化学必修 第二册第一节 硫及其化合物第1课时导学案

这是一份化学必修 第二册第一节 硫及其化合物第1课时导学案，共14页。学案主要包含了硫的氧化物等内容，欢迎下载使用。

硫是一种重要的非金属元素，位于元素周期表的第____周期、第____族。硫原子的最外电子层有____个电子，在化学反应中容易得到____个电子，形成____价硫的化合物。与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得电子能力相对____，而失电子能力则相对____。这也是我们在富含氧气的地表附近找到的含硫化合物中，硫常常为____价或____价，而氧为____价的原因。
第1课时 硫和二氧化硫
核心微网络
新课程标准
1.结合应用实例，了解硫的主要性质；
2．通过实验探究，认识二氧化硫的主要性质；
3．认识二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。
素养新要求
1.能从化合价认识、分析硫及其化合物的性质，从物质类别角度分析认识SO2的性质；
2．通过实验探究SO2的性质，设计实验鉴别SO2和CO2，认识SO2和CO2的性质区别。
学业基础——自学·思记·尝试
一、硫
1．认识硫元素的“位—构—性”
2.硫单质的物理性质
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质
(1)氧化性
硫和铜在加热时也能发生反应，生成硫化亚铜(Cu2S)
(2)还原性
硫在空气中燃烧，产生________火焰；在纯氧中燃烧，产生________火焰，燃烧产物为SO2，化学方程式为__________________________________。
【学而思】
1.写出下列反应的化学方程式
①Fe、Cu与氯气反应。
____________________、____________________；
②Fe、Cu与S反应。
____________________、____________________。
思考：根据上述反应，结合Cl、S的原子结构和元素周期律的相关知识，思考氯气、硫与金属反应的相似性和差异性？
2．质疑：Cl、S具有一定的相似性，类比Cl2与NaOH溶液的反应，S与NaOH溶液是否反应呢？试着写出S与NaOH溶液加热时反应的化学方程式。
3．探索：硫的应用，请你用学到的知识解释下述现象。
(1)汞有毒，实验室里不慎洒落汞(或打破水银温度计)，可撒上硫粉进行处理。
(2)利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银：用布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦，若摩擦处出现黑斑说明是真银，否则为假银。
二、硫的氧化物
1．二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
SO2水溶性实验——【实验5－1】
现象：液面迅速________，pH试纸变________。
结论：SO2________溶于水，在通常状况下，1体积水可以溶解约________体积SO2，水溶液呈________性。
(2)化学性质——多重性
①研究角度一：物质类别的角度——酸性氧化物。
与H2O反应：________________________。
可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。
特点：
ⅰ.同一条件：正反应和逆反应发生的条件相同。
ⅱ.同时进行：正反应和逆反应共存，用“⇌”表示。
ⅲ.反应物与生成物共存，反应物不可能完全转变成生成物，反应不彻底，反应物的转化率达不到100%。
【应用尝试】
作为酸性氧化物SO2与CO2类似，仿照CO2的反应，写出下列化学方程式。
a．与碱性氧化物反应(如CaO)：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
b．与碱反应：
少量SO2＋澄清石灰水：
_____________________________________(现象：________________)
过量SO2＋澄清石灰水：
_____________________________________(现象：________________)
②研究角度二：化合价的角度——氧化性与还原性。
a．还原性(与O2)：____________________________________；
b．氧化性(与H2S)：____________________________________。
③研究角度三：特殊性的角度——漂白性。
SO2的漂白实验——【实验5－2】
a．现象：振荡后溶液红色________，再加热溶液________。
b．结论：SO2具有________作用，它能与某些有色物质生成________的无色物质，这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色，因此，SO2的漂白作用具有可逆性。
状元随笔 SO2气体与H2S气体混合，生成淡黄色固体；SO2溶液与H2S溶液混合，生成淡黄色沉淀。
(3)SO2的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。
②用于________。
③食品________。
(4)SO2的实验室制备
原理：Na2SO3＋H2SO4(70%)===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
采用固液不加热装置，向上排空气法收集，用NaOH溶液进行尾气吸收，且需防倒吸。
【注意】
为什么选用质量分数70%的H2SO4?
