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第2节硫的转化第一课时自然界中的硫二氧化硫[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.了解硫、二氧化硫的主要性质。2.认识硫、二氧化硫在生产中的应用和对生态环境的影响。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4等都是常见含硫元素的物质，请从物质类别及硫元素的化合价角度分析，并将它们标注在图中的适当位置。提示：2．硫元素是人类最早认识的化学元素之一。硫单质是我国四大发明之一——黑火药的主要成分。(1)硫单质俗称________，在水、酒精及CS2中的溶解性分别为__________________________________。所以可以用________洗涤附着在试管内壁上的硫单质。(2)由硫元素组成的单质有多种，如正交硫和单斜硫，它们是硫元素的_______________。(3)晋人葛洪《抱朴子·金丹篇》说：“凡草木烧之即烬，而丹砂炼之成水银，积变又还成丹砂，其去草木亦远矣。”丹砂即HgS，上述变化过程的化学方程式为___________________________________。硫黄不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2CS2同素异形体HgS=====△Hg＋S、Hg＋S===HgS(4)我国古代的炼丹家在长期的炼制丹药过程中，发现硝酸钾、硫黄和木炭的混合物能够燃烧爆炸，由此诞生了中国古代四大发明之一的火药。请查阅资料，用化学方程式表示其反应原理：___________________________________________。(5)硫单质中硫元素的化合价为0，具有_______________的趋势，可能表现的性质为_______________________________。2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑升高和降低还原性和氧化性实验内容用灼热的玻璃棒触及硫粉和铁粉的混合物一端，混合物呈红热状态后移开玻璃棒将燃烧匙中的硫粉加热至熔化并燃烧后，迅速伸入盛满氧气的集气瓶中实验现象结论及化学方程式S表现的性质移开玻璃棒后继续呈红热状态，有黑色固体生成硫在空气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，在氧气中继续燃烧发出蓝紫色火焰反应放热，S＋Fe=====△FeSS＋O2=====点燃SO2氧化性还原性[落实新知能]1．自然界中的硫自然界中既有游离态硫又有化合态硫，游离态的硫主要存在于火山喷发口附近，化合态的硫广泛存在于含硫矿物中。2．硫单质(1)物理性质熔沸点溶解性状态颜色俗名同素异形体不高不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2固体淡黄色硫黄正交硫、单斜硫(2)化学性质①表现还原性当硫与氧化性较强的物质反应时，通常失电子，化合价升高，表现一定的还原性，如S＋O2=====点燃SO2。②表现氧化性当硫与H2、部分金属等还原性较强的物质反应时，通常得电子，化合价降低，表现氧化性，如S＋H2=====△H2S，S＋Fe=====△FeS，S＋2Cu=====△Cu2S，S＋Hg===HgS。③既表现氧化性又表现还原性硫与热的碱溶液反应时，既表现氧化性，又表现还原性，如3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。[注意]由于S的氧化性不很强，与变价金属反应，产物中金属元素显低价态；而Cl2与变价金属反应时，产物中金属元素显高价态，由此可以说明氧化性：Cl2S。(3)硫的用途：制硫酸、化肥、火柴、杀虫剂、火药等。3．同素异形体同一种元素组成的性质不同的几种单质，叫作该元素的同素异形体，如正交硫和单斜硫、O2和O3、红磷和白磷。[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)硫元素在自然界中只能以化合态存在()(2)硫单质与氢气反应时，硫单质体现了还原性()(3)硫单质与铁反应不能直接生成硫化铁()(4)若试管上沾有硫单质，可用水清洗干净()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×2．“黑火药”是一种常用炸药，其成分为“一硫二硝三木炭”。其中的“硫”指的是()A．硫酸钠B．硫酸C．硫黄D．二氧化硫解析：黑火药是硫黄、木炭和硝酸钾三者的混合物。答案：C3．下列说法正确的是()A．硫单质与金属铁反应生成硫化亚铁，体现了硫单质的氧化性B．硫单质在常温下不与任何物质反应C．硫单质与非金属单质反应只能做还原剂D．硫单质在空气中燃烧得到二氧化硫，在纯氧中燃烧得到三氧化硫解析：硫单质得电子做氧化剂，将金属铁氧化为＋2价，该反应中硫单质体现氧化性，A项正确；常温下，硫单质可以和汞等物质反应，B项错误；硫单质与氧化性强的非金属单质(如O2)反应时化合价升高，做还原剂，但与氧化性弱的非金属单质(如H2)反应时化合价降低，做氧化剂，C项错误；硫单质无论在空气中还是在纯氧中燃烧，都只得到二氧化硫，只不过在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，而在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰，D项错误。答案：A4．写出下列反应的化学方程式并从氧化还原的角度说明硫在下列反应中表现出的性质。(1)硫在氧气中燃烧____________________________。(2)铜粉与硫粉共热_____________________________。(3)硫蒸气与氢气反应_____________________________。解析：硫与氧气反应生成二氧化硫，硫表现还原性；铜粉与硫粉共热生成硫化亚铜，硫表现氧化性；硫蒸气与氢气反应生成硫化氢，硫表现氧化性。答案：(1)S＋O2=====点燃SO2，还原性(2)2Cu＋S=====△Cu2S，氧化性(3)S＋H2=====△H2S，氧化性[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：SO2是大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。此外，二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生，可以用作食物和干果的防腐剂，但必须严格按照国家有关规定和标准使用。请完成下面实验，分析SO2的性质。