1、硫及其氧化物 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1了解大氣污染的主要?dú)怏w、原因及影響程度和解決措施。2掌握二氧化硫的性質(zhì)，包括氧化性、還原性和漂白性。3了解硫元素的存在形式，以及硫單質(zhì)的性質(zhì)。4了解三氧化硫和硫化氫的性質(zhì)?！疽c(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、硫單質(zhì)硫及其氧化物ID: #硫的性質(zhì)】 1硫在自然界中的的存在。 游離態(tài)的硫：存在于火山口附近或地殼的巖層里。 化合態(tài)的硫：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。如硫鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）、石膏（CaSO42H2O）等。硫還存在于石油、天然氣、煤等化石燃料中。 2硫的物理性質(zhì)。單質(zhì)硫的顏色是黃色，非常脆，容易粉碎；熔點(diǎn)比較低，稍微受熱，就會(huì)熔化成液體；硫蒸氣的顏色

2、也是黃色；硫單質(zhì)的溶解性比較特殊：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2是一種有機(jī)物）。3硫的化學(xué)性質(zhì)由于硫原子最外層有6個(gè)電子，比較活潑的非金屬單質(zhì)，常見化合價(jià)為2，0，4，6，以下是常見的硫化物。化合價(jià)-20+4+6物質(zhì)類別FeS、Na2S、HgS、H2S SSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4 可見，硫單質(zhì)的處于硫元素的中間價(jià)態(tài)，硫既有氧化性又有還原性。 氧化性：與絕大多數(shù)金屬反應(yīng)Fe+SFeS 2Cu+SCu2S (與變價(jià)金屬生成低價(jià)金屬)2Na+S=Na2S (研磨會(huì)引起輕微爆炸)Hg+S=HgS (除去有毒的Hg的方法

3、)與非金屬反應(yīng)：H2+SH2S （H2S是一種臭雞蛋氣味的有毒氣體，有強(qiáng)還原性。） 還原性：與氧氣發(fā)生反應(yīng)硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色的火焰?；瘜W(xué)方程式：S+O2SO2 自身氧化還原反應(yīng)3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 要點(diǎn)二、SO2的性質(zhì)（一）二氧化硫的物理性質(zhì)狀態(tài)：氣體顏色：無色氣味：有刺激性沸點(diǎn)：10毒性：有毒密度：比空氣大 溶解度：易溶于水 在常溫、常壓下，1體積水大約能溶解40體積的SO2 。（二）二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)硫及其氧化物ID: #二氧化硫】從物質(zhì)分類角度入手，SO2是一種重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。1與CO2相似,

4、SO2具有酸性氧化物的通性（1）與H2O反應(yīng)：SO2+H2O H2SO3（亞硫酸，二元中強(qiáng)酸，只能存在于水中）（2）與堿反應(yīng)：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2NaOH=NaHSO3 （SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3） SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2（CO2, SO2均可使澄清石灰水變渾濁）（3）與堿性氧化物的作用 SO2+Na2ONa2SO3要點(diǎn)詮釋： 在煤中加入少量生石灰，用以消除SO2的污染，此方法稱為“鈣基固硫”，其反應(yīng)方程式： SO2+CaO=CaSO3

5、；2CaSO3+O22CaSO4。（4）與酸堿指示劑反應(yīng) 能使石蕊試液變紅色（5）與某些鹽反應(yīng) SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2（亞硫酸酸性強(qiáng)于碳酸） Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO32SO2具有氧化性和還原性SO2中的S元素化合價(jià)為+4價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性、也有還原性，但以還原性為主。氧化性：還原性：SO2X22H2O=H2SO42HX（ X2 ： Cl2 、 Br2 、 I2 ）5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2+2FeCl3+2H2O=H2SO4+2FeCl2+2HClSO2可以被H2O2、Na2O2、

6、HNO3、O3等多種強(qiáng)氧化劑所氧化要點(diǎn)詮釋：由于二氧化硫的還原性，在某些反應(yīng)中，不能完全類比于二氧化碳，例如將二氧化硫通入漂白粉溶液中，反應(yīng)方程式完全類比于二氧化碳寫作SO2+H2O+Ca（ClO）2=CaSO3+2HClO是錯(cuò)誤的，因?yàn)镠ClO有強(qiáng)氧化性，CaSO3有強(qiáng)還原性，二者不可能共存。3SO2的特性：漂白性SO2可以與有色的有機(jī)物生成不穩(wěn)定的無色化合物，受熱又可以分解得到原物質(zhì)，因此SO2漂白作用不持久。要點(diǎn)詮釋：SO2在日常生活中有一定用處，工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等，此外，二氧化硫還用于殺菌消毒。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

