第一節(jié)硫及其化合物第1課時硫和二氧化硫課標定向目標定位1.了解硫、二氧化硫的主要性質,認識其在生產中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。(宏觀辨識與微觀探析)2.能根據(jù)不同類型實驗的特點,設計實驗并驗證硫和二氧化硫的性質,并能分析解釋有關實驗現(xiàn)象。(科學探究與創(chuàng)新意識)厘清重點結合實驗探究,了解二氧化硫的物理性質和化學性質,了解二氧化硫的主要用途突破難點從氧化還原反應的角度掌握二氧化硫的化學性質并理解其漂白性學習任務一:硫的性質必備知識·導學[引入]硫是一種重要的非金屬元素,也是人類最早認識的化學元素之一,自然界中游離態(tài)的硫一般存在于火山口附近或地殼的巖層中。1.硫單質的物理性質俗稱顏色狀態(tài)溶解性水酒精CS2硫黃黃色晶體難溶微溶易溶2.從結構分析硫單質的化學性質(1)氧化性(2)還原性[現(xiàn)象]硫在空氣中安靜地燃燒,發(fā)出淡藍色火焰;在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的藍紫色火焰。[注意]燃燒得到的氧化產物均為SO2,即硫與氧氣反應,不論氧氣是否足量、濃度如何,其一步反應都只能生成SO2,不能生成SO3。(3)既有氧化性又有還原性如硫與熱的NaOH溶液反應,根據(jù)學到的氧化還原反應知識分析反應產物,并寫出反應的化學方程式:氧化劑與還原劑氧化產物還原產物SNa2SO3Na2S化學方程式:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。[思考](1)實驗室中若不小心打破水銀溫度計,應如何處理?提示:Hg與S常溫下即可反應得到HgS。因此,實驗室中若不小心打破水銀溫度計,灑落的Hg可用硫粉來處理。(2)試管內壁上附有硫單質,應如何清洗除去?提示:用二硫化碳(CS2)或熱的NaOH溶液洗滌除去。判對錯·通教材判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)自然界中不存在游離態(tài)的硫單質。 (×)提示:火山口和地殼巖層中存在硫單質。(2)硫是一種黃色的能溶于水的晶體。 (×)提示:硫難溶于水。(3)硫在空氣中的燃燒產物是SO2,在純氧中的燃燒產物是SO3。 (×)提示:硫在空氣中和在純氧中燃燒的產物都是二氧化硫,不可能生成三氧化硫。(4)類比Fe與Cl2反應生成FeCl3,推測Fe與S反應生成Fe2S3。 (×)提示:硫單質的氧化性較弱,與變價金屬反應時一般生成低價態(tài)金屬硫化物,則鐵與硫共熱反應只能生成硫化亞鐵,不能生成三硫化二鐵。(5)硫與金屬或非金屬反應時均作氧化劑。 (×)提示:硫與金屬反應時作氧化劑;硫與非金屬性比它強的非金屬單質(如O2等)反應時作還原劑。核心要點·歸納1.硫的氧化性和還原性2.硫單質性質的易錯點(1)由于S的氧化性不是很強,與變價金屬反應時,生成低價態(tài)金屬硫化物(如Cu2S、FeS)。(2)硫單質與O2反應時所得產物與O2的量的多少無關,硫和O2反應不可能直接生成SO3。微點撥·拓教材硫單質既具有氧化性,又具有還原性,與濃硫酸、濃硝酸及強堿(氫氧化鈉溶液,前面已講)均可以發(fā)生氧化還原反應,反應的化學方程式為①硫與濃H2SO4反應:S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O②硫與濃HNO3反應:S+6HNO3(濃)H2SO4+6NO2↑+2H2O學力診斷·測評1.據(jù)我國古代第一部藥物學專著《神農本草經(jīng)》記載:“石硫黃(即硫黃)能化金銀銅鐵,奇物?！彼卯a物不可能是 ()A.Au2SB.Ag2SC.CuSD.FeS【解析】選C。S單質的氧化性比較弱,只能將金屬氧化為低價態(tài)的物質,所以S分別與Au、Ag、Fe反應時依次生成Au2S、Ag2S、FeS,A、B、D正確;S氧化Cu應該生成低價的Cu2S,C項錯誤。2.(2024·淄博高一檢測)下列有關單質硫的說法正確的是 ()A.硫是一種黃色晶體,質脆,微溶于CS2B.硫位于元素周期表的第三周期第ⅤA族C.單質硫既有氧化性,又有還原性D.單質硫燃燒時,氧氣少量時生成SO2,氧氣足量時可生成SO3【解析】選C。A.硫是一種黃色晶體,質脆,微溶于酒精,易溶于CS2,A錯誤;B.硫位于元素周期表的第三周期第ⅥA族,B錯誤;C.硫與金屬單質、氫氣等反應時,作氧化劑,硫與活潑非金屬單質氧氣反應時,作還原劑,C正確;D.單質硫燃燒時,無論氧氣的量如何,都只生成SO2,D錯誤?！狙a償訓練】1.東漢魏伯陽在《周易參同契》中對汞有如下描述:“得火則飛,不見埃塵。鬼隱龍匿,莫知所存。將欲制之,黃芽為根。”這里的“黃芽”是指()A.硫B.銅C.鐵D.金【解析】選A。液態(tài)的金屬汞受熱易變成汞蒸氣,在常溫下,汞能與硫反應生成硫化汞(HgS),從而防止其變成汞蒸氣?！包S芽”指呈黃色的硫,故A項正確。2.下列關于硫的說法不正確的是 ()A.單質硫既有氧化性,又有還原性B.硫在空氣中的燃燒產物是二氧化硫C.銅與硫反應生成黑色的硫化銅D.硫與氫氣反應的氧化劑是硫【解析】選C。