高中化学人教版必修第二册硫及其化合物《讲义教师版》.docx

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高中化学人教版必修第二册硫及其化合物《讲义教师版》

硫及其化合物

知识集结

知识元

硫的理化性质

知识讲解

（一）存在形式：

1.游离态：

火山口附近或地壳的岩石

2.化合态：

硫化物和硫酸盐，如硫铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、石膏（CaSO4‧2H2O）、芒硝（Na2SO4‧10H2O）

（二）物理性质及化学性质

1．物理性质：

黄色晶体，俗称硫黄，质脆，易研成粉末。

不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2.

2.化学性质：

由于硫原子最外层有6个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6，以下是常见的硫化物。

化合价

-2

0

+4

+6

物质

类别

FeS、Na2S、

HgS、H2S

S

SO2、H2SO3、

Na2SO3、NaHSO3 

SO3、H2SO4、

NaHSO4、Na2SO4 

可见，硫单质的处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。

∙ 氧化性：

与绝大多数金属反应

Fe+SFeS  2Cu+SCu2S（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）

与非金属反应：

H2+SH2S（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。

  化学方程式：

S+O2SO2 

③ 自身氧化还原反应  3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O

例题精讲

硫的理化性质

例1.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

【答案】C

【解析】

题干解析:

A.硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，故A错误；

B.硫是淡黄色固体，故B错误；

C.硫在空气中燃烧生成二氧化硫，故C正确；

D.硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫，故D错误．

例2.下列关于硫的叙述中，正确的是（　　）

A．硫的非金属性较强，故只能以化合态存在于自然界中

B．能与Cu、Fe、O2等物质反应，S作氧化剂

C．硫燃烧得SO3，可以制得硫酸

D．S与Cu反应生成Cu2S，而不能生成CuS

【答案】D

【解析】

题干解析:

A、自然界中硫元素可以以游离态形式存在，如火山口处有硫单质，故A错误；

B、硫与金属Cu、Fe反应表现氧化性，与氧气反应表现还原性，故B错误；

C、硫燃烧只能得到二氧化硫，不能生成三氧化硫，二氧化硫催化氧化反应生成三氧化硫，故C错误；

D、硫单质的氧化性较弱，和变价金属反应生成低价化合物，则S与Cu反应生成Cu2S，而不能生成CuS，故D正确；

例3.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

【答案】C

【解析】

题干解析:

A、硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，故A错误；

B、硫是淡黄色固体，故B错误；

C、硫在空气中燃烧生成二氧化硫，故C正确；

D、硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在催化剂、加热条件下反应生成三氧化硫，故D错误．

例4.下列元素在一定条件下能实现“单质

氧化物

氧化物

酸”直接转化的是（　　）

A．硅

B．硫

C．铁

D．铝

【答案】B

【解析】

题干解析:

A．硅不是变价元素，故A错误；

B．硫是变价元素，硫被氧气氧化生成二氧化硫，在一定条件下，二氧化硫能被氧气氧化生成三氧化硫，三氧化硫是酸性氧化物，所以能和水反应生成酸，故B正确；

C．铁是变价金属元素，但铁的氧化物不和水反应，故C错误；

D．铝不是变价元素，故D错误；

例5.下列物质不能通过化合反应直接制得的是（　　）

A．SO2

B．H2SiO3

C．CuCl2

D．Fe﹙OH﹚3

【答案】B

【解析】

题干解析:

A.单质硫和氧气化合得到二氧化硫，能通过化合反应直接制得，故A错误；

B.二氧化硅和水不反应，硅酸不能通过化合反应直接制得，故B正确；

C.金属铜在氯气中燃烧生成氯化铜能通过化合反应直接制得，C错误；

D.氢氧化亚铁可以和氧气、水之间反应生成氢氧化铁，能通过化合反应直接制得，故D错误；

例6.下列关于硫及其化合物的叙述，正确的是（　　）

A．硫黄是一种易溶于水的黄色晶体

B．SO2的水溶液显酸性

C．SO2是黄色易溶于水的有毒气体

D．SO2不稳定，极易转化为SO3

【答案】B

【解析】

题干解析:

A.硫单质是一种难溶于水的黄色固体，故A错误；

B.二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离出氢离子，溶液呈酸性，故B正确；

C.二氧化硫是无色易溶于水的有毒气体；，故C错误

D.二氧化硫需要催化剂加热或浮尘催化发生反应生成三氧化硫，故D错误；

当堂总结

二氧化硫和三氧化硫

知识讲解

SO2的理化性质

（一）二氧化硫的物理性质

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     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）实验探究

