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第一節 硫及其化合物
第1課時：硫和二氧化硫
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
硫單質的性質
01
二氧化硫的性質及應用
02
學習目標
1.從硫元素在周期表中的位置出發，通過分析硫原子的結構特點及問題探究，了解硫單質在自然界的存在及物理性質和化學性質，培養宏觀辨識與微觀探析的化學核心素養。
2.通過實驗探究、思考交流，從硫、二氧化硫的屬類及硫元素化合價角度，了解二氧化硫的性質及主要用途，，初步建立可逆反應的概念，體會性質決定用途的核心理念。
3.通過對比分析，結合真實情境中的應用實例和實驗探究，理解SO2的酸性、漂白性及強還原性。知道三氧化硫的物理性質及化學性質，并能正確書寫相關化學方程式。
硫是重要的非金屬元素，也是人類最早認識的化學元素之一，在元素周期表中硫元素位于第三周期第ⅥA族。硫原子核外電子排布最外層電子數是6，易得到2個電子形成8電子相對穩定結構，化學性質比較活潑。而淡黃色的硫單質及含硫化合物常常被煉丹家所使用，硫單質也是黑火藥的主要成分。硫及其化合物在現代生產和生活中仍發揮著重要的作用。自然界中游離態的硫一般存在于火山口附近或巖。
硫單質的性質
硫單質的性質
任務一、認識硫原子的結構及硫單質的物理性質
學生活動1：根據硫元素在周期表中位置，思考硫原子的結構及化
合價有何特點？與氯、氧元素相比有何不同？
②硫元素的原子半徑比氯原子半徑大，硫原子得電子能力比氯原子弱，硫化氫的穩
定性比氯化氫弱。
③硫元素的非金屬性比氧元素弱，在富含氧氣的地表附近的含硫化合物中，硫常顯
＋4或＋6價，氧為－2價。
①硫位于元素周期表中的第三周期第ⅥA族，其原子結構示意圖為 ，硫原子
最外層有6個電子，在化學反應中容易得到電子，形成－2價硫的化合物。
硫單質的性質
學生活動2、閱讀教材P2頁內容，觀察圖5-1或硫粉樣品，思考硫單質
具有哪些重要的物理性質性質？并填寫下表內容。
俗稱 顏色狀態 硬度 溶解性 水 酒精 CS2
硫黃
黃色晶體
質脆、易研成粉末
難溶
微溶
易溶
【溫馨提示】因硫單質難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，因此若試管內
壁附著有單質硫時，可以用CS2洗滌除去。
對應訓練
【典例1】下列說法不正確的是(　　)
A．由于地殼的巖層里含硫及其化合物，因此火山噴出物中含有
H2S、SO2等硫的化合物
B．化石燃料直接燃燒會產生對大氣有嚴重污染的SO2氣體
C．硫在空氣中燃燒的產物是SO2，在氧氣中燃燒的產物是SO3
D．硫是一種淡黃色晶體，不溶于水，微溶于酒精
知識點：硫元素的存在及硫單質的物理性質
C
【解析】SO2轉化成SO3的條件是催化劑、加熱，而S在氧氣中燃燒只能生成SO2，不具備SO2轉化成SO3的條件。
對應訓練
【典例2】《天工開物》中篇·燔石中記載：“凡燒硫黃石，與煤礦
石同形?！惺芑鹕?，化出黃光飛走，遇盂掩住不能上飛，
則化成汁液靠著盂底，其液流入弦袋之中，其弦又透小眼流入冷
道灰槽小池，則凝結而成硫黃矣。”下列說法錯誤的是（ ）
A．硫磺的化學式為H2SO4
B．硫元素全部以化合態存在于自然界中
C．硫難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳中
D．描述制取硫的過程中涉及氧化還原反應、氣化、液化、凝固
知識點：硫元素的存在及硫單質的物理性質
B
對應訓練
【解析】硫磺的化學式為S，A選項錯誤；B．硫元素既有單質存在于火山噴發口附近及地殼的巖層中，又有化合態存在于自然界，B選項錯誤；C．硫難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳中，C選項正確；D．A．通過以上描述，由硫黃石加熱，發生氧化還原反應得硫蒸氣，冷凝為液態流入“弦袋之中”，再凝固為固態，A選項正確；答案選B。
