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文档简介
1、高一化学必修第二册第一节 硫及其化合物 必修2 第一章 第 1 节 第一部分 硫和二氧化硫元素周期表的第三周期,第VIA族的元素请画出S元素的原子结构示意图比较同主族的氧元素的原子结构示意图S得电子能力较弱,而失电子能力则相对较强。硫常常为+4价或+6价,而氧常为-2价比较同主族的氧元素的非金属性强弱氧元素一、硫的存在和物理性质1.硫(俗称硫磺)是一种_晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于_。CS2黄色2.存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。请同学们查看课本P2硫的熔沸点以及密度火山喷口处的硫一、硫的化学性质硫是较活泼的非金属元素,能与许多金属、非金属发生反应。请写出硫分别与下
2、列物质反应的化学方程式,并指明各反应的氧化剂和还原剂。Fe: ;Cu: ;H2: ;O2: 。FeS FeS,S是氧化剂,Fe是还原剂2CuS Cu2S,S是氧化剂,Cu是还原剂SO2 SO2,S是还原剂,O2是氧化剂H2S H2S,S是氧化剂,H2是还原剂硫在氧气中燃烧硫和铁的反应(1)游离态:(2)化合态 硫化物形式:硫铁矿:_;黄铜矿:CuFeS2。硫酸盐形式(填化学式):芒硝:_;石膏:_。存在形式 FeS2Na2SO410H2OCaSO42H2O(3)硫还是组成某些蛋白质的生命元素。存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。存在方式 FeS2 硫铁矿黄铜矿CuFeS2 课堂训练1. 判断正误
3、。(1)S在O2中燃烧时,若O2不足,则生成SO2;若O2过量,则生成SO3( )【解析】S在O2中燃烧只生成SO2,与通入O2量的多少无关。(2)清洗内壁粘有硫的试管时,先用CS2溶解,再用清水冲洗即可( )【解析】硫不溶于水,但易溶于CS2。2.下列关于硫的说法不正确的是A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C.单质硫既有氧化性,又有还原性D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫解析硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2,而不能直接生成SO3。答案:D温馨提示:实验室除去试管内壁附着硫的两种方法:(1)物理法:加二硫化碳(CS2)溶解;(2
4、)化学法:加氢氧化钠溶液溶解。3S6NaOH 2Na2SNa2SO33H2O硫既表现氧化性,又表现还原性。空气中有多种物质,为什么要选择这种污染物的指数来报告?它们有什么危害? 随着工业化步伐的大步前进,环境污染已成为全世界最为关注的问题之一,某些工厂排出的废气不经处理直接排放到空气中,严重造成了大气污染,使某些地区雨水酸性严重超标,形成酸雨。 1872年美国化学家Smith首先提出酸雨一词,引起全世界关注。1985年,几场酸雨过后,我国四川奉节县9万多亩松树全部枯死,重庆南山2.7万亩马尾松死亡过半。 Hello,大家好,我叫二氧化硫。我看不见、摸不着。但我身体却散发着一种刺鼻的气味。我的爱
5、好:洗澡。我最爱钻进水里了,和水溶在一起好舒服。可是令我不解的是,有时候我看到人们想对他们表示一下友好,他们却离我而去,有的时候还被送到了医院,真是莫名其妙。我喜欢贴在地面上,空气飘在我上面,反正我就是喜欢水和大地。好了,我先说到这吧,我的物理性质你猜到了吗?SO2的自述颜色状态气味溶解性毒性密度 颜色状态气味密度溶解性毒性 _气体_气味比空气_毒 无色刺激性大易溶于水有二、硫的氧化物1.二氧化硫的性质1、物理性质实验5-1溶解性:易溶于水,常温常压下,溶解度为1:40。(1) 与H2O的反应:【实验51】观察并思考1、实验中原盛有SO2气体的试管水位有什么变化?说明了什么?2、试管内水溶液与
6、水槽中水溶液颜色有什么区别?说明什么问题? -试管内水位上升;说明SO2易溶水 -溶液变红色溶液呈酸性2、SO2的化学性质 SO2 + H2O H2SO3(亚硫酸)(可逆号)可逆反应:在同一条件下既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。相同条件 同时发生特点亚硫酸是二元中强酸,不稳定(酸性大于醋酸、碳酸)SO2是亚硫酸对应的氧化物,酸性氧化物2、SO2的化学性质(1) 与H2O的反应: 我们学过的哪些反应是可逆反应? 反应条件不同,不是可逆反应。 CO2 + H2O H2CO3H2 燃烧生成水,水电解生成氢气和氧气,是可逆反应吗?(2)与碱性氧化物反应: SO2 + Na2O N
