5.1.1 硫和二氧化硫(解析版)-【帮课堂】2023-2024学年高一化学同步学与练(人教版2019必修第二册).docx
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- 帮课堂 5.1.1 硫和二氧化硫解析版-【帮课堂】2023-2024学年高一化学同步学与练人教版2019必修第二册 5.1 二氧化硫 解析 课堂 2023 2024 学年 高一化学 同步 人教版
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1、第五章 化工生产中的重要非金属元素第一节 硫及其化合物第1课时 硫和二氧化硫1结合真实情境中的应用实例了解硫的主要性质。2通过实验探究,了解二氧化硫的主要性质。3认识二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。一、硫1硫元素的原子结构和性质硫元素位置原子结构示意图非金属性主要化合价第三周期、第A族比氯、氧弱2、4、62硫的性质(1)物理性质硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳(CS2)。(2)化学性质硫的化学性质比较活泼,处于中间价态的S能发生氧化反应和还原反应。与非金属反应:和O2反应:S+O2SO2 表现为还原性与H2反应:H2+SH2S 表
2、现为氧化性与金属反应:与Fe反应:Fe+SFeS 表现为氧化性与Cu反应:2Cu+SCu2S 表现为氧化性与汞反应:Hg+S=HgS 应用:去除洒落的汞与NaOH溶液反应:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 应用:清洗试管壁残留的硫二、二氧化硫1物理性质二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。2实验探究二氧化硫的性质实验操作(1)(2) 用pH试纸测溶液酸碱度。实验现象(1)试管中液面上升(2)pH试纸呈红色加入品红溶液的试管振荡后,溶液红色褪去,再加热溶液恢复红色结论SO2易溶于水,且溶液呈酸性
3、SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定3二氧化硫的化学性质(1)酸性氧化物的通性与水反应:SO2+H2OH2SO3,H2SO3是中强酸,水溶液能使紫色石蕊试液变红色,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。在书写化学方程式时,可逆反应用符号“”表示。二氧化硫能与碱、碱性氧化物等反应。与NaOH溶液反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 应用:用NaOH溶液吸收SO2气体与澄清石灰水反应:SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O与CaO反应:SO2+CaO=CaSO3Na2SO3溶液中通入SO2气体:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3(
4、2)氧化性与H2S反应:SO22H2S=3S2H2O(3)还原性催化氧化:2SO2+O22SO3 (可逆反应)SO3也是酸性氧化物,与水反应生成硫酸:SO3+H2O= H2SO4 应用:工业上制取硫酸(4)SO2的特性漂白性原理:它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。SO2漂白性的特点:aSO2的漂白作用具有选择性和不稳定性等特点,可漂白品红溶液,但不能漂白石蕊等指示剂。b漂白是使有机色素褪色,无机物褪色不能称为漂白,如二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色不是漂白。4SO2的用途(1)漂白纸浆、毛、丝等。(2)用于杀菌消毒,还是一种食品添加剂。问题一
5、 从化合价角度认识硫的性质【典例1】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是_(填序号)。CuSFeSSO2SO3FeCl2CuCl2Cu2S答案:解析:S的非金属性比Cl弱,单质硫与金属Fe、Cu生成低价硫化物,与O2生成SO2,Cl2与金属反应一般生成高价金属氯化物,Cl2与Fe生成FeCl3,与Cu生成CuCl2。【归纳小结】(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:H2、Na2、FeO2、O、O(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
6、【变式练1-1】下列说法中不正确的是()A常温常压下硫单质是一种黄色的不溶于水的晶体B硫元素在自然界中既有化合态存在又有游离态存在C硫跟铁反应生成硫化亚铁D硫在过量的氧气中的燃烧产物是三氧化硫答案:D解析:常温常压下硫单质是一种黄色的不溶于水的晶体,A项正确;硫元素在自然界中既有化合态存在又有游离态存在,游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层里,化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,B项正确;硫的氧化性比较弱,所以跟铁反应生成硫化亚铁,C项正确;硫和氧气反应只能生成二氧化硫,即使氧气过量,也不能直接生成三氧化硫,D项错误。【变式练1-2】硫的氧化性不如氧气强,下列叙述不能说明这一事实的
7、是()ASO2SO2,O2是氧化剂、S是还原剂BS是淡黄色固体,O2是无色气体C氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2SO2=2S2H2O)DS和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜),而O2与Cu反应生成CuO答案:B解析:A项,S与O2化合时,O2是氧化剂,硫是还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化成Cu2S(Cu的化合价为1),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为2),说明氧气的氧化性比硫强。问题二 从物质类别和化合价角度认识SO2的性质【
8、典例2】某同学从物质类别、元素价态的角度,预测并验证SO2的部分化学性质。(1)从物质类别的角度分析,二氧化硫属于酸性氧化物。预测SO2可以和强碱反应,反应的离子方程式为_。预测SO2可以和水反应,反应的化学方程式为SO2H2OH2SO3,请设计实验验证SO2能和水发生反应:_。(2)从硫元素的价态角度分析,SO2既有氧化性又有还原性。将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去体现了SO2的_性。SO2能与H2S反应,生成硫单质和水,反应的化学方程式为_。答案:(1)SO22OH=H2OSO(或SO2OH=HSO)向二氧化硫和水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红(2)还原SO22H2S
