硫及其化合物导学案 第一课时
【教学目标】1.了解硫的主要性质,认识其在生产中的应用,认识可逆反应的特征。
2.了解二氧化硫的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.能说明二氧化硫的应用对环境的影响。
【教学重难点】二氧化硫的性质。
一、硫元素
1、“位——构——性”
硫元素位置 原子结构示意图 非金属性 主要化合价
第三周 期第ⅥA族 比氧弱 -2、+4、+6
2、存在形式:以游离态和化合态形式存在。
二、硫单质
1、物理性质
俗称 颜色状态 溶解性
水 酒精 CS2
硫黄 黄色晶体 难溶 微溶 易溶
2、从物质分类、元素化合价的角度预测硫单质的化学性质
物质分类:硫单质属于非金属单质,应具有非金属单质的通性,如和金属单质、其他非金属单质、碱溶液等反应;
元素化合价:硫单质的硫元素化合价为0价,处于硫元素化合价的中间价态,即具有氧化性也具有还原性。
3、化学性质
(1)硫与金属单质的反应
Cu与S的反应2Cu+SCu2S;
Fe与S的反应Fe+SFeS。
(2)硫与非金属单质的反应
O2与S的反应S+O2SO2(纯氧中产生明亮的蓝紫色火焰);
H2与S的反应S+H2H2S。
(3)与碱溶液的反应
NaOH溶液与S的反应6NaOH+3S2Na2S+Na2SO3+3H2O。
(4)与氧化性酸的反应
浓H2SO4与S的反应S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
4、用途
制造硫酸、烟花爆竹、火柴等。
【练习】1.下列关于硫的说法正确的是( )
A.硫是一种黄色的不溶于水的固体
B.1mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子
C.硫与非金属反应均作还原剂
D.1.6g硫与5.6g铁反应能得到7.2g纯净硫化物
【解析】选A。在S+O2SO2反应中,1mol硫原子参加反应时,转移4NA个电子,B错误;S与H2反应生成H2S时,S作氧化剂,C错误;Fe与S反应时:
Fe + S FeS
计量关系 56g 32g 88g
加入质量 5.6g 1.6g 0
反应质量 2.8g 1.6g 4.4g
剩余质量 2.8g 0 4.4g
反应物中Fe过量,反应后得到含有4.4g FeS和2.8g Fe的混合物,D错误。
三、二氧化硫
1、物理性质及毒性
颜色 状态 气味 密度 毒性 水溶性
无色 气态 刺激性气味 比空气大 有毒 1:40
2、从物质分类、元素化合价的角度预测硫单质的化学性质
物质分类:二氧化硫属于酸性氧化物,具备酸性氧化物的通性;
元素化合价:二氧化硫的硫元素化合价为+4价,处于硫元素化合价的中间价态,即具有氧化性也具有还原性。
3、化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①与H2O反应SO2+H2OH2SO3。
注:可逆反应
a.定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,还能向逆反应方向进行的化学反应。
b.表示:书写可逆反应的化学方程式时,不用“===”,用。
c.特征
1>.双向性:反应物 生成物;
2>.双同性:正、逆反应是在相同条件下同时进行的;
3>.共存性:反应物和生成物同时存在。
②与碱性氧化物反应(如CaO)SO2+CaOCaSO3。(应用:石灰法脱硫)
③与碱反应
少量SO2+澄清石灰水Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O。
现象变浑浊。
过量SO2+澄清石灰水Ca(OH)2+2SO2Ca(HSO3)2。
现象先变浑浊,后变澄清。
(2)氧化性
SO2与H2S反应SO2+2H2S3S↓+2H2O。
(3)还原性
SO2与O2反应2SO2+O22SO3。
SO2与Cl2反应SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4。
SO2与Na2O2反应SO2+Na2O2Na2SO4。
SO2与酸性高锰酸钾溶液反应2MnO4-+5SO2+2H2O2Mn2++5SO42-+4H+。
(4)漂白性
①现象:振荡后溶液红色褪色,再加热溶液恢复红色。
②结论:SO2具有漂白作用,它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此,SO2的漂白作用具有可逆性。
注:①SO2不可漂白酸碱指示剂;
②SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现的是SO2的还原性,不是漂白性。
【思考】还有哪些常见的漂白剂?这些漂白剂有哪些异同点?
