資源簡介

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硫和二氧化硫
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
1.認識二氧化硫的性質
2.驗證二氧化硫性質實驗方案設計
3. 基于思維模型分析、解決實際問題的能力。讓學生感受化學物質及其轉化在社會生產、生活中的應用，認識化學的價值，發展學生科學探究與創新意識等核心素養
H2S
CaSO4 2H2O
FeS2
SO3
SO2
H2SO3
H2SO4
CuFeS2
NaSO4 10H2O
自然界中硫元素的存在示意圖
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
硫元素的存在
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。
中國很早就將硫列為重要的藥材，中國第一部藥物學專著《神農本草經》中記載了46種礦物藥品，其中就有硫。
除了在醫藥方面的應用，其他領域也有硫的身影。例如黑火藥由硝酸鉀、硫和木炭組成，黑火藥的制造促進了硫的提取和精制技術的發展。
2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
畫出硫的原子結構示意圖，并回答以下問題：
（1）硫在元素周期表中的位置如何？
（2）硫的常見化合價有哪些？
位置
第三周期、第VIA族
化合價
硫原子最外層有6個電子，在化學反應中易得2個電子，形成－2價硫的化合物
硫原子比氧原子多一個電子層，得電子能力相對較弱，含硫化合物中，硫常為+4價或+6價
S
O
自然硫
硫粉
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
【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
硫的物理性質
根據所學知識，硫有哪些化學性質呢？
從元素周期律的角度
從物質類別的角度
從化合價氧化還原的角度
《神農本草經》記載 “石硫黃能化金銀銅鐵，奇物”。這說明當時已經知曉：硫能與銅、鐵等金屬直接作用而生成金屬硫化物。
請你想一想：
硫元素和氧元素，誰的非金屬性更強呢？
金屬性增強
非金屬性增強
非金屬性: S < O
S + O2 SO2
點燃
還原劑
氧化劑
氧化性: S < Cl2
非金屬性: S < Cl
(1)具有還原性
S + O2 SO2
點燃
2Cu + S Cu2S
Fe + S FeS
硫與變價金屬反應時，只能把金屬氧化到低價態
△
△
(2)具有氧化性
氯氣與變價金屬反應時，生成高價金屬氯化物
△
Cu + Cl2 CuCl2
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
△
聯想回憶
水銀溫度計打破了怎么辦？
水銀需要收集起來
水銀泄露房間保持良好的通風
Hg + S HgS
塑料手套/硬一點的紙、膠帶/塑料袋
我們可以從化合價的角度推測硫的化學性質
NaOH溶液
Cl2
S
Cl2 + 2NaOH=NaClO + NaCl + H2O
3S + 6NaOH=2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
無色、有刺激性氣味的有毒氣體；密度比空氣大；
二氧化硫的物理性質
易溶于水，通常情況下，
1體積水可溶解約40體積SO2
剛才的實驗中，SO2僅僅只是溶于水嗎？
有沒有發生化學反應呢？
請你思考
①與H2O反應:
SO2 + H2O H2SO3（亞硫酸）
二氧化硫的化學性質
H2SO3是弱酸，酸性：H2SO3>H2CO3 ！
可逆反應: 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。
以前學過的反應中，還有哪些反應是可逆反應呢？
聯想回憶
SO2 + H2O H2SO3
Cl2 + H2O HCl + HClO
CO2 + H2O H2CO3
SO2(過) + NaOH===NaHSO3
從物質類別的角度判斷，SO2屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。
能和水反應；能和堿性氧化物反應；能和堿反應
①與H2O反應
(1)具有酸性氧化物的通性
②與堿性氧化物反應
③與堿反應
SO2(少) + 2NaOH===Na2SO3 + H2O
（實驗室尾氣吸收SO2）
SO2 (少) + Ca(OH)2===CaSO3 ↓ + H2O
2SO2 (過) + Ca(OH)2===Ca(HSO3 )2
SO2 + H2O H2SO3
SO2 + CaO CaSO3
（燃煤煙氣中含有SO2為了減少它的污染排放我們通常在燃煤中添加一定量的生石灰）
從氧化還原的角度推測SO2的化學性質
SO2(H2SO3)
H2S
S
SO3(H2SO4)
-2
硫元素化合價
物質
0
+4
+6
既有氧化性又有還原性
SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
(2)具有氧化性
(3)具有還原性
2SO2 + O2 2SO3
催化劑
△
SO3 + H2O===H2SO4
工業制硫酸
H2SO3、Na2SO3長期在空氣中將被O2氧化：
2H2SO3+ O2 = 2H2SO4 、2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4
(3)具有還原性
反應前
反應后
5SO2＋2MnO4-＋2H2O=2Mn2++5SO42-＋4H+
SO2＋Br2＋2H2O=4H++2Br-＋SO42-
SO2可被X2(鹵素單質)、O2、KMnO4、HNO3、Fe3+、H2O2、Na2O2等許多氧化劑氧化。
還有哪些物質具有漂白性呢？二氧化硫的漂白原理和它們相同嗎？
請你思考
具有漂白性的物質：
Na2O2、H2O2、O3、HClO、次氯酸鹽、新制的氯水
活性炭
SO2
強氧化性
吸附性
(4)SO2具有漂白性
能與有色物質直接結合生成不穩定的無色物質，該物質受熱易分解，使顏色恢復。
暫時性
只能使紫色石蕊溶液變紅，不能使石蕊溶液褪色。
選擇性
從氧化還原的角度
從物質類別的角度
具有酸性氧化物的通性
既有氧化性又有還原性
SO2的特性
具有漂白性
二氧化硫的化學性質
二氧化硫是一種空氣污染物，當它進入大氣，會形成酸雨。那么，二氧化硫是否還有應用的價值呢？
請你思考
金屬冶煉時，會產生大量二氧化硫的廢氣
若直接排放到大氣中，會形成酸雨
