课时1 硫和二氧化硫

在通常状况下，单质硫是一种黄色晶体，①正确；单质硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{S}}_{2}} $ ，②错误； $ {\rm \mathrm{S}} $ 元素的非金属性比 $ {\rm \mathrm{C}\mathrm{l}} $ 元素弱，则单质硫的氧化性比氯气弱，③正确；单质硫中 $ {\rm \mathrm{S}} $ 元素的化合价处于中间价态，既能被氧化又能被还原，④错误；单质硫有杀菌作用，医药上用来制作硫黄软膏，治疗某些皮肤病，⑤正确；硫有多种同素异形体，如正交硫、单斜硫等，⑥正确；①③⑤⑥正确，故选 $ {\rm \mathrm{D}} $ 。

$ {\rm \mathrm{S}} $ 为弱氧化剂，只能将铁氧化成 $ +2 $ 价，该反应化学方程式为 $ {\rm \mathrm{F}\mathrm{e}+\mathrm{S}\xlongequal{△}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}} $ ， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误； $ {\rm \mathrm{S}} $ 可与氢气在加热条件下化合生成硫化氢，其化学方程式为 $ {\rm \mathrm{S}+{\mathrm{H}}_{2}\xlongequal{△}{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm \mathrm{S}} $ 为弱氧化剂，只能将铜氧化成 $ +1 $ 价，其化学方程式为 $ {\rm 2\mathrm{C}\mathrm{u}+\mathrm{S}\xlongequal{△}{\mathrm{C}\mathrm{u}}_{2}\mathrm{S}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，其化学方程式为 $ {\rm {\mathrm{O}}_{2}+\mathrm{S}\xlongequal{点燃}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

$ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 能与水反应生成 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ ， $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 为弱酸，能使紫色石蕊溶液变红， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，同时又容易分解生成 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和水，故 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与水的反应为可逆反应， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 在适当温度并有催化剂的条件下，可以被氧气氧化生成 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液不能发生反应，故不会产生白色沉淀， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

二氧化硫漂白原理是二氧化硫与有色物质生成无色物质， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 可漂白品红溶液，即品红溶液布条可以验证二氧化硫的漂白性， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 不能漂白指示剂，紫色石蕊溶液布条遇 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 会变红，无法验证二氧化硫的漂白性， $ {\rm \mathrm{B}} $ 错误；氢氧化钠溶液、澄清石灰水与 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 的反应是碱与酸性氧化物反应， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 表现酸性氧化物的性质，无法验证二氧化硫的漂白性， $ {\rm \mathrm{C}} $ 、 $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

由图知循环过程中浅绿色的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{2+}} $ 与黄色的 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ 相互转化，故溶液有颜色的变化， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确；该循环过程中， $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 作催化剂，总反应的化学方程式为 $ {\rm 2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{O}}_{2}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{{\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}}2{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 参加反应时，转化为 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}_{2}({\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4})_{3}} $ ，可用 $ {\rm \mathrm{K}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{N}} $ 溶液检验 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}_{2}({\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4})_{3}} $ ，出现红色证明 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 参加了反应， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；由总反应 $ {\rm 2{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{O}}_{2}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{{\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}}2{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 可知，每脱除 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ ，生成 $ {\rm 1\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ，溶液中 $ {\rm {\mathrm{H}}^{+}} $ 的物质的量增加 $ 2\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

$ {\rm ①{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 具有氧化性，能与 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}} $ 溶液反应生成单质硫（有黄色沉淀生成）和 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}} $ ，而 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 没有此性质，所以能利用 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}\mathrm{S}} $ 溶液鉴别 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ； $ {\rm ②{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 具有还原性，能被酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液氧化（溶液褪色），而 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 没有此性质，所以能利用酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液鉴别 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ； $ {\rm ③{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 具有漂白性，能使品红溶液褪色，而 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 没有此性质，所以能利用品红溶液鉴别 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ； $ {\rm ④{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 均不与 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液反应，因此不能用 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液鉴别 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ； $ {\rm ⑤{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 具有还原性，可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色，但 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 没有此性质，通入溴水没有明显现象，因此可用溴水区别两者；综上所述，有4个试剂可以鉴别 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 符合题意。

要得到干燥纯净的 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ，应先除去 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 再进行干燥。 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 、 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 都与 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 反应，都不与浓硫酸反应， $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 不与饱和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液反应， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与饱和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液反应生成 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ ，所以应用饱和 $ {\rm {\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液除去 $ {\rm {\mathrm{C}\mathrm{O}}_{2}} $ 中的 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ ，再用浓硫酸干燥， $ {\rm \mathrm{C}} $ 符合题意。

二氧化硫和三氧化硫均易溶于水， $ {\rm \mathrm{A}} $ 错误；二氧化硫和三氧化硫都属于酸性氧化物， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；三氧化硫与水反应生成 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ， $ {\rm \mathrm{C}} $ 错误；三氧化硫不具有漂白性， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

$ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 能使品红溶液褪色而 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 不能，故能说明 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 存在的实验现象是品红溶液褪色， $ {\rm \mathrm{A}} $ 正确； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液不反应， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 与 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液可发生反应： $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}+{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}{\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}↓+2\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}} $ ，能说明 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{3}} $ 存在的实验现象是 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液中有白色沉淀产生， $ {\rm \mathrm{B}} $ 正确；为测定 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 沉淀的质量，后续的操作步骤依次为过滤、洗涤、干燥、称量， $ {\rm \mathrm{C}} $ 正确；取适量 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 受热一定时间后残留的固体，加足量稀盐酸溶解，滴加 $ {\rm \mathrm{K}\mathrm{S}\mathrm{C}\mathrm{N}} $ 溶液，若显红色，则有 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+}} $ ，说明残留固体中有 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}} $ ，但无法确定是否有 $ {\rm {\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ ， $ {\rm \mathrm{D}} $ 错误。

（1） 二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液紫色变浅或褪色， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与浓硫酸不反应，故为验证并吸收 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ ，装置 $ {\rm \mathrm{B}} $ 中加入的试剂为酸性 $ {\rm {\mathrm{K}\mathrm{M}\mathrm{n}\mathrm{O}}_{4}} $ 溶液；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，装置 $ {\rm \mathrm{C}} $ 中品红溶液的作用：验证二氧化硫是否被吸收完全。

（2） 装置 $ {\rm \mathrm{C}} $ 中品红溶液不褪色，说明二氧化硫被吸收完全，装置 $ {\rm \mathrm{D}} $ 中澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。

（3） 氢气与氧化铜反应得到铜和水，观察到 $ {\rm \mathrm{F}} $ 中固体粉末有颜色变化并证明装置 $ {\rm \mathrm{F}} $ 中发生反应生成水即可证明有 $ {\rm {\mathrm{H}}_{2}} $ 生成，实验现象为装置 $ {\rm \mathrm{F}} $ 中黑色粉末变红、装置 $ {\rm \mathrm{G}} $ 中无水硫酸铜由白色变为蓝色。

（4） 足量二氧化硫与硫化钠溶液反应生成黄色 $ {\rm \mathrm{S}} $ 沉淀，反应时 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 中硫元素化合价降低，表现氧化性。

（5） 向第一份溶液中加入品红溶液，红色褪去，可能是氯水中含有的次氯酸使品红溶液褪色，方案一不合理；向第二份溶液中加入 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}} $ 溶液，产生白色沉淀，说明二氧化硫被 $ \mathrm{b} $ 中新制氯水氧化生成硫酸根离子， $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-}} $ 和 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}}^{2+}} $ 反应生成 $ {\rm {\mathrm{B}\mathrm{a}\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}} $ 白色沉淀，该过程中硫元素化合价升高，体现了二氧化硫的还原性，故方案二合理；向第三份溶液中加入 $ {\rm {\mathrm{A}\mathrm{g}\mathrm{N}\mathrm{O}}_{3}} $ 溶液，有白色沉淀生成，可能是氯水中的氯离子和硝酸银中的银离子反应生成的氯化银白色沉淀，方案三不合理。试管 $ \mathrm{b} $ 内反应的离子方程式为 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{C}\mathrm{l}}_{2}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}4{\mathrm{H}}^{+}+{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-}+2{\mathrm{C}\mathrm{l}}^{-}} $ 。

$ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 能使品红溶液褪色，因为 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 能够与品红结合生成无色物质，体现 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 的漂白性，①不符合题意； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可以将 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 氧化为 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}^{2-}} $ ，自身被氧化，溶液颜色褪去，体现 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 的还原性，②符合题意； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 能与溴水发生反应： $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}+{\mathrm{B}\mathrm{r}}_{2}+2{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{}{\mathrm{H}}_{2}{\mathrm{S}\mathrm{O}}_{4}+2\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}} $ ，体现 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 的还原性，③符合题意； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与滴有酚酞的 $ {\rm \mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}} $ 溶液发生反应，使溶液 $ {\rm \mathrm{p}\mathrm{H}} $ 减小，红色褪去，体现了 $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 具有酸性氧化物的性质，④不符合题意；符合题意的为②③，故选 $ {\rm \mathrm{B}} $ 。

新制氯水、臭氧、过氧化钠、双氧水都有强氧化性，都可以使品红溶液褪色，属于氧化型漂白；活性炭具有吸附性，可使品红溶液褪色，属于吸附型漂白； $ {\rm {\mathrm{S}\mathrm{O}}_{2}} $ 与品红结合生成不稳定的无色物质而使品红溶液褪色，属于化合型漂白， $ {\rm \mathrm{C}} $ 符合题意。