硫單質的性質
任務二、探究硫單質的化學性質
學生活動1、閱讀教材P2頁內容，結合硫原子的結構特點，思考硫單質
具有哪些化學性質，有和規律？并寫出有關化學反應方程式。
①硫是較活潑的非金屬元素，能與許多金屬、非金屬發生反應（體現氧化性或還原性）。
②在一定條件下可與金屬Fe、Cu及H2、O2等非金屬單質反應：
Fe＋S FeS（硫化亞鐵），S是氧化劑（體現氧化性），Fe是還原劑；
2Cu＋S Cu2S（硫化亞銅），S是氧化劑（體現氧化性），Cu是還原劑；
H2＋S H2S（硫化氫），S是氧化劑（體現氧化性），H2是還原劑；
硫單質的性質
【思考】根據硫、氧、氯在周期表中的位置推測氧、氯在一定條件下
分別Fe、Cu反應的化學方程式？
S＋O2 S O2，S是還原劑（體現還原性），O2是氧化劑。
③規律：硫與變價金屬反應時生成低價態的金屬硫化物，而不是高價態。如Fe
與S反應生成FeS而不是Fe2S3，硫與氧氣反應，不論氧氣是否足量、濃度如何，
其一步反應都只能生成SO2，不能生成SO3。
氧和硫為同主族，非金屬性O>S，氧化性：O2>S，氯和硫為同周期，非金屬性
Cl>S，氧化性：Cl2>S，氯氣、氧氣在一定條件下于Fe、Cu反應的化學方程式
為：3Cl2+2Fe 2FeCl3、Cl2+Cu CuCl2;3O2+2Fe 2Fe3O4、O2+Cu CuO。
硫單質的性質
④用途：硫常用于制造硫酸、化肥、農藥、火藥、硫磺皂等，還可用于制造硫化
橡膠。
硫單質的性質
學生活動2、拓展探究：硫單質既具有氧化性，又具有還原性，請嘗試
寫出硫單質分別與濃硫酸、濃硝酸及強堿（氫氧化鈉溶液）反應的化
學方程式。據此，你對實驗室除去試管內壁附著的硫有哪些新認識？
①硫與濃H2SO4反應：S＋2H2SO4(濃) 3SO2↑＋2H2O
②硫與濃HNO3反應：S＋6HNO3(濃) H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
③與強堿的反應3S＋6NaOH 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用熱堿溶液清洗硫)
④常用兩種方法除去試管內壁附著的硫：
a.物理法：常用CS2將硫單質與其他物質分離，也可用CS2洗去試管內壁上的硫單質。
b.化學法：加氫氧化鈉溶液溶解。3S＋6NaOH 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，硫既表現
氧化性，又表現還原性。
對應訓練
【典例1】關于硫的敘述正確的是(　　)
A．硫的非金屬性較強，在自然界中只以化合態存在
B．可用水溶解過濾分離硝酸鉀和硫黃的混合物
C．硫與金屬或非金屬反應時都作氧化劑
D．硫的氧化性比氯氣強
知識點：硫單質的化學性質
B
【解析】硫在自然界中的存在形式既有化合態又有游離態；硝酸鉀易溶于水，硫黃不溶于水，用水溶解過濾可分離二者的混合物；硫與金屬、氫氣等反應時作氧化劑，硫與氧氣等反應時作還原劑；硫的氧化性比氯氣弱(硫與鐵反應生成硫化亞鐵，氯氣與鐵反應生成氯化鐵)。
對應訓練
【典例2】下列說法錯誤的是（ ）
A．殘留在試管內壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用熱的NaOH溶
液除去
B．硫單質與變價金屬反應時一般生成低價態的金屬硫化物
C．汞蒸氣有毒，實驗室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉進行處理
D．單質硫或含硫物質燃燒時，氧氣少量時生成SO2，氧氣足量時
