高中化学人教版必修1学案第四章 第三节 第一课时 二氧化硫和三氧化硫.docx
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高中化学人教版必修1学案第四章第三节第一课时二氧化硫和三氧化硫
第三节
硫和氮的氧化物
第一课时
二氧化硫和三氧化硫
[课标要求]
1．了解硫在自然界的存在形态。
2．掌握SO2的化学性质及检验方法；学会设计实验验证SO2的还原性及漂白性。
3．了解SO3的主要性质。
1.二氧化硫的三种“褪色”表现的性质
（1）SO2能使品红溶液褪色表现漂白性。
（2）SO2使溴水、氯水及酸性KMnO4溶液褪色体现还原性。
（3）SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色说明其水溶液呈酸性。
2．熟记四个重要化学方程式
2SO2＋O22SO3
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
1．硫元素的存在
（1）游离态：
存在于火山喷口附近或地壳的岩层中。
（2）化合态
2．物理性质
俗称
色态
溶解性
硫黄
黄色晶体
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2
3．化学性质
（1）还原性：
与氧气反应的化学方程式为S＋O2
SO2。
（2）氧化性：
与铁反应的化学方程式为Fe＋S
FeS。
[特别提醒] 硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。
如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3。
1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）硫元素在自然界中不仅有游离态存在，还有化合态存在（√）
（2）试管壁上附着的硫黄用酒精洗涤即可（×）
（3）硫在空气中燃烧生成SO2，在纯氧中燃烧生成SO3（×）
2．下列化合物能由两种单质直接化合生成的是（ ）
A．Fe2S3 B．CuS
C．SO3D．SO2
解析：
选D 硫与铁、铜反应分别生成FeS、Cu2S，A、B错误；S与O2反应时生成SO2而不是SO3。
1．二氧化硫
（1）物理性质
颜色
气味
毒性
溶解性
密度
无色
刺激性气味
有毒
易溶于水
比空气大
（2）化学性质
①具备酸性氧化物的通性，写出下列反应的化学方程式：
a．与H2O反应：
SO2＋H2OH2SO3；
b．与足量NaOH溶液反应：
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
②具有漂白性。
SO2能与某些有色物质生成不稳定的无色物质，而使其褪色。
③具有还原性。
SO2与O2反应的化学方程式为2SO2＋O2
2SO3。
（3）用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；
②用于杀菌消毒。
2．三氧化硫
三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：
[特别提醒]
（1）SO2的漂白原理与氯水不同，其原理是SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质，加热后，无色物质分解为原来的物质和SO2。
（2）SO2能漂白品红、鲜花等有机色素，不能漂白酸碱指示剂，如酚酞、石蕊等。
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图装置进行实验。
（已知：
Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O）
[问题思考]
1．装置B中的实验现象是什么？
说明SO2具有什么性质？
提示：
品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性。
2．装置C中的实验现象是什么？
说明SO2具有什么性质？
提示：
酸性KMnO4溶液的紫红色褪色，说明SO2具有还原性。
3．装置D中NaOH溶液的作用是什么？
写出反应的离子方程式。
提示：
吸收多余的SO2，以防污染环境。
SO2＋2OH－===SO
＋H2O。
1．SO2和CO2的鉴别方法
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都会消失，故不能用澄清石灰水[或Ba（OH）2]鉴别SO2和CO2。
通常用以下方法鉴别。
试剂
操作
现象与结论
品红溶液
将气体分别通入品红溶液中
品红溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2
酸性KMnO4溶液
将气体分别通入酸性KMnO4溶液中
KMnO4紫红色溶液褪色的是SO2，无变化的是CO2
溴水（或氯水）
将气体分别通入溴水（或氯水）中
溴水（或氯水）褪色的是SO2，无变化的是CO2
氢硫酸
将气体分别通入氢硫酸溶液中
产生黄色浑浊的是SO2，无变化的是CO2
2．检验CO2、SO2同时存在的实验设计流程
流程设计
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2是否除尽⇒检验CO2
选用
试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
实验
现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
3．二氧化硫与氯水漂白性的比较
（1）原理比较
氯水
SO2
漂白原理
HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成稳定的无色物质
SO2跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质
反应类型
氧化还原反应
化合反应
特点
具有不可逆性，久置不恢复原色
具有可逆性，久置能恢复原色
应用范围
适用于几乎所有的有机色质
仅适用于品红、有色的毛发、丝绸、纸浆、草帽辫等
（2）应用举例
1．下列反应中，SO2表现了还原性的是（ ）
A．SO2＋H2OH2SO3
B．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
C．2SO2＋O2
2SO3
D．SO2＋CaO===CaSO3
解析：