9、=3S2H2O解析:(1)二氧化硫为酸性氧化物,可与强碱反应生成盐和水,反应的离子方程式为SO22OH=H2OSO或SO2OH=HSO;二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红色,则可向二氧化硫和水反应后的溶液中滴加紫色石蕊溶液来验证SO2能和水发生反应。(2)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能将二氧化硫氧化,生成硫酸,体现的是SO2的还原性。SO2与H2S反应的化学方程式为SO22H2S=3S2H2O。【归纳小结】SO2、H2SO3、SO具有强还原性,在溶液中能被氧化性物质(如Cl2、Br2、I2、O2、H2O2、Fe3+、酸性KMnO4、硝酸等)反应,产物是SO。SO2与氯水反
10、应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2与H2O2反应:SO2+H2O2=H2SO4H2SO3被氧气氧化:2H2SO3+O2=2H2SO4Na2SO3被氧气氧化:2Na2SO3+O2=2Na2SO4SO2与Fe3+反应:SO2+2Fe3+2H2O=SO+2Fe2+4H+SO与酸性高锰酸钾溶液反应:5SO32-+2MnO+6H+ =5SO+2Mn2+3H2O【变式练2-1】下列关于SO2和SO3的叙述正确的是()A通常条件下,SO2是无色、无味的气体,易溶于水B都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸C都可使品红溶液褪色,加热时红色又能再现D都能跟碱液反应答案:D解析:二氧化硫是具有刺激
11、性气味的气体,故A项错误;SO2H2OH2SO3、SO3H2O=H2SO4,二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物,但亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸,故B项错误;三氧化硫没有漂白性,二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不稳定,在加热条件下易恢复为原来颜色,故C项错误;二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,故D项正确。【变式练2-2】将SO2分别通入下列五种溶液中:回答下列问题:(1)试管中的实验现象:酸性KMnO4溶液_,证明SO2具有_性。(2)试管中的实验现象:溶液_,证明SO2具有_性。(3)试管中的实验现象:溶液_,证明SO2能中和NaOH,写出该反应的离子
12、方程式:_。(4)试管中能产生_沉淀,该沉淀是_。(5)试管中能产生白色沉淀,该沉淀是_。答案:(1)褪色还原(2)褪色漂白(3)褪色SO22OH=SOH2O或SO2OH=HSO(4)白色BaSO3(5)BaSO4问题三 SO2和CO2性质比较【典例3】下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题:(1)B中加入的试剂是_,作用是_。(2)C中加入的试剂是_,作用是_。(3)D中加入的试剂是_,作用是_。(4)实验时,C中应观察到的现象是_。答案:(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性K
13、MnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色,或不褪成无色)解析:一定要理解题意是检验气体成分,检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。【归纳小结】SO2和CO2的鉴别方法试剂操作现象与结论品红溶液将气体分别通入检验试剂中溶液褪色的是SO2,不褪色的是CO2酸性KMnO4溶液溴水(或氯水)氢硫酸产生黄色浑浊的是SO2,无变化的是CO2【变式练3-1】下
14、列几种溶液既能鉴别CO2和SO2,又能除去CO2中的SO2的是()ANaOH溶液B酸性KMnO4C饱和NaHCO3溶液 D澄清石灰水答案:B解析:SO2、CO2都能与NaOH溶液反应,但都无明显现象,无法鉴别SO2、CO2。CO2与酸性KMnO4溶液不反应;SO2能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,使之颜色褪去或变浅,这样既检验了SO2的存在,又除去了SO2。饱和NaHCO3溶液虽然能除去SO2,但没有明显现象,不能检验SO2的存在。澄清石灰水能与CO2反应,也能与SO2反应,且现象相同,不能用来鉴别CO2和SO2。【变式练3-2】检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()A通
15、过品红溶液B通过澄清石灰水C先通过足量的NaOH溶液,再通过澄清石灰水D先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水答案:D解析:A项检验的是SO2而不是CO2;B项中不管是否混有CO2,均有白色沉淀;C项中不管是否混有CO2,均无白色沉淀生成;D项在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中仅SO2被吸收,再通过澄清石灰水若有白色沉淀,说明混有CO2;若无白色沉淀,说明不混有CO2。综上分析,D正确。问题四 SO2的特性漂白性【典例4】下列变化可以说明SO2具有漂白性的是()ASO2通入溴水中,溴水褪色BSO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色褪去CSO2通入品红溶液中,溶液的红色褪去DSO2通入滴
16、有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液的红色褪去答案:C解析:A、B项,二氧化硫气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,错误;C项,二氧化硫使品红溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性,正确;D项,滴有酚酞的氢氧化钠溶液呈红色,通入SO2后发生反应:SO22NaOH=Na2SO3H2O,溶液的红色褪去,体现了SO2是酸性氧化物的性质,错误。【归纳小结】比较三类常见的漂白剂类型举例原理特点氧化型HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等将有机色质内部“生色团”破坏掉不可逆、持久加合型SO2与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质可逆、不持久吸附型活性炭将有
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2019届人教A版数学必修二同步课后篇巩固探究:2-1-1 平面 WORD版含解析.docx