生成SO3
知識點：硫單質的化學性質
D
【解析】硫易溶于CS2，且能與熱NaOH溶液反應生成可溶性的Na2S和Na2SO3，故A正確；硫單質具有弱氧化性，硫單質與變價金屬反應時一般生成低價態的金屬硫化物，故A正確；汞蒸氣有毒，汞和硫反應生成硫化汞，實驗室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉進行處理，故C正確；硫在氧氣中燃燒只生成SO2，故D錯誤。
二氧化硫的性質及應用
二氧化硫的性質及應用
二氧化硫的性質及應用
任務一、探究二氧化硫的性質
學生活動1、閱讀教材P2-3頁內容，觀察二氧化硫樣品，并聞氣味，
完成教材P3頁【實驗5-1】，思考二氧化硫具有哪些物理性質？
①物理性質：二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，是大氣污染物之一；
易溶于水，通常狀況下，1體積水溶解約40體積SO2。
②實驗探究：
實驗 二氧化硫溶于水（P3【實驗5-1】）
實驗裝置 圖5-2 二氧化硫溶于水
二氧化硫的性質及應用
二氧化硫的性質及應用
實驗原理
實驗用品 二氧化硫、水、試管、橡膠塞、水槽
實驗步驟 如圖5-2所示，把充滿SO2、塞有橡膠塞的試管倒立在水中，在水面下打開橡膠塞，觀察試管內液面的上升待液面高度不再明顯變化時，在水下用橡膠塞塞緊試管口，取出試管，用pH試紙測定試管中溶液的酸堿度（保留該溶液供實驗5-2使用)
實驗現象
實驗結論
實驗說明
SO2＋H2O H2SO3，
試管內液面上升，pH試紙變紅色
SO2易溶于水
1體積水可溶解40體積SO2
二氧化硫的性質及應用
學生活動2、結合教材P4頁【實驗5-2】，觀察實驗現象，分析實驗原
理，并填寫下表內容。
二氧化硫的性質及應用
學生活動2、結合教材P4頁【實驗5-2】，觀察實驗現象，分析實驗原
理，并填寫下表內容。
實驗操作 實驗現象 實驗結論
溶液顏色變紅色
SO2的水溶液顯酸性
溶液先變紅，振蕩后褪色，再加熱后溶液顏色恢復紅色
SO2具有漂白性，但生成的化合物不穩定
產生白色沉淀
SO2具有還原性，可被新制氯水氧化成SO，與Ba2＋反應生成BaSO4沉淀
二氧化硫的性質及應用
學生活動3、結合上述實驗，閱讀教材P4頁“資料卡片”內容，思考
二氧化硫具有哪些主要化學性質及用途？三氧化硫與二氧化硫同為
酸性氧化物，三氧化硫可能具有哪些性質？氫舉例說明。
①二氧化硫的化學性質：
a.酸性氧化物：與水反應SO2＋H2O H2SO3
定義：該反應在同一條件下，既能向正反應方向進行，同時又能向
逆反應方向進行的反應。
可逆反應
特點：可逆反應具有三性，即雙向性、同時性、共存性（反應物不能完全轉化為生成物，反應物和生成物共存)。
二氧化硫的性質及應用
與堿及堿性氧化物反應SO2＋2NaOH==Na2SO3＋H2O，SO2＋CaO==CaSO3
b.氧化性：SO2與H2S發生歸中反應。SO2＋2H2S==3S＋2H2O
c.還原性：SO2在一定條件下與O2反應。2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O==H2SO4
d.漂白性：二氧化硫具有漂白作用，工業上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲等。
二氧化硫的漂白作用是由于它能與某些有色物質結合而生成不穩定的無色物質。
這些無色物質容易分解而使有色物質恢復原來顏色。
此外，二氧化硫可用于殺菌消毒，還是一種食品添加劑。
二氧化硫的性質及應用
②用途：漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等；用于殺菌消毒。如在葡萄酒中添加適量 （最大使用量0.25g/L）的二氧化硫可以起到殺菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香
