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第14讲 硫、二氧化硫
【学习目标】
1．了解硫、二氧化硫的物理性质。
2．掌握硫、二氧化硫的重要化学性质和用途。
【基础知识】
一、自然界中硫的存在和转化
1．硫元素的存在
2．自然界中不同价态硫元素之间的转化
（1）硫元素类价二维图
（2）自然界中不同价态硫元素之间的转化
（3）价态和性质的关系
二、硫的性质
1．物理性质
（1）色、态：_____色或_____色的固体，俗称_____
（2）熔、沸点：都不高
（3）硬度：很脆
（4）溶解性：不溶于_____，微溶于_____，易溶于__________
2．化学性质
3．用途
（1）制造硫酸、硫化橡胶；
（2）制造黑火药、焰火、火柴
（3）制造农药（石灰硫黄合剂）
（4）医药（硫黄软膏）。
三、氧化硫的性质和用途
1．物理性质
颜色
气味
密度
毒性
状态
溶解性
_____
_____
ρSO2_____ρ空气
有毒
气态
_____于水
2．化学性质
（1）具有酸性氧化物的通性
（2）还原性
①催化氧化：______________________________
②卤水褪色：SO2+X2+2H2O______+2HX（X＝Cl、Br、I）
③高锰酸钾溶液：5SO2+2MnO4－+2H2O____________
④铁盐变色：SO2+2Fe3++2H2O__________________
（3）氧化性：SO2+2H2S__________________
（4）漂白性
①品红：将SO2通入品红溶液中，品红溶液______，加热后颜色又______
②应用：检验SO2的存在。
3．实验室制法
（1）药品：Na2SO3固体与中等浓度的硫酸
（2）反应：________________________________________________
（3）收集
①排气法：______排空气法
②排液法：排____________溶液法
4．用途：制硫酸、漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。
【考点剖析】
考点一：单质硫的性质
例1．下列关于硫的说法正确的是（ ）。
A．硫是一种淡黄色的不溶于水的固体
B．铜丝擦亮后伸入硫蒸气中产物是CuS
C．硫与非金属反应均作还原剂
D．1.6g硫与5.6g铁反应能得到7.2g纯净硫化物
【思维拓展】单质硫的性质及应用
1．氧化性
（1）与金属反应
①2Na+SNa2S
②Fe+SFeS
③2Cu+SCu2S
（2）与非金属反应：H2+SH2S
（3）黑火药爆炸反应：S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑
2．还原性
（1）与非金属反应：S+O2SO2
（2）与氧化性酸反应
①浓硝酸：S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2↑+2H2O
②浓硫酸：S+2H2SO4（浓）3SO2↑+2H2O
3．与热的碱溶液反应
（1）化学方程式：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
（2）硫表现性质：既表现氧化性又表现还原性
（3）应用：除去附着在容器表面的硫
【特别提醒】（1）硫的氧化性较弱，与变价金属反应，生成低价态的金属硫化物。
（2）硫与氧气反应，无论氧气是否过量，只生成SO2。
考点二：二氧化硫的漂白性
例2．（2021·烟台高一检测）Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是：①溶液很快褪色；②溶液不褪色；③出现沉淀；④不出现沉淀（ ）。
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【思维拓展】常见漂白剂的漂白原理比较
类型
原理
特点
举例
适用对象
氧化型
漂白剂本身是强氧化剂，可将有色物质氧化，使有色物质失去原有的颜色
不可逆
HClO、Ca（ClO）2、Na2O2、H2O2等
主要适用于漂白纺织品
加合型
漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质，使有机色质失去原有的颜色
可逆
SO2或H2SO3
常用于漂白纸张、纺织品等
吸附型
有些固体物质疏松多孔，具有较大的表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色
部分吸附剂可重复使用
活性炭、胶体
吸附色素、一些有毒气体或微粒
【特别提醒】二氧化硫漂白性的特殊性
1．两个特殊性
（1）SO2虽具有漂白性，但不能漂白石蕊溶液。将SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液只变红不褪色。
（2）SO2和氧化性漂白剂混合，溶液的漂白性减弱。如将等物质的量的SO2和Cl2相混合后，在溶液中发生反应：SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl，从而失去漂白能力。
2．三个“假象”
（1）SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物，可与碱性物质发生反应。
（2）SO2能使溴水是SO2还原性的体现。
（3）SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是SO2还原性的体现。
考点三：二氧化硫的性质
