考点1-硫与二氧化硫(核心考点归纳)(解析版).docx

考点1 硫与二氧化硫
【核心考点梳理】
一、硫元素在自然界中的存在形式
1．自然界中硫元素的存在形式
(1)游离态：存在于火山喷口的岩层中。
(2)化合态：主要存在于硫化物和硫酸盐中，火山喷出物中含有硫的氢化物和氧化物等。
2．硫单质的物理性质
黄色或淡黄色固体；俗称硫黄，质脆，易研成粉末，密度比水大，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
3．硫单质与氧气反应
化学方程式：S＋O2SO2；
现象：剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，有刺激性气味气体生成。
4． 硫单质与变价金属的反应(硫单质的氧化性弱，生成低价态的硫化物）
S＋FeFeS S＋CuCu2S
【核心归纳】自然界中的硫循环
(1)SO2的来源：含硫化石燃料燃烧、含硫金属矿石冶炼、硫酸生产等。
(2)自然界中的硫循环：地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动，这些含硫物质不断地发生转化和转移，形成了硫在自然界中的循环。
(3)地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出SO2、H2S等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。
(4)自然界中的硫循环

【典型例题】
例1．下列关于硫的叙述中不正确的是(　　)
A．在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C．实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D．硫是黑火药的主要成分之一
【答案】　C
【解析】　硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。
例2．下列说法中正确的是(　　)
A．根据化合价可知，S在化学反应中只能作还原剂
B．试管内壁上的硫黄可用CS2清洗
C．S＋O2SO2，S被氧化，作氧化剂
D．硫只以化合态存在于自然界中
【答案】　B
【解析】　A项，0价是S的中间价态，所以S既可作氧化剂，又可作还原剂；B项，S易溶于CS2，所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉；C项，S被氧化，作还原剂；D项，硫在自然界中既有游离态又有化合态。

二、二氧化硫的性质和应用
1．SO2的物理性质

现象：液面迅速上升，最后充满试管。
颜色
状态
气味
毒性
密度
溶解性
无色
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水(1∶40)

2.SO2的化学性质
(1)实验探究
用水溶性实验所得溶液做下列实验
操作
现象
结论

pH试纸变红
SO2的水溶液显酸性

溶液变红
SO2的水溶液显酸性，不能漂白石蕊溶液

开始无明显现象，后产生白色沉淀
(1)SO2的水溶液与BaCl2不反应
(2)SO2具有还原性，可被H2O2氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀

振荡后溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色
SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定
(2)从物质分类的角度分析SO2性质

(3)从元素化合价变化角度分析SO2性质

(4)SO2的特性——漂白性
可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质，若加热，可恢复原来的颜色。
3．亚硫酸的性质

4．用途：二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。
【核心归纳】比较三类常见的漂白剂
类型
举例
原理
特点
氧化型
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等
将有机色质内部“生色团”破坏掉
不可逆、持久
加合型
SO2
与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质
可逆、不持久
吸附型
活性炭
将有色物质(色素)吸附而褪色
物理变化

【典型例题】
例1．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是(　　)

A．紫色石蕊溶液变蓝色
B．品红溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅
【答案】　A
【解析】　SO2气体与水反应生成H2SO3，紫色石蕊遇酸变红色，不会变蓝色，故A错误。
例2．大约4 000年前，埃及人已经用硫燃烧所形成的二氧化硫漂白布匹。在古罗马著名诗人荷马的著作里讲到硫燃烧有消毒和漂白作用。下列物质都具有漂白性：①潮湿的氯气、②二氧化硫、③活性炭、④过氧化钠，其漂白原理相同的是(　　)
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④
【答案】　C
【解析】　潮湿的氯气(有次氯酸生成)、过氧化钠都是氧化型漂白；二氧化硫是加合型漂白；活性炭是吸附型漂白。
【考点达标随堂练】
1．硫在自然界中的循环如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．硫在自然界中以游离态和化合态形式存在
B．部分硫元素由地壳到大气的过程发生了氧化反应
C．图中显示大气中的二氧化硫最终回到海洋，并很快和其他矿物形成煤和石油
D．葡萄酒中含有二氧化硫可防止葡萄酒被氧化
【答案】　C
【解析】　火山爆发时地壳中的硫和氧气反应生成二氧化硫，部分硫元素由地壳到大气的过程发生了氧化反应；形成煤和石油的过程是一个漫长过程；二氧化硫具有还原性，能被强氧化剂氧化，葡萄酒中含有二氧化硫被氧化，所以可防止葡萄酒被氧化。