硫與金屬單質、氫氣等反應時,作氧化劑,硫與活潑非金屬單質氧氣反應時,作還原劑,故A正確;硫在空氣中的燃燒產物是二氧化硫,故B正確;硫與銅反應生成硫化亞銅,故C錯誤;硫與金屬單質、氫氣等反應時,作氧化劑,故D正確。學習任務二:二氧化硫的性質及應用必備知識·導學1.二氧化硫的物理性質和毒性顏色氣味毒性密度溶解性無色有刺激性氣味有毒比空氣大易溶于水2.二氧化硫的化學性質(1)從物質分類的角度分析SO2的化學性質[結論]二氧化硫屬于酸性氧化物。[思考]能否用澄清石灰水鑒別CO2和SO2,為什么?提示:不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中,均產生白色沉淀;足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中現(xiàn)象都是先變渾濁后變澄清。(2)從元素化合價變化角度分析SO2的化學性質①SO2的還原性a.催化氧化b.與氯水反應c.與酸性高錳酸鉀溶液反應②二氧化硫的氧化性(3)SO2的特性——漂白性實驗裝置現(xiàn)象溶液先變紅,振蕩后褪色,再加熱后溶液顏色恢復紅色[思考]氯氣和二氧化硫都能使品紅溶液褪色,褪色原理是否相同?若將等物質的量的氯氣和二氧化硫氣體混合后漂白能力是否會增強?提示:不同,氯氣使品紅溶液褪色是因為氯氣與水反應生成的次氯酸具有強氧化性,可以將有色物質氧化成無色物質,此過程是不可逆的,而二氧化硫使品紅溶液褪色是SO2能與某些有色物質生成不穩(wěn)定無色物質,此過程是可逆的。若將等物質的量的氯氣和二氧化硫氣體混合,在溶液中發(fā)生反應SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,從而失去漂白能力。3.可逆反應4.SO2的用途(1)漂白紙漿、毛、絲等。(2)用于殺菌消毒,還是一種食品添加劑。[注意]SO2有毒,若殘留量超標,會對人體健康有害。要嚴格按照國家標準規(guī)定合理使用。判對錯·通教材判斷下列說法是否正確,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)SO2既有氧化性又有還原性。 (√)提示:SO2中硫的化合價為+4價,是硫元素的中間價態(tài),所以SO2既有氧化性又有還原性。(2)可用澄清石灰水檢驗SO2氣體。 (×)提示:二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁,所以不能用澄清石灰水來檢驗SO2氣體。(3)將SO2通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液先變紅后褪色。 (×)提示:SO2是酸性氧化物,溶于水顯酸性,只能使紫色石蕊溶液變紅。(4)二氧化硫作紙漿漂白劑的過程中沒有發(fā)生化學變化。 (×)提示:二氧化硫作紙漿漂白劑的過程中,二氧化硫和有色物質化合生成無色物質,發(fā)生了化學變化。(5)SO2可漂白紙漿,不可用于殺菌、消毒。 (×)提示:SO2具有漂白性能用于漂白紙漿,同時二氧化硫也可少量添加入葡萄酒中起殺菌、消毒作用。核心要點·歸納1.二氧化硫的化學性質[注意]SO2使溴水褪色,表現(xiàn)還原性;使含有酚酞的NaOH溶液褪色,表現(xiàn)其酸性氧化物的性質;使品紅溶液褪色,表現(xiàn)其漂白性。2.二氧化硫與二氧化碳鑒別方法試劑現(xiàn)象與結論品紅溶液使品紅溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2酸性KMnO4溶液使酸性KMnO4紫紅色溶液褪色的是SO2,無變化的是CO2溴水(或氯水)使溴水(或氯水)褪色的是SO2,無變化的是CO2氫硫酸產生黃色渾濁的是SO2,無變化的是CO2微點撥·拓教材常見漂白劑的漂白原理及特點類型吸附型氧化型化合型物質活性炭氯氣、漂白粉(液)、次氯酸二氧化硫漂白原理吸附漂白利用次氯酸的強氧化性進行漂白與有色物質化合生成不穩(wěn)定的無色物質變化類別物理變化化學變化化學變化漂白特點不可逆加熱恢復原色能漂白的物質一般用于溶液漂白可漂白所有有機色質具有選擇性,如品紅、棉、麻、草等學力診斷·測評1.下列變化可以說明SO2具有漂白性的是 ()A.SO2通入溴水中,溴水褪色B.SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中,溶液的紫紅色褪去C.SO2通入品紅溶液中,溶液的紅色褪去D.SO2通入滴有酚酞的氫氧化鈉溶液中,溶液的紅色褪去【解析】選C。二氧化硫氣體通入溴水或酸性高錳酸鉀溶液中,溶液褪色,體現(xiàn)了二氧化硫的還原性,A、B錯誤;二氧化硫使品紅溶液褪色,體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性,C正確;滴有酚酞的氫氧化鈉溶液呈紅色,通入SO2后發(fā)生反應:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,溶液的紅色褪去,體現(xiàn)了SO2是酸性氧化物的性質,D錯誤。2.如圖是檢驗某無色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖,按要求回答下列問題:(1)B中加入的試劑是_________,作用是________________________。