例3．下列溶液或用品中：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤Ba（NO3）2溶液；⑥品红溶液；⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是（ ）。
A．①⑦ B．①⑤⑦ C．②③④⑤⑥ D．①⑤
【思维拓展】二氧化硫的性质
1．SO2和CO2性质的比较
SO2
CO2
物理性质
气味
有刺激性气味
无味
毒性
有毒
无毒
溶解性
易溶
能溶
化学性质
与水反应
SO2+H2OH2SO3
CO2+H2OH2CO3
与碱反应
SO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：
Ca（OH）2+SO2CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2OCa（HSO3）2
CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：
Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2OCa（HCO3）2
氧化性
SO2+2H2S3S↓+2H2O
CO2+C2CO
还原性
2SO2+O22SO3，二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化
无
漂白性
有，不稳定
无
2．二氧化硫的强还原性
SO2SO3或SO42－
（1）能够使卤水褪色
①氯水：SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4
②溴水：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4（检验或除去SO2）
③碘水：SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4
（2）能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
①反应：2MnO4－+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42－+4H+
②应用：检验或除去SO2
（3）能够使铁盐变色
①反应：2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42－
②现象：溶液由棕黄色变成浅绿色
（4）能够被过氧化物氧化成硫酸或硫酸盐
①Na2O2：SO2+Na2O2Na2SO4
②H2O2：SO2+H2O2H2SO4
（5）能够将硝酸根离子还原
①2NO3－+3SO2+2H2O3SO42－+2NO↑+4H+
②2NO3－+SO2SO42－+2NO2↑
（6）SO2和氧化性盐溶液的反应
①向BaCl2溶液中通入SO2，没有现象；而向Ba（NO3）2溶液中通入SO2，则会产生白色的BaSO4沉淀。
②向Ca（ClO）2溶液中通入CO2，会产生白色的CaCO3沉淀；而向Ca（ClO）2溶液中通入SO2，则会产生白色的CaSO4沉淀。
考点四：二氧化硫、二氧化碳的分离提纯和检验
例4．现有混有少量SO2杂质的CO2气体，请选用适当的实验装置，收集纯净干燥的CO2气体。
（1）要达到实验目的，按气流从左到右，各接口连接顺序正确的是________（填序号，下同）。
A．dcabh B．efabg C．feabg
（2）本实验除去SO2的原理是利用SO2的________。
A．氧化性 B．漂白性 C．还原性 D．酸性
（3）SO2与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式是___________________________。
【思维拓展】SO2、CO2的检验
1．鉴别SO2和CO2的常用方法
（1）品红溶液鉴别法：褪色的是SO2，不褪色的是CO2。
（2）酸性KMnO4溶液鉴别法：褪色的是SO2，不褪色的是CO2，原理是SO2被氧化。
（3）溴水（或氯水）鉴别法：褪色的是SO2，不褪色的是CO2，原理：Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr（或Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl）。
（4）H2S溶液鉴别法：出现淡黄色浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2，原理：2H2S+SO23S↓+2H2O。
2．除去CO2中混有的SO2
（1）试剂：饱和NaHCO3溶液
（2）装置：洗气瓶
3．检验SO2和CO2混合气体中CO2的流程
考点五：实验室制取二氧化硫
例5．根据SO2的实验室制法及SO2的性质回答下列问题：
（1）用Na2SO3固体和约12mol/L的浓硫酸在加热条件下反应制备干燥纯净的SO2气体（含少量HCl杂质）。
①为了控制反应的速率及气体的量，应选用下列仪器中的____（填序号，下同）。
②用98%的浓硫酸配制体积比为2∶1的浓硫酸（约12mol/L），应选用的仪器有（填写编号）_______。
a．烧杯 b．玻璃棒 c．量筒 d．容量瓶
③下列仪器组装后可用于SO2气体的净化，其中试剂A是______________，试剂B是______________。
（2）为验证SO2既有还原性又有氧化性，请选用下面的仪器或试剂的编号回答问题：
可选用的试剂：①稀盐酸 ②溴水 ③Na2SO3固体 ④FeS固体 ⑤浓硫酸（约12mol/L） ⑥氢氧化钠溶液
①能证明SO2具有氧化性的实验可用仪器________，实验中可观察到的现象是_________________________________；能证明SO2具有还原性的实验可用仪器______，实验中可观察到的现象是____________________________。
