(共23张PPT)
第1课时 硫
二氧化硫
三氧化硫
第五章 第一节 硫及其化合物
学习目标
1、认识硫的物理性质-颜色、溶解性、弱氧化性;
2、掌握二氧化硫硫的化学性质以及实验室制法;
3、了解三氧化硫的化学性质。
自然界的硫单质存在于火山口附近,人们可以直接开采,硫元素在自然界除了以游离态的形式存在,还以哪些化合态的形式存在?单质硫有什么样的性质?带着这些问题完成下列知识点:
印尼火山硫磺采矿矿工:用生命在谋生
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一、单质硫
1.硫的原子结构
硫元素的原子核外电子排布为 ,从结构可知,硫的最低价为 价,最高价为 价,硫在周期表中的位置是 。
-2
+6
第三周期第VI A族
2.物理性质:硫在自然界中以游离态(单质,在火山口附近)和化合态的形式存在。硫(俗称 )是一种 晶体,质脆,易研成粉末。 溶于水, 溶于酒精, 溶于CS2。
硫磺
淡黄色
不
微
易
注:CS2可用于洗涤内壁附着硫的试管
硫的同素异形体:斜方硫、单斜硫
3.化学性质:
①硫与铁反应: ;
②硫与铜反应: ;
注意:从方程式①和②可知,单质硫的氧化性 ;
③硫与H2反应: ;
④硫与O2反应: ;
硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。
S+ H2 == H2S硫化氢
△
S+2Cu==Cu2S 硫化亚铜
△
较弱
S+Fe==FeS 硫化亚铁
S+ O2 == SO2
点燃
总结:硫的氧化性弱与变价金属反应金属生成低价
强化训练
1.下列说法不正确的是( )
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫易燃烧,其燃烧产物是大气污染物之一
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
D
硫在空气和纯氧中燃烧都生成SO2,SO2在催化剂存在且加热条件下与O2反应生成SO3
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
D
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。
1、物理性质
SO2是一种 、有 的 气体,密度比空气 , 于水。在通常情况下,1体积的水可以溶解约 体积的SO2。
二、二氧化硫
无色
有刺激性气味
有毒
大
易溶
40
2、化学性质
1)酸性氧化物的通性:
a.与水反应:
SO2 与水反应的化学方程式:
H2O+SO2 H2SO3
可逆反应( ):
在同一条件下,既能向 方向进行,同时又能向 方向进行的反应,叫做可逆反应。
正
逆
b. SO2与碱反应
①与NaOH溶液反应 SO2少量: ;
SO2过量: ;
②与澄清石灰水反应 SO2少量: ;
SO2过量: ;
③与氢氧化钡溶液反应 SO2少量: ;
SO2过量: ;
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(碱过量)
NaOH+SO2===NaHSO3(SO2过量)
Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O(碱过量)
Ca(OH)2 +2SO2===Ca(HSO3)2(SO2过量)
Ba(OH)2+SO2===BaSO3+H2O(碱过量)
Ba(OH)2 +2SO2===Ba(HSO3)2(SO2过量)
实验室制取SO2,可选择碱液吸收尾气,防止空气污 染。
c.与碱性氧化物反应:二氧化硫与氧化钙反应的化学方程式为
2)还原性:
SO2 与氧气反应的化学方程式为:
SO2还可以与溴水、KMnO4(H+)、Fe3+等反应,并且出现颜色变化,但不是SO2的漂白性而是还原性。
2SO2+O2 2SO3
请同学们写出三个反应的离子方程式
3)氧化性:
SO2 与硫化氢反应的化学方程式为:
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
不法商贩进行中药材加工,为什么要熏硫?熏硫的实质是什么?为什么要禁止?完成下列知识点,你就会明白:
SO2 的用途:
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;
②用于杀菌消毒。
4)漂白性:
原理:SO2跟某些有色物质化合生成的无色不稳定物质,受热恢复原来颜色。
SO2使品红溶液退色加热后又恢复原色。
应用:实验室常用此检验二氧化硫
活动一:探究SO2的制备及性质的检验
依据教材中制备SO2装置图,讨论下列相关问题:
1.写出此装置中制备SO2的化学方程式: ;
2.如果把浓硫酸换成稀硫酸,会有什么结果? 。
3.铜丝的一端通过橡皮塞伸到试管外,这样做得目的是什么?