实验操作

实验现象

结论

SO2的水溶性

试管中液面上升，并充满试管。

SO2的易溶于水

酸性氧化物的性质

滴加紫色石蕊溶液后，溶液变为红色。

SO2水溶液呈酸性

SO2的漂白性

滴加品红溶液后，溶液变为红色，振荡后溶液褪色。

加热后试管中的溶液又呈红色。

SO2具有的漂白性，与有色物质结合成不稳定无色物质

（三）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）

扩展：

改反应属于可逆反应。

可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应可用“

”表示。

（2）与碱反应：

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O ; SO2＋NaOH====NaHSO3

（SO2+2NaOH===Na2SO3+H2ONa2SO3+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   SO2+Na2O  

Na2SO3

（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。

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

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。

（四）SO2的污染

酸雨：

空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6

（五）SO2的用途

①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。

②用于杀菌消毒等。

③用于工业制备三氧化硫

SO3的性质

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16.83oC，沸点44.8oC。

2．化学性质：

属于酸性氧化物，是H2SO4的酸酐；S元素为+6价，处于最高价态，只有氧化性。

①与水反应，放热：

SO3 +H2O=H2SO4

②与碱性氧化物反应：

CaO+SO3=CaSO4

③与碱反应：

Ca（OH）2 +SO3=CaSO4+H2O 

3．工业上制取硫酸的原理：

S→SO2→SO3→H2SO4

SO3 +H2O=H2SO4

例题精讲

二氧化硫和三氧化硫

例1.下列有关二氧化硫说法中正确的是（　　）

A．二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长，可在葡萄酒中微量添加

B．二氧化硫能使品红褪色，加热后不恢复到红色

C．二氧化硫使酸性高锰酸钾褪色，体现了二氧化硫的漂白性

D．二氧化硫属于碱性氧化物，可以用NaOH溶液吸收

【答案】A

【解析】

题干解析:

A．二氧化硫具有较强的还原性，故常用作葡萄酒的抗氧化剂，所以二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长，故A正确；

B．二氧化硫能使品红褪色，加热后恢复到红色，故B错误；

C．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是氧化还原反应，是还原性，而不是漂白性，故C错误；

D．二氧化硫属于酸性氧化物，可以用NaOH溶液吸收生成盐和水，故D错误；

例2.将SO2气体分别通入下列四种溶液中，有关现象及结论的说法正确的是（　　）

A．试管①中有淡黄色沉淀生成，说明SO2有氧化性

B．试管②中溶液褪色，说明SO2有漂白性

C．试管③中能产生白色沉淀，说明SO2有酸性

D．试管④中溶液颜色变浅，说明SO2有还原性

【答案】D

【解析】

题干解析:

A．SO2与与氯水发生氧化还原反应不产生淡黄色沉淀，故A错误；

B．试管②中溶液褪色，因为SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应，表现了SO2的还原性，故B错误；

C．SO2与BaCl2溶液不反应，试管③中不能产生白色沉，故C错误；

D．SO2与氯化铁溶液反应，二氧化硫被氧化生成生成硫酸，铁离子被还原生成亚铁离子，溶液颜色变浅，说明SO2有还原性，故D正确；

例3.下列溶液中：

①澄清石灰水②氯化钡溶液③KMnO4溶液④溴水⑤酸化的Ba（NO3）2溶液⑥品红溶液⑦湿润的蓝色石蕊试纸⑧三氯化铁溶液⑨浓硫酸，不能用来区别SO2和CO2气体的是（　　）

A．①②⑦⑨

B．①③⑧

C．①④⑤

D．③④⑤⑥

【答案】A

【解析】

题干解析:

①二者均能使澄清石灰水变浑浊，不能区别，故选；

②二者与氯化钡溶液均不反应，现象相同，不能区别，故选；

③二氧化硫能被高锰酸钾氧化而褪色，二氧化碳不反应，现象不同，可区别，故不选；

④二氧化硫与溴水发生氧化还原反应而褪色，二氧化碳不反应，现象不同，可区别，故不选；

⑤二氧化硫与酸化的Ba（NO3）2溶液生成硫酸钡沉淀，二氧化碳不反应，现象不同，可区别，故不选；

⑥二氧化硫具有漂白性，使品红褪色，而二氧化碳不能，现象不同，可区别，故不选；

⑦二者均使湿润的蓝色石蕊试纸变红，现象相同，不能区别，故选；

⑧三氯化铁溶液与二氧化硫发生氧化还原反应，颜色变化，而与二氧化碳不反应，现象不同，可区别，故不选；

⑨二者与浓硫酸均不反应，现象相同，不能区别，故选A；

例4.由下列仪器组成一套制取SO2并验证它具有氧化性、还原性与漂白性的装置（图中铁架台、铁夹等省略）．提示：

装置①用于制备H2S；装置③中E管气体向上流出．

②，④，⑤装置中所用试剂只能从以下物质中选用：

浓硫酸、溴水、双氧水、品红溶液、烧碱溶液、澄清石灰水．

（1）连接仪器时，导管的连接顺序为（从左到右接）：

J接    ，    接    ，H接D，    接    ，    接I．

（2）装置②用以检验SO2的还原性，所盛试剂是       ，该反应的离子方程式          ，装置④中所盛试剂是       ；装置⑤中所盛试剂是         ，目的是          ．