7、a2SO3SO2 + CaO CaSO3(亚硫酸钠)(亚硫酸钙)(3)与碱反应: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO2+ Ca(OH)2 CaSO3 + H2O 处理SO2尾气,防止污染空气某无色气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是CO2?不一定(4)既有氧化性,又有还原性 具有较强的还原性: 具有较弱的氧化性: SO2 2H2S 3 S 2H2O 5SO2 2KMnO4 2H2O 2MnSO4 K2SO4 2H2SO42SO2 + O2催化剂 2SO3SO3 H2O H2SO4SO2能使高锰酸钾褪色的原理工业制硫酸观察实验回答问题实验室怎么制备二氧化硫?如何收集二氧化硫
8、气体?向上排空气法试管上方塞上NaOH溶液浸泡过的棉球的作用是?验满方法是?用湿润的紫色石蕊试纸放在试管口,试纸变红烧杯中的NaOH溶液的作用?防止污染空气在溶解SO2的水溶液中,滴加品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化,然后加热试管,在观察溶液的变化?在实验室里,常用亚硫酸钠跟浓硫酸起反应制取二氧化硫。化学方程式是:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2防止SO2溢出(5) SO2的漂白性实验现象:品红溶液褪色,加热又恢复到原来的颜色。SO2的漂白作用是SO2跟有色物质化合生成一种无色的不稳定化合物。 漂白原理一些商家用二氧化硫来加工漂白一些食物这种做法可取吗? 可以,但
9、有使用限量!请同学们查看课本P4“资料卡片”SO2漂白后,加热能复原,氯水漂白后能复原吗?氯水漂白后不能复原物质氯水SO2木炭原理实质效果范围利用其氧化性将有色物质氧化为稳定的无色物质氧化还原反应(化学变化) 不可逆永久性可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色。与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质非氧化还原反应(化学变化)可逆暂时性可漂白某些有色物质,不能使石蕊试液褪色将有色物质的分子吸附在其表面物理吸附(物理变化)暂时性可吸附某些有色物质的分子比较氯水、二氧化硫和木炭的漂白性2.SO2 和Cl2的漂白性比较(1)通入品红溶液。品红溶液 通入SO2 褪色 加热至沸腾 红色 通入Cl2 加热至
10、沸腾 不显红色褪色 (2)通入紫色石蕊试液。紫色石蕊试液 通入SO2 通入Cl2 很快变红,但不褪色 立即变红,随后褪色(1)与水反应:SO2 + H2O H2SO3(2)与碱性氧化物反应:SO2 + Na2O Na2SO3(3)与碱反应: SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O(4)漂白性:品红溶液 褪色 (5)既有氧化性,又有还原性:1、物理性质:无色、有刺激性气味、有毒、易液化、比空气重、 易溶于水。2、化学性质课堂小结二氧化硫二、硫酸硫酸是重要的化工原料,可用于生产农药、化肥、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二
11、氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。2003年1月29日、2月23日,清华大学机电系四年级学生刘海洋先后两次用火碱、浓硫酸将北京动物园的五只熊烧伤,其中一头黑熊双目失明。这一故意残害动物的事件经媒体披露后,引起了公众的强烈愤慨!同时,“高材生为何会犯如此低级错误?一个好学生为什么没有必然成为一名好公民”的疑问也引发了社会各界广泛的讨论与深入的思考。刘海洋为何用浓硫酸残害黑熊?浓硫酸又具有哪些重要性质?一、稀硫酸的性质1硫酸的电离H2SO4是二元强酸,在水中的电离方程式:H2SO4= 。2.稀硫酸具有酸的通性试写出有关反应的化学方程式:Fe:_;NaOH:_;CuO:_;Na2CO3:_;BaC
12、l2:_。H2SO4+Fe=FeSO4+H2H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2SO4+CuO=CuSO4+H2OH2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2+H2OH2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl一、稀硫酸的性质二、浓硫酸的性质 无色油状液体,不挥发,易溶于水, 沸点高。质量分数:98% 密度:1.84g/ml 物质的量浓度:18.4mol/L2)浓硫酸的特性 吸水性: 能吸收水分(结晶水),可作干燥剂。1) 物理性质浓硫酸敞口放置会有什么变化?可干燥某些气体问题O2 H2 N2CO2 SO2 HCl Cl2 思考:能用浓硫酸干燥H2S、NH3气体吗?碱性气体强还
13、原性气体H2S+3H2SO4 = 4SO2+4H2O2NH3+H2SO4=2(NH4)2SO42.脱水性浓硫酸可使有机化合物中的_ 从有机物中“脱离”出来,结合生成 。浓硫酸脱水性实验氢、氧元素按水的组成水分子实验在烧杯中放少量蔗糖,滴加滴水,再放mL浓H2SO4观察 体积膨胀,变黑,产生刺激性气味分析 炭化,有气体生成结论 浓硫酸具有脱水性C12H22O1112C+11H2O与金属的反应除金Au、铂Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。实验操作3.强氧化性实验5-3实验现象 实验结论 a、试管中铜丝表面有气泡逸出;b、试管中的品红溶液逐渐变为无色;c、试管中的紫色石蕊溶液逐渐变
