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学习
目标
第2课时
二氧化硫
PART
01
PART
02
会依据酸性氧化物的通性及硫元素的化合价分析理解硫的氧化物的性质,会比较二氧化硫和氯水漂白性的区别。
通过二氧化硫与水与氧气反应的学习了解可逆反应的特点。
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
5.1.2 二氧化硫
二氧化硫 SO2
1、阅读教材,归纳总结 SO2的物理性质
色、态、味 密度 溶解性 毒性
________________________ 比空气____ ___________________________________________ _____
无色、有刺激性气味的气体
大
易溶于水,通常状况下,
1体积水溶解约40体积SO2
有毒
图5-2 SO2溶于水
【思考】研究物质的化学性质可从哪些方面入手?
①从物质类别上看:
SO2具有酸性氧化物的通性
②从化合价看:
-2
0
+4
+6
氧化性
还原性
(一)从物质类别角度分析SO2的化学性质
a. SO2与H2O 的反应:
① 酸性氧化物的通性
【实验5-1:观察并思考】
把充满SO2,塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度
现象 结论
SO2易溶水
试管水位上升
试纸变红色
溶液呈酸性
SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
(部分溶于水,
部分与水发生反应)
a、同一条件
c、正逆反应均不彻底,各种反应物、生成物共存
b、同时进行:用可逆号 连接;
可逆反应的特点是什么?
可逆反应
SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
(一)从物质类别角度分析SO2的化学性质
a. SO2与H2O 的反应:
① 酸性氧化物的通性
二元弱酸(亚硫酸>醋酸>碳酸) ,不稳定,强还原性
在相同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。在可逆反应中用“ ”表示
可逆反应:在相同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。
思考: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。
2H2+O2==2H2O
点燃
2H2O==2H2↑+O2↑
通电
写成:2H2+O2 2H2O 对吗?
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3 ↓+H2O
2SO2 + Ca(OH)2 = Ca(HSO3)2
SO2 + NaOH = NaHSO3
b. SO2能与碱反应
(一)从物质类别角度分析SO2的化学性质
① 酸性氧化物的通性
Ⅰ、能使澄清的石灰水变混浊的气体不一定是CO2,
也不能用澄清的石灰水来区别CO2和SO2。
Ⅱ、实验室制取SO2,可选择用碱液吸收尾气,防止空气污染。
SO2+2NH3.H2O=(NH4)2SO3+H2O (SO2少量)
SO2+NH3.H2O=NH4HSO3 (SO2足量)
SO2 +CaO = CaSO3
c.与碱性氧化物反应
+
燃煤烟气中含有SO2为了减少它的污染排放,我们通常在燃煤中添加一定量的生石灰
(一)从物质类别角度分析SO2的化学性质
① 酸性氧化物的通性
(燃煤污染的治理,钙基固硫)
SO2+Na2O = Na2SO3
d.与盐溶液反应
SO2+ Na2SO3 + H2O = 2NaHSO3
(一)从物质类别角度分析SO2的化学性质
① 酸性氧化物的通性
少量:SO2 + 2NaHCO3 === Na2SO3 + 2CO2 + H2O
过量:SO2 + NaHCO3 === NaHSO3 + CO2
思考:如何除去CO2或中的SO2气体?
如何除去SO2中HCl
S S S(SO2) S
-2 0 +4 +6
② 还原性
SO2 + X2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HX
( X为Cl、Br、I )
2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4 +2MnSO4+2H2SO4
(二)从元素化合价角度分析SO2的化学性质
SO2被O2、Cl2、Br2、I2、H2O2、KMnO4、Fe3+等氧化
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
SO2+H2O2=H2SO4
SO2+ 2Fe3+ +2H2O =2Fe2+ +SO42- +4H+
溴水、氯水、碘水褪色
KMnO4 溶液褪色
(较强的还原性)
S S S(SO2) S
-2 0 +4 +6
(二)从元素化合价角度分析SO2的化学性质
SO2+2H2S = 3S+2H2O
③ 氧化性 (弱还原性)
实验操作 实验现象 实验结论
用试管取2 mL SO2的水溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。
然后加热试管,注意通风,再观察溶液的变化。 【实验5-2:观察并思考】
【实验5-2:观察并思考】
【实验5-2:观察并思考】
实验操作 实验现象 实验结论
用试管取2 mL SO2的水溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。
然后加热试管,注意通风,再观察溶液的变化。 溶液褪色
溶液恢复原来的颜色
SO2能使品红溶液褪色,加热后恢复原来的颜色
【实验5-2:观察并思考】
④漂白性:
能使品红溶液褪色
(三)SO2的特殊化学性质——漂白性
1-2滴品红溶液
加热后溶液变回红色
生成的无色物质不稳定
(易分解)
品红溶液褪色
可逆!
有些色素 无色物质
加热
SO2
【现象】
【结论】
SO2有漂白作用
紫色石蕊试液
SO2的
水溶液
④漂白性:
能使品红溶液褪色
原理:
SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质(化合型)
特点:
(1)可逆性(不稳定性):SO2的漂白是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热或者经过一段时间后可恢复原来的颜色。
(2)选择性: SO2可以漂白品红溶液、棉、麻等,
但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊溶液、酚酞溶液等。
(三)SO2的特殊化学性质——漂白性
1-2滴品红溶液
思考:
如何检验SO2?
活性炭
【思考】除了SO2,还有哪些物质具有漂白性?