味等作用。
盡管二氧化硫在蜜餞、干果、食糖、果酒等食品的加工中起著重要作用，但如果使用不當就有可能造成食品中二氧化硫的殘留量超標，從而對人體健康造成不利影響。為保證消費者健康。我國在食品添加劑使用標準中規定了二氧化硫在食品中的使用范圍和最大使用量，如二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量為0.25 g/L。
食品中添加適量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如，在葡萄酒釀制過程中，葡萄汁中某些細菌的繁殖會影響發酵，添加適量的二氧化硫可以起到殺菌的作用。二氧化硫又是一種抗氧化劑，能防止葡萄酒中的一些成分被氧化，起到保質作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味。
食品中的二氧化硫
資料卡片
二氧化硫的性質及應用
③三氧化硫的性質：
a.物理性質：標準狀況下，SO3是一種無色固體，熔點（16.8℃）、沸點（44.8℃）
較低，極易溶于水生成硫酸。
b.化學性質：具有酸性氧化物的通性，與水劇烈反應生成硫酸：SO3＋H2O==H2SO4；
通入氯化鋇溶液反應：SO3＋BaCl2＋H2O==BaSO4↓＋2HCl
對應訓練
【典例1】下列說法中正確的是(　　)
A．三氧化硫極易溶于水，能與水反應生成硫酸
B．標準狀況下，1 mol三氧化硫的體積為22.4 L
C．二氧化硫在空氣中易被氧化為三氧化硫
D．三氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色
知識點：硫的氧化物性質
A
【解析】標準狀況下，三氧化硫為固態， 1 mol三氧化硫的體積不等于22.4 L；三氧化硫不具有漂白性，不能使品紅溶液褪色；在催化劑、加熱的條件下，二氧化硫才能在空氣中被氧化為三氧化硫。
對應訓練
【典例2】下列有關SO2的說法錯誤的是(　　)
A．可用澄清石灰水鑒別SO2和CO2
B．SO2能使品紅溶液褪色是因為它具有漂白性
C．將已被SO2漂白的品紅溶液用酒精燈加熱，可恢復原來的紅色
D．SO2與O2混合加熱，不能生成SO3
知識點：硫的氧化物性質
A
【解析】A項，SO2和CO2都可使澄清石灰水變渾濁，氣體過量時溶液又變澄清，錯誤；B項，SO2使品紅溶液褪色，體現了SO2的漂白性，正確；C項，SO2的漂白原理是SO2與某些有色物質結合生成不穩定的無色物質，加熱后又恢復原來的顏色，正確；D項，SO2和O2反應生成SO3，必須在加熱且有催化劑存在的條件下才能反應，正確。
二氧化硫的性質及應用
任務二、二氧化硫與氯氣的漂白性比較及鑒別
學生活動1、討論交流：根據表格內容，思考二氧化硫與氯氣的漂白性
有何不同？并完成表格內容。
氯（氣）水 SO2
漂白原理
反應類型
特點
HClO具有強氧化性，將有色物質氧化成穩定的無色物質
SO2跟某些有色物質化合生成不穩定的無色物質
氧化還原反應
化合反應
具有不可逆性，久置不恢復原色
具有可逆性，久置能恢復原色
二氧化硫的性質及應用
氯（氣）水 SO2
應用范圍
結論 適用于幾乎所有的有機色質
僅適用于品紅、有色的毛發、絲綢、紙漿、草帽辮等
③氯氣的漂白原理是氯氣溶于水生成次氯酸具有強氧化性，將有色物質氧化成無色物質而漂白，實質為氧化還原反應。加熱時不能恢復到原來的顏色，這種漂白效果是永久性的。
①SO2的漂白原理與氯水不同，SO2漂白是SO2與某些有色物質生成不穩定的無色物質。這些無色物質容易分解又使有色物質恢復原來的顏色。
②SO2雖具有漂白性，但不能漂白指示劑。因此將SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液只會變紅，不會褪色。
