1、硫及其氧化物硫及其氧化物编稿：房鑫审稿：曹玉婷【学习目标】【学习目标】1了解大气污染的主要气体、原因及影响程度和解决措施。2掌握二氧化硫的性质，包括氧化性、还原性和漂白性。3了解硫元素的存在形式，以及硫单质的性质。4了解三氧化硫和硫化氢的性质。【要点梳理】【要点梳理】要点一、硫单质要点一、硫单质【高清课堂：【高清课堂：硫及其氧化物硫及其氧化物 ID: 395510#硫的性质硫的性质】1硫在自然界中的的存在。游离态的硫：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。 如硫铁矿 （FeS2） 、 黄铜矿 （CuFeS2） 、 石膏 （CaSO4 2H2O）等。硫还存
2、在于石油、天然气、煤等化石燃料中。2硫的物理性质。单质硫的颜色是黄色，非常脆，容易粉碎；熔点比较低，稍微受热，就会熔化成液体；硫蒸气的颜色也是黄色；硫单质的溶解性比较特殊：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2是一种有机物） 。3硫的化学性质由于硫原子最外层有 6 个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为2，0，4，6，以下是常见的硫化物。化合价-20+4+6物质类别FeS、 Na2S、HgS、H2SSSO2、H2SO3、Na2SO3、 NaHSO3SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4可见，硫单质的处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。 氧化性：与绝大多数金属反应Fe
3、+SFeS2Cu+SCu2S (与变价金属生成低价金属)2Na+S=Na2S (研磨会引起轻微爆炸)Hg+S=HgS (除去有毒的 Hg 的方法)与非金属反应：H2+SH2S （H2S 是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。 ） 还原性：与氧气发生反应硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。化学方程 式：S+O2SO2 自身氧化还原反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O要点二、要点二、SO2的性质的性质（一）二氧化硫的物理性质状态：气体颜色：无色气味：有刺激性沸点：10毒性：有毒密度：比空气大溶解度：易溶于水 在常温、常压下，1 体积水大约能溶解 40
4、 体积的 SO2。（二）二氧化硫的化学性质【高清课堂：【高清课堂：硫及其氧化物硫及其氧化物 ID: 395510#二氧化硫二氧化硫】从物质分类角度入手，SO2是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。1与 CO2相似, SO2具有酸性氧化物的通性（1）与 H2O 反应：SO2+H2OH2SO3（亚硫酸，二元中强酸，只能存在于水中）（2）与碱反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2NaOH=NaHSO3（SO2+2NaOH=Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3）SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OSO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2（
5、CO2, SO2均可使澄清石灰水变浑浊）（3）与碱性氧化物的作用SO2+Na2ONa2SO3要点诠释：要点诠释：在煤中加入少量生石灰，用以消除 SO2的污染，此方法称为“钙基固硫” ，其反应方程式：SO2+CaO=CaSO3；2CaSO3+O22CaSO4。（4）与酸碱指示剂反应能使石蕊试液变红色（5）与某些盐反应SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2（亚硫酸酸性强于碳酸）Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO32SO2具有氧化性和还原性SO2中的 S 元素化合价为+4 价，处于中间价态，既有氧化性、也有还原性，但以还原性为主。氧化性：还原性：SO2X22H2O=H2SO4
6、2HX（ X2： Cl2、 Br2、 I2）5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2+2FeCl3+2H2O=H2SO4+2FeCl2+2HClSO2可以被 H2O2、Na2O2、HNO3、O3等多种强氧化剂所氧化要点诠释：要点诠释：由于二氧化硫的还原性，在某些反应中，不能完全类比于二氧化碳，例如将二氧化硫通入漂白粉溶液中，反应方程式完全类比于二氧化碳写作 SO2+H2O+Ca（ClO）2=CaSO3+2HClO 是错误的，因为 HClO 有强氧化性，CaSO3有强还原性，二者不可能共存。3SO2的特性：漂白性SO2可以与有色的有机物生成不稳定的无色化合物
