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第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬原元素
第一節(jié) 硫及其化合物 課時1
自然界的硫單質(zhì)
火山口附近的硫
印尼東爪哇外南夢，卡瓦伊真火山噴出的氣體通過火山口內(nèi)的噴氣孔形成硫黃，當(dāng)?shù)睾芏嗲鄩涯昴凶用半U去火山口采硫黃礦謀生。這些硫礦被運到當(dāng)?shù)毓S加工，在硫化橡膠、漂白糖等工業(yè)步驟中使用。
硫黃具有什么物理性質(zhì)？
1.掌握二氧化硫的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，能說出二氧化硫的主要用途。
2.通過二氧化硫與水、與氧氣反應(yīng)的學(xué)習(xí)，初步建立可逆反應(yīng)的概念。
3.能通過分析硫的原子結(jié)構(gòu)，推測硫元素可能具有的化學(xué)性質(zhì)。
知識點一：硫（俗稱硫黃）
硫的晶體
硫粉
1.物理性質(zhì)
黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末。
硫難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）。
2.化學(xué)性質(zhì)
硫的原子結(jié)構(gòu)示意圖：
硫是一種重要的非金屬元素，位于元素周期表的第三周期VIA族。
硫單質(zhì)既有氧化性又有還原性
氧化性：氯>氧>硫
氧的原子結(jié)構(gòu)示意圖：
氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖：
最外層有6個電子，易得2個電子
硫元素的非金屬性比氧元素弱
（1）氧化性
S + Fe FeS（硫化亞鐵）
S + 2Cu Cu2S（硫化亞銅）
S + H2 H2S
0
-2
0
-4
0
-2
得2e-
得4e-
得2e-
硫單質(zhì)的氧化性較弱，表現(xiàn)在與變價金屬反應(yīng)時，一般只能生成低價態(tài)金屬硫化物。
（2）還原性
S + O2 SO2
點燃
0
+4
得2e-
硫在空氣中安靜地燃燒，發(fā)出淡藍色火焰；在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，燃燒得到的氧化產(chǎn)物均為SO2，即硫與氧氣反應(yīng)，不論氧氣是否足量、濃度如何，其一步反應(yīng)都只能生成SO2，不能生成SO3。
1.實驗中若不小心打破水銀溫度計，應(yīng)如何處理？
小常識：Hg與S常溫下即可反應(yīng)得到HgS。因此，實驗室中若不小心打破水銀溫度計，灑落的Hg可用硫粉來處理，防止汞蒸氣中毒。
Hg+S=HgS
2.實驗中如何清洗附著在試管壁上的硫單質(zhì)？
S + 6NaOH Na2SO3 + 2Na2S + 3H2O
應(yīng)用：用熱的燒堿溶液清洗試管內(nèi)壁殘留的硫單質(zhì)
1.二氧化硫的物理性質(zhì)
SO2是一種無色、有刺激性氣味的有毒氣體；
密度比空氣的大，易溶于水；
在通常情況下，1體積的水可以溶解約40體積的SO2。
物質(zhì)類別:SO2是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的性質(zhì)。
SO2
+4
酸性氧化物
與水反應(yīng)
與堿反應(yīng)
還原性
氧化性
知識點二：二氧化硫
2.二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)
（1）酸性氧化物的通性
【實驗5-1 】把充有SO2、塞有橡膠塞的試管倒立于水中，在水面下打開橡膠塞，觀察試管內(nèi)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。
實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
試管內(nèi)液面上升 SO2易溶于水
pH試紙變?yōu)榧t色 SO2水溶液顯酸性
視頻
化學(xué)反應(yīng)方程式：SO2+H2O H2SO3
可逆反應(yīng)：在同一條件下，既能向正反應(yīng)進行，同時又能向逆反應(yīng)方向進行的反應(yīng)。
正反應(yīng)
逆反應(yīng)
化學(xué)方程式中用“ ”代替“ ”。
║
思考
H2+O2 H2O
H2O H2+O2
║
點燃
║
電解
不是可逆反應(yīng)，因為不在同一條件下
與堿反應(yīng)
少量SO2通入NaOH溶液： SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
足量SO2通入NaOH溶液： SO2 + NaOH = NaHSO3
少量SO2通入澄清石灰水： SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 ↓ + H2O