2．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是

A．S2、S4、S6、S8互为同位素
B．S2的摩尔质量为32 g/mol
C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D．1 mol S8单质中含有的S-S键个数为8NA
【答案】D
【详解】
A．S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成不同性质的单质，它们互为同素异形体，A错误；
B．S2的摩尔质量为64 g/mol，B错误；
C．硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，而不能生成SO3，C错误；
D．由图可知，1个S8分子中含有8个S-S键，1 mol S8单质中含有的S-S键个数为8NA，D正确；
故合理选项是D。
3．（2022·湖北·鄂州市教学研究室高一期末）下列实验操作正确的是
选项
实验
操作
A
配制一定物质的量浓度的KCl溶液
称取一定质量的KCl固体，转入容量瓶中加蒸馏水溶解，冷却后再继续加水定容、摇匀即可
B
除去SO2中混有的CO2杂质
将混合气体气体缓缓通过足量的Na2O2粉末
C
制备Fe(OH)3胶体
将少量饱和FeCl3溶液滴入稀氨水中，加热
D
检验Cl2是否有漂白性
将干燥的Cl2依次通过干燥的有色布条和潮湿的有色布条，观察布条颜色变化
【答案】D
【详解】A．配制一定物质的量浓度的KCl溶液时，称取的KCl固体，要在烧杯中溶解，待冷却后再转入容量瓶中，故A错误；B．Na2O2具有强氧化性，能与SO2反应，所以除去SO2中混有的CO2，不能用Na2O2粉末，故B错误；C．制备Fe(OH)3胶体是把饱和FeCl3溶液滴入沸水中，且煮沸至溶液呈红褐色，故C错误；D．将干燥的Cl2依次通过干燥的有色布条和潮湿的有色布条，可观察到Cl2能使潮湿的有色布条褪色，得出的结论是干燥的Cl2没有漂白性，潮湿的Cl2中含有次氯酸，具有漂白性，故D正确；答案选D。
4．（2021·四川成都·高一期末）利用如图装置进行SO2气体的性质探究实验，下列说法错误的是

A．品红溶液褪色，加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色
B．能与NaOH溶液反应，SO2属于酸性氧化物
C．FeCl3溶液黄色变浅的原因是SO2具有漂白性
D．装碱石灰的玻璃仪器是U形干燥管
【答案】C
【详解】
A．SO2具有漂白性，能够使某些有色物质如可以使品红溶液褪色，但产生的无色物质不稳定，受热分解，SO2气体逸出，物质恢复原来的颜色，因此加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色，A正确；
B．SO2能与NaOH溶液反应产生Na2SO3、H2O，因此SO2属于酸性氧化物，B正确；
C．SO2气体通入FeCl3溶液中，溶液黄色变浅是由于发生反应：SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++4H++，该反应体现了SO2的还原性，C错误；
D．根据装置图可知：装碱石灰的玻璃仪器名称是U形干燥管，D正确；
故合理选项是C。
5．如图所示的实验中，通入足量的SO2后，试管①和②中溶液的颜色分别是(　　)