7、， 受热又可以分解得到原物质， 因此 SO2漂白作用不持久。要点诠释：要点诠释：SO2在日常生活中有一定用处，工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，此外，二氧化硫还用于杀菌消毒。但它的危害性也非同小可，二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增白等。食用这类食品对人的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。（三）SO2的污染酸雨：空气中 SOX和 NOX随雨水下降成为酸雨，pH5.6要点三、要点三、SO2制备、鉴定、干燥、除杂、用途制备、鉴定、干燥、除杂、用途1SO2制备反应原理：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O说明：此反应是应用
8、强酸制弱酸，但由于 SO2易溶于水（140），所以 Na2SO3应选用固体，而 H2SO4宜选用较浓的溶液。制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶收集方法：向上排空气法或排饱和 NaHSO3溶液2SO2的鉴定：通入品红溶液褪色，加热后又恢复原色。湿润的蓝色石蕊试纸-变红。3SO2的干燥：浓 H2SO4。4吸收 SO2尾气：可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。5SO2的用途：制 H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。要点四、要点四、SO31物理性质：三氧化硫又名硫酸酐，是一种无色易挥发的固体，熔点 16.83oC，沸点 44.8oC。2化学性质：是 H2SO4的酸酐；S
9、元素为+6 价，处于最高价态，只有氧化性。与水反应，放热： SO3+ H2O = H2SO4CaO + SO3= CaSO4Ca(OH)2+ SO3= CaSO4+ H2O3工业上制取硫酸的原理：SSO2SO3H2SO4SO3+ H2O= H2SO4要点五、要点五、SO2与与 CO2性质对比性质对比SO2CO2元素化合价+4（中间价态）+4（最高正价）物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒溶解性易溶（体积比 140）可溶（体积比 11）化学与水的反应SO2+H2O H2SO3CO2+H2O H2CO3性质与碱的反应Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(H
10、SO3)2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2与碱性氧化物反应SO2+CaO=CaSO3CO2+CaO=CaCO3与 NaHCO3溶液反应不反应弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C2CO还原性二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性有，不稳定无对环境的影响形成酸雨引起温室效应鉴别利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰钾溶液或溴水看是否褪色鉴别利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别要点诠释：要点诠释：不能用通入澄清石灰水的方法来鉴别 CO2和 SO2，可用品红或高锰酸钾溶液或溴水来鉴别。要鉴别 SO2和 CO2混合气
11、体中的各种成分必须检验 SO2，然后除净 SO2，再通入澄清石灰水检验 CO2。实验室常用 NaOH 溶液吸收 SO2尾气，方程式：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。要点六、漂白原理比较要点六、漂白原理比较漂白剂HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭原理具有强氧化性，将有色物质氧化成无色与某些有色物质化合成不稳定的无色物质吸附有色物质特点不可逆，褪色后颜色不再复原可逆，受热或放置一段时间可复原-变化化学化学物理要点诠释：要点诠释：具有漂白作用的物质，按其漂白原理可分为三类：（1）氧化型：即漂白剂本身是一种强氧化剂，它可以将有机色质内部的“生色团” （实际上是一种特殊化学键）破
12、坏掉而使之失去原有的颜色，这种漂白是彻底的，不可逆的。此类物质有：HClO、Na2O2、浓 HNO3、H2O2等强氧化性物质。（2）加合型：即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生反应，使有机色质失去原有的颜色。但是，如果受热或其他一些因素的影响， 漂白剂从有机色质中脱离， 使之又恢复原有的颜色。 这种漂白是可逆的、 不彻底的，如：SO2使品红溶液褪色，加热时又恢复原有颜色。（3）吸附型：有些物质的固体疏松、多孔、具有较大的表面积，可以吸附一些其他有色物质而使之失去原来颜色。如活性炭，此过程为物理过程。注意：漂白是指使有机色质褪色，漂白剂不一定能使无机色质（如 KMnO4、CuSO45H2O 等