7、些不法廠商非法用來加工食品，以使食品增白等。食用這類食品對人的肝、腎臟等有嚴(yán)重?fù)p害，并有致癌作用。（三）SO2的污染酸雨：空氣中SOX和NOX隨雨水下降成為酸雨，pH5.6要點(diǎn)三、SO2制備、鑒定、干燥、除雜、用途1SO2制備反應(yīng)原理：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O說明：此反應(yīng)是應(yīng)用強(qiáng)酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（140），所以Na2SO3應(yīng)選用固體，而H2SO4宜選用較濃的溶液。制備裝置：固體和液體不加熱制備氣體的裝置凈化干燥裝置：盛放濃硫酸的洗氣瓶收集方法：向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液2SO2的鑒定：通入品紅溶液褪色，加熱后又恢復(fù)原色。濕潤的藍(lán)色石蕊試紙-

8、變紅。3SO2的干燥：濃H2SO4。4吸收SO2尾氣：可選用酸性高錳酸鉀溶液或堿液等。5SO2的用途：制H2SO4、漂白劑、殺菌、消毒。要點(diǎn)四、SO3 1物理性質(zhì)：三氧化硫又名硫酸酐，是一種無色易揮發(fā)的固體，熔點(diǎn)16.83 oC，沸點(diǎn)44.8 oC。2化學(xué)性質(zhì)：是H2SO4的酸酐；S元素為+6價(jià)，處于最高價(jià)態(tài)，只有氧化性。與水反應(yīng)，放熱： SO3 + H2O = H2SO4CaO + SO3= CaSO4 Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 + H2O 3工業(yè)上制取硫酸的原理：SSO2SO3H2SO4 SO3 + H2O= H2SO4 要點(diǎn)五、SO2與CO2性質(zhì)對比SO2CO2元素化合

9、價(jià)+4（中間價(jià)態(tài)）+4（最高正價(jià)）物理性質(zhì)氣味有刺激性氣味無味毒性有毒無毒溶解性易溶（體積比140）可溶（體積比11）化學(xué)性質(zhì)與水的反應(yīng)SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3與堿的反應(yīng)Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2與堿性氧化物反應(yīng)SO2+CaO=CaSO3CO2+CaO=CaCO3與NaHCO3溶液反應(yīng)不反應(yīng)弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C2CO還原性二氧化硫能被酸性高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化無漂白性有，不穩(wěn)定

10、無對環(huán)境的影響形成酸雨引起溫室效應(yīng)鑒別利用二氧化硫的還原性，用酸性高錳鉀溶液或溴水看是否褪色鑒別利用二氧化硫的漂白性，用品紅溶液鑒別 要點(diǎn)詮釋： 不能用通入澄清石灰水的方法來鑒別CO2和SO2，可用品紅或高錳酸鉀溶液或溴水來鑒別。要鑒別SO2和CO2混合氣體中的各種成分必須檢驗(yàn)SO2，然后除凈SO2，再通入澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。 實(shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收SO2尾氣，方程式：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。要點(diǎn)六、漂白原理比較漂白劑HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭原理具有強(qiáng)氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色與某些有色物質(zhì)化合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)吸附有色物質(zhì)特點(diǎn)不可逆，褪色后顏

11、色不再復(fù)原可逆，受熱或放置一段時(shí)間可復(fù)原-變化化學(xué)化學(xué)物理要點(diǎn)詮釋： 具有漂白作用的物質(zhì)，按其漂白原理可分為三類： （1）氧化型：即漂白劑本身是一種強(qiáng)氧化劑，它可以將有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部的“生色團(tuán)”（實(shí)際上是一種特殊化學(xué)鍵）破壞掉而使之失去原有的顏色，這種漂白是徹底的，不可逆的。此類物質(zhì)有：HClO、Na2O2、濃HNO3、H2O2等強(qiáng)氧化性物質(zhì)。 （2）加合型：即漂白劑與有機(jī)色質(zhì)內(nèi)部的“生色團(tuán)”發(fā)生反應(yīng)，使有機(jī)色質(zhì)失去原有的顏色。但是，如果受熱或其他一些因素的影響，漂白劑從有機(jī)色質(zhì)中脫離，使之又恢復(fù)原有的顏色。這種漂白是可逆的、不徹底的，如：SO2使品紅溶液褪色，加熱時(shí)又恢復(fù)原有顏色。 （3）吸附型