(2)C中加入的試劑是_____________,作用是____________________。

(3)D中加入的試劑是_________,作用是________________________。

(4)實驗時,C中應觀察到的現(xiàn)象是____________________。

【解析】一定要理解題意是檢驗氣體成分,檢驗二氧化硫用品紅溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,檢驗二氧化碳用澄清石灰水;在檢驗二氧化碳之前,必須除盡二氧化硫,因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁。C裝置的作用是除去SO2并檢驗SO2是否除盡,所以酸性KMnO4溶液顏色變淺,但不能褪成無色,若褪成無色則不能證明二氧化硫已除盡。答案:(1)品紅溶液檢驗SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并檢驗SO2是否除盡(3)澄清石灰水檢驗CO2(4)酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無色[方法引導]檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程SO2和CO2都能使澄清石灰水變渾濁,檢驗二者同時存在的一般流程為流程設計檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2選用試劑品紅溶液酸性KMnO4溶液品紅溶液澄清石灰水預期現(xiàn)象褪色褪色不褪色變渾濁【注意】有時為簡化裝置,可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置,試劑選用較濃的酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象是酸性KMnO4溶液顏色變淺,但不褪成無色?！狙a償訓練】SO2有毒,但葡萄酒中都含有一定量的SO2,起到殺菌和抗氧化的作用。下列說法錯誤的是 ()A.葡萄酒中的SO2對人體無害,是因為它的含量很少B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因為它具有較強的還原性C.從紅葡萄酒的顏色判斷,其中含有的SO2沒有漂白性D.將葡萄酒倒入酒杯中搖一搖,可以減少其中SO2的含量【解析】選C。SO2有毒,但葡萄酒中SO2的含量在食品添加劑使用標準的規(guī)定范圍內,故葡萄酒中的SO2對人體無害,A項正確;SO2具有較強的還原性,故能起到抗氧化作用,B項正確;SO2具有漂白性,但只能漂白某些有色物質,C項錯誤;將葡萄酒倒入酒杯中搖一搖,壓強減小,氣體溶解度減小,D項正確。學情檢測·素養(yǎng)達標1.在焙燒黃鐵礦、金精礦及煉金所產生的廢氣中含有SO2氣體,其中的SO2可用氨水吸收,這體現(xiàn)了SO2的 ()A.氧化性 B.還原性C.漂白性 D.酸性氧化物的性質【解析】選D。氨水為堿性溶液,SO2與水反應生成亞硫酸,則工業(yè)廢氣中的SO2可用氨水吸收,這體現(xiàn)了SO2的酸性氧化物的性質,答案選D。2.如圖是有關二氧化硫性質的實驗裝置圖,下列說法正確的是 ()A.a中紫色石蕊先變紅后褪色B.b中品紅溶液褪色,加熱后又恢復紅色C.c中氫硫酸溶液出現(xiàn)黃色渾濁,體現(xiàn)SO2的還原性D.d中溴水褪色,體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性【解析】選B。二氧化硫溶于水變?yōu)閬喠蛩?亞硫酸顯酸性,能使紫色石蕊變紅,但二氧化硫不能漂白石蕊,因此a中紫色石蕊變紅,不褪色,故A不符合題意;b中品紅溶液褪色,由于二氧化硫的漂白是暫時性漂白,加熱后又恢復紅色,故B符合題意;c中氫硫酸溶液出現(xiàn)黃色渾濁,二氧化硫中硫化合價降低,體現(xiàn)SO2的氧化性,故C不符合題意;d中溴水褪色,二氧化硫與溴水發(fā)生氧化還原反應,體現(xiàn)了二氧化硫的還原性,故D不符合題意。3.(2024·德州高一檢測)木炭粉在加熱條件下與濃硫酸反應生成CO2和SO2,某同學用如圖所示的裝置設計一個實驗,驗證木炭粉在加熱條件下反應產生的各種產物。(1)寫出甲中反應的化學方程式:_______________________________。

在此反應中硫酸體現(xiàn)_____________性。按氣流由左向右流向,A接G,H接C,D接F,E接C,D接B連接上述裝置(裝置可重復使用)。