（3）写出装置⑥中制备SO2气体所发生的化学方程式：

（4）如果在装置③的反应中氧化产物比还原产物多32g，则参加反应的氧化剂的体积（标准状况下）是       ，反应过程转移的电子数目为       ．

【答案】

C；B；G；F；A；E；

溴水；SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣；品红溶液；NaOH溶液；吸收尾气，避免污染环境；

Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O；

22.4L；4NA

【解析】

题干解析:

A

（1）根据题意实验目的及装置特点可知，装置②③④是检验二氧化硫性质的，其中②④是课检验二氧化硫的漂白性和还原性，③用硫化氢检验二氧化硫的氧化性，所以导管的连接顺序为：

J接C、B接G、H接D、F接A、E接I，

故答案为：

C；B；G；F；A；E；

（2）装置②用来检验二氧化硫的还原性，所盛试剂为溴水，反应方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣；装置④中盛放的试剂最好是品红，装置⑤中所盛试剂最好是氢氧化钠溶液，目的是吸收尾气，避免污染环境，

故答案为：

溴水；SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣；品红溶液；NaOH溶液；吸收尾气，避免污染环境；

（3）亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：

Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O；

（4）装置③的反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O氧化产物和还原产物都是S，且二者物质的量之比为2：

1，氧化产物比还原产物多32g，则氧化产物比还原产物多的物质的量为

=1mol，当氧化产物比还原产物多1mol时参加反应的二氧化硫的体积=

=22.4L，转移电子的物质的量=

=4NA，

故答案为：

22.4L；4NA．

例5.下列溶液中能用来区别SO2和CO2气体的是（　　）

①石灰水 ②H2S溶液  ③酸性KMnO4  ④氯水 ⑤品红溶液   ⑥紫色石蕊试液．

A．①②③⑤

B．①⑥

C．①

D．②③④⑤

【答案】D

【解析】

题干解析:

①二者均与石灰水反应生成白色沉淀，不能鉴别，故不选；

②H2S溶液与二氧化硫反应生成沉淀，二氧化碳不反应，可鉴别，故选；

③SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应而褪色，二氧化碳不能，可鉴别，故选；

④SO2和氯水发生氧化还原反应而褪色，二氧化碳不能，可鉴别，故选；

⑤二氧化硫可使品红溶液褪色，二氧化碳不能，可鉴别，故选；

⑥均为酸性氧化物，均使紫色石蕊试液变红，不能鉴别，故不选；

当堂总结

漂白性总结：

具有漂白性的物质

物质

HClO、O3、H2O2、Na2O2

SO2

木炭

原理

将有色物质氧化分解

与有色物质结合生成无色物质

将有色物质的分子吸附在其表面

实质

氧化还原反应

非氧化还原反应

物理吸附

效果

永久性

暂时性

暂时性

范围

可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色

可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色

可吸附某些有色物质的分子

二氧化硫的制备

知识讲解

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。

∙制备装置：

固体和液体不加热制备气体的装置

∙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。

例题精讲

二氧化硫的制备

例1.由下列仪器组成一套制取SO2并验证它具有氧化性、还原性与漂白性的装置（图中铁架台、铁夹等省略）．提示：

装置①用于制备H2S；装置③中E管气体向上流出．

②，④，⑤装置中所用试剂只能从以下物质中选用：

浓硫酸、溴水、双氧水、品红溶液、烧碱溶液、澄清石灰水．

（1）连接仪器时，导管的连接顺序为（从左到右接）：

J接    ，    接    ，H接D，    接    ，    接I．

（2）装置②用以检验SO2的还原性，所盛试剂是       ，该反应的离子方程式          ，装置④中所盛试剂是       ；装置⑤中所盛试剂是         ，目的是          ．

（3）写出装置⑥中制备SO2气体所发生的化学方程式：

（4）如果在装置③的反应中氧化产物比还原产物多32g，则参加反应的氧化剂的体积（标准状况下）是       ，反应过程转移的电子数目为       ．

【答案】

C；B；G；F；A；E；

溴水；SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣；品红溶液；NaOH溶液；吸收尾气，避免污染环境；

Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O；

22.4L；4NA

【解析】

题干解析:

A

（1）根据题意实验目的及装置特点可知，装置②③④是检验二氧化硫性质的，其中②④是课检验二氧化硫的漂白性和还原性，③用硫化氢检验二氧化硫的氧化性，所以导管的连接顺序为：

J接C、B接G、H接D、F接A、E接I，

故答案为：

C；B；G；F；A；E；

（2）装置②用来检验二氧化硫的还原性，所盛试剂为溴水，反应方程式为SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣；装置④中盛放的试剂最好是品红，装置⑤中所盛试剂最好是氢氧化钠溶液，目的是吸收尾气，避免污染环境，

故答案为：

溴水；SO2+Br2+2H2O═4H++2Br﹣+SO42﹣；品红溶液；NaOH溶液；吸收尾气，避免污染环境；

（3）亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，反应方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：

Na2SO3+H2SO4（浓）═Na2SO4+SO2↑+H2O；

（4）装置③的反应为SO2+2H2S=3S↓+2H2O氧化产物和还原产物都是S，且二者物质的量之比为2：

1，氧化产物比还原产物多32g，则氧化产物比还原产物多的物质的量为

=1mol，当氧化产物比还原产物多1mol时参加反应的二氧化硫的体积=

=22.4L，转移电子的物质的量=

=4NA，

故答案为：

22.4L；4NA．

例2.如图制取SO2并验证SO2性质的装置图

已知Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O

（1）①中为紫色石蕊试液，实验现象为         ,实验证明SO2是      气体

（2）②中为红色品红溶液，现象为           ,证明SO2有       性

（3）④为紫红色高锰酸钾，实验现象为          , 证明SO2有       性．

（4）⑤的作用             , 反应方程式            ．

【答案】

溶液变红；酸性

褪色；漂白；

紫红色褪去；还原；

吸收多余SO2，防止污染环境；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O．

【解析】

题干解析:

（1）二氧化硫为酸性氧化物与水反应生成亚硫酸，亚硫酸电离产生氢离子，溶液显酸性，遇石蕊显红色，

故答案为：

溶液变红；酸性；

（2）二氧化硫与品红化合生成无色物质，能使品红溶液褪色，故二氧化硫具有漂白性，

故答案为：

褪色；漂白；

（3）酸性KMnO4具有强氧化性，溶液颜色为紫色，SO2中+4价S具有还原性，二氧化硫通入酸性高锰酸钾中发生2KMnO4+5SO2+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，该反应中二氧化硫为还原剂，具有还原性，发生氧化反应，导致酸性KMnO4溶液褪色，

故答案为：

紫红色褪去；还原；

（4）二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，二氧化硫酸性氧化物能够与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，所以可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，反应的化学方程式为：

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，

故答案为：

吸收多余SO2，防止污染环境；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O．

当堂总结

浓硫酸的性质

知识讲解

（一）硫酸的物理性质

纯硫酸是无色油状的液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出大量的热。

（二）黑面包实验

实验操作：

在烧杯中盛有一定量蔗糖，向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌。

实验现象：

蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出刺激性气味的气体。

反应方程式：

 （蔗糖）

（三）硫酸的化学性质

（1）吸水性：

（可以是混合气体中的水蒸气，也可以是结晶水合物中的结晶水）

（2）脱水性：

浓硫酸可以使有机化合物中的H、O元素按H2O的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子。

如：

 ，所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。

3.强氧化性：

a.冷的浓硫酸使Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。

b.活泼性在H后的金属也能反应（氧化还原反应）。

c.与非金属反应：

d.能与其他还原性物质反应

例题精讲

浓硫酸的性质

例1.将下列性质的番号，填入各小题后面对应的括号中：

A．脱水性；B．强酸性；C．二元酸；D．强氧化性；（E）吸水性

（1）将胆矾放入装有浓H2SO4的干燥器中，过一段时间胆矾变白色。

（    ）    

（2）NaOH与H2SO4反应，可生成Na2SO4和NaHSO4这两种盐。

（    ）      

（3）在烧杯中放入蔗糖，滴入浓H2SO4变黑，并产生大量气体。

（    ）

（4）在稀HNO3中放入铝片就产生NO。

 （ ）

（5）在稀H2SO4中放入铝片就产生H2。

（    ）

（6）在冷浓HNO3中放入铝片没明显现象。

（    ）

（7）浓H2SO4敞口久置会增重。

（    ）

（8）用稀硫酸清洗金属表面的氧化物。

（ ）

（9）浓硫酸与金属铜的反应。

（ ）

（10）实际生产中，浓硫酸可用钢瓶贮运。

（ ）

【答案】

（1）E  

（2）C  （3）A．D  （4）B．D  （5）B

（6）D  （7）E  （8）B     （9）BD   （10）D

【解析】

题干解析:

例2.下列有关浓硫酸的说法中，正确的是（　　）

A．稀释时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中，