②在装置A、C中应加入的试剂是：A____________，C________________。
③尾气处理时，若吸收剂足量，则可能发生反应的离子方程式为：___________________________。
【思维拓展】制备二氧化硫实验
1．原理：Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O
2．实验装置
3．净化：用浓硫酸或无水氯化钙除水蒸气
4．收集
（1）排液法：排饱和NaHSO3溶液法，导气管长进短出
（2）排气法：向上排空气法，导气管长进短出
5．检验：通入品红溶液，品红褪色，加热又变红
6．尾气：注意防倒吸
（1）酸性气体：一般用NaOH溶液吸收
（2）还原性气体：一般用酸性高锰酸钾溶液吸收
【过关检测】
一、选择题
1．（2021•常州高一检测）东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述云“太阳流珠，常欲去人……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根”。这里的黄芽是指（ ）。
A．金 B．硫磺 C．黄铜 D．黄铁矿
2．下列关于硫的叙述中，正确的是（ ）。
A．能溶于水
B．是一种白色固体
C．在空气中燃烧生成二氧化硫
D．在纯氧中燃烧生成三氧化硫
3．下列说法不正确的是（ ）。
A．从性质的角度分类，SO2属于酸性氧化物
B．从元素化合价的角度分类，SO2即可作氧化剂又可作还原剂
C．从在水中是否发生电离的角度，SO2属于电解质
D．从对大气及环境影响的角度，SO2是一种大气污染物
4．在下列反应中硫元素只显氧化性的是（ ）。
A．2Al+3SAl2S3
B．H2SH2+S
C．S+2H2SO4（浓）2H2O+3SO2↑
D．3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
5．（2021·商丘高一检测）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
6．（2017·海南高考）分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是（ ）。
A．CO B．SO2 C．HCl D．CO2
7．（2021·广东东莞高一上期末）下列物质均有漂白作用，但其中一种的漂白原理与其它三种不同的是（ ）。
A．HClO B．SO2 C．O3 D．H2O2
8．（双选）将SO2与H2S气体在集气瓶中混合，下列说法正确的是（ ）。
A．集气瓶内壁上有淡黄色固体生成
B．反应中SO2作氧化剂
C．反应的SO2与H2S的物质的量之比为2∶1
D．氧化产物与还原产物质量比为1∶1
9．能正确表示下列反应的离子方程式的是（ ）。
A．向澄清的石灰水中通入SO2气体：Ca2++SO2＝CaSO3↓
B．过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中：SO2+OH－＝HSO3－
C．SO2气体通入溴水中：SO2+Br2+H2O＝2H++2Br－+SO32－
D．向氢硫酸（H2S）中通入氯气：S2－+Cl2＝S↓+2Cl－
10．（2020~2021学年浙江省宁波市高一上期末）某同学把SO2通入如图所示装置，以探究SO2的性质。下列说法不正确的是（ ）。
A．若X溶液为紫色石蕊试液，则石蕊试液变红
B．若X溶液为酸性高锰酸钾溶液，褪色后的溶液中含有SO42－
C．若X溶液为H2S溶液，则溶液中会有淡黄色沉淀生成
D．若X溶液为品红溶液，溶液褪色的原因是SO2具有还原性
11．（2021年1月高三八省联考重庆卷）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下：
下列说法错误的是（ ）。
A．反应1说明酸性：H2SO3＞H2CO3
B．反应1结束后，可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D．反应2最好在无氧条件下进行
12．（双选）（2021·石家庄高一检测）如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是（ ）。
A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2＝4Fe3++2H2O
B．溶液b中阳离子只有Fe2+
C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被氧化
D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
13．（2021•孝感高一检测）以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图象叫价类图。如图为硫的价类图，例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是（ ）。
A．a点表示的物质所属的物质类别是单质
B．b点表示的物质可以是SO2或SO3
C．c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂
D．d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应
14．把图二的碎纸片补充到图一中，可得到一个完整的离子方程式。对该离子方程式的说法正确的是（ ）。
