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第五章 化工生產中的重要非金屬元素
化學必修第二冊（2019版）
第一節 硫及其化合物
第1課時 硫和二氧化硫
學習目標
1、認識硫的存在與性質。
2、會依據酸性氧化物的通性及硫元素的化合價分析理解硫的氧化物的性質，會比較二氧化硫和氯水漂白性的區別。
3、了解可逆反應的特點。
硫是一種重要的非金屬元素，
O
S
原子結構
+16
2
8
6
在化學反應中容易得到2個電子，形成-2價的硫的化合物。與同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一個電子層，得電子的能力相對較弱，而失電子能力則相對較強。這也是我們在富含樣子的地表附近找到含硫化合物中，硫常常為+4價或+6價，而氧為-2價的原因。
一、硫
1、硫元素在元素周期表中的位置
位于元素周期表的第三周期，VIA族。
位：
構：
硫原子的最外層有6個電子
性：
二、不同價態含硫物質的轉化
1、自然界中硫的存在和轉化
石膏(CaSO4·2H2O)
黃鐵礦(FeS2)
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
S
芒硝(Na2SO4·10H2O)
黃銅礦(CuFeS2)
2、硫元素在自然界中的存在形式
(1)游離態：存在于火山噴口附近或地殼的巖層里
(2)化合態：主要以硫化物和硫酸鹽等的形式存在。
在巖層深處和海底的無氧環境下，硫元素與鐵、銅等金屬元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在，
如硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)等；
在地表附近，硫化物轉化為硫酸鹽，如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等；
在生物體和化石燃料中，如蛋白質，含硫煤礦等；
3. 物理性質
俗稱 顏色狀態 硬度 密度 溶解性 水 酒精 CS2
硫黃 ___色晶體 質___、易 2.06g/cm3 研成粉末 ___溶 ___溶 ___溶
黃
脆
難
微
易
【思考1】若試管內壁附著有單質硫時，如何洗滌除去
推斷題突破口
可以用CS2除去，利用硫的物理性質（物理方法除硫）
4. 化學性質
硫的化學性質視頻展示
硫的化學性質比較活潑，能與許多金屬單質及非金屬單質發生化學反應。
(1)與金屬反應 ——體現硫的氧化性
①硫粉與鈉研磨爆炸：2Na＋S===Na2S
②
③ 銅與硫粉共熱：2Cu＋S
④ 硫與銀反應：2Ag＋S===Ag2S (銀質首飾變黑)
⑤ 硫與汞反應：Hg＋S===HgS (水銀體溫計打碎里不慎灑落一些汞，汞蒸氣有毒，可撒上硫粉進行處理)
Cu2S
與硫粉共熱：Fe＋S FeS
氯氣和硫的氧化性強弱
由于氧化性Cl2>S,Cl2可將變價金屬，如鐵、銅分別氧化成+2價和+3價；S只能將鐵、銅分別氧化成+1價和+2價。因此可通過氧化產物價態的高低來判斷氧化劑氧化性的強弱
總結：硫與變價金屬反應，均是金屬被氧化成最低價態金屬硫化物
(2)與非金屬反應
【微總結】①該反應體現了單質硫具有還原性
②硫在過量、純凈的O2中燃燒的產物是SO2而不是SO3
①硫在氧氣中燃燒：S＋O2點燃(=====)SO2 (硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰；在純氧中燃燒發出藍紫色火焰)
②硫與氫氣共熱：S＋H2 H2S 硫化氫，有臭雞蛋氣味的氣體 (該反應體現了單質硫具有氧化性)
推斷題突破口
(3)與強氧化性酸反應——體現硫的還原性
①硫與濃H2SO4反應：S＋2H2SO4(濃)
②硫與濃HNO3反應：S＋6HNO3(濃) H2SO4＋6NO2↑＋2H2O
3SO2↑＋2H2O
(4)與強堿的反應——既體現氧化性，又體現還原性
3S＋6NaOH
2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用熱堿溶液清洗硫)
化學方法除硫
拓展知識
③向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4：
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3S↓＋3Na2SO4＋3H2O