类型 原理 特点 举例 适用对象
氧化型 漂白剂本身是强氧化剂,可将有色物质氧化,使有色物质失去原有的颜色 不可逆 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等 主要适用于漂白纺织品
加合型 漂白剂与有机色质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色 可逆 SO2或H2SO3 常用于漂白纸张、纺织品等
吸附型 有些固体物质疏松多孔,具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色 部分吸附剂可重复使用 活性炭、胶体 吸附色素、一些有毒气体或微粒
4、用途
(1)生产硫酸;
(2)作漂白剂;
(3)杀菌消毒、食品添加剂。
四、三氧化硫
1、物理性质:无色固体,沸点44.8℃。
2、化学性质:酸性氧化物的通性。
【练习】2.下列溶液或用品中:①澄清石灰水;②H2S溶液;③酸性KMnO4溶液;④溴水;⑤Ba(NO3)2溶液;⑥品红溶液;⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是( )
A.①⑦ B.①⑤⑦ C.②③④⑤⑥ D.①⑤
【解析】选A。SO2和CO2都属于酸性氧化物,与澄清石灰水反应分别生成CaSO3和CaCO3白色沉淀,两者均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,所以①⑦不能用来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性,能将H2S氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成);SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液和溴水氧化(溶液褪色),能和Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,而CO2没有这些性质。所以可以用②③④⑤⑥来区分SO2和CO2,A正确。
3.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C 滴有酚酞的NaOH溶液 溶液褪色 SO2有不稳定性
D 硫化氢水溶液 溶液变浑浊 SO2有还原性
【解析】选B。A项,酸性高锰酸钾溶液能将SO2氧化成硫酸,SO2体现还原性,故错误;B项,SO2使品红褪色,体现漂白性,故正确;C项,SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色(体现SO2酸性氧化物的性质),不是漂白性,故错误;D项,SO2与H2S反应生成硫单质,SO2中的+4价硫元素被还原生成0价的单质硫,SO2被还原,说明SO2有氧化性,故错误。
【课后练习】1.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2OH2SO3
B.SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
C.2SO2+O22SO3
D.SO2+CaOCaSO3
【解析】选C。酸性氧化物的一般性质:(1)与水反应生成酸(元素化合价不发生变化);(2)与碱性氧化物反应生成盐;(3)与碱反应生成盐和水。
2.下列关于SO2的叙述正确的是( )
A.SO2具有漂白性,可使石蕊褪色
B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.SO2能使溴水褪色,是因为SO2具有还原性
D.SO2不能用来杀菌消毒
【解析】选C。SO2具有漂白性,但是不能使石蕊褪色,遇到紫色石蕊试液变红,A选项错误;SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3,B选项错误;具有强还原性,能够使溴水、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂溶液褪色,C选项正确;SO2具有杀菌消毒功能,可以作食品的防腐剂,D选项错误。
3.实验室做完铜与硫蒸气反应的实验后,要除去试管内壁上附着的硫,可采用的方法是( )
A.用酒精洗涤 B.用盐酸洗涤
C.用蒸馏水洗涤 D.用CS2洗涤
【解析】选D。硫的洗涤主要是利用硫的溶解性特点,硫易溶于CS2,因此可用CS2将硫除去,也可利用硫的化学性质,用热NaOH溶液将硫除去。
4.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-HSO3-
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SO42-
C.将SO2通入饱和NaHCO3溶液中:2H++CO32-H2O+CO2↑
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
【解析】选B。SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,反应的离子方程式为SO2+2OH-SO32-+H2O,A项错误;H2SO3的酸性比H2CO3强,SO2通入饱和NaHCO3溶液中,当SO2过量时反应的离子方程式为SO2+HCO3-HSO3-+CO2,当NaHCO3过量时反应的离子方程式为2HCO3-+SO2SO32-+H2O+2CO2,C项错误;H2SO3的酸性比盐酸弱,故SO2通入BaCl2溶液中不反应,D项错误。