(5)SO2的检验
①无干扰因素
a．漂白性：SO2 eq \(――→,\s\up7(品红溶液)) 褪色 eq \(――→,\s\up7(△)) 恢复红色
b．还原性：SO2 eq \(――――――――――――――→,\s\up7(KMnO4/H＋、溴水、Fe2(SO4)3溶液)) 溶液颜色变浅或褪去
②SO2和CO2同时存在
由于SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程：
检验SO2⇒除去SO2⇒检验SO2已除尽⇒检验CO2
③SO2和SO3同时存在
由于SO3与水完全反应生成H2SO4，SO2与水部分反应生成H2SO3，因此先将混合气体通入BaCl2溶液中检验SO3，再将气体通过品红溶液检验SO2。
2．三氧化硫(SO3)
三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下：
注意：标准状况下SO3为无色固体。
【学而思】
1.探索：SO2的还原性，根据以下实验现象并结合氧化还原反应规律，写出下列反应的离子方程式。
①SO2通入氯水中，氯水颜色变浅。
________________________________________________________________________。
②SO2通入氯化铁溶液中，溶液颜色由棕黄色变为浅绿色。
________________________________________________________________________。
2．质疑：氯气和二氧化硫都能使品红溶液褪色，原理是否相同？若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体混合后漂白能力是否会增强？
[即学即练]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)自然界中不存在游离态的硫单质。( )
(2)S能氧化Fe，使Fe生成＋3价铁的化合物。( )
(3)S在空气中燃烧生成SO2，在过量的纯O2中燃烧生成SO3。( )
(4)SO2和CO2可用澄清石灰水鉴别。( )
(5)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。( )
(6)SO2的水溶液存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应。( )
2．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述：“得火则飞，不见埃尘。鬼隐龙匿，莫知所存。将欲制之，黄芽为根。”这里的“黄芽”是指( )
A．硫 B．铜
C．铁 D．金
3．下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S ⑥FeCl2 ⑦CS2 ⑧H2S
A．②⑤⑧ B．①④⑥
C．③④⑦ D．④⑥⑦
4．关于SO2的说法中，不正确的是( )
A．使某些有色物质褪色
B．无色，有刺激性气味，无毒
C．既有氧化性，又有还原性
D．既可溶于水，又可与水反应
5．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是( )
A．饱和食盐水 B．NaOH溶液
C．足量澄清石灰水 D．饱和碳酸氢钠溶液
6．判断下列有关SO2性质的叙述不正确的是________(填序号)。
(1)能使澄清石灰水变浑浊。
(2)能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
(3)能使品红溶液褪色。
(4)通入BaCl2溶液生成白色沉淀。
(5)通入足量的NaOH溶液中再加BaCl2溶液产生白色沉淀，该沉淀能溶于盐酸。
(6)1 ml二氧化硫与足量水反应生成1 ml亚硫酸。
核心素养——合作·探究·分享
目标1 SO2的检验与净化——SO2、CO2的性质区别
例1. 下列溶液中，不能鉴别CO2、SO2气体的是( )
①石灰水 ②稀硝酸 ③KMnO4溶液 ④溴水
⑤酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑥品红溶液
A．①⑤ B．②③④⑤⑥
C．只有① D．③④
[提升1] 某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分，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：该气体为CO2。
猜想2：该气体为SO2。
猜想3：________________。
为了验证猜想，该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入。
(1)B中应该装________(填字母)。
A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4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的成分为
________________________________________________________________________。
状元随笔 SO2和CO2的鉴别方法
1．化学方法
(1)利用SO2的漂白性：能使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。
(2)利用SO2的还原性：能使酸性高锰酸钾溶液或氯水、溴水、碘水褪色的是SO2，不能使它们褪色的是CO2。
(3)利用SO2的氧化性：通入氢硫酸中产生浅黄色沉淀的是SO2。
(4)利用SO2能发生反应产生BaSO4沉淀：通入FeCl3和BaCl2的混合溶液或Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀的是SO2。
2．物理方法
(1)根据气味鉴别：有刺激性气味的气体是SO2，无气味的是CO2。
(2)根据溶解性鉴别：同温同压下，将两种气体充满相同的试管，分别倒置于水槽中，试管内进水多的是SO2。

关键能力
SO2与CO2的性质比较
状元随笔 1. CO2中混有SO2影响CO2的鉴别，应先除去SO2，再鉴别。
2．除去CO2中的SO2的常用方法是使混合气体通过饱和的NaHCO3溶液或使混合气体先通过足量的溴水或酸性KMnO4溶液(吸收SO2)，再通过品红溶液(检验SO2是否除尽)，最后通过浓硫酸。
目标2常见漂白剂的漂白原理
例2. 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(H＋)、石蕊试液褪色
B．能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
[提升2] 下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A．①②④ B．②③⑤
C．②④⑤⑥ D．③④⑥
关键能力
常见漂白剂的漂白原理比较
学考评价——夯实·测控·演练
1．(双选)火山爆发涉及硫的反应，下列关于硫的说法不正确的是( )
A．试管内壁附着的硫可用酒精溶解除去
B．硫粉与铜粉混合加热反应生成Cu2S