①Na2S與稀H2SO4反應：Na2S＋H2SO4===H2S↑＋Na2SO4
②Na2SO3與稀H2SO4反應：
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (實驗室制SO2的方法)
S2-和SO32-在酸性條件不可以大量共存
5. 用途
硫黃主要用于制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等,還用于制造黑火藥、硫化橡膠、煙花爆竹等。
【總結】實驗室除去試管內壁附著硫的兩種方法：
①物理法：加二硫化碳(CS2)溶解；
②化學法：加氫氧化鈉溶液溶解
對點訓練
3.下列化合物能用相應元素的單質直接化合制得的是： ①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2
A.①②③④⑤⑥⑦ B.①②③④⑦ C.②④⑤⑦ D.②③④⑦
1.下列敘述不正確的是（）
A.試管內壁附著的硫可以用二硫化碳溶解除去
B.硫在自然界中只能以硫化物和硫酸鹽的形式存在
C.大量燃燒化石燃料是空氣中二氧化硫含量升高的原因之一
D.硫與氧氣的反應時表現出還原性
2.下列說法中正確的是(　　)
A．硫與金屬或非金屬反應均作氧化劑
B．分離黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫黃要用到二硫化碳、水及過濾操作
C．過量的硫與鐵反應生成Fe2S3，表現了硫單質的氧化性
D．硫只以化合態形式存在于自然界中
顏色 狀態 氣味 毒性 密度 溶解性
___色 氣體 _______氣味 有毒 比空氣___ ___溶于水(1∶40)
無
刺激性
大
易
二、二氧化硫
1. 物理性質
2.化學性質
把充滿SO2，塞有橡膠塞的試管倒立在水中，在水面下打開橡膠塞，觀察試管內液面的上升。
SO2+H2O H2SO3
待液面高度不再明顯變化時，在水下用橡膠塞塞緊試管口，取出試管，用紫色石蕊溶液滴加至試管中溶液的酸堿性（保留該溶液供實驗5-2使用）
實驗探究 【實驗5-1】
溶液變紅,
SO2的水溶液,即生成的H2SO3呈酸性
說明SO2易溶于水
原理：
2.化學性質
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
SO2 +CaO===CaSO3
SO2+H2O H2SO3
三氧化硫具有酸性氧化物的通性
SO3＋Ca(OH)2===CaSO4＋H2O
SO3＋CaO===CaSO4
SO3＋H2O===H2SO4(放出大量的熱)
SO2
+4
SO3
S
H2S
還原性
氧化性
(1) 酸性氧化物的通性
SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4
SO2+2H2S===3S+2H2O
2SO2+O2 2SO3
SO2可使氯水、KMnO4溶液褪色，可用于吸收或鑒別
(3) 氧化性（+4 → 0）
(2) 還原性（+4 → +6）
(4) 漂白性【實驗5-2】
品紅溶液褪色
SO2有漂白性
無色溶液又恢復原來的紅色
SO2的漂白是暫時性的
實驗過程中可以聞到刺激性氣味
現 象
結 論
用試管取2mL 在實驗5-1中得到的溶液，向其中滴入1-2滴品紅溶液，振蕩，觀察溶液的顏色變化。然后加熱試管，注意通風，在觀察溶液的變化。
1、概念：在同一條件下，既可以向正反應方向進行，同時又可以向逆反應方向進行的化學反應
2、正、逆反應的規定
(1)正反應：向生成物方向進行的反應
(2)逆反應：向反應物方向進行的反應
三、可逆反應
3、特點：
(1)二同：①相同條件下；②正、逆反應同時進行
(2)一小：反應物與生成物同時存在(反應不能進行完全)；任一組分的轉化率都小于100%
(3)能量的可逆性(若正反應為吸熱反應，則逆反應為放熱反應)
4、表示方法：在方程式中用“ ”表示
5、可逆反應的普遍性：大多數化學反應都為可逆反應
四、用途
制硫酸、漂白劑(漂白紙漿、毛、絲等)、殺菌消毒、食品添加劑。
二氧化硫具有漂白作用，工業上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲等。
類型 原理 特點 舉例
氧化型 漂白劑本身是氧化劑，利用其氧化性氧化有色物質，使之失去原有的顏色 加熱時不能恢復原有的顏色 Cl2、Ca(ClO)2、ClO2、H2O2、