Cu + 2H2SO4 (浓) CuSO4 + 2H2O+SO2 ↑
△
该反应不会发生
可以控制反应速率
活动一:探究SO2的制备及性质的检验
依据教材中制备SO2装置图,讨论下列相关问题:
4.把SO2通入品红溶液中,可观察到 ,然后给该试管加热,可观察到 ;
5.把SO2通入紫色石蕊溶液中,可观察到 ,然后给该试管加热,可观察到 ;
溶液又复原
溶液变红
品红溶液褪色
溶液无明显变化
活动一:探究SO2的制备及性质的检验
依据教材中制备SO2装置图,讨论下列相关问题:
6.试管口放置浸有NaOH溶液的棉花团,目的是 ;
对应的离子反应方程式为 ;
7.把SO2通入溴水溶液中,可观察到 ,对应的离子反应方
程式为 ;
溴水褪色
吸收SO2
SO2+Br2+2H2O==SO42-+2Br-+4H+
SO2+2OH-=== SO32- +H2O
活动一:探究SO2的制备及性质的检验
依据教材中制备SO2装置图,讨论下列相关问题:
6.试管口放置浸有NaOH溶液的棉花团,目的是 ;
对应的离子反应方程式为 ;
7.把SO2通入溴水溶液中,可观察到 ,对应的离子反应方
程式为 ;
溴水褪色
吸收SO2
SO2+Br2+2H2O==SO42-+2Br-+4H+
SO2+2OH-=== SO32- +H2O
二、三氧化硫
1、物理性质
SO3的熔点16.83℃,沸点44.8℃,即SO3在常温常压时为 态,标准状况时为 态(常利用此性质在NA方面设题)
固
液
2、化学性质
①与水反应: ;
②与NaOH溶液反应: ;
③与氢氧化钡溶液反应: ;
SO3+H2O=== H2SO4
SO3+2NaOH=== Na2SO4 +H2O
SO3+ Ba(OH)2 === BaSO4 +H2O
判断
(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反应为可逆反应( )
×
×
×
×
×
√
1.下列化合物能由两种单质直接化合生成的是( )
A.Fe2S3 B.CuS
C.SO3 D.SO2
硫的氧化性较弱,与变价金属铁、铜化合时,只能生成低价态的金属硫化物FeS和Cu2S。
D
2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑤ D.全部
A
3.下列说法正确的是( )
A.把CO2通入CaCl2溶液中,立即产生白色沉淀
B.把SO2通入BaCl2溶液中,立即产生白色沉淀
C.实验室不用硫酸与碳酸钙反应来制取,是因为硫酸没有碳酸强
D.由于硅酸是不溶于水固体,所以把CO2通入Na2SiO3溶液中,产生白色不溶物
D
CO2不与CaCl2反应
SO2不与BaCl2反应
硫酸酸型比碳酸强,反应生成的硫酸根阻碍反应的进行
4.下列说法正确的是( )
A.SO2具有漂白性,能使品红溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂
B.活性炭、胶体、H2O2、O3等都有漂白性
C.氯气具有漂白性
D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似
B
SO2不能做食品的漂白剂
C.氯气不具有漂白性,生成的HClO具有漂白性
D.两者的漂白原理不同
5.下列溶液:①澄清石灰水,②H2S溶液,③酸性KMnO4溶液,④新制氯水,⑤品红溶液。能够区别SO2和CO2气体的是( )
A.只有①②③ B.只有②③④ C.只有②③④⑤ D.全部
6.浓硫酸在下列物质的转化中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是( )
A.Cu CuSO4 B.C CO2 C.蔗糖 “黑面包” D.Fe2O3 Fe2(SO4)3
7.能证明SO2具有漂白性的是( )
A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失
B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失
C.品红溶液中通入SO2气体后红色消失
D.溴水中通入SO2气体后橙色消失
C
A
C
8. A、B是两种常温下有刺激性气味的气体。将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A和B按1:1的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:
(1)写出A、B的化学式:A ;B 。
(2)写出A与NaOH 溶液反应的化学方程式: ;
或 。
(3)写出B与NaOH 溶液反应的离子方程式: 。
(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是 ;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是 。
SO2
Cl2
SO3+2NaOH=== Na2SO4 +H2O
NaOH+SO2===NaHSO3
OH-+Cl2==ClO-+Cl-+ H2O
溶液变为红色
无明显变化(共22张PPT)
第2课时 硫酸
第五章 第一节 硫及其化合物
学习目标
1.掌握浓硫酸的三大特性;
2.认识浓硫酸与稀硫酸性质的不同;
3.如何检验硫酸根离子。
硫酸安全警示牌
警示牌中为什么注明硫酸是腐蚀品,硫酸有什么样的性质,使用时需要注意什么?请完成下列知识点,你就会明白:
一.工业制硫酸
工业上一般以硫黄或其他含硫化物(如黄铁矿)的原料来制备硫酸;
金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。
步骤一:黄铁矿/硫磺 →SO2
设备:沸腾室/造气室
反应方程式:
4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2
高温
步骤二:SO2→ SO3
设备:接触室/反应室
反应方程式:
2SO2+O2 2SO3
步骤三:SO2→ H2SO4
设备:吸收塔
反应方程式:
H2O+SO3 ===H2SO4
实际先用98.3%的浓H2SO4吸收SO3 ,再用水稀释成各种浓度的H2SO4