选C A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质，C项SO2发生了氧化反应，表现了还原性。
2．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是（ ）
①石灰水 ②H2S溶液 ③KMnO4溶液 ④氯水
⑤品红溶液
A．①②③ B．②③④
C．除①以外D．全部
解析：
选C SO2和CO2都属于酸性氧化物，他们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解生成酸式盐，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。
所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。
[三级训练·节节过关]
1．下列关于SO2和SO3的叙述正确的是（ ）
A．通常条件下，都是无色气体，都易溶于水
B．都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸
C．都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现
D．都能跟碱溶液反应
解析：
选D 通常条件下，SO3是无色液体，SO2溶于水生成H2SO3，其为弱酸。
SO2能使品红溶液褪色，加热时红色复现，SO3则不能，但SO2和SO3都是酸性氧化物，都能跟碱反应，故D项正确。
2．当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时，常发现其成分中含有少量SO2。
下列关于SO2的说法正确的是（ ）
A．SO2属于非法添加剂，不该添加到葡萄酒中
B．SO2具有还原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C．SO2具有还原性，不能用浓硫酸干燥
D．SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色，体现了它的漂白性
解析：
选B A项，葡萄酒中的少量二氧化硫可以防腐、除杂、抗氧化，少量的二氧化硫对人体是无害的，可以添加到葡萄酒中，错误；B项，因为二氧化硫中硫元素为＋4价，有还原性，可以抗氧化，正确；C项，二氧化硫和硫酸中硫元素是相邻价态，不能发生氧化还原反应，能用浓硫酸干燥，错误；D项，二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了二氧化硫的还原性，不是漂白性，错误。
3．下列反应中，能说明SO2是酸性氧化物的是（ ）
A．SO2＋Na2O===Na2SO3
B．SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
C．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO
D．SO2＋H2O2===H2SO4
解析：
选A 酸性氧化物的通性是可与碱反应生成盐和水，可与碱性氧化物反应生成盐等。
Na2O是碱性氧化物，与SO2反应生成Na2SO3，说明SO2是酸性氧化物，A项正确；B、C、D项是氧化还原反应，其中B项中SO2被还原，说明SO2具有氧化性，C、D项中SO2被氧化，说明SO2具有还原性，与题意不符。
4．下列说法正确的是（ ）
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B．能使品红褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，所以盐酸也有漂白性
解析：
选B A项，SO2能使品红溶液褪色，利用了其漂白性，使溴水、高锰酸钾溶液褪色，利用其还原性，SO2不能使石蕊溶液褪色，错误；B项，使品红溶液褪色的可能是SO2、Cl2、H2O2、O3等，正确；C项，活性炭具有吸附性，SO2利用其和有色物质的结合，漂白粉和过氧化钠利用其氧化性，原理不同，错误；D项，是盐酸和NaOH发生中和反应，错误。
5．用下图所示实验装置进行SO2性质的探究实验。
（1）装置A中发生反应的离子方程式为________________________，G装置的作用________________________________________________________________________。
（2）简述检查该装置气密性的方法_______________________________________
________________________________________________________________________。
（3）能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为_______和________（用字母表示），观察到的现象依次是
_______________________、_______________________。
（4）若要证明酸性：
H2CO3>H2SiO3，则应观察到的实验现象有________________________________________________________________________。
解析：
（1）A中浓硫酸与亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体和水，反应的离子方程式为HSO
＋H＋===SO2↑＋H2O；SO2属于污染空气的气体，不能排放到大气中，空气中的CO2气体也会和F中的Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，所以G装置的作用是吸收尾气，防止CO2进入F。
（3）SO2能与溴水发生反应，化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，S元素由＋4价升高到＋6价，体现了SO2的还原性，SO2能与Na2S发生反应，化学方程式为SO2＋2Na2S＋2H2O===3S↓＋4NaOH，该反应SO2中的硫元素由＋4价降低到0价，体现了SO2的氧化性，则能够证明SO2具有还原性、氧化性的实验装置依次为C和B，观察到的现象依次是C中溴水褪色，B中出现淡黄色沉淀。
（4）D装置能生成CO2，根据“强酸制弱酸”原理，CO2和SO2都能和Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀，需要先验证SO2被除去，然后再验证酸性H2CO3>H2SiO3，所以若要证明酸性：