O3等
化合型 漂白劑與有色物質結合生成新的無色物質，使之失去原來的顏色 加熱時能恢復原來的顏色 二氧化硫等
吸附型 有些固體物質疏松、多孔，具有較大的比表面積，可以吸附有色物質使之失去原來的顏色 部分吸附劑可以重復使用 活性炭、膠體等
常見漂白劑的漂白原理及特點
拓展
SO2和CO2的性質比較
SO2 CO2
主要物性
與水反應
與堿反應
鑒定存在
無色、有刺激性氣味、易溶于水(1∶40)
無色、無味、能溶于水(1∶1)
SO2＋H2O H2SO3
CO2＋H2O H2CO3
能使品紅褪色，能使澄清石灰水變渾濁
不能使品紅褪色，能使澄清石灰水變渾濁
Ca(OH)2 CaSO3 Ca(HSO3)2
Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2
(1) CO2和SO2均為酸性氧化物,在性質上具有一定的相似性,結合已有的知識探究能否用澄清石灰水鑒別CO2和SO2,為什么
不能。少量的CO2和SO2通入澄清石灰水中,均產生白色沉淀;足量的CO2和SO2通入澄清石灰水中現象都是先變渾濁后變澄清。
(2)如何檢驗某無色氣體是SO2還是CO2
將氣體通入品紅溶液中,若品紅溶液褪為無色,加熱,褪色后的溶液又恢復紅色,則氣體為SO2;若品紅溶液不褪色,則為CO2。
思考交流
學習小結
1.下列說法正確的是________(填序號)。
①硫的非金屬性較強，所以只以化合態存在于自然界中。
②分離黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫黃要用到二硫化碳、水及過濾操作。
③硫與金屬或非金屬反應時均作氧化劑。
④硫在空氣中燃燒產物只是SO2。
⑤不能由單質直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。
⑥用蒸餾水清洗試管內壁殘留的硫。
②④
課堂練習
2.判斷下列有關SO2性質的敘述不正確的是________(填序號)。
①能使澄清石灰水變渾濁。
②能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅。
③能使品紅溶液褪色。
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溶液產生白色沉淀，該沉淀能溶于鹽酸。
⑥通入溴水中能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成。
⑦1 mol二氧化硫與足量水反應生成1 mol亞硫酸。
⑧實驗室制備SO2時，多余的SO2可用堿液吸收。
④⑦
3.將硫黃在氧氣中燃燒生成氣體A，把氣體A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色而B變為C；在C中加入Na2S產生氣體D，若將D通入B溶液，可得沉淀E；A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各組中按A、B、C、D、E排列的是（ ）
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、S
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
D
4.某化學興趣小組為探究SO2的性質，按下圖所示裝置進行實驗。
請回答下列問題：
(1)裝置A中的化學方程式為 。
Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)實驗過程中，裝置B中產生的現象為______________________，這說明SO2具有______。
(3)裝置C的目的是探究SO2與品紅溶液作用的可逆性，請寫出實驗操作及現象：______________________________________________________________________。
(4)尾氣可采用______溶液吸收。
溶液由紫紅色變為無色
還原性
品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗旋塞，點燃酒精燈加熱，溶液
恢復為紅色
NaOH

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