12、：有些物質(zhì)的固體疏松、多孔、具有較大的表面積，可以吸附一些其他有色物質(zhì)而使之失去原來顏色。如活性炭，此過程為物理過程。 注意：漂白是指使有機(jī)色質(zhì)褪色，漂白劑不一定能使無機(jī)色質(zhì)（如KMnO4、CuSO45H2O等）褪色，即使能使無機(jī)色質(zhì)褪色，也不稱漂白作用（如SO2使KMnO4溶液褪色）。二氧化硫不能漂白酸堿指示劑。能氧化酸堿指示劑而使指示劑褪色的常見物質(zhì)主要有Cl2(HClO)、濃HNO3及Na2O2，它們會(huì)使酸堿指示劑溶液先顯色后褪色?！镜湫屠}】類型一、 SO2的化學(xué)性質(zhì) 例1、下列說法正確的是（ ）。 ASO2能使KMnO4水溶液褪色 B可以用澄清石灰水鑒別SO2和CO2 C硫粉在過量的

13、純氧中燃燒可以生成SO3D少量SO2通過濃的CaCl2溶液能生成白色沉淀【答案】A 【解析】SO2中硫?yàn)?4價(jià)，具有還原性，在水溶液中SO2可以將氧化劑KMnO4還原而使溶液褪色，A對；SO2通入澄清的石灰水跟CO2通入澄清石灰水反應(yīng)現(xiàn)象類似，B錯(cuò)；通常情況下，SO2很難被氧氣氧化，只有在一定溫度和催化劑存在的條件下才反應(yīng)生成SO3，且是可逆反應(yīng)，C錯(cuò)；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比鹽酸弱，D項(xiàng)不能生成白色沉淀，D錯(cuò)。 【總結(jié)升華】SO2和CO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，特別是與澄清石灰水的反應(yīng)極為相似，注意不能用此方法鑒別CO2與SO2，SO2與CO2的最大區(qū)別在

14、于SO2有漂白性、還原性和氧化性，而CO2只有氧化性。解決有關(guān)問題時(shí)，要注意相似性方面的干擾。涉及CO2和SO2混合氣體鑒別的實(shí)驗(yàn)題，品紅溶液常要使用兩次，分別用于檢驗(yàn)SO2的存在以及證明SO2已被除盡。舉一反三：【變式1】下列現(xiàn)象說明SO2具有氧化性的是（ ）。 ASO2通入酸性高錳酸鉀溶液中使之褪色 BSO2通入石蕊試液中使之變紅 CSO2通人氯水中使之褪色 DSO2通入飽和H2S溶液中析出淺黃色沉淀【答案】D【變式2】能鑒別CO2和SO2的試劑是A品紅溶液 B澄清石灰水C紫色石蕊試液 D氯化鋇溶液和氯水混合液 【答案】AD 【解析】CO2與SO2溶于水可得碳酸和亞硫酸，均可電離出氫離子，

15、均可使紫色石蕊試劑變紅。它們與澄清石灰水均可生成白色沉淀，且過量后均可溶解。CO2與SO2在還原性方面不同。SO2具有還原性，在水溶液中可以被氯單質(zhì)氧化生成硫酸根離子而與氯化鋇生成硫酸鋇白色沉淀，而CO2不能。SO2有漂白性，CO2沒有，答案選AD。 【變式3】有一瓶無色氣體可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一種或幾種（H2S具有還原性，與氧化劑相遇可被氧化生成硫單質(zhì)），將其通入氯水，得無色透明溶液。把所得溶液分兩份：一份加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液出現(xiàn)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。從實(shí)驗(yàn)可知，原氣體中肯定有_；肯定沒有_；不能肯定是否有_

16、。 【答案】原氣體中肯定含有SO2；沒有H2S、HBr；不能確定的有CO2和HCl。 【解析】通入氯水得透明的無色溶液，肯定沒有H2S、HBr。若有HBr，則反應(yīng)生成Br2溶液呈現(xiàn)橙色，如有H2S溶液將出現(xiàn)渾濁。加入酸化的BaCl2有白色沉淀，溶液中肯定有SO42離子，則原氣體中肯定有SO2存在。SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。加入酸化的AgNO3溶液出現(xiàn)白色沉淀，可以肯定溶液中有Cl-，但不能因此而斷定有HCl的存在，因?yàn)槁人幸灿蠧l-。綜上所述，氣體中肯定含有SO2；沒有H2S、HBr；不能確定的有CO2和HCl。類型二、二氧化硫的制取例2下圖是實(shí)驗(yàn)室制取SO2并驗(yàn)證SO2的某些性質(zhì)的裝置圖，試回答： （1）在中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。 （2）中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為石蕊試液_，此實(shí)驗(yàn)證明SO2是_氣體。 （3）中的品紅溶液_，證明SO2有_。 （4）中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_，證明SO2有_性。 （5）中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_，證明SO2有_性。 （6）的作用是_，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_?！敬鸢浮浚?）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 （2）變紅 酸性 （3）褪色 漂白性 （4）變渾濁 氧化 （5）褪色 還原 （6）吸收多余的SO2，防止污染空氣 SO2+2