14、为红色;将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色=Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O 化学方程式:上述反应是氧化还原反应吗?分析氧化剂和还原剂Cu是还原剂,H2SO4(浓)是氧化剂.浓H2SO4能与大多数金属反应(除Pt和Au等外),不生成H2.钝化:浓H2SO4能与Fe或Al钝化钝化不是不反应,是反应被阻止。条件:浓硫酸,铁或铝,冷(常温) 常温下,浓硫酸或浓硝酸与某些金属(如铁、铝)接触时,能使金属表面生成一层致密的氧化物,从而阻止内部的金属继续与浓硫酸反应,这一现象叫钝化现象。与非金属反应加热时,浓硫酸也能与某些非金属反应(S、C等) C + 2H2SO4(浓) =
15、 CO2 + 2SO2+ 2H2O与还原性化合物的反应H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2 + 2H2OS + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O2P+ 5H2SO4 = 2H3PO4 + 5SO2 + 2H2O2HBr + H2SO4 (浓) = SO2 +Br2+ 2H2O思考:浓硫酸能不能和SO2反应?能不能用浓硫酸干燥H2S、HBr、HI、NH3?浓硫酸的强氧化性(1)浓硫酸能与大多数金属反应,生成高价态金属的硫酸盐,本身一般被还原为SO2。但在常温下,浓硫酸能使铁、铝钝化。(2)浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。归纳小结
16、三、硫酸根离子的检验在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入几滴BaCl2溶液,观察现象,再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。从这个实验中你能得出什么结论?写出相关反应的离子方程式实验5-442SO42-的检验离子方程式Ba2+ SO42-=BaSO4在溶液中,SO42-可与Ba2+反应,生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀结论1.原理利用Ba2+SO42-=BaSO4(白色),BaSO4具有不溶于盐酸、稀硝酸的特性。2.检验的方法无明显现象 白色沉淀 有SO42-。 待测液 足量稀盐酸 BaCl2溶液 结论 SO42-的检验方法3.检验的误区(1)只加
17、可溶性钡盐,不酸化。误将CO32-、PO43-、SO32-等干扰离子判断成SO42-。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。(2)误将Ag+、Pb2+判断成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀便断定含SO42-。(3)误将SO32-判断成SO42-。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO42-,忽视了NO3-在酸性条件下将SO32-氧化为SO42-。检验试样中有无SO42-的操作及结论正确的是( )A.先加HCl无明显现象,再加BaCl2有白色沉淀,一定有SO42-B.加HCl酸化的BaCl2有白色沉淀,一定
18、有SO42-C.滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀,一定有SO42-D.滴加BaCl2有白色沉淀,一定有SO42-【解析】选A。A项,先加盐酸无明显现象,排除了CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰,再加BaCl2溶液产生白色沉淀,即说明溶液中存在SO42-;B项,Ag+对SO42-的检验有干扰;C项,SO32-对SO42-的检验造成干扰;D项,CO32-、SO32-、Ag+等均对SO42-的检验有干扰,因为CO32-+Ba2+=BaCO3、SO32-+Ba2+=BaSO3、Ag+Cl-=AgCl。练一练?【延伸探究】(1)检验SO42-时,先向待检溶液中加盐酸酸化的目的是什么?提示:排除SO42-以外的其他阴离子和Ag+的干扰。(2)向未知溶液中先加入BaCl2溶液再加入盐酸,产生白色沉淀,能否确定溶液中一定含有SO42-?提示:不能确定。未知溶液中可能含有Ag+,干扰对SO42-的检验。【特别提醒】检验SO42-时,既要注意试剂的选择,又要注意操作顺序的优化,排除其他离子的干扰,全面考虑,综合分析,正确推断。 必修2 第一章 第 2 节 第四部分 不同价态含硫物质的转化请
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