A．①为红色，②为红色
B．①为蓝色，②为无色
C．①为无色，②为蓝色
D．①为红色，②为无色
【答案】　D
【解析】　SO2不能漂白指示剂，故向紫色石蕊溶液通入SO2，SO2与H2O反应生成酸，溶液变红，但不褪色；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，故D项符合题意。
6．(2021·江苏江阴一中高一月考)下列关于SO2的说法中，不正确的是(　　)
A．SO2能使品红溶液褪色，是因为SO2具有漂白性
B．SO2在空气中极易被氧化为SO3
C．SO2通入Na2SO3或NaHCO3溶液中均能发生反应
D．SO2是形成酸雨的大气污染物之一，SO2主要来自于化石燃料的燃烧和工厂排放的废气
【答案】　B
【解析】　SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，A正确；SO2与O2需在催化剂、加热条件下才可反应生成SO3，B错误；SO2能与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3，能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，C正确；SO2是引起酸雨的主要原因之一，SO2主要来自于化石燃料的燃烧和工厂排放的废气，D正确。
7．将等体积的SO2和Cl2充分混合，通入加有品红的氯化钡溶液，可观察到的现象是(　　)
A．溶液快速褪色 B．溶液缓慢褪色
C．生成白色沉淀 D．生成浅黄色沉淀
【答案】　C
【解析】　因SO2具有还原性，Cl2具有氧化性，则相同条件下等体积的SO2和Cl2充分混合后，在溶液中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，SO2和Cl2都完全反应，则不能使品红褪色，生成的硫酸与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀，故C项正确。
8．(2021·黑龙江大庆实验中学高一期末)将SO2分别通入下列4种溶液中，有关说法不正确的是(　　)

A．试管a中实验可以证明SO2具有还原性
B．试管b中溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．试管c中能产生白色沉淀，说明SO2具有氧化性
D．试管d中能产生白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸
【答案】　C
【解析】　二氧化硫具有还原性，能够被高锰酸钾氧化，使高锰酸钾溶液褪色，A正确；二氧化硫使品红溶液褪色，体现其漂白性，B正确；二氧化硫是酸性氧化物，且具有还原性，将SO2通入到硝酸钡溶液中，溶液呈酸性，酸性条件下SO2被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子，SO与Ba2＋反应生成硫酸钡白色沉淀，C错误；二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，亚硫酸钡能够与硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡白色沉淀，硫酸钡不溶于硝酸，D正确。
9．(2021·西安高一期末)欲测定烟雾中的SO2含量，可做下列实验：取100 L该烟雾(标准状况)，通过盛放100 mL过氧化氢(H2O2)水溶液的吸收瓶，使它们充分反应，生成硫酸。在吸收后的水溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，经测定其质量为11.65 g，则该烟雾中SO2的体积分数是(　　)
A．1.12% B．2.24%　C．3.36% D．无法计算
【答案】　A
【解析】　含有SO2的烟雾通过H2O2水溶液，SO2被氧化成H2SO4，再加入BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，根据硫元素守恒可得如下关系式，设烟雾中含SO2体积为x L，则
SO2　～　H2SO4　～　BaSO4
22．4 L　　　　　　　233 g
x　　　　　　　　　　11.65 g
x＝＝1.12 L
所以SO2的体积分数为×100%＝1.12%。
10．（2022·福建福州·高一期末）某化学小组设计如下图所示的实验装置，探究浓硫酸与Cu的反应及SO2的性质。[部分夹持仪器已略去]

（1）装置甲中反应的化学方程式是___________。
（2）实验一段时间后，装置乙中湿润品红试纸褪色说明SO2具有___________性，酸性高锰酸钾溶液褪色说明SO2具有___________性，湿润的蓝色石蕊试纸变为___________。
（3）球形干燥管a的作用是___________。
（4）实验结束时需从导管b通入大量空气，其目的是___________。
【答案】
（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
（2）漂白 还原 红色
（3）安全瓶，防止倒吸
（4）把装置内残留的二氧化硫气体赶入丙中被氢氧化钠完全吸收
【分析】
铜和浓硫酸加热生成二氧化硫气体，生成的二氧化硫气体依次通过湿润的品红试纸、酸性高锰酸钾溶液、湿润的蓝色石蕊试纸，检验其化学性质，最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。
（1）铜和浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，故化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
（2）湿润品红试纸褪色说明SO2具有漂白性；酸性高锰酸钾溶液氧化二氧化硫生成硫酸根，本身被还原为无色的Mn2+，故体现二氧化硫的还原性；二氧化硫时酸性氧化物，溶于水生成亚硫酸，故遇湿润的蓝色石蕊试纸变为红色。
（3）二氧化硫易溶于水，故球形干燥管a的作用是安全瓶，防止倒吸。
（4）实验结束后，装置内可能会残留SO2气体，通入空气的目的是把装置内残留的二氧化硫气体赶入D中被氢氧化钠完全吸收。