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第一节　硫和二氧化硫
第1课时　硫和二氧化硫
第五章　化工生产中的重要非金属元素
一、硫
1．在元素周期表中的位置
硫元素位于元素周期表的第 周期、第 族，原子结构示意图为
。与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得电子能力相对较 。在化合物中，氧常常为 价，而硫常常为
价或 价。与同周期的氯元素相比，硫原子半径比氯原子半径 ，硫原子得电子能力比氯原子 ，硫元素的非金属性比氯元素 。
三
ⅥA
弱
－2
＋4
＋6
大
弱
弱
2．硫的物理性质
俗称 色、态 质地 溶解性
晶体 质脆，易研成粉末 难溶于水，微溶于 ，易溶于
硫黄
黄色
酒精
二硫化碳
3.硫的化学性质
(1)从两个维度认识硫的化学性质
硫的化学性质比较活泼，从物质类别和元素价态两个维度认识其化学性质：
(2)硫与金属、非金属的反应(写出反应的化学方程式)
(3)硫与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液)
化学方程式为 ，S既表现
性，又表现 性。此反应可用于除去试管内黏附的 。
氧化
还原
S
二、二氧化硫
1．物理性质及探究
(1)物理性质
颜色、状态 气味 密度 溶解性
气体 有刺激性
气味 比空气的密度 易溶于水；通常情况下，1体积的水可以溶解约 体积的SO2
无色
大
40
(2)实验探究SO2在水中的溶解性(实验51)
实验操作
实验现象 试管内液面 ，pH试纸变成 色
实验结论 SO2易溶于水，所得溶液呈 性
上升
红
酸
2．化学性质
(1)从两个维度认识SO2的化学性质
①SO2具有酸性氧化物的化学通性(物质类别)。
②SO2具有氧化性和还原性(元素价态)。
(2)认识SO2的漂白性
实验操作 实验现象 实验分析
①用试管取2 mL溶有SO2的水溶液，向其中滴入1～2滴品红溶液，振荡，观察溶液的颜色变化 品红溶液 SO2与品红反应生成了无色物质
②加热试管，注意通风，再观察溶液的变化 加热后，溶液恢复 加热时无色物质分解，溶液恢复原来的颜色
褪色
红色
(3)SO2的重要用途
①工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等。
②SO2可用于 ，还是一种食品添加剂。
三、三氧化硫
1．SO3的物理性质
SO3是一种无色固体(标准状况下)， 于水。
2．SO3的化学性质
SO3是 性氧化物，具有 性氧化物的通性。写出下列反应的化学方程式：
杀菌消毒
易溶
酸
酸
(1)SO3与水反应： 。
(2)SO3与碱反应[如Ca(OH)2]： 。
(3)SO3与碱性氧化物反应(如CaO)： 。
(4)SO3能与某些盐溶液反应： 。
SO3＋H2O===H2SO4
SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O
SO3＋CaO===CaSO4
Na2CO3＋SO3===Na2SO4＋CO2↑
◆名师点拨
认识物质的主要角度
◆辨析比较
硫和氯气的氧化性比较
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱：HClO4>H2SO4。
(2)气态氢化物的稳定性：HCl>H2S。
(3)置换反应：Cl2＋H2S===2HCl＋S↓。
(4)Fe、Cu与S反应生成低价的化合物，与Cl2反应生成高价的化合物。
◆概念辨析
多角度认识可逆反应
(1)概念：可逆反应是在同一条件下，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。书写可逆反应的化学方程式时，要用符号“ ”表示。
正反应：反应物→生成物；
逆反应：生成物→反应物。
(2)特征：
①双向性：可逆反应分为正反应和逆反应；
②双同性：正、逆反应在同一条件下同时进行；
③共存性：在反应体系中，反应物和生成物始终共存。
◆名师点拨
SO2与碱溶液反应的规律
(1)SO2与足量碱溶液反应，生成正盐和水，例如：SO2＋2KOH===
K2SO3＋H2O。
(2)SO2与少量碱溶液反应生成酸式盐，例如：SO2＋NaOH===NaHSO3。
◆名师点拨
SO2与某些盐溶液反应的规律
(1)SO2能与某些盐(如Na2CO3、NaHCO3等)发生复分解反应。
(2)SO2能与某些盐溶液(如酸性KMnO4、FeCl3溶液等)发生氧化还原反应，符合氧化还原规律：
×
×
×
√
探究一 实验探究硫的化学性质
【实验1】在空气中加热硫粉和铁粉的混合物，可观察到下列现象。
①产生淡蓝色火焰，且生成有刺激性气味的气体。
②混合粉末变红，放出热量，最后变为黑色固体。
③不时有火星从混合物中射出。
[问题设计]
(1)请分别解释实验1中上述现象产生的原因，并写出以上三种情况对应的化学方程式。
(2)通过铁、铜分别与硫、氯气的反应，如何比较硫与氯气的氧化性强弱？
提示：铁、铜为变价金属，当与Cl2反应时，均显示较高价态，而与S反应时，均显示较低价态，因此可以得出Cl2的氧化性比S的强。
(3)能否通过单质直接化合的方法制得FeCl2和CuS
提示：不能，因为铁与氯气化合生成氯化铁，铜与硫化合生成硫化亚铜。
(1)从元素价态角度认识硫单质的化学性质
(2)硫、氯气与变价金属反应的比较
[微点拨]　(1)硫的氧化性较弱，与变价金属反应，生成低价态的金属硫化物。
(2)硫与氧气反应，无论氧气是否过量，都只生成SO2。
B
A
1．下列说法正确的是 (　　)
A．硫单质与金属铁反应生成硫化亚铁，体现了硫单质的氧化性
B．硫单质与非金属单质反应只能作还原剂
C.硫单质在空气中燃烧得到二氧化硫，在纯氧中燃烧得到三氧化硫
D．可以用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫
硫单质得电子作氧化剂，只能将金属铁氧化为＋2价，该反应中硫单质体现氧化性；硫单质与氧化性强的非金属单质(如O2)反应时化合价升高，作还原剂，但与氧化性弱的非金属单质(如H2)反应时化合价降低，作氧化剂；硫单质无论在空气中还是在纯氧中燃烧，都只得到二氧化硫；硫单质不溶于水，故不能用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。
探究二 实验探究SO2的化学性质
【实验1】取少量H2S溶液于试管中，观察溶液的颜色；然后向其中通入SO2，观察实验现象。
【实验2】取少量品红溶液于试管中，向其中通入SO2，观察溶液的颜色变化；然后用酒精灯加热试管，再观察溶液的变化。
[问题设计]
(1)实验1中产生黄色浑浊，试写出该反应的化学方程式。分别体现了含硫物质的什么性质？
提示：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；体现了SO2的氧化性，H2S的还原性。
(2)实验2中，通入SO2后品红溶液褪色，加热后溶液重新变成红色，试分析产生此现象的原因。
提示：SO2具有漂白性，能与品红生成不稳定的无色物质。该物质受热易分解，而使品红溶液重新变成红色。
(1)从物质类别和元素价态两个角度来认识SO2的化学性质
(2)几种常见的漂白剂的对比
漂白剂 SO2 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
漂白
原理 与有色物质结合生成无色物质 将有色物质氧化为无色物质 吸附有色物质
变化类型 化学变化 化学变化 物理变化
漂白剂 SO2 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、H2O2、Na2O2、O3 活性炭
是否可逆 可逆，加热或久置后恢复原来的颜色 不可逆，加热或久置后不恢复原来的颜色 —
漂白对象 有色的有机物。不能漂白指示剂 有色的有机物和指示剂 有色的有机物
[微点拨]　二氧化硫的三种“褪色”和一种“不褪色”
(1)二氧化硫能使品红溶液褪色，体现漂白性。
(2)二氧化硫能使溴水、氯水及酸性KMnO4溶液褪色，体现还原性。
(3)二氧化硫能使滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液褪色，体现其酸性氧化物的性质，说明其水溶液呈酸性。
(4)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色石蕊溶液变红色。
D
[例2] 已知：Na2SO3(s)＋H2SO4(70%)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。某化学课题小组的同学将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是 (　　)
A．a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液
B．实验时，鲜花、品红溶液、酸性KMnO4溶液均褪色，Na2S溶液出现黄色沉淀
C．此设计可证明SO2水溶液的酸性，SO2的氧化性、还原性、漂白性
D．点燃酒精灯加热，可证明SO2使KMnO4溶液褪色具有可逆性
解答本题的思路如下：
(1)分析各部分装置的作用：装置b用于制备SO2，装置c用于吸收SO2并防止倒吸。
(2)结合SO2的化学性质，推测SO2与湿润的pH试纸、鲜花、品红溶液、酸性KMnO4溶液的作用及变化。
实验时将70%硫酸滴加到Na2SO3固体中制备SO2，SO2是有毒气体，要用NaOH溶液吸收，故a、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液；反应生成的SO2会使鲜花、品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色，并与Na2S溶液反应生成S，产生黄色沉淀；湿润的pH试纸变红色，体现了SO2水溶液的酸性，酸性KMnO4溶液褪色体现了SO2的还原性，鲜花、品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，Na2S溶液出现黄色沉淀体现了SO2的氧化性；点燃酒精灯加热，品红溶液很快恢复红色，说明SO2使品红溶液褪色具有可逆性，酸性KMnO4溶液仍为无色，说明SO2使酸性KMnO4溶液褪色不具有可逆性。
(1)装置B的作用是______________。
(2)装置D可以观察到的实验现象是__________________。
(3)装置E的作用是除去多余的SO2，请写出该反应的离子方程式_____________________________________________________________。
(4)实验结束后，请设计一个实验方案，检验装置A中生成的固体产物(不考虑其他反应)：____________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
A．装置C的作用是检验SO3
B．为了让实验结果更准确，实验开始前应先通一段时间的N2，以排尽装置中的空气
C．实验操作的顺序为先组装装置，然后加入各种试剂，再检查气密性，最后点燃酒精喷灯开始实验
D．若要除去FeSO4溶液中混有的Fe2(SO4)3杂质，可向溶液中加入过量铜粉，充分反应后过滤即可
(1)装置B的作用是检验生成的水。
(2)装置D中产生黄色沉淀。
(5)装置C的作用是检验SO3；实验开始前应先通一段时间的N2，以排尽装置中的空气，防止二氧化硫被空气中的氧气氧化；实验操作的顺序为组装装置、检查气密性、加入各种试剂、点燃酒精喷灯开始实验；要除
