高中化学人教版必修1 431二氧化硫和三氧化硫学案.docx
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高中化学人教版必修1431二氧化硫和三氧化硫学案
第1课时 二氧化硫和三氧化硫
课程目标
1.了解硫在自然界的存在形态,硫单质的性质和用途。
2.掌握SO2的化学性质及检验方法,学会设计实验验证SO2的还原性及漂白性。
3.了解SO3的主要性质。
4.了解可逆反应的特点。
图说考点,
[新知预习]
一、硫
1.硫的存在
(1)游离态:
火山喷口附近、地壳的岩层内。
(2)化合态
2.物理性质
俗称
色、态
溶解性
硫黄
黄色晶体
不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
3.化学性质
H2
、Fe
←
―→
O2、
O
(1)氧化性
(2)还原性
硫在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧,产生蓝紫色火焰,燃烧产物为SO2,化学方程式为S+O2
SO2。
二、硫的氧化物
1.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
毒性
无
气体
刺激性
比空气大
易溶于水
有毒
(2)化学性质
(3)SO2的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等。
②用于杀菌、消毒。
2.三氧化硫(SO3)
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
[即时性自测]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)自然界中不存在游离态的硫单质。
( )
(2)S能氧化Fe,使Fe生成+3价铁的化合物。
( )
(3)S在空气中燃烧生成SO2,在过量的纯O2中燃烧生成SO3。
( )
(4)SO2和CO2可用澄清石灰水鉴别。
( )
(5)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有强氧化性。
( )
(6)SO2的水溶液存在SO2、H2SO3的原因是SO2与H2O的反应为可逆反应。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
2.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,又可与水反应
答案:
B
3.除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体,可选用的试剂是( )
A.饱和食盐水
B.NaOH溶液
C.足量澄清石灰水
D.饱和碳酸氢钠溶液
解析:
CO2和SO2都能与NaOH溶液和石灰水反应,都不与饱和食盐水反应;因为H2SO3的酸性强于H2CO3,故可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2气体。
答案:
D
4.将SO2气体通入显红色的酚酞试液中,发现红色消失,主要是因为SO2( )
A.有漂白性
B.有还原性
C.有氧化性
D.溶于水后溶液显酸性
解析:
SO2与水反应生成H2SO3,使溶液碱性减弱,红色消失。
答案:
D
5.判断下列有关SO2性质的叙述不正确的是________(填序号)。
(1)能使澄清石灰水变浑浊。
(2)能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。
(3)能使品红溶液褪色。
(4)通入BaCl2溶液生成白色沉淀。
(5)通入足量的NaOH溶液中再加BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀能溶于盐酸。
(6)1mol二氧化硫与足量水反应生成1mol亚硫酸。
解析:
(1)正确,SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。
(2)正确,SO2+H2OH2SO3,H2SO3使蓝色石蕊试纸变红。
(3)正确,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色。
(4)不正确,由于盐酸酸性强于亚硫酸,不发生复分解反应。
(5)正确,SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,Na2SO3+BaCl2===BaSO3↓+2NaCl,BaSO3+2HCl===BaCl2+H2O+SO2↑。
(6)不正确,1molSO2不能完全反应。
答案:
(4)(6)
提升点一 SO2的检验与净化——SO2、CO2的性质区别
[例1] 下列溶液中,不能鉴别CO2、SO2气体的是( )
①石灰水 ②稀硝酸 ③KMnO4溶液 ④溴水 ⑤酸化的Ba(NO3)2溶液 ⑥品红溶液
A.①⑤
B.②③④⑤⑥
C.只有①
D.③④
【解析】 SO2和CO2都是酸性气体,都能使澄清的石灰水变浑浊,但SO2气体具有漂白性、还原性和氧化性,②⑤中通入SO2有遇空气变红棕色的气体生成且⑤中还有白色沉淀生成,所以只有①不能鉴别二者。
【答案】 C
SO2中混有CO2不影响SO2的鉴别:
①利用二氧化硫的还原性,看是否能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色来鉴别
②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液来鉴别
③CO2中混有SO2影响CO2的鉴别,应先除去SO2,再鉴别,[提升1] 某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分,将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
[提出猜想]
猜想1:
该气体为CO2。
猜想2:
该气体为SO2。
猜想3:
________________。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究。
[实验探究]
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。
(1)B中应该装________(填字母)。
