧化性的是（ ）。 A．SO2 通入酸性高锰酸钾溶液中使之褪色 B．SO2 通入石蕊试液中使之变红 C．SO2 通人氯水中使之褪色 D．SO2 通入饱和 H2S 溶液中析出浅黄色沉淀
【答案】D
【变式 2】能鉴别 CO2 和 SO2 的试剂是（
）
A．品红溶液 B．澄清石灰水
要点诠释： SO2 在日常生活中有一定用处，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，此外，二氧化硫还用 于杀菌消毒。但它的危害性也非同小可，二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工
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食品，以使食品增白等。食用这类食品对人的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。 （三）SO2 的污染
【变式 3】检验溶液中的离子，实验步骤和结论均正确的是（ ）
A．加入 AgNO3 溶液，有白色沉淀生成，证明一定含有 Cl-。 B．加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2 溶液，有白色沉淀生成，证明一定含有 SO42—离子。 C．加入 HCl 后产生气体，该气体能使品红溶液褪色，加热后又变成红色，证明一定含有 SO32—离子。 D．加入 BaCl2 溶液，有白色沉淀，证明一定含有 SO32—离子。
C．紫色石蕊试液 D．氯化钡溶液和氯水混合液
【答案】AD
【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，可以在水溶液 中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，答案 选：AD。
CaSO3+SO2+H2O==Ca(HSO3)2
SO2+CaO==CaSO3
反应
CO2 +4（最高正价）
无味
无毒
可溶（体积比 1∶1）
CO2+H2O
H2CO3
Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O==Ca(HCO3)2
CO2+CaO==CaCO3
不反应
弱氧化性
SO2+2H2S==3S↓+2H2O
由于二氧化硫的还原性，在某些反应中，不能完全类比于二氧化碳，例如将二氧化硫通入漂白粉溶液中， 反应方程式完全类比于二氧化碳写作 SO2+H2O+Ca(ClO)2==CaSO3↓+2HClO 是错误的，因为 HClO 有强氧化性， CaSO3 有强还原性，二者不可能共存。 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。
△
与非金属反应：H2+S H2S （H2S 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。
点燃
化学方程 式：S+O2
SO2
③ 自身氧化还原反应
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O 要点二、SO2 的性质 （一）二氧化硫的物理性质
【答案】C
【解析】A 项，加 AgNO3 出现白色沉淀，不一定含有 Cl-，也可能有 SO42—、SO32—等。B 项，加入 HNO3 酸化的 Ba(NO3)2，有白色沉淀生成此沉淀肯定为 BaSO4，但不能证明原溶液中一定有 SO42—离子，也可能是 SO32—被氧化成 SO42—； D 项，加入 BaCl2 出现白色沉淀，可能含有 SO42—、SO32—、CO32—、Ag+等。
类型一、 SO2 的化学性质 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 【答案】A
【解析】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，A 对；SO2 通入澄清的石灰水跟 CO2 通入澄清石灰水反应现象类似，B 错；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，C 错；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，D 错。
高中化学知识讲解：硫及其氧化物
【学习目标】 1．了解大气污染的主要气体、原因及影响程度和解决措施。
2．掌握二氧化硫的性质，包括氧化性、还原性和漂白性。 3．了解硫元素的存在形式，以及硫单质的性质。 4．了解三氧化硫和硫化氢的性质。 【要点梳理】 要点一、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，是比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6。硫单质处于
硫元素的中间价态，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 Cu2S (与变价金属生成低价金属)
2Na+S==Na2S (研磨会引起轻微爆炸) Hg+S==HgS (除去有毒的 Hg 的方法)
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 要点诠释：
【总结升华】SO2 和 CO2 都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，特别是与澄清石灰水的反应极为相似，注 意不能用此方法鉴别 CO2 与 SO2，SO2 与 CO2 的最大区别在于 SO2 有漂白性、还原性和氧化性，而 CO2 只有氧化 性。解决有关问题时，要注意相似性方面的干扰。涉及 CO2 和 SO2 混合气体鉴别的实验题，品红溶液常要使用 两次，分别用于检验 SO2 的存在以及证明 SO2 已被除尽。 举一反三：
△Baidu Nhomakorabea
CO2+C 2CO
二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、
还原性
无
溴水、碘水等氧化剂氧化
漂白性
有，不稳定
无
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对环境的影响
形成酸雨
引起温室效应
鉴别
①利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水看是否褪色鉴别
②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别
要点诠释：
①不能用通入澄清石灰水的方法来鉴别 CO2 和 SO2，可用品红或高锰酸钾溶液或溴水来鉴别。 ②要鉴别 SO2 和 CO2 混合气体中的各种成分必须检验 SO2，然后除净 SO2，再通入澄清石灰水检验 CO2。 ③实验室常用 NaOH 溶液吸收 SO2 尾气，方程式：SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O。 【典型例题】
酸雨：空气中 SOx 和 NOx 随雨水下降成为酸雨，pH<5.6 要点三、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。