二氧化硫的性質及應用
學生活動2、問題探究：結合下表信息，思考SO2和CO2的鑒別方法是
什么？并完成表格內容。
①SO2和CO2都能使澄清石灰水變渾濁，若通入的氣體過量，則沉淀都會消失，故
不能用澄清石灰水[或Ba(OH)2]鑒別SO2和CO2。
②通常用以下方法鑒別SO2和CO2。
二氧化硫的性質及應用
試劑 操作 現象與結論
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
溴水(或氯水)
氫硫酸
將氣體分別通入品紅溶液中
品紅溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2
將氣體分別通入酸性KMnO4溶液中
KMnO4紫紅色溶液褪色的是SO2，無變化的是CO2
將氣體分別通入溴水(或氯水)中
溴水(或氯水)褪色的是SO2，無變化的是CO2
將氣體分別通入氫硫酸溶液中
產生黃色渾濁的是SO2，無變化的是CO2
二氧化硫的性質及應用
③檢驗CO2、SO2同時存在的實驗設計流程
流程設計 選用試劑
實驗現象
檢驗SO2 除去SO2 檢驗SO2是否除盡 檢驗CO2
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
品紅溶液
澄清石灰水
褪色
褪色
不褪色
變渾濁
對應訓練
【典例1】為了除去CO2氣體中的SO2氣體，下列儀器和藥品組合合理的是(　　)
儀器：①洗氣瓶?、诟稍锕?br/>藥品：③固態生石灰　④蘇打溶液?、菪√K打溶液
A．①⑤ B．②⑤ C．①③ D．①④
知識點：常見氣體的除雜
A
【解析】洗氣瓶必須與液態試劑對應，干燥管必須與固態試劑對應。SO2既能與NaHCO3溶液反應，又能與Na2CO3溶液反應；CO2只能與Na2CO3溶液反應，不能與NaHCO3溶液反應。
對應訓練
【典例2】下列說法正確的是(　　)
A．因為SO2具有漂白性，所以它能使品紅溶液、溴水、KMnO4(H＋)、石蕊溶液褪色
B．能使品紅溶液褪色的不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，其原理相同
D．等物質的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
知識點：常見氣體的除雜
B
對應訓練
【解析】要正確解答本題，必須清楚常見漂白劑的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因強氧化性而具有漂白性；SO2是能和有機色質化合生成無色物質；活性炭是因吸附有機色質而漂白。SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性，能使品紅褪色是因其具有漂白性，SO2不能使指示劑褪色，A選項錯誤；因為能使品紅褪色的物質很多，不僅僅是SO2，B選項正確；因為這些漂白劑的漂白原理不相同，SO2漂白屬于化合型，活性炭屬于吸附型，漂白粉、Na2O2屬于氧化型，C選項錯誤；等物質的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反應生成H2SO4和HCl，從而失去漂白能力，D選項錯誤。
1．硫單質能與許多金屬單質和非金屬單質發生反應。下列說法
正確的是（ ）
A．硫蒸氣與紅熱的鐵絲反應后，殘留的硫可用二硫化碳洗滌
B．硫蒸氣與紅熱的銅絲反應生成黑色的CuS固體
C．硫單質在化合反應中只體現氧化性
D．硫元素廣泛存在于自然界中，火山口附近的環境中硫元素
只以游離態形式存在
A
