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第一节 硫及其化合物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第1课时 硫和二氧化硫
目录
CONTENT
一、硫
二、二氧化硫
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.
2.
3.
4.
学习目标
了解含硫元素的物质在自然界中的存在以及主要来源
了解硫和二氧化硫的主要用途
掌握SO2的检验方法,验证SO2的还原性及漂白性
认识硫和二氧化硫的性质
硫元素周期表的位置
第三周期、ⅥA族
一、硫
1.自然界的硫单质
卡瓦伊真火山喷出的气体通过火山口内的喷气孔形成硫磺,很多青壮年去火山口采硫磺矿谋生。这些硫矿被运到当地工厂加工,在硫化橡胶、漂白糖等工业步骤中使用。
火山口附近的硫
黄铁矿
白铁矿
磁黄铁矿
一、硫
2.硫—重要的非金属元素
(1)硫位于元素周期表中的第 周期第 族,硫原子最外层有 个电子,在化学反应中容易 电子,形成 价硫的化合物。
(2)硫元素的原子半径比氯原子半径 ,硫原子得电子能力比氯原子 ,硫化氢的稳定性比氯化氢 。
(3)硫元素的非金属性比氧元素 ,
在富含氧气的地表附近的含硫化合物中,
硫常显 价,氧为 价。
三
ⅥA
6
得到
-2
大
弱
弱
弱
+4或+6
-2
一、硫
3.硫
(1)物理性质
①单质硫俗称 ,是一种 晶体,质脆,易研成粉末。
②难溶于水,微溶于 ,易溶于 。
硫黄
黄色
酒精
二硫化碳
③硫有多种__________________,其中正交硫的熔点为113 ℃,沸点为445 ℃,密度为2.06 g·cm-3。
同素异形体
一、硫
(2)化学性质
S+Fe FeS
S+2Cu Cu2S
S+H2