A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.盐酸 D.澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是
________________________________________________________________________。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
[得出结论]
(4)由上述现象,该小组同学确认该气体的成分为________________。
解析:
要验证气体的成分,必须先验证SO2是否存在,若存在并除尽,要验证CO2是否存在,因为SO2的存在对CO2的验证有干扰。
答案:
该气体为CO2和SO2的混合气体
(1)B
(2)验证混合气体中是否含有SO2
(3)验证混合气体中是否含有CO2
(4)CO2和SO2
[关键能力]
SO2与CO2的性质比较
SO2
CO2
相同点
常温下都是气体
密度均大于空气
溶于水后的溶液均可导电
酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊,气体过量时又变澄清
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
不同点
有刺激性气味,有毒
无味,无毒
易溶于水
可溶于水
具有还原性,能被O2、Cl2、Br2、I2、酸性KMnO4溶液等氧化
无还原性
具有漂白性,能使品红溶液褪色
没有漂白性
酸性:
H2SO3>H2CO3
除去CO2中的SO2的常用方法是使混合气体通过饱和的NaHCO3溶液或使混合气体先通过足量的溴水或酸性KMnO4溶液(吸收SO2),再通过品红溶液(检验SO2是否除净),最后通过浓硫酸。
提升点二 常见漂白剂的原理
[例2] 下列说法正确的是( )
A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H+)、石蕊试液褪色
B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力
【解析】 这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。
要正确解答本题,必须清楚常见漂白剂的漂白原理:
Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性;SO2是能和有机色质化合生成无色物质;活性炭是因吸附有机色质而漂白。
A选项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红褪色是因其漂白性,SO2不能使指示剂褪色,所以A选项错误;B选项正确,因为能使品红褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C选项错误,因为这些漂白剂的漂白原理不相同,SO2漂白属于化合型,活性炭属吸附型,漂白粉、Na2O2属氧化型;D选项也不正确,等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl,从而失去漂白能力。
【答案】 B
注意:
不同漂白剂混用可能失效。
[提升2] 下列物质能使品红溶液褪色,且褪色原理基本相同的是( )
①活性炭 ②新制氯水 ③二氧化硫 ④臭氧 ⑤过氧化钠 ⑥双氧水
A.①②④ B.②③⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥
解析:
新制氯水、臭氧、双氧水、过氧化钠都是因为具有强氧化性,可以使品红褪色;SO2是因为与品红化合成不稳定的无色物质;活性炭由于具有吸附作用使品红褪色。
答案:
C
SO2和Cl2的漂白现象分析:
(1)通入品红溶液中
(2)通入紫色石蕊溶液中
[关键能力]
常见漂白剂的漂白原理比较
类型
漂白原理
漂白特点
变化类型
举例
氧化型
漂白剂具有强氧化性,因与有色物质发生氧化还原反应而使其褪色
褪色后不会恢复原色
化学变化
HClO、Na2O2、O3、H2O2等
化合型
漂白剂与某些有色物质发生化合反应而使其褪色
一定条件下发生分解,又恢复原色
化学变化
SO2
吸附型
某些固体物质具有疏松多孔的结构,能吸附有色物质
——
物理变化
活性炭等
1.下列说法正确的是( )
A.硫单质常存在于火山喷口附近
B.进行SO2性质探究实验时,多余的SO2应排到实验室外
C.SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
D.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3
解析:
SO2不与BaCl2溶液反应,C错误;硫不论在空气中燃烧,还是在纯氧中燃烧其产物均是SO2。
答案:
A
2.将SO2通入显红色的酚酞溶液中,发现红色消失,主要原因是SO2( )
A.有漂白性
B.有还原性
C.有氧化性
D.溶于水中显酸性
解析:
酚酞显红色说明溶液中存在显碱性的物质,而二氧化硫溶于水后显酸性,可将碱性物质中和,而使酚酞褪色。
答案:
D
3.为了除去CO2气体中的SO2气体,下列仪器和药品组合合理的是( )
仪器:
①洗气瓶 ②干燥管
药品:
③固态生石灰 ④苏打溶液 ⑤小苏打溶液
A.①⑤ B.②⑤C.①③ D.①④
解析:
洗气瓶必须与液态试剂对应,干燥管必须与固态试剂对应。
SO2既能与NaHCO3溶液反应,又能与Na2CO3溶液反应;CO2只能与Na2CO3溶液反应,不能与NaHCO3溶液反应。
答案:
A
4.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量的SO2
SO2+OH-===HSO
B.向氯水中通入少量的SO2
Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO
C.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中
2H++CO
===H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中
SO2+H2O+Ba2+===BaSO3↓+2H+
解析:
A应为SO2+2OH-===SO
+H2O;C应为2HCO
+SO2===SO
+2CO2↑+H2O;D不反应。
答案:
B