去FeSO4溶液中混有的Fe2(SO4)3杂质，可向溶液中加入过量铁粉，Fe2(SO4)3会与铁粉反应生成FeSO4，充分反应后过滤除去铁粉，即可得到FeSO4溶液，若向溶液中加入过量铜粉，Fe2(SO4)3虽能与之反应，但会生成CuSO4这一新杂质导致纯化失败。
C
1．下列化合物不能由单质直接化合而成的是 (　　)
A.FeS B．Cu2S
C．SO3 D．FeCl3
FeS可以由Fe与S两种单质直接化合而成；Cu2S可以由Cu与S两种单质直接化合而成；S与O2两种单质直接化合生成的是SO2，SO3不能由单质直接化合而成；FeCl3可以由Fe与Cl2两种单质直接化合而成。
B
2．下列对SO2性质的预测，不是从酸性氧化物通性角度进行的是 (　　)
A．SO2能与水发生化合反应
B．SO2使酸性KMnO4溶液褪色
C．SO2能与氢氧化钠溶液反应
D．SO2能与CaO反应
SO2能与水发生化合反应生成亚硫酸，体现了酸性氧化物能与水反应生成酸的性质；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是发生了氧化还原反应，体现了SO2的还原性；SO2能与氢氧化钠溶液反应，体现了酸性氧化物能与碱反应的性质；SO2能与CaO发生化合反应，体现了酸性氧化物能与碱性氧化物反应的性质。
A
3．现有下列溶液或用品：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤品红溶液；⑥湿润的蓝色石蕊试纸。其中不能用于区别SO2和CO2的是 (　　)
A．①⑥ B．①⑤
C．②③④⑤ D．②⑤
将SO2和CO2分别通入澄清石灰水中，均产生白色沉淀，且气体过量时，溶液又变澄清，不能鉴别；将SO2通入H2S溶液中，反应产生黄色浑浊，而CO2不能产生类似现象，可以鉴别；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色而CO2不能，可以鉴别；将SO2通入溴水中，会发生反应SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，观察到溴水褪色，而CO2不能产生类似现象，可以鉴别；SO2能使品红溶液褪色而CO2不能，可以鉴别；SO2和CO2都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不会褪色，不能鉴别。
D
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、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.将等物质的量的SO2和Cl2通入溶液中，其产物仍具有漂白能力
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同
D．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
SO2能使品红溶液褪色是因为它具有漂白性，能使酸性KMnO4溶液褪色是因为它具有还原性，能使石蕊溶液变红是因为它是酸性氧化物，但不能使石蕊溶液褪色；将等物质的量的SO2和Cl2通入溶液中，会反应生成硫酸和盐酸，二者没有漂白能力；SO2使红墨水褪色体现了它的漂白性，漂白粉、Na2O2使红墨水褪色体现了它们的氧化性，活性炭使红墨水褪色体现了它的吸附性；SO2和氯水都能使品红溶液褪色，因此能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2。
5．某化学兴趣小组的同学为探究SO2的性质，用下图所示装置进行实验。请回答相关问题。
已知：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
(1)装置A中盛放Na2SO3固体的仪器的名称是__________。
(2)装置B中发生反应得到两种酸，请写出反应的离子方程式：_____________________________________________________________。
(3)以上装置中的实验表现了SO2氧化性的是________(填代号)。
(4)装置F中的NaOH溶液的作用是________________________________，反应的化学方程式为___________________________________________
_____________________________________________________________。
(5)装置E的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象：_____________________________________________________
_____________________________________________________________。
(6)装置C中的实验现象是_______________________________________
____________________。
(3)SO2与H2S发生归中反应生成S，其中SO2为氧化剂。
(4)SO2是酸性氧化物。在装置F中，使用NaOH溶液吸收SO2能防止其污染空气，该反应的化学方程式为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
(5)SO2的漂白效果不稳定，具有可逆性，对装置E中漂白后的物质加热，颜色即可恢复。
(6)酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能够氧化SO2，可观察到溶液颜色逐渐变浅，直至褪色。

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