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新人教版必修第二册
第五章 化工生产中重要的非金属元素
第一节硫及其化合物
第1课时
硫单质和二氧化硫
一、硫单质
硫在自然界以 态和 态存在。
游离
化合
硫铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
蛋黄内含硫,如果煮鸡蛋的时间过长,硫会转移到蛋黄的边缘,形成灰色的细环。硫是增强人们体质的蛋白质中至关重要的一部分。蛋白质分解后会产生硫化氢H2S,有臭蛋味的有毒气体。
某些蛋白质的组成中含有硫,这也正是因为石油、天然气、煤等化石燃料中经常含硫的原因。
硫广泛存在于自然界
黄色的硫晶体
硫晶体
S
硫广泛存在于自然界
黄色的硫晶体
硫晶体
S
淡黄色晶体(俗称硫黄)
不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
S—物理性质
比较活泼的非金属单质,常见化合价为 ,其代表物
.
+16
2
8
6
-2, 0,+4,+6
H2S,S,SO2(H2SO3),SO3(H2SO4)
比较活泼的非金属单质,常见化合价为 ,其代表物
.
+16
2
8
6
-2, 0,+4,+6
H2S,S,SO2(H2SO3),SO3(H2SO4)
氧化性:
Fe+S == FeS
2Cu+S==Cu2S
点燃
点燃
S<Cl2
Cu+Cl2==CuCl2
2 Fe+3Cl2 == 2FeCl3
思考:硫还具有哪些性质?
还原性:
S+O2==SO2
点燃
生成明亮的蓝紫色火焰。
SO2
一、物理性质:
无色 刺激性气味 有毒气体
密度比空气大
易溶于水(常温下1:40)
二氧化硫是污染大气的主要物质之一(酸雨)
SO2 + H2O H2SO3(亚硫酸)
可逆反应:在同一条件下既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的反应。
(亚硫酸是中强酸,酸性比碳酸强)
二、化学性质:
二、化学性质
1、SO2 + H2O H2SO3
2、与碱反应生成盐和水
SO2 + 2NaOH==Na2SO3 + H2O
课堂小结
探究过程:向SO2的水溶液中各滴入几滴Br2水或酸性KMnO4溶液,观察现象?
现象分析:SO2具有还原性,能被Br2水或酸性KMnO4溶液氧化,而使Br2水和酸性KMnO4溶液褪色。
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
探究现象:Br2水和酸性KMnO4溶液都褪色
探究结论:既有氧化性,又有还原性
从SO2中S元素的化合价进行理论探究:
可知SO2还应具有氧化性:
弱氧化性:SO2 + 2H2S =3S↓+ 2H2O
二、化学性质
1、SO2 + H2O H2SO3
2、与碱反应生成盐和水
SO2 + 2NaOH==Na2SO3 + H2O
3、弱氧化性:SO2 + 2H2S =3S + 2H2O
还原性:①SO2使溴水、高锰酸钾褪色
②催化氧化 2SO2 + O2 2SO3
催化剂
课堂小结
为什么木耳经过二氧化硫的熏蒸会变白呢?
SO2的漂白性
加热,又恢复原来的颜色。
实验现象:
品红溶液褪色
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
——化合漂白
二、化学性质
1、SO2 + H2O H2SO3
2、与碱反应生成盐和水
SO2 + 2NaOH==Na2SO3 + H2O
3、弱氧化性:SO2 + 2H2S =3S↓+ 2H2O
还原性:SO2使溴水、高锰酸钾褪色
2SO2 + O2 2SO3
4、漂白性:
使品红溶液 褪色,加热又恢复红色
催化剂
课堂小结
物质 HClO,O3, Na2O2、H2O2 SO2 活性炭
原理
实质
效果
范围
永久性
暂时性
将有色物质氧化成
稳定的无色物质
氧化还原反应
非氧化还原反应
可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色
SO2与有色物质直接结合生成不稳定无色物质
漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色
将有色物质的分子吸附在其表面
可吸附某些有色物质的分子
物理吸附
暂时性
比较二氧化硫和氯水的漂白性
下列物质中,能使品红溶液褪色的是 ( )
①干燥的Cl2 ②Na2O2 ③NaClO ④HClO ⑤SO2
A.除①以外 B.除③以外
C.①②③⑤ D.全部可以
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
SO3 + H2O == H2SO4
⑵可以漂白白纸浆、毛、丝等
⑶杀灭霉菌和细菌
⑷作食物、酒和干果的防腐剂
⑴工业制造硫酸:
5、用途
四、二氧化硫的实验室制法:
装置:固+液=气
仪器:分液漏斗
收集:向上排空气法
尾气:NaOH
原理:Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+H2O+SO2↑
SO3 + H2O = H2SO4
SO3 也是酸酐,是酸性氧化物,与碱性氧化物或碱反应时生成硫酸盐。
SO3 + CaO = CaSO4
SO3 +Ca(OH)2 =CaSO4 + H2O
SO3
标况下无色固体,熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃) 都比较低。常温下为液体
碱
Cu(OH)2
石蕊试液
H2SO4
=
SO42-+2H+
SO42-
SO42-
SO42-
H+
H+
H+
金属Fe
金属氧化物
CuO
盐 (BaCl2)
稀硫酸
①、纯硫酸是无色、油状、液体
1、物理性质
②、纯硫酸难挥发
沸点338℃ (高沸点酸)
③、密度比水大
溶于水放大量热
浓硫酸 :
2、浓硫酸的特性
2、浓硫酸的特性
⑴ 吸水性
用途:可以作干燥剂
浓硫酸吸收物质本来就有的水,直接与水分子结合
可用来干燥与它不起反应的气体: H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2、NO2、NO、HCl。
不能干燥NH3、H2S、HBr、HI
现象:蔗糖变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭,并有刺激性气味的气体产生。
蔗糖
C12H22O11 12C+11H2O
浓H2SO4
⑵ 脱水性
脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧
原子按2:1(H2O)的个数比脱去。
①与不活泼金属反应
Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4+ SO2↑+ 2H2O
(3)强氧化性
②与某些非金属反应
C+2H2SO4(浓) ==CO2↑+2H2O+2SO2↑
△
气态的CO2、SO2从炭的空隙中冲出,导致了炭内形成无数个分布不均的孔洞,使炭呈多孔蓬松状。
仪器连接如下:
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
仪器连接如下:
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
仪器连接如下:
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
仪器连接如下:
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
仪器连接如下:
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
仪器连接如下:
2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
仪器连接如下:
说明:应首先用无水硫酸铜验证水,然后用品红验证二氧化硫,再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫,接着再次验证二氧化硫是否全部被氧化除尽,最后才验证二氧化碳。
在常温下,浓硫酸跟某些金属,如铁、铝等接触时,能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜,从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应(钝化现象)。因此,冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但加热时,浓硫酸可以与Fe、Al反应。
钝化反应
运浓硫酸的铁罐车
练习:下列现象反映了硫酸的哪些主要性质
(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。
(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。
(3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。
(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。
(5)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。
(6)浓硫酸不能用来干燥碱性气体——氨气。
答案: (1)脱水性 (2) 吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和强氧化性 (5)强氧化性 (6)强酸性
二、硫酸和硝酸的氧化性