13、）褪色，即使能使无机色质褪色，也不称漂白作用（如 SO2使 KMnO4溶液褪色） 。二氧化硫不能漂白酸碱指示剂。 能氧化酸碱指示剂而使指示剂褪色的常见物质主要有 Cl2(HClO)、 浓 HNO3及 Na2O2，它们会使酸碱指示剂溶液先显色后褪色。【典型例题】【典型例题】类型一、类型一、 SO2的化学性质的化学性质例 1、下列说法正确的是（） 。ASO2能使 KMnO4水溶液褪色B可以用澄清石灰水鉴别 SO2和 CO2C硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成 SO3D少量 SO2通过浓的 CaCl2溶液能生成白色沉淀【答案】A【解析】SO2中硫为+4 价，具有还原性，在水溶液中 SO2可以将氧化剂 K
14、MnO4还原而使溶液褪色，A 对；SO2通入澄清的石灰水跟 CO2通入澄清石灰水反应现象类似，B 错；通常情况下，SO2很难被氧气氧化，只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成 SO3，且是可逆反应，C 错；SO2的水化物是 H2SO3，H2SO3的酸性比盐酸弱，D 项不能生成白色沉淀，D 错。【总结升华】SO2和 CO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，特别是与澄清石灰水的反应极为相似，注意不能用此方法鉴别 CO2与 SO2，SO2与 CO2的最大区别在于 SO2有漂白性、还原性和氧化性，而 CO2只有氧化性。解决有关问题时，要注意相似性方面的干扰。涉及 CO2和 SO2混合气体鉴别
15、的实验题，品红溶液常要使用两次，分别用于检验 SO2的存在以及证明 SO2已被除尽。举一反三：举一反三：【变式 1】下列现象说明 SO2具有氧化性的是（） 。ASO2通入酸性高锰酸钾溶液中使之褪色BSO2通入石蕊试液中使之变红CSO2通人氯水中使之褪色DSO2通入饱和 H2S 溶液中析出浅黄色沉淀【答案】D【变式 2】能鉴别 CO2和 SO2的试剂是A品红溶液B澄清石灰水C紫色石蕊试液D氯化钡溶液和氯水混合液【答案】AD【解析】CO2与 SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸，均可电离出氢离子，均可使紫色石蕊试剂变红。它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀，且过量后均可溶解。CO2与 SO2在还原性方面不同。
16、SO2具有还原性，在水溶液中可以被氯单质氧化生成硫酸根离子而与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀，而 CO2不能。SO2有漂白性，CO2没有，答案选 AD。【变式 3】有一瓶无色气体可能有 H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一种或几种（H2S 具有还原性，与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质），将其通入氯水，得无色透明溶液。把所得溶液分两份：一份加入用盐酸酸化的 BaCl2溶液出现白色沉淀；另一份加入用 HNO3酸化的 AgNO3溶液也有白色沉淀生成。从实验可知，原气体中肯定有_；肯定没有_；不能肯定是否有_。【答案】原气体中肯定含有 SO2；没有 H2S、HBr；不能确定的有 CO2和 HCl。【解
17、析】通入氯水得透明的无色溶液，肯定没有 H2S、HBr。若有 HBr，则反应生成 Br2溶液呈现橙色，如有 H2S 溶液将出现浑浊。加 入 酸 化 的 BaCl2有 白 色 沉 淀 ， 溶 液 中 肯 定 有 SO42离 子 ， 则 原 气 体 中 肯 定 有 SO2存 在 。SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。加入酸化的 AgNO3溶液出现白色沉淀，可以肯定溶液中有 Cl-，但不能因此而断定有 HCl 的存在，因为氯水中也有 Cl-。综上所述，气体中肯定含有 SO2；没有 H2S、HBr；不能确定的有 CO2和 HCl。类型二、二氧化硫的制取类型二、二氧化硫的制取例 2下图是实验
18、室制取 SO2并验证 SO2的某些性质的装置图，试回答：（1）在中发生的化学反应方程式为_。（2）中的实验现象为石蕊试液_，此实验证明 SO2是_气体。（3）中的品红溶液_，证明 SO2有_。（4）中的实验现象是_，证明 SO2有_性。（5）中的实验现象是_，证明 SO2有_性。（6）的作用是_，反应的化学方程式为_。【答案】 （1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2（2）变红酸性（3）褪色漂白性（4）变浑浊氧化（5）褪色还原（6）吸收多余的 SO2，防止污染空气SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O【解析】本题综合考查了 SO2的性质：SO2有毒，所以多余的 SO2必须进行尾气吸收；SO2具有酸性氧化物的通性，能使石蕊试液变红；SO2有漂白性，使品红褪色，但不能漂白酸碱指示剂；SO2具有氧化性、还原性等。举一反三：举一反三：【变式 1】下列实验一定能证明有 SO2存在的是（）能使澄清石灰水变混浊；能使蓝色石蕊试纸变色；能使品红溶液褪色；通入溴水能使溴水褪色，再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成；先通入足量的 NaOH 溶液，再滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成。A都能证明B只有能证明C能证明D都不能证明【答案】B