【解析】A．硫蒸氣與紅熱的鐵絲反應產生FeS，殘留的硫易溶于CS2，因此可用二硫化碳洗滌未反應的硫單質，A正確；B．S單質氧化性比較弱，硫蒸氣與紅熱的銅絲反應生成黑色的Cu2S固體，B錯誤；C．硫單質與氧氣反應時，硫單質體現還原性；在與H2反應產生H2S時表現氧化性，C錯誤；D．火山口附近的環境中存在化合態的硫，D錯誤；故合理選項是A。
2．依據下列實驗，預測的實驗現象正確的是( )
D
選項 實驗內容 預測的實驗現象或結論
A MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量 產生白色沉淀后沉淀消失
B FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 溶液變血紅色
C 向某溶液中加入硝酸再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀產生 則溶液中含有SO
D 酸性KMnO4溶液中通入SO2至過量 溶液紫紅色褪去
【解析】A．向MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過量，二者反應產生白色難溶性堿Mg(OH)2，Mg(OH)2不溶于水，也不溶于過量NaOH，因此反應產生的白色沉淀不溶解，A錯誤；B．Fe2+與SCN-不能反應產生紅色物質，B錯誤；C．向某溶液中加入硝酸再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀產生，由于HNO3具有強氧化性，會將SO32-氧化產生SO42-，因此不能證明溶液中含有SO42-，C錯誤；D．酸性KMnO4溶液具有強氧化性，會將具有還原性的SO2氧化產生硫酸，KMnO4被還原為無色Mn2+，因而溶液的紫紅色會褪去，D正確；故合理選項是D。
3．下列能說明硫的非金屬性比氯弱的是( )
①氯氣可溶于水，而硫難溶于水；
②硫最高價態+6，而氯最高價態為+7；
③鐵與氯氣化合生成FeCl3，鐵與硫分化合生成FeS；
④H2與S化合需要加熱至300℃以上，H2與氯氣化合點燃即可反應。
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
D
【解析】①元素的非金屬性強弱與單質的溶解性無關，所以氯氣可溶于水，而硫難溶于水不能說明硫的非金屬性比氯弱，故錯誤；②元素的非金屬性與得失電子的難易有關，與得失電子數目的多少無關，所以硫最高價態+6，而氯最高價態為+7不能說明硫的非金屬性比氯弱，故錯誤；③鐵與氯氣化合生成氯化鐵，鐵與硫分化合生成硫化亞鐵說明氯氣得到電子的能力強于硫，元素的非金屬性強于硫元素，故正確；④氫氣與硫化合需要加熱至300℃以上，氫氣與氯氣化合點燃即可反應說明氯氣得到電子的能力強于硫，元素的非金屬性強于硫元素，故正確；③④正確，故選D。
4．葡萄酒是以葡萄為原料釀造的一種果酒。此酒營養豐富，保健
作用明顯，它能調整新陳代謝的性能，促進血液循環，防止膽固醇
增加。如圖是某品牌葡萄酒及說明書，我們可以看到“食品添加劑：
二氧化硫”。下列說法正確的是(　　)
B
A．SO2屬于非法添加劑，不該添加到葡萄酒中 B．SO2具有還原性，少量的SO2可防止葡萄酒氧化變質 C．SO2具有還原性，不能用濃硫酸干燥 D．SO2可使溴水褪色，體現了它的漂白性
【解析】適量的SO2可防止葡萄酒被氧化，因此SO2可作為添加劑，A錯，B正確；SO2中S顯＋4價，硫酸中的S為＋6價，為相鄰價態，不會發生氧化還原反應，C錯；SO2能使溴水褪色，發生的是氧化還原反應，體現了SO2的還原性，D錯。
延時符
0
S
-2
H2S
+4
SO2
+6
SO3
+6 H2SO4
+4 H2SO3
漂白性
氧化性
還原性
氧化性
酸性氧化物
催化劑
還原性
第1課時 硫和二氧化硫

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