5.如图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。
试回答:
(1)⑥中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(2)⑤的作用是______________,反应的离子方程式为__________________________。
(3)填表格:
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
②
③
④
解析:
Na2SO3能与H2SO4发生复分解反应;H2SO3是酸,能使石蕊试液变红色;SO2具有漂白作用,可使品红溶液褪色;SO2具有氧化性,能与还原性气体H2S发生反应,生成S:
2H2S+SO2===2H2O+3S↓;SO2具有还原性,能将氯水还原为无色的HCl:
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。
SO2是酸性气体,可被NaOH等碱性溶液吸收,反应生成盐和水。
答案:
(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)吸收过量的SO2,防止污染环境 SO2+2OH-===SO
+H2O
(3)
装置
实验现象
体现SO2的性质
①
溶液变红色
SO2水溶液显酸性
②
溶液褪色
漂白性
③
溶液变浑浊
氧化性
④
氯水褪色
还原性
练后感悟
(1)二氧化硫的三种“褪色”:
①二氧化硫能使品红褪色表现漂白性;
②使溴水、氯水及酸性高锰酸钾溶液褪色体现还原性;
③使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色说明其水溶液呈酸性。
(2)检验SO2气体的方法是将气体通入品红溶液,溶液褪色后加热又恢复到红色。
(3)SO2、氯水都有漂白性,若将等物质的量的SO2、Cl2同时通入有色溶液中,溶液不褪色,因为发生反应Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl,失去漂白性。
课时作业22 二氧化硫和三氧化硫
授课提示:
对应学生用书127页
[练基础]
1.下列说法中正确的是( )
A.硫是一种不溶于水的黄色晶体
B.硫与金属反应时作氧化剂,与非金属反应时作还原剂
C.硫与铁反应时生成硫化铁
D.硫在自然界中仅以化合态存在
解析:
硫与H2反应时作氧化剂;硫与铁反应生成硫化亚铁;硫在自然界中既有化合态又有游离态。
答案:
A
2.下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是( )
A.Ba(OH)2 B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2
解析:
SO2是酸性氧化物,能与Ba(OH)2溶液反应生成BaSO3沉淀;H2SO3属于中强酸,不能与BaCl2溶液反应;H2SO3中S元素呈+4价,因此H2SO3在反应中既可表现酸性,又可表现还原性与氧化性,SO2与Ba(NO3)2、Na2S反应的方程式分别为3SO2+2H2O+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2NO↑+2H2SO4,3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3。
答案:
D
3.下列气体中,有毒、能污染大气,但可以用碱液吸收的是( )
A.COB.CO2
C.SO2D.N2
解析:
CO和SO2是大气污染物,但CO不能和碱液反应,SO2是酸性氧化物,能与碱反应生成盐和水。
答案:
C
4.为了除去SO2中少量的HCl气体,应将混合气体通入( )
A.溴水B.NaHSO3饱和溶液
C.NaOH溶液D.NaHCO3饱和溶液
解析:
除杂的原则“不增不减”。
即不能引入杂质离子,不能减少要保留的物质。
答案:
B
5.用某溶液浸湿滤纸后,将滤纸置于集气瓶口,以检验瓶中是否收集满SO2气体,则该溶液是( )
A.BaCl2溶液B.酸性KMnO4溶液C.淀粉KI溶液D.澄清石灰水
解析:
SO2与BaCl2溶液、淀粉KI溶液都不发生反应;SO2与滤纸上的澄清石灰水反应能生成少量的CaSO3白色沉淀,但此现象并不明显;酸性KMnO4溶液能氧化SO2,自身被还原,使溶液的紫色褪去,现象明显,可以检验SO2气体是否集满。
答案:
B
6.下列有关三氧化硫的说法中,正确的是( )
A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色
C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应
D.SO2在空气中易被氧化为SO3
解析:
SO3不具有漂白性,SO2不能漂白指示剂,两者均可使石蕊溶液变红色,SO2不易被空气中的氧气氧化,只有在催化剂存在下加热才能被氧化为SO3,故B、D错误;SO3既可与碱反应,也可与碱性氧化物反应,故C错误。
答案:
A
7.下列物质能与SO2气体起反应,但无沉淀产生的是( )
①溴水 ②Ba(OH)2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3溶液
⑤稀硫酸 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A.只有①B.①④⑤
C.④⑥⑦D.①④⑦
解析:
①溴水与SO2的反应为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr;②Ba(OH)2溶液与SO2的反应为Ba(OH)2+SO2===BaSO3↓+H2O,生成沉淀;③石灰水与SO2的反应为Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O,生成沉淀;④Na2CO3溶液与SO2的反应为Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2;稀硫酸、Na2SO4与SO2不反应;⑦Na2SO3与SO2的反应为Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3,所以符合要求的是①④⑦。
答案:
D
[提素养]
8.如图所示装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项
试剂
现象
结论
A