與堿性氧化物反應(yīng)： SO2 + CaO = CaSO3
實驗室里，如何對SO2進行尾氣處理呢？
可以用NaOH溶液吸收SO2尾氣
（2）二氧化硫的還原性
①催化氧化
2SO2 + O2 2SO3
是一種酸性氧化物，能溶于水且與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成硫酸。
SO3+H2O=H2SO4
②與氯水反應(yīng)
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
+4
+6
失2x2e-
+4
+6
失2e-
③與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
+4
+6
失5x2e-
+6
+6
二氧化硫可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
（3）二氧化硫的氧化性
SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O
+4
0
得4e-
總結(jié)：二氧化硫中的硫元素的化合價為+4價，處于中間價態(tài)，既能被氧氣等氧化劑氧化，又能被硫化氫還原。
【實驗5-2】用試管取2mL實驗5-1中得到的溶液，向其中滴入1~2滴品紅溶液，振蕩，觀察溶液的顏色變化。然后加熱試管，注意通風(fēng)，再觀察溶液的變化。
實驗 現(xiàn) 象 結(jié) 論
向其中滴入1~2滴品紅溶液，振蕩，觀察溶液的顏色變化
加熱試管，觀察溶液的變化
品紅溶液褪色
SO2有漂白性
無色溶液又恢復(fù)原來的紅色
SO2的漂白性是暫時的，不穩(wěn)定，容易變回原來的顏色
視頻
（4）二氧化硫的漂白性
原理：SO2的漂白作用是由于它能與某些有色物質(zhì)（如品紅溶液）化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，這些無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。
應(yīng)用：檢驗SO2
常見的漂白劑及漂白原理
類型 吸附型 氧化型 化合型
物質(zhì) 活性炭 氯水、過氧化氫 二氧化硫
漂白原理
變化類別 物理變化 氧化還原反應(yīng) 化學(xué)變化
漂白特點 不可逆
能漂白的物質(zhì) 一般用于溶液漂白 可漂白所有 有機色質(zhì) 具有選擇性如
品紅、棉、麻、草等
吸附漂白
利用強氧
化性漂白
與有色物質(zhì)化合生成
不穩(wěn)定的無色物質(zhì)
加熱恢復(fù)原色
SO2不能使指示劑褪色
3.二氧化硫的應(yīng)用
（1）漂白紙漿、毛、絲等
（2）食品添加劑（漂白、防腐、抗氧化）
SO2有毒，若殘留量超標，會對人體健康有害。
要嚴格按照國家標準規(guī)定合理使用。
設(shè)計實驗方案，依次檢驗混合氣體中的SO2、CO2？
→除去SO2
→檢驗SO2是否除盡
→檢驗CO2
檢驗SO2
品紅溶液→酸性KMnO4溶液→品紅溶液→澄清石灰水
A B C D
證明有SO2的現(xiàn)象：
A中品紅溶液褪色
證明有CO2的現(xiàn)象：
C中品紅溶液不褪色，D中石灰水變渾濁
1.下列關(guān)于硫及其化合物的敘述，正確的是（　　）
A．硫黃是一種易溶于水的黃色晶體
B．二氧化硫的水溶液顯酸性
C．二氧化硫是黃色易溶于水的有毒氣體
D．二氧化硫不穩(wěn)定，極易轉(zhuǎn)化為三氧化硫
B
2.下列能使品紅溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（　　）
①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤過氧化鈉⑥雙氧水
A．①②④ B．②③⑤ C．②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
C
練一練
3.下列有關(guān)硫的氧化物說法中正確的是（　　）
A．SO2易溶于水，且與水反應(yīng)生成H2SO4
B．SO2、SO3都具有漂白性，也都能使石蕊溶液變紅色
C．SO2可用于抑制酒類中細菌的生長，可在葡萄酒中微量添加D．SO2在空氣中易被氧化為SO3
C
4.檢驗SO2氣體中是否混有CO2氣體,可采用的方法是( 　)
A.通過品紅溶液
B.通過澄清石灰水
C.先通過NaOH溶液,再通過澄清石灰水
D.先通過酸性KMnO4溶液,再通過澄清石灰水
D
硫和二氧化硫
硫
二氧化硫
黃色晶體，難溶于水，易溶于二硫化碳
氧化性：與鐵、銅、氫氣等發(fā)生反應(yīng)
還原性：與氧氣發(fā)生反應(yīng)
無色、有刺激性氣味氣體，易溶于水
還原性：與氧氣、氯氣、酸性高錳酸鉀溶液等發(fā)生反應(yīng)
氧化性：與硫化氫發(fā)生反應(yīng)
漂白性：能使品紅溶液褪色

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