它们的漂白原理相同吗?
HClO、O3 、 Na2O2、
H2O2 、 Ca(ClO)2、ClO2、
—— 氧化漂白
SO2
—— 吸附漂白
—— 化合漂白
暂时!
永久!
(物理变化、暂时漂白)
深度思考
1.试解释为什么长时间放置的书本会变黄
若用氯水漂白后能复原吗
答:SO2 的漂白性具有暂时性、可逆性。氯水漂白后不能复原。
2. SO2有漂白性,氯水有漂白性,如果将SO2和Cl2等物质的量混合,其水溶液的漂白性是不是更强?为什么?
答:将等物质的量的SO2和Cl2同时通入水中,二者发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,从而失去漂白效果。
3. SO2可以使高锰酸钾褪色和SO2使品红褪色原理一样吗?为什么?
答:前者是表现还原性,后者是表现漂白性。
SO2性质小结:----“四性“
亚硫酸盐
SO3
S+H2O
SO2
H2S
O2
溴水、碘水、氯水
酸性KMnO4
NaOH、CaO等
品红
褪色
(漂白性)
褪色
褪色
(氧化性)
(还原性)
(酸性氧化物的通性)
3、SO2的危害和用途
(1)SO2的危害:形成酸雨
硫酸型酸雨:
2H2SO3 +O2=2H2SO4
SO2 + H2O
H2SO3
酸雨
二氧化硫的危害—酸雨
SO3 + H2O == H2SO4
(2)可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等
(1)制造硫酸:
2SO2 + O2 2SO3
△
催化剂
(2)SO2的用途
②可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等
①制造硫酸:
③杀菌消毒、食品添加剂
(2)SO2的用途
SO2作为食品添加剂有多种用途,如在食糖制备过程中作漂白剂,葡萄酒、干果制作中添加适量SO2作防腐剂、抗氧化剂,但SO2作为食品添加剂应严格控制用量。
资料卡片——食品添加剂SO2
你听过“毒生姜”吗?
如果你去市场买姜,知道怎么挑选吗?
SO2与CO2的性质对比
SO2 CO2
与水反应
与碱(澄清石灰水)
与碱性氧化物
使溴水、KMnO4等褪色
与氢硫酸反应
漂白性
SO2+H2O H2SO3
CO2+Ca(OH) 2 =
CaCO3↓+H2O
SO2+Ca(OH) 2=
CaSO3↓+H2O
CO2+H2O H2CO3
SO2+ Br2 +2H2O=
H2SO4+2HBr
/
/
无
SO2+ 2H2S= 3S↓ +2H2O
SO2 + CaO = CaSO3
CO2 + CaO = CaCO3
漂白品红(化合漂白)
深度思考
如何鉴别SO2与CO2
利用SO2的漂白性、还原性、氧化性
试剂 现象及其结论
品红试剂
褪色的是SO2,不褪色的是CO2
氢硫酸
浑浊的是SO2,不浑浊的是CO2
高锰酸钾溶液
褪色的是SO2,不褪色的是CO2
溴水
褪色的是SO2,不褪色的是CO2
碘水(淀粉)
蓝色褪去的是SO2,不褪的是CO2
硝酸+硝酸钡
白色沉淀的是SO2,否则是CO2
活动探究
通常使用的火柴头上的易燃物中含有硫,某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置验证火柴燃烧的产物中含有二氧化硫。
(1)在上述方案中能否使用澄清石灰水来代替品红溶液?为什么?
答:不能。火柴燃烧有CO2生成,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,无法证明SO2的存在。
活动探究
(2) 若要证明某气体是CO2和SO2的混合气体,
需用哪些试剂?顺序如何确定?
通常使用的火柴头上的易燃物中含有硫,某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置验证火柴燃烧的产物中含有二氧化硫。
检验SO2和CO2同时存在的方法
品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水
检验SO2
除掉SO2
检验SO2
是否除尽
检验CO2
A中品红溶液褪色,说明混合气体中有SO2
C中品红溶液不褪色,且D中出现浑浊,说明混合气体中有CO2
问题:B中酸性KMnO4溶液可否换成饱和的NaHCO3 溶液?
将SO2分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:KMnO4溶液____,证明SO2具有____性。
(2)试管②中的实验现象:溶液____,证明SO2具有____性。
(3)试管③中的实验现象:溶液____,证明SO2能中和NaOH,写出该反应的离子方程式:____________________________________________。
(4)试管④中能产生____沉淀,该沉淀是______。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是______。
褪色
还原
褪色
漂白
褪色
白色
BaSO3
BaSO4
课堂练习
将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体产生沉淀,则通入的气体可能是
① O2 ②Cl2 ③NH3 ④H2S ⑤CO2
课堂练习
①②③④
如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞,则品红溶液无变化而澄清的石灰水变浑浊;若打开活塞,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能为( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
A
课堂练习
2. 化学性质:
=H2SO4
= CaSO4+H2O
无色固体,熔点(16.8℃)、沸点(44.8℃ ),易溶于水
1. 物理性质:
1) 与水反应:
3) 与碱反应:
SO3+ H2O
SO3 + Ca(OH)2
2) 与碱性氧化物反应:
SO3+ CaO
= CaSO4
“酸性氧化物”
拓展:三氧化硫 SO3
g.mol-1
M=m/n
Na
6.02X1023mol-1
n=N/M
摩尔(mol)
n
M