4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2
高温
2SO2+O2 2SO3
H2O+SO3 ===H2SO4
三原料:
三反应:
三条件:
三阶段:
SO2的制取与净化、SO2催化氧化成SO3 ,SO3的吸收和的生成
三设备:
沸腾炉(制取SO2 )、接触室(催化氧化SO2生成SO3 )、吸收塔(吸收SO3 )
黄铁矿/硫磺 、空气、水
高温(400-500℃)、催化剂(V2O5)、常压
硫酸工业尾气( SO2 )处理:
方法一:石灰石—石膏法
反应方程式:
Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O
2CaSO3 +O2===2CaSO4
方法一:氨水法
反应方程式:
2NH 4 H 2 OH+SO2===(NH4)2SO3+H2O
2(NH4)2SO3 +O2===2(NH4)2SO4
一种氮肥
1.硫酸的物理性质:浓硫酸是一种______、_________的液体,溶于水时_______大量的热。
稀释浓硫酸时应将__________________沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
无色
放出
浓硫酸倒入烧杯
2.硫酸的化学性质:
(1)稀硫酸——具有酸的通性
①电离方程式为H2SO4===2H++SO42-
②硫酸具有酸的通性,可与______________作用,也可与活泼金属、______、碱性
氧化物及_____________反应。
酸碱指示剂
碱
某些盐
二.硫酸的性质
无味
(2)硫酸的特性
a.
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子,故常用做干燥剂。不能用于干燥碱性气体和还原性气体.
b.
浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比(1:2)脱去,留下黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状固体,并放出有刺激性气味的气体。生成的气体有H2O、CO2、SO2
蓝色晶体变成白色粉末
吸收性
蔗糖逐渐变_________,体积____________,形成疏松多孔的海绵状的炭,并放出___________的气体
变黑
变大
有刺激性气味
脱水性
(2)硫酸的特性
c.强氧化性
与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。
实验说明:
a.通过可抽动的铜丝的作用:
b.浸有碱液的棉花团的作用:
控制反应的发生或停止
吸收多余的SO2,以防止污染环境
实验现象:
a.试管中铜丝表面逐渐变黑色 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为红色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色
(2)硫酸的特性
c.强氧化性
与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜反应。
实验结论:
Cu与浓硫酸反应的化学方程式为:
常温下,冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化,故可用铁槽车运输浓H2SO4。
Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2+2H2O
△
自测
某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。
实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L-1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口
试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
品红溶液褪色
(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式:
(2)装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体收集满后,D中有可能观察到的现象是
实验装置E中D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选)
装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是
Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2+2H2O
△
自测
随着H2SO4的消耗,浓H2SO4浓度逐渐变稀,稀硫酸与铜不反应
AD
D
(3)装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是
B中应放置的液体是________(填字母)。
A.饱和Na2SO3溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)问题讨论:为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是
(5)足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。考虑与H+反应的物质
A.Fe B.BaCl2溶液 C.Ag D.Na2CO3溶液
(2)硫酸的特性
c.强氧化性
与非金属反应:
加热时,浓硫酸与木炭反应的化学方程式为:
总结:C与浓H2SO4反应,体现了浓H2SO4的强氧化性,Cu与浓H2SO4反应,体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性。
C+2H2SO4(浓)=====CO2+2SO2+2H2O
△
自测
浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+C=CO2↑+2H2O+2SO2↑。用如图所示各装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的各种产物。
(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是________→________→________→________(填装置的序号)。
④
①
②
③
(2)装置②中要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是__________________;装置③中要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的药品是_________ _____;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是_______________,B瓶溶液的作用是______________,C瓶溶液的作用是______________。
无水硫酸铜
澄清石灰水
检验是否有SO2生成
去除SO2
检验SO2是否除尽
三、硫酸根离子的检验:
在实验室里,通常将溶液先加稀盐酸酸化,以排除CO32-、Ag+等可能造成的干扰,然后加入BaCl2溶液来检验SO42-的存在。
思考:先加稀盐酸的目的是_______________________。
排除CO32-的干扰
自我判断
(1)用BaCl2溶液鉴别SO42-和SO32-。( )
(2)稀硫酸没有氧化性,一般不能发生氧化还原反应。( )
(3)铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。( )
×
×
√
1、将浓H2SO4表现的性质填入括号内。
A.酸性 B.强氧化性
C.脱水性 D.吸水性
(1)用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸( )
(2)热的浓硫酸与铜片反应 ( )
(3)浓H2SO4不能干燥NH3、H2S、HI等气体( )
(4)浓H2SO4能吸收H2或SO2气体中的水分( )
(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑( )
A
AB
D
AB
AC
1.在实验室里,储存在棕色试剂瓶中的药品是( )
A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.氯化钠
2.向盐酸中加入浓硫酸时,会有白雾生成。下列不属于导致产生该现象的原因的是( )
A.浓硫酸具有脱水性 B.浓硫酸具有吸水性
C.盐酸具有挥发性 D.气态溶质的溶解度随温度升高而降低
3.向含铜粉的硝酸亚铁溶液中滴加足量稀硫酸,下列说法正确的是( )
A.能反应,但不产生气体 B.铜粉完全溶解
C.实验过程中溶液会变色 D.铜粉不会溶解
B
D
C
4.将SO2通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体,仍无沉淀,则通入的气体可能是( )
A.CO2 B.NH3
C.SO3 D.Cl2
A
NH3、SO3、Cl2分别与溶有SO2的水溶液反应生成(NH4)2SO3和H2SO4,再与BaCl2溶液反应生成白色沉淀;
而CO2不能与溶有SO2的水溶液反应,也不与BaCl2溶液反应,无沉淀生成。
5.向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,则该溶液中( )
A.一定有SO42- B.可能有SO42-或Ag+ C.一定无Ag+ D.可能有SO42-
B
6.用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是( )
A.分别取10 mL溶液,质量大的是浓硫酸,质量小的是稀硫酸
B.观察液体流动性,流动性好的是稀硫酸,油状黏稠的是浓硫酸
C.把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中,逐渐变为白色粉末的是浓硫酸,晶体溶解的是稀硫酸
D.将铝片分别投入溶液,快速放出气体的是浓硫酸,放出气体慢的是稀硫酸
A.硫酸浓度越大密度越大,故等体积的浓硫酸和稀硫酸相比,浓硫酸的质量大于稀硫酸
B.浓硫酸是黏稠的液体,流动性不如稀硫酸
C.浓硫酸有吸水性,能吸收结晶水合物中的结晶水,故胆矾投入浓硫酸会变为白色粉末,投入稀硫酸中胆矾晶体溶解
常温下浓硫酸使铝片钝化无气体放出,铝片投入稀硫酸中有气体(氢气)放出,D项错误。
D
7.下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容,据此下列说法正确的是( )
A.该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol·L-1
B.1 mol Zn与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
C.能用铁制容器盛放该硫酸
D.该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌
酸入水,慢慢加搅拌
m H2SO4 =p V w%=1.84g/cm3×500mL×98%=1.84×500×98%g
n H2SO4 =m/M= 1.84×500×98%g / 98g/mol=1.84×5mol
c=n/v= 1.84×5mol /0.5L=18.4mol/L
18.4mol/L
B. Zn+2H2SO4(浓)=====ZnSO4+SO2+2H2O
△
反应产生SO2
C
8.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
浓H2SO4
蔗糖/铁
SO2
SO3
钝化
D.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生
2SO2+O2 2SO3
Ca(OH)2 +2SO2===Ca(HSO3)2(SO2过量)
A