資源簡介

§3.1.1 硫與二氧化硫
【知識導航】
一.硫單質
把木炭粉(C)、硫磺粉(S)和硝酸鉀(KNO3)按一定比例混合，就可以制得黑火藥。
思考：已知黑火藥引燃后生成硫化鉀(K2S)固體和兩種無毒氣體，試寫出該反應的化學方程式。
1.黑火藥
2e-
10e-
指出黑火藥爆炸反應中的氧化劑、還原劑
氧化劑
還原劑
????+2????????????3+3????=????2????+3????????2↑+????2↑
?
點燃
黑火藥引燃后為什么能發生爆炸？
想一想
黑火藥中既有氧化劑和還原劑，在火源或外力作用下，發生氧化還原反應，生成大量氣體，體積迅速膨脹，發生爆炸
2.硫元素在自然界中的分布
火山噴口附近或地殼的巖層里
主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在
游離態
化合態
①硫化物形式 黃鐵礦：FeS2；黃銅礦：CuFeS2。
②硫酸鹽形式 芒硝：Na2SO4·10H2O 石膏：CaSO4·2H2O。
③存在于某些蛋白質中。
自然界的硫單質
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的噴氣孔形成硫黃，當地很多青壯年男子冒險去火山口采硫黃礦謀生。這些硫礦被運到當地工廠加工，在硫化橡膠、漂白糖等工業步驟中使用。
【對點訓練1】
下列關于硫元素在自然界中存在的敘述中，錯誤的是( )
A.主要以化合態形式存在
B.硫元素在地殼中分布很廣，但含量較低
C.主要以游離態形式存在
D.硫元素的存可以是游離態，也可以是化合態
C
【微點撥】
我國古代煉丹術士仙藥不靈，點石成金未成；但在專心研究中卻發明了______________，
這是一項了不起的發明，是我國古代值得驕傲的_________________之一；后來傳入歐洲，
為人類進步作出了重要的貢獻。
其中還原劑為_______________，被還原的元素為______________________________________________。
黑火藥
四大發明
木炭
0價的硫元素和+5價的氮元素
3.硫的物理性質
密度為1.92g·cm-3，熔點106.8℃、沸點444.7℃。
自然硫
硫粉
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}俗稱
顏色狀態
硬度
溶解性
水
酒精
CS2
硫黃
黃色或淺黃色
質脆，
易研成粉末
難溶
微溶
易溶
【思考】若試管內壁附著有單質硫，如何洗滌除去?
可用二硫化碳作為洗滌劑清洗附著在試管壁上的硫
· S ·
：
：
原子結構示意圖：
電子式：
常見的化合價有：－2、0、＋4、＋6
4.硫的原子結構
5.硫的化學性質
(1)硫的氧化性
①和金屬反應
將鐵粉與硫粉充分混合，置于一鐵皮上，加熱到混合物開始出現紅熱，立即移去熱源
現象：混合物繼續保持紅熱，冷卻后得到黑色固體。
????????+????=????????????
?
+2
思考：銅粉與硫粉反應的產物是什么？
2????u+????=????????2????
?
+1
硫的氧化性不強，只能把金屬氧化到較低的價態。
△
△
氧化性：
回憶：氯氣與鐵粉或銅粉反應的產物分別是什么？
2????????+3????????2=2????????????????3
?
????????+????=????????????
?
????????+????????2=????????????????2
?
2????????+????=????????2????
?
????????2>????
?
+2
+2
+3
+1
3????????+2????2?=?????????3????4
?
+8/3
S與一些變價金屬(如Fe,Cu)反應時一般得到的是低價態的硫化物
點燃
點燃
△
△
△
汞蒸氣對人體有毒，實驗室中可用硫粉處理散落的汞滴
????????+????=????????????
?
不揮發的黑色固體、性質穩定，不溶于一般的強酸
②和非金屬單質反應：硫粉在加熱條件下能與氫氣反應
????2+?????????2????
?
硫化氫的水溶液稱為氫硫酸，是一種弱電解質，能使紫色石蕊試液呈淺紅色。
(2)硫的還原性
實驗：將燃著的硫伸入盛滿氧氣的集氣瓶中，觀察現象。
現象：硫在氧氣中燃燒，發出明亮的藍紫色火焰，并產生刺激性氣味（硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰）
????+????2=????????2
?