C．单质硫既有氧化性，又有还原性
D．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
2．下列说法正确的是( )
A．硫单质常存在于火山喷口附近
B．进行SO2性质探究实验时，多余的SO2应排到实验室外
C．SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
D．硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3
3．将SO2通入显红色的酚酞溶液中，发现红色消失，主要原因是SO2( )
A．有漂白性 B．有还原性
C．有氧化性 D．溶于水中显酸性
4．已知2FeSO4 eq \(=====,\s\up7(高温)) Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )
A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊溶液先变红后褪色
C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀
D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境
5．下列离子方程式正确的是( )
A．向NaOH溶液中通入少量的SO2
SO2＋OH－===HS
B．向氯水中通入少量的SO2
Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋S
C．将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中
2H＋＋C===H2O＋CO2↑
D．将SO2通入到BaCl2溶液中
SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋
6．如图所示，将SO2通入下列不同溶液中，实验现象与所得结论不正确的是( )
7.如图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答：
(1)⑥中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(2)⑤的作用是______________，反应的离子方程式为__________________________。
(3)填表格：
练后感悟
(1)二氧化硫的三种“褪色”：
①二氧化硫能使品红褪色表现漂白性；
②使溴水、氯水及酸性高锰酸钾溶液褪色体现还原性；
③使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色说明其水溶液呈酸性。
(2)检验SO2气体的方法是将气体通入品红溶液，溶液褪色后加热又恢复到红色。
(3)SO2、氯水都有漂白性，若将等物质的量的SO2、Cl2同时通入有色溶液中，溶液不褪色，因为发生反应Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，失去漂白性。
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
三 ⅥA 6 2 －2 较弱 较强 ＋4 ＋6 －2
第1课时 硫和二氧化硫
学业基础
一、
1．三 ⅥA 弱
2．硫黄 黄色晶体 难 微 易
3．(1)H2＋S eq \(=====,\s\up7(△)) H2S (2)淡蓝色 蓝紫色 S＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) SO2
【学而思】
1．①2Fe＋3Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2FeCl3 Cu＋Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) CuCl2
②Fe＋S eq \(=====,\s\up7(△)) FeS 2Cu＋S eq \(=====,\s\up7(△)) Cu2S
提示：氯气、硫与金属反应均作氧化剂，氯气的氧化性强于硫，氯气能将变价金属氧化成高价态，硫能将变价金属氧化成低价态。
2．提示：反应；类比Cl2，根据氧化还原反应的规律，S与NaOH发生歧化反应，3S＋6NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
3．(1)提示：汞与硫粉在常温时反应生成了HgS。
(2)提示：Ag和S在摩擦时反应产生Ag2S黑斑。
二、
1．(1)无色 刺激性 大 易 有 上升 红 易 40 酸
(2)①SO2＋H2O⇌H2SO3
【应用尝试】
a．SO2＋CaO===CaSO3
b．Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O 变浑浊
Ca(OH)2＋2SO2===Ca(HSO3)2 先变浑浊，后变澄清
②a.2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3
b．SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
③a.褪色 恢复红色 b．漂白 不稳定
(3)②杀菌、消毒 ③添加剂
【注意】
提示：制取SO2的原理是强酸制弱酸，若使用98%的硫酸，则电离出的H＋浓度太小，若使用稀硫酸则生成的SO2易溶于水，不利于收集SO2。
2．SO3＋H2O===H2SO4 CaO＋SO3===CaSO4
Ca(OH)2＋SO3===CaSO4＋H2O
【学而思】
1．提示：①Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋S
②2Fe3＋＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Fe2＋＋S
2．提示：不同，氯气使品红溶液褪色是因为氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，可以将有色物质氧化成无色物质，此过程是不可逆的，而二氧化硫使品红溶液褪色是可逆的。若将等物质的量的氯气和二氧化硫气体混合，在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。
[即学即练]
1．答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2．解析：液态的金属汞受热易变成汞蒸气，在常温下，汞能与硫反应生成硫化汞(HgS)，从而防止其变成汞蒸气，“黄芽”指呈黄色的硫黄，故A项正确。
答案：A
3．解析：硫氧化性较弱，与变价金属反应一般生成低价的金属硫化物；Fe与Cl2反应一般生成FeCl3。
答案：B
4．答案：B
5．解析：CO2和SO2都能与NaOH溶液和石灰水反应，都不与饱和食盐水反应；因为H2SO3的酸性强于H2CO3，故可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2气体。
答案：D