实验现象反应原理表现性质_________________溶液变浑浊氧化性2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O实验现象反应原理表现性质_______品红溶液褪色，加热______________—_______________________________________________酸性KMnO4溶液褪色恢复原来的颜色溶液先变浑浊，后又澄清还原性漂白性酸性氧化物的性质5SO2＋2MnO－4＋2H2O===2Mn2＋＋5SO2－4＋4H＋Ca2＋＋2OH－＋SO2===CaSO3↓＋H2O；CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2[落实新知能]1．二氧化硫(1)物理性质水溶性毒性密度状态气味颜色(2)化学性质①酸性氧化物的通性易溶于水有毒比空气大气态刺激性无色②弱氧化性与H2S反应生成S和H2O，其反应的化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。③强还原性④漂白性将SO2通入品红溶液，振荡后再加热，现象：品红褪色，加热后恢复红色。原理：与某些有色物质化合成不稳定的无色物质，容易分解而恢复原来有色物质的颜色。(3)用途：制硫酸、食品添加剂(漂白剂、防腐剂、抗氧化剂)。[注意]SO2和Cl2的漂白性比较2．可逆反应可逆反应指的是在相同条件下能同时向正、反两个方向进行的反应，化学方程式中用“”代替“===”，如2SO2＋O2催化剂△2SO3。可逆反应必须满足两同即“相同条件”“同时进行”，如2H2O=====通电2H2↑＋O2↑和2H2＋O2=====点燃2H2O就不属于可逆反应。[演练新学考]1．下列关于SO2的说法中不正确的是()A．使某些有色物质褪色B．无色，有刺激性气味，无毒C．既有氧化性，又有还原性D．既可溶于水，又可以与水反应解析：SO2具有漂白性，A正确；SO2是一种有毒的气体，B错误；SO2中S的化合价是＋4价，既可以失去电子，又可以得到电子，因此既有还原性，又有氧化性，C正确；SO2能溶于水且能与水反应生成H2SO3，D正确。答案：B2．能使品红溶液褪色的物质是()A．COB．CH4C．H2D．SO2解析：SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。答案：D3．下列反应中，不能说明SO2是酸性氧化物的是()A．SO2＋H2OH2SO3B．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2OC．2SO2＋O2催化剂△2SO3D．SO2＋CaO===CaSO3解析：酸性氧化物的通性：①与水反应生成相应价态的酸，②与碱反应生成盐和水，③与碱性氧化物反应生成盐。C项中，SO2表现还原性。答案：C4．下列有关SO2气体的实验现象中不正确的是()A．装满SO2气体的试管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，进入试管的液体呈红色B．将SO2通入装有品红溶液的试管里，红色逐渐褪去，给试管加热无明显变化C．打开盛有SO2气体的集气瓶口的玻璃片，可闻到刺激性气味D．将SO2气体通入装有溴水的试管里，橙红色逐渐褪去解析：A项，SO2易溶于水，且与水发生可逆反应生成H2SO3，正确；B项，SO2的漂白是暂时的，加热后品红又会变成红色，错误；C项，SO2是有刺激性气味的气体，正确；D项，SO2有较强的还原性，能与溴水发生氧化还原反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，从而使溴水褪色，正确。答案：B5．SO2和Cl2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色，若将等物质的量的SO2、Cl2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是()①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A．①②B．①③C．②③D．②④解析：尽管潮湿的SO2和Cl2都具有漂白作用，但Cl2具有强氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们将会发生如下反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。这样两者等物质的量相混合，会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色，而生成的H2SO4和BaCl2反应生成不溶于水和酸(盐酸)的BaSO4白色沉淀。答案：C6．某同学通过查阅资料得知，可利用Na2SO3粉末与70%硫酸溶液在加热条件下反应来快速制取SO2。该同学设计了如图所示装置制取SO2并验证其性质。回答下列问题：(1)根据资料中的相关信息，甲装置应选择下列装置中的________(填标号)。(2)实验过程中，丙装置中酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，说明SO2具有________性，证明SO2具有漂白性的现象为________________________。(3)丁装置的作用是_________________________________，写出其中发生主要反应的化学方程式：_________________。解析：(1)利用Na2SO3粉末与70%硫酸溶液在加热条件下反应来快速制取SO2，制取装置特点为固＋液――→加热气体，所以应该选择b装置。(2)实验过程中，丙装置中酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去，说明SO2具有还原性，品红溶液褪色可以证明SO2具有漂白性。(3)丁装置的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气，其中发生主要反应的化学方程式为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。答案：(1)b(2)还原品红溶液褪色(3)吸收多余的SO2，防止污染空气SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O新知探究(三)SO2与CO2的性质比较[典例]检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A．通过品红溶液B．通过澄清石灰水C．先通过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[难度增一点][解析]解答本题首先要正确理解题意，本题检验的是混在SO2气体中的CO2；其次要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点。A选项检验的是SO2而不是CO2；B选项中不管是否混有CO2，均有白色沉淀生成，无法检验；C选项中不管是否混有CO2，均无白色沉淀生成，无法检验；D选项可以检验：在通过酸性KMnO4溶液时混合气体中的SO2被吸收，再通过澄清石灰水若有白色沉淀产生，说明混有CO2，若无白色沉淀产生，说明无CO2。[答案]D[知能深一点]1．SO2与CO2的性质比较(1)物理性质CO2SO2可溶(体积比1∶1)