5.化学中很多物质都具有漂白性,下列加入的物质使有色溶液褪色体现的性质相同的是( )
①SO2使品红溶液褪色
②Cl2使品红溶液褪色
③Na2O2加入含酚酞的水溶液中,先变红后褪色
④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
A.①② B.②④ C.②③ D.①④
【解析】选C。①SO2使品红溶液褪色,是二氧化硫与有色物质结合生成不稳定的无色物质,不是氧化还原反应;②Cl2使品红溶液褪色,是因为氯气和水反应生成了次氯酸,次氯酸具有强氧化性;③Na2O2加入含酚酞的水溶液中,先变红后褪色,是因为过氧化钠与水反应生成NaOH,NaOH使酚酞变红,但Na2O2的强氧化性又导致溶液褪色;④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,是利用SO2的还原性。因此,有色溶液褪色原理相同的是②③。
6.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色
C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
【解析】选A。点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2,排除装置中的空气,避免空气中氧气的干扰,A项正确;装置乙不能检验分解产生的SO2,产物中有SO3会对SO2的检验造成干扰,并且SO2只能使石蕊溶液变红,B项错误;SO3易溶于水,当混合气体经过乙时,SO3会被吸收,所以要想检验SO3,应该把乙和丙的位置互换,C项错误;装置丁中应该用NaOH溶液,D项错误。
7.某兴趣小组为丰富课本所学的SO2性质,设计了下列系列实验:
(1)用下图装置制取并收集SO2
①Na2SO3久置于空气中易变质,体现了Na2SO3具有________性。
②烧杯中NaOH溶液的作用是_______________________________。
(2)用如图装置验证SO2与Na2CO3反应能生成CO2。
①试剂X是________,其作用是_______________________。
②当观察到_________________________________________,即证明SO2与Na2CO3反应能生成CO2。
【解析】(1)①Na2SO3久置于空气中易变质,体现了Na2SO3具有还原性,被氧化生成硫酸钠;②二氧化硫有毒,会污染空气,所以烧杯中NaOH溶液的作用是吸收SO2气体,防止污染环境;(2)①试剂X是品红溶液,其作用是检验SO2是否除尽,避免干扰二氧化碳的检验;②当观察到品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊,即证明SO2与Na2CO3反应能生成CO2。
【答案】(1)①还原②吸收SO2气体,防止污染环境(2)①品红溶液检验SO2是否除尽②品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊硫及其化合物导学案 第一课时
【教学目标】1.了解硫的主要性质,认识其在生产中的应用,认识可逆反应的特征。
2.了解二氧化硫的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.能说明二氧化硫的应用对环境的影响。
【教学重难点】二氧化硫的性质。
一、硫元素
1、“位——构——性”
硫在元素周期表中的位置 原子结构示意图 非金属性 主要化合价
比氧_____
2、存在形式:以游离态和化合态形式存在。
二、硫单质
1、物理性质
俗称 颜色状态 溶解性
水 酒精 CS2
色晶体 难溶
2、从物质分类、元素化合价的角度预测硫单质的化学性质
___________________________________________________________
3、化学性质
(1)硫与金属单质的反应
Cu与S的反应_______________________________;
Fe与S的反应_______________________________。
(2)硫与非金属单质的反应
O2与S的反应_______________________________(纯氧中产生明亮的蓝紫色火焰);
H2与S的反应_______________________________。
(3)与碱溶液的反应
NaOH溶液与S的反应________________________________________。
(4)与氧化性酸的反应
浓H2SO4与S的反应_______________________________。
4、用途
制造硫酸、烟花爆竹、火柴等。
【练习】1.下列关于硫的说法正确的是( )
A.硫是一种黄色的不溶于水的固体
B.1mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子
C.硫与非金属反应均作还原剂
D.1.6g硫与5.6g铁反应能得到7.2g纯净硫化物
三、二氧化硫
1、物理性质及毒性
颜色 状态 气味 密度 毒性 水溶性
比空气____
2、从物质分类、元素化合价的角度预测硫单质的化学性质
___________________________________________________________
3、化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①与H2O反应____________________________。
注:可逆反应
a.定义:在同一条件下,既能向正反应方向进行,还能向逆反应方向进行的化学反应。