A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3
B．若有1mol的S被氧化，可生成2molS2－
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．2mol S参加反应转移3mol电子
15．（2021·湖州高一检测）已知Na2SO3溶液能够将XO4－还原，本身被氧化成Na2SO4。又知反应消耗的SO32－与XO4－个数之比为3∶2，则元素X在还原产物中的化合价是（ ）。
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
二、非选择题
16．（2021·马鞍山高一上期末）如图是实验室制SO2并验证SO2某些性质的装置图：
试回答：
（1）①中的实验现象是_____________________，此实验证明SO2是_______性气体。
（2）②中的品红溶液______________，证明SO2有_______性。
（3）③中的实验现象是_____________________，证明SO2有_______性，化学反应方程式___________________________________。
（4）④中的实验现象是_____________________，证明SO2有_______性，化学反应方程式__________________________________________。
（5）⑤中的作用是______________，反应的化学方程式是_____________________。
17．（2021·商丘高一检测）有A、B两种常温下有刺激性气味的气体，将黄绿色气体A通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将气体B通入品红溶液中，品红溶液也变为无色；将气体A和气体B按1：1的体积比混合充分，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：
（1）写出A、B的化学式：_______、_______。
（2）写出A和NaOH溶液反应的化学方程式：____________________________。
（3）写出B与NaOH溶液反应的离子方程式：____________________________。
（4）写出A与B按1：1的体积比混合通入水中充分反应的化学方程式：__________________________________________。
（5）加热通入A后变为无色的品红溶液，现象是_____________________；加热通入B后变为无色的品红溶液，现象是___________________________________。
18．（2021·北京朝阳区高一上期末）“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的。用工业废碱渣（主要成分为Na2CO3）吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3粗品。其流程如图：
（1）为加快工业废碱渣中Na2CO3的溶解，可采取的措施是________________（写出一种即可）。
（2）如图流程中，加入NaOH后，发生反应的化学方程式为________________________。
（3）亚硫酸钠粗品中常含有少量Na2SO4，原因是________________。
（4）设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4的方案是：在一支试管中，加入少量亚硫酸钠粗品，用适量蒸馏水溶解，_________________________，出现白色沉淀，则证明含有Na2SO4。
19．某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验。
（1）通入足量SO2时C中观察到的现象为____________________。
（2）根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：______________________。
②请设计实验方案检验有Fe2+生成：________________________________________。
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入盐酸，没有明显现象。再加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了________。
（3）为了验证SO2具有还原性，实验中可以代替FeCl3的试剂有________（填字母）。
A．浓硫酸 B．酸性KMnO4溶液 C．NaCl溶液
20．（2021·长沙高一检测）某工业烟气中含有CO、CO2、N2、SO2等气体，用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的过程如下图所示。
（1）SO2的浓度：I________II（填“＞”或“＜”）。
（2）在这个过程中可以循环使用的物质是________。
（3）上述吸收过程中主要反应的化学方程式是____________________。
（4）解吸过程需要加热，在这个过程中常伴有少量SO42－产生。
①证明产物中含SO42－的实验方法是：取少量解吸产物的溶液，________（填操作和现象）。
②产生SO42－的原因是_______________________________。
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