6．解析：(1)正确，SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O。(2)正确，SO2＋H2O⇌H2SO3，H2SO3使蓝色石蕊试纸变红。(3)正确，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。(4)不正确，由于盐酸酸性强于亚硫酸，不发生复分解反应。(5)正确，SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，Na2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NaCl，BaSO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋SO2↑。(6)不正确，1 ml SO2不能完全反应。
答案：(4)(6)
核心素养
[例1] 解析：SO2和CO2都是酸性气体，都能使澄清的石灰水变浑浊，但SO2气体具有漂白性、还原性和氧化性，②⑤中通入SO2有遇空气变红棕色的气体生成且⑤中还有白色沉淀生成，所以只有①不能鉴别二者。
答案：C
[提升1] 解析：要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在，若存在并除尽，因为SO2的存在对CO2的验证有干扰，再验证CO2是否存在。
答案：该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B (2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2
[例2] 解析：这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。要正确解答本题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。A选项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因其漂白性，SO2不能使指示剂褪色，所以A选项错误；B选项正确，因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属吸附型，漂白粉、Na2O2属氧化型；D选项也不正确，等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力。
答案：B
[提升2] 解析：新制氯水、臭氧、双氧水、过氧化钠都是因为具有强氧化性，可以使品红褪色；SO2是因为与品红化合成不稳定的无色物质；活性炭由于具有吸附作用使品红褪色。
答案：C
学考评价
1．答案：AD
2．解析：SO2不与BaCl2溶液反应，C错误；硫不论在空气中燃烧，还是在纯氧中燃烧其产物均是SO2。
答案：A
3．解析：酚酞显红色说明溶液中存在显碱性的物质，而二氧化硫溶于水后显酸性，可将碱性物质中和，而使酚酞褪色。
答案：D
4．解析：点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排除装置中的空气，避免空气中氧气的干扰，A项正确；装置乙不能检验分解产生的SO2，产物中有SO3会对SO2的检验造成干扰，并且SO2只能使石蕊溶液变红，B项错误；SO3易溶于水，当混合气体经过乙时，SO3会被吸收，所以想要检验SO3，应该把乙和丙的位置互换，C项错误；装置丁中应该用NaOH溶液，D项错误。
答案：A
5．解析：A应为SO2＋2OH－===S＋H2O；C应为2HC＋SO2===S＋2CO2↑＋H2O；D不反应。
答案：B
6．解析：SO2有漂白性，使品红溶液褪色，表现了SO2的漂白性，A正确。SO2与H2S反应生成单质S，该反应中SO2中＋4价S元素被还原生成0价的单质S，二氧化硫被还原，作氧化剂，B正确。酸性KMnO4溶液能够氧化SO2，导致溶液褪色，表现了SO2的还原性，C错误。将二氧化硫通入含有酚酞的氢氧化钠溶液中，红色溶液褪色，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，溶液碱性减弱，说明SO2的水溶液呈酸性，D正确。
答案：C
7．解析：Na2SO3能与H2SO4发生复分解反应；H2SO3是酸，能使石蕊试液变红色；SO2具有漂白作用，可使品红溶液褪色；SO2具有氧化性，能与还原性气体H2S发生反应，生成S：2H2S＋SO2===2H2O＋3S；SO2具有还原性，能将氯水还原为无色的HCl：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。SO2是酸性气体，可被NaOH等碱性溶液吸收，反应生成盐和水。
答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑
(2)吸收过量的SO2，防止污染环境 SO2＋2OH－===S＋H2O
(3)
硫元素位置
原子结构示意图
非金属性
主要化合价
第________周期
第________族
比氧
____
－2、＋4、＋6
俗称
色、态
溶解性
______
________
________溶于水，________溶于酒精，________溶于CS2
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
____
气体
______
比空气
________
________
溶于水
____毒
SO2
CO2
相同点
常温下都是气体
密度均大于空气
溶于水后的溶液均可导电
酸性氧化物，都能使澄清石灰水变浑浊，气体过量时又变澄清
Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2
Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
不同点
有刺激性气味，有毒
无味，无毒
易溶于水
可溶于水
具有还原性，能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化
无还原性
具有漂白性，能使品红溶液褪色
没有漂白性
酸性：H2SO3>H2CO3
类型
漂白原理
漂白特点
变化
类型
举例
氧化型
漂白剂具有强氧化性，因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色
褪色后不会恢复原色
化学
变化
HClO、Na2O2、O3、H2O2等
化合型
漂白剂与某些有色物质发生化合反应而使其褪色
一定条件下发生分解，又恢复原色
化学
变化
SO2
吸附型
某些固体物质具有疏松多孔的结构，能吸附有色物质
——
物理
变化
活性炭等
选项
溶液
现象
结论
A
品红溶液
红色溶液褪色
SO2有漂白性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫红色溶液褪色
SO2有漂白性
D
滴有酚酞的NaOH溶液
红色溶液褪色
SO2的水溶液呈酸性
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
②
③
④
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
溶液变红色
SO2水溶液显酸性
②
溶液褪色
漂白性
③
溶液变浑浊
氧化性
④
氯水褪色
还原性