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH
溶液不反应
D
紫色石蕊试液
溶液变红色后不褪色
SO2有酸性,
没有漂白性
解析:
酸性KMnO4溶液具有强氧化性,溶液褪色体现了SO2的还原性,A错误;SO2使品红溶液褪色体现SO2的漂白性,B正确;SO2是酸性氧化物,可以与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,C错误;SO2的水溶液可以使紫色石蕊试液变红,说明SO2的水溶液具有酸性,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,故石蕊试液变红后不褪色,但不能说明SO2没有漂白性,D错误。
答案:
B
9.SO2通入下列溶液中,溶液褪色或变浅,说明SO2具有漂白作用的组合是( )
①KMnO4(H+,aq) ②溴水 ③碘水 ④氯水 ⑤Fe3+(aq)
A.①⑤B.②③
C.全部D.都不是
解析:
SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为H2SO4,自身被还原成无色的Mn2+;SO2能使卤水褪色,是由于X2(不包括F2)将SO2氧化为H2SO4,本身被还原为无色X-;SO2能使棕黄色的Fe3+(aq)变浅,是由于Fe3+将SO2氧化为H2SO4,本身被还原为浅绿色Fe2+。
答案:
D
10.将等体积的SO2和Cl2充分混合后,通入加有品红的氯化钡溶液,可观察到的现象是( )
A.溶液快速褪色B.溶液缓慢褪色
C.生成白色沉淀D.生成浅黄色沉淀
解析:
等体积的SO2和Cl2发生反应:
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,所以溶液不会褪色,同时由于有H2SO4生成,H2SO4和氯化钡反应生成BaSO4白色沉淀。
答案:
C
11.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。
现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。
下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊溶液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅
解析:
SO2气体与水反应生成H2SO3,紫色石蕊遇酸变红色,不会变蓝色,故A错误。
答案:
A
12.A、B是两种有刺激性气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A________,B________,C________,
D________,E________,F________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
解析:
由框图中A、B两种气体等物质的量加入H2O中,生成含C、D的无色溶液,滴入Ba(OH)2溶液生成沉淀F和溶液D,D中滴入AgNO3溶液中有沉淀G,可知溶液C、D中含有SO
、Cl-。
气体B通入到Ba(OH)2溶液中有沉淀生成,且B是有刺激性气味的气体,可知B为SO2,则A为Cl2。
答案:
(1)Cl2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO4
(2)Cl2+SO2+2H2O===4H++SO
+2Cl-
13.某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应[C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O]产生的所有气体产物,选用了下图所示实验装置。
(1)①中无水硫酸铜的作用是
________________________________________________________________________。
(2)②中酸性KMnO4溶液的作用是
________________________________________________________________________。
(3)②中两次用到品红溶液,它们的作用分别是
A________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
B________________________________________________________________________。
(4)③中出现的现象是
________________________________________________________________________,
发生反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
解析:
本实验的目的是验证反应产生的混合气体中是否含有CO2、SO2、H2O。
检验H2O用CuSO4、CuSO4(白)+5H2O===CuSO4·5H2O(蓝色晶体),检验CO2用澄清石灰水,根据石灰水是否变浑浊判断;检验SO2一般用品红溶液,根据品红溶液是否褪色判断。
检验的顺序为检验H2O→检验SO2→除SO2→检验SO2除尽→检验CO2。
答案:
(1)检验H2O(g)
(2)除去CO2中的SO2
(3)检验SO2 检验CO2中的SO2是否除尽
(4)溶液变浑浊 CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O
14.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体,现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12mol·L-1)为原料制取Cl2。
在此实验中,F仪器的作用是________;发生装置B应选择以下三种装置中的________(选填序号)。
(2)D装置中主要反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液
④品红溶液 ⑤酸性高锰酸钾溶液
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- 高中化学人教版必修1 431二氧化硫和三氧化硫学案 高中化学 人教版 必修 431 二氧化硫 三氧化硫