b.表示:书写可逆反应的化学方程式时,不用“===”,用___________。
c.特征
1>.双向性:反应物 生成物;
2>.双同性:正、逆反应是在_______________同时进行的;
3>.共存性:反应物和生成物同时存在。
②与碱性氧化物反应(如CaO)________________________。(应用:石灰法脱硫)
③与碱反应
少量SO2+澄清石灰水_____________________________。
现象________________________。
过量SO2+澄清石灰水_____________________________。
现象________________________。
(2)氧化性
SO2与H2S反应_____________________________。
(3)还原性
SO2与O2反应_____________________________。
SO2与Cl2反应______________________________________。
SO2与Na2O2反应______________________________________。
SO2与酸性高锰酸钾溶液反应_______________________________________________。
(4)漂白性
①现象:振荡后溶液红色_______,再加热溶液______________。
②结论:SO2具有________作用,它能与某些有色物质生成________的无色物质,这些无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此,SO2的漂白作用具有________性。
注:①SO2不可漂白酸碱指示剂;
②SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现的是SO2的__________,不是漂白性。
【思考】还有哪些常见的漂白剂?这些漂白剂有哪些异同点?
4、用途
(1)生产硫酸;
(2)作漂白剂;
(3)杀菌消毒、食品添加剂。
四、三氧化硫
1、物理性质:无色固体,沸点44.8℃。
2、化学性质:酸性氧化物的通性。
【练习】2.下列溶液或用品中:①澄清石灰水;②H2S溶液;③酸性KMnO4溶液;④溴水;⑤Ba(NO3)2溶液;⑥品红溶液;⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是( )
A.①⑦ B.①⑤⑦ C.②③④⑤⑥ D.①⑤
3.如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是( )
选项 试剂 现象 结论
A 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
C 滴有酚酞的NaOH溶液 溶液褪色 SO2有不稳定性
D 硫化氢水溶液 溶液变浑浊 SO2有还原性
【课后练习】1.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2OH2SO3
B.SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
C.2SO2+O22SO3
D.SO2+CaOCaSO3
2.下列关于SO2的叙述正确的是( )
A.SO2具有漂白性,可使石蕊褪色
B.SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C.SO2能使溴水褪色,是因为SO2具有还原性
D.SO2不能用来杀菌消毒
3.实验室做完铜与硫蒸气反应的实验后,要除去试管内壁上附着的硫,可采用的方法是( )
A.用酒精洗涤 B.用盐酸洗涤
C.用蒸馏水洗涤 D.用CS2洗涤
4.下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+OH-HSO3-
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O4H++2Cl-+SO42-
C.将SO2通入饱和NaHCO3溶液中:2H++CO32-H2O+CO2↑
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+BaSO3↓+2H+
5.化学中很多物质都具有漂白性,下列加入的物质使有色溶液褪色体现的性质相同的是( )
①SO2使品红溶液褪色
②Cl2使品红溶液褪色
③Na2O2加入含酚酞的水溶液中,先变红后褪色
④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
A.①② B.②④ C.②③ D.①④
6.已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色
C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
7.某兴趣小组为丰富课本所学的SO2性质,设计了下列系列实验:
(1)用下图装置制取并收集SO2
①Na2SO3久置于空气中易变质,体现了Na2SO3具有________性。
②烧杯中NaOH溶液的作用是_______________________________。
(2)用如图装置验证SO2与Na2CO3反应能生成CO2。
①试剂X是________,其作用是_______________________。
②当观察到_________________________________________,即证明SO2与Na2CO3反应能生成CO2。