具有酸性氧化物的通性
既有氧化性又有還原性
具有漂白性
二氧化硫的用途
制備硫酸
SO3
H2SO4
SO2
漂白紙漿、毛、絲等
從氧化還原的角度
從物質類別的角度
SO2的特性
注意：SO2不能漂白食品！
殺菌消毒
細菌、霉菌
SO2不能用于殺滅新冠病毒！
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。同時，二氧化硫還是一種抗氧化劑，能夠防止葡萄酒變質。
①強還原性
二氧化硫
化合價角度
特性
①與水反應生成酸:SO2 + H2O H2SO3
②與強堿生成鹽和水:SO2 + 2NaOH＝Na2SO3 + H2O
物質類別角度
②弱氧化性
漂白性：SO2 + 某些有色物質化合生成無色不穩定物質
③與堿性氧化物反應生成鹽:SO2 + CaO ＝ CaSO3
5SO2＋2MnO4-＋2H2O=2Mn2++5SO42-＋4H+
3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+
SO2＋Br2＋2H2O=2Br-＋+ SO42- + 4H+
2H2S＋SO2=3S＋2H2O
例1.能否用澄清石灰水鑒別CO2與SO2呢？
典型例題
二氧化碳、二氧化硫是否和澄清石灰水反應？
如果兩個反應都發生，反應現象是否相同？
現象相同，不能鑒別
只有一個物質發生反應，且有明顯現象，則能鑒別
現象不同，能鑒別
將CO2與SO2分別通入澄清石灰水，現象都是先出現白色渾濁，繼續通入氣體，石灰水又變澄清。因此，不能用澄清石灰水鑒別CO2與SO2。
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
CaSO3 + SO2 + H2O Ca(HSO3)2
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
例1.能否用澄清石灰水鑒別CO2與SO2呢？
典型例題
物理性質的差異
SO2的漂白性
SO2的氧化還原性
SO2具有刺激性氣味鑒別
SO2使品紅溶液褪色鑒別
SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色鑒別
例2.如何鑒別SO2和CO2兩種氣體？
典型例題
新制氯水
SO2
漂白性
氧化性
還原性
Cl2
Cl-
SO2
+ SO4
2-
例3. 若將等物質的量的Cl2和SO2這兩種氣體，同時作用于潮濕的有色物質，其漂白效果是否更好？
答案：有色物質不褪色，因為等物質的量的Cl2與SO2反應
SO2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + H2SO4
答案：不對，因為Ca(ClO)2有強氧化性，而SO2有強還原性，二者之間發生氧化還原反應。
例4.已知：某同學根據CO2通入Ca(ClO)2溶液中的離子方程式為：
Ca2+ + 2ClO－+ CO2 + H2O = 2HClO + CaCO3↓，
寫出了SO2通入Ca(ClO)2溶液中反應離子方程式 ：
Ca2+ + 2ClO－+ SO2 + H2O = 2HClO + CaSO3↓，
請問這樣寫對嗎？為什么？
SO3的物理性質
在標況下，SO3是一種無色固體，熔沸點較低。
判斷：標準狀況下，22.4 L SO3含分子數為NA
×
1.如圖是研究二氧化硫性質的微型實驗裝置。現用70%硫酸溶液和亞硫酸鈉晶體反應制取SO2氣體，實驗現象很明顯，且不易污染空氣。下列說法中錯誤的是(　　)
A．紫色石蕊溶液褪色
B．品紅溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液紅色變淺
Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O
A
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溶液、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相遇在溶液中具有更強的漂白能力
B
3.化學與生產、生活密切相關，下列說法不正確的是(　　)
A．游泳館常用氯水作池水消毒劑
B．葡萄酒釀制過程中，添加適量的二氧化硫可以起到殺菌、抗氧化等作用
C．小蘇打是制作饅頭和面包等糕點的膨松劑，也是治療胃酸過多的一種藥劑
D．SO2可以用來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮，增白食品等
D
4.下列說法正確的是(　　)
A．SO2能使KMnO4水溶液褪色
B．可以用澄清石灰水鑒別SO2和CO2
C．硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3
D．少量SO2通過濃的CaCl2溶液能生成白色沉淀
A
5.能正確表示下列反應的離子方程式是(　　)
A．向澄清的石灰水中通入SO2氣體：Ca2＋＋SO2 = CaSO3↓
B．過量SO2氣體通入氫氧化鈉溶液中：SO2＋OH－ = HSO3-
C．SO2氣體通入溴水中：SO2＋Br2＋H2O = 2H＋＋2Br－＋SO32-
D．氫硫酸中通入氯氣：S2－＋Cl2 = S↓＋2Cl－
B
6.下列關于SO2的說法中，正確的是（ ）
A. SO2能使紫色石蕊溶液變紅，說明二氧化硫水溶液呈酸性
B. SO2的水溶液能導電，說明SO2是電解質
C. SO2能使溴水褪色，說明SO2具有漂白性
D. SO2具有較強還原性，所以不能用濃硫酸干燥
A
7.將SO2通入到下列溶液中，有關現象及結論的說法正確的是（　　）
A．試管①中有溶液褪色，說明SO2有氧化性
B．試管②中溶液褪色，說明SO2有漂白性
C．試管③中能產生白色沉淀，說明SO2有酸性
D．試管④中溶液顏色變淺，說明SO2有還原性
D
2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+
8.下列實驗能證明某氣體是SO2不是CO2的是（　　）
①使澄清石灰水變渾濁
②使濕潤的藍色石蕊試紙變紅
③使品紅溶液褪色
④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸
⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產生
A. 都能證明 B. ③⑤ C. ③④⑤ D. 無
B

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