有刺激性氣味的有毒氣體
二氧化硫溶于水，能與水反應，生成亞硫酸，是一種中強酸，能使紫色石蕊試液呈紅色。
點燃
3????+6????????????(熱)=2????2????+????2????????3+3????2????
?
(3)既表現氧化性又表現還原性
硫粉附著于試管上，可以使用加入氫氧化鉀溶液隨后加熱以除去。
硫元素的常見化合價
S S S S
-2
0
+4
+6
FeS
H2S
HgS
SO3
H2SO4
Na2SO4
BaSO4
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
NaHSO3
化學性質：從硫元素的價態看，常見的化合價有 -2、0、+4、+6等價態，單質硫處于中間價態。單質硫既有氧化性，又有還原性。
常見的含硫礦物
硫磺 (S)
黃鐵礦(FeS2)
石膏(CaSO4·2H2O)
重晶石(BaSO4)
常見的含硫礦物與常見的含硫物質
常見的含硫物質
二.硫的重要化合物-
二氧化硫
1.二氧化硫（SO2）物理性質
顏色：
狀態：
氣味：
毒性：
密度：
溶解度：
無色
氣體
有刺激性氣味
比空氣大
易溶于水（1:40）
有毒
硫元素的常見化合價
+6
+4
0
-2
SO2
請你根據二氧化硫中硫元素的化合價，預測二氧化硫有哪些化學性質呢？
2.二氧化硫的化學性質
(1)具有酸性氧化物的通性（類比CO2）
化學性質
CO2
SO2
與水反應
CO2+H2O?H2CO3
與NaOH反應
CO2+2NaOH=
Na2CO3+H2O
干燥二氧化硫氣體不能使用堿石灰，思考其中的原因。
SO2+H2O?H2SO3
SO2+2NaOH=
Na2SO3+H2O
(2)弱氧化性
與????2????反應：
?
????????????+????????????????==????????+????????????????
?
(3)強還原性
(1)與氧氣反應：
?
????????????????+?????????????????????????????????????????????????????
?
催化劑
(2)與氯水反應：
?
????????????+????????????+????????????????====????????????????????+????????????????
?
(3)與溴水反應：
?
(4)與碘水反應：
?
????????????+????????????+????????????????====????????????????????+????????????????
?
????????????+????????+????????????????====????????????????????+????????????
?
{9D7B26C5-4107-4FEC-AEDC-1716B250A1EF}
所加
試劑
①
亞硫酸鈉和75%的硫酸
②
滴有酚酞的NaOH溶液
③
溴水
④
品紅
溶液
⑤
稀硫酸與Na2S溶液
⑥
高錳酸鉀溶液
實驗現象
淡黃色沉淀
溶液中產生氣泡
酸性氧化物
還原性
漂白性
氧化性
還原性
產生二氧化硫
溶液褪色
溶液褪色
溶液褪色
溶液褪色
【實驗探究】SO2的性質-氧化性與還原性探究
實驗室制取二氧化硫
實驗：取一支試管，向其中加入5ml二氧化硫水溶液，滴加氯化鋇溶液和0.5ml 3% 的過氧化氫溶液，振蕩，靜置片刻后，觀察實驗現象。
現象記錄：滴加氯化鋇后無明顯現象，滴加過氧化氫后產生白色沉淀。
實驗結論：亞硫酸經過過氧化氫的氧化后，
產生硫酸根離子，與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀。
不穩定的二氧化硫
在一定的溫度并有催化劑存在的條件下，二氧化硫被氧氣氧化為三氧化硫。
2SO2+O2? 2SO3
SO3也是一種酸性氧化物，可以與水反應生成硫酸。
SO3+H2O=H2SO4
△
催化劑
無色物質
有色物質（品紅）

SO2
分解
不穩定
加熱
加熱
冷卻
(4)二氧化硫的漂白性-封管實驗
封管中封閉了少許溶有二氧化硫的品紅試液，將試管加熱至溶液變紅，停止加熱，上下顛倒幾下封管，冷卻后觀察試液顏色變化。