H2CO3>H2SiO3，则应观察到的实验现象有E中品红不褪色，F中出现浑浊。
答案：
（1）HSO
＋H＋===SO2↑＋H2O 吸收尾气，防止CO2进入F
（2）G中加水至没过导管口，微热A中圆底烧瓶，若G中有气泡产生，停止加热，冷却后导管末端形成一段水柱，说明气密性良好
（3）C B C中溴水褪色 B中出现淡黄色沉淀
（4）E中品红不褪色，F中出现浑浊
1．下列叙述正确的是（ ）
A．无色有刺激性气味的气体一定是SO2
B．使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2
C．二氧化硫在空气中燃烧生成三氧化硫
D．SO3是一种酸性氧化物
解析：
选D A中也可以是HCl；B中也可以是SO2，C中反应没有条件（加热450℃，催化剂）不能生成SO3。
2．绿色植物是空气天然的“净化器”，研究发现，1公顷柳杉每月可以吸收160kgSO2。
下列物质中不能用于吸收空气中的SO2的是（ ）
A．AlCl3 B．CaO
C．NaOHD．NH3·H2O
解析：
选A SO2属于酸性氧化物，能够跟碱性氧化物或碱发生反应而被吸收。
3．二氧化硫能使品红褪色，说明二氧化硫具有（ ）
A．还原性B．氧化性
C．酸性D．漂白性
解析：
选D 二氧化硫能使品红褪色，说明二氧化硫具有漂白性。
4．下列变化不属于化学变化的是（ ）
A．SO2使品红溶液褪色
B．氯水使有色布条褪色
C．活性炭使红墨水褪色
D．H2O2水溶液使染料褪色
解析：
选C A、B、D都是通过发生化学反应使有色物质褪色。
而C是通过活性炭的吸附作用将有色物质吸附从而使颜色褪去，为物理变化。
5．下列物质能将品红氧化使品红溶液褪色的是（ ）
①活性炭 ②过氧化钠 ③氯水 ④二氧化硫 ⑤臭氧
A．①②③④⑤B．②③④⑤
C．②③④D．②③⑤
解析：
选D 活性炭具有吸附性，不是氧化性，①错误；过氧化钠具有强氧化性，能把品红溶液氧化而褪色，②正确；氯水具有强氧化性，能把品红溶液氧化而褪色，③正确；二氧化硫使品红溶液褪色的原理不是氧化，④错误；臭氧具有强氧化性，能把品红溶液氧化而褪色，⑤正确。
6．能与SO2气体起反应，但无沉淀产生的是（ ）
①溴水 ②Ba（OH）2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液 ⑤稀H2SO4 ⑥H2S ⑦Na2SO3溶液
A．①B．①④⑤
C．④⑥⑦D．①④⑦
解析：
选D 有关反应为
①Br2＋2H2O＋SO2===2HBr＋H2SO4
②SO2＋Ba（OH）2===BaSO3↓＋H2O
③SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O
④SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2
⑤SO2＋H2SO4―→不反应
⑥SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
⑦H2O＋SO2＋Na2SO3===2NaHSO3
对照题意，符合条件的有①④⑦，故答案为D。
7．向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是（ ）
A．BaSO4B．Fe2（SO4）3
C．BaSO3D．S
解析：
选A Fe2（SO4）3不是沉淀，排除B项。
题中隐含的条件为：
该白色沉淀不溶于酸，可以排除C项。
由Fe3＋有氧化性，SO2有还原性，两者可发生氧化还原反应，硫元素化合价升高，生成的SO
与Ba2＋结合成BaSO4，根据该题的隐含信息，可写出下列化学方程式：
2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl，BaCl2＋H2SO4===BaSO4＋2HCl。
8．下列实验报告记录的实验现象正确的是（ ）
解析：
选C SO2溶于水生成H2SO3，溶液呈酸性，通入酚酞溶液中无明显现象。
通入品红溶液中，品红褪色；c中SO2被氯水氧化为SO
，生成硫酸钡白色沉淀，同时因Cl2的消耗，溶液变无色。
d中SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3，再转化为BaSO3白色沉淀。
9．某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。
该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1：
_______________________________________________________________；
猜想2：
_______________________________________________________________；
猜想3：
_______________________________________________________________。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按下图所示装置，将气体从a端通入，则：
（1）B中应该装________试剂（填编号）。
A．NaCl溶液 B．KMnO4酸性溶液
C．盐酸D．澄清石灰水
（2）A中品红溶液的作用是_______________________________________________。
（3）D中澄清石灰水的作用是_______________________________________________。
通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
（4）由上述现象该小组同学确认该气体为____________________________。
解析：
SO2和CO2在某些性质方面较相似，如都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则浑浊都可消失，但SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化，且SO2可使品红溶液褪色，而CO2不具备这些性质，可利用差异性鉴别CO2的存在与否。
答案：
气体为CO2 气体为SO2 气体为CO2和SO2的混合气体
（1）B
（2）检验该气体中是否含有SO2 （3）检验该气体中是否含有CO2 （4）CO2和SO2的混合气体
10．某化学兴趣小组为了探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
（2）实验过程中，装置B、C中产生的现象分别是______________、__________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）尾气可采用________溶液吸收。
解析：
（1）根据仪器的特征，该仪器是蒸馏烧瓶；亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、SO2和水，化学方程式为Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
（2）酸性高锰酸钾有强氧化性，酸性高锰酸钾溶液能被二氧化硫还原而褪色，说明二氧化硫有还原性；SO2的氧化性能将S2－氧化成S，则实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是溶液由紫红色变为无色、无色溶液中出现黄色浑浊，这些现象分别说明SO2具有的性质是还原性和氧化性；装置B中发生反应的离子方程式为5SO2＋2MnO
＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋。
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但加热褪色后的品红溶液，溶液的颜色能复原，所以探究SO2与品红作用的可逆性的实验操作及现象是品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色。
（4）该实验的尾气是SO2，SO2用NaOH溶液吸收。
答案：
（1）蒸馏烧瓶 Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnO
＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋ （3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 （4）NaOH
1．有关亚硫酸的下列叙述中，不正确的是（ ）
A．亚硫酸是SO2的水溶液，显酸性，溶质是SO2
B．亚硫酸不稳定，容易分解为H2O和SO2
C．亚硫酸具有漂白性，能够使品红溶液褪色
D．亚硫酸对人体有害，所以用SO2漂白过的食品不能食用
解析：
选A 亚硫酸的溶质是H2SO3不是SO2。
2．下列装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是（ ）
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
紫色石蕊溶液
溶液变红后不褪色
SO2有酸性，没有漂白性
解析：
选B SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现其还原性，A项错误；SO2为酸性氧化物，能与NaOH溶液反应，2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O（或NaOH＋SO2===NaHSO3），但无明显现象，C项错误；SO2不能漂白石蕊溶液，D项错误。
3．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．①②B．①③
C．②③D．②④
解析：
选C 尽管潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有强的氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们将发生如下反应：
Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。
这样两者等物质的量混合，会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色。
而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀BaSO4。
4．下列四种有色溶液与SO2作用，均能褪色，其实质相同的是（ ）
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A．①④B．①②③
C．②③④D．②③
解析：
选D 酸性KMnO4溶液、溴水遇SO2褪色，均因发生氧化还原反应所致；SO2与NaOH溶液反应：
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，碱性减弱，故酚酞由红色变为无色。
5．下图是一检验气体性质的实验装置。
向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液无变化，而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞K，则品红溶液褪色。
据此判断气体X和洗气瓶内液体Y可能是（ ）
选项
A
B
C
D
X
CO
SO2
CO2
Cl2
Y
浓H2SO4
NaHCO3
饱和溶液
Na2SO3
溶液
NaHSO3
饱和溶液
解析：
选B CO和CO2不具有漂白性，A、C选项被排除；B选项，当关闭活塞时SO2与NaHCO3溶液起反应生成CO2，使石灰水变浑浊，SO2被吸收，不能使品红褪色；D选项，当关闭活塞时，Cl2与NaHSO3发生反应，NaHSO3被氧化成NaHSO4，不产生SO2，石灰水不变浑浊。
6．如下图，利用培养皿探究SO2的性质。
实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。
下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是（ ）
选项
实验现象
解释
A
BaCl2溶液变浑浊
SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液变浑浊
SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
解析：
选A 在Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，发生复分解反应产生SO2。
A项，SO2遇BaCl2溶液假如可以发生反应：
BaCl2＋SO2＋H2O===BaSO3↓＋2HCl，由于酸性HCl>H2SO
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