二氧化硫漂白的草帽，放置一段時間后變黃了，為什么？
工業上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草編制品等，但時間久了，紙張、草帽會發黃，這是因為二氧化硫漂白后的生成物不穩定。
幾種具有漂白性物質的性質比較：
物質
氯水、漂白粉
SO2
原理
實質
效果
范圍
將有色物質氧化成無色物質
氧化還原反應
(化學變化)
永久性
可漂白大多數有色物質，能使紫色石蕊褪色
與有色物質直接化合生成不穩定的無色物質
非氧化還原反應 (化學變化)
暫時性
可漂白某些有色物質，不能使石蕊試液褪色
【總結】
酸性氧化物的通性
二氧化硫的化學性質
還原性
氧化性
漂白性
特性
價態
類別
使滴有酚酞的氫氧化鈉褪色
使品紅溶液褪色
使酸性高錳酸鉀溶液褪色
用石灰乳將煤煙氣脫硫(SO2)
火山噴出的硫化氫和二氧化硫氣體反應得到硫磺
連線：
3.二氧化硫的實驗室制法
H2SO4 (75%) + Na2SO3 = SO2 ↑ +H2O+ Na2SO4
利用了什么原理？
體現了亞硫酸的什么性質？
———強制弱、難揮發制易揮發
———弱酸性、不穩定性
某混合氣體由SO2、CO2 和水蒸氣組成，為分別檢驗三
種氣體，使用下列裝置：
可供選擇的藥品為：酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水、無水硫酸銅，指明各容器中的藥品，
D裝置作用是___________________________
說明存在CO2的實驗現象是___________________
a
b
c
c
d
e
無水硫酸銅
品紅
高錳酸鉀
品紅
澄清石灰水
d中品紅不褪色，e中出現白色渾濁
檢驗SO2是否除凈
用途：用飽和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2
2、怎樣除去CO2中的SO2?
SO2 + 2NaHCO3 = Na2SO3 + 2CO2 + H2O
1、能用澄清石灰水鑒別CO2和SO2嗎?
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
想一想
4.SO2的用途
SO2的主要用途
制造硫酸
漂白紙漿、
草帽
殺菌消毒
防腐劑
SO2可以用來殺菌、抗氧化、防腐
5.三氧化硫
是一種無色易升華的固體，具有強刺激性臭味。熔點16.8℃，沸點44.8℃。
標況（1atm，0℃)下為固態，在常溫常壓下為液態。
溶于水，并跟水反應生成硫酸和放出大量的熱。因此又稱硫酸酐。
溶于濃硫酸而成發煙硫酸。
6.亞硫酸
H2SO3叫做亞硫酸，至今未制得游離的亞硫酸，它僅存于水溶液中。
性質：
1.類別：
二元弱酸(中等強度，比大多數弱酸如碳酸、醋酸酸性強)
H2SO3?H++HSO3- HSO3-?H++SO32-
2.價態：
有還原性和氧化性，以還原性為主。
2H2SO3+O2=2H2SO4
?
7.亞硫酸鹽
溶解性和碳酸鹽相似。
化學性質：
1.(類別)具有鹽的通性
Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl
沉淀溶于鹽酸，在硝酸中被氧化為BaSO4，沉淀不消失。
2.(價態)強還原性
2Na2SO3+O2=2Na2SO4
亞硫酸鹽在空氣中易被氧氣氧化為硫酸鹽。
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
實驗室用此法制SO2，一般用濃硫酸（1:1）。
三. 酸雨的形成與防治
H2SO4
SO2
燃料燃燒
二氧化硫
火電廠將氧化鈣混合煤粉燃燒以減少二氧化硫的排放
1. 酸雨成因
腐蝕建筑物
破壞土壤成分使農作物減產甚至死亡
破壞露天文物古跡
湖泊酸化
2.酸雨的危害：
3.討論交流防治應對二氧化硫污染雨的措
施
①研究開發能代替化石燃料的新能源
②對含硫燃料進行預先脫硫處理
③對釋放的二氧化硫進行處理或回收利用
④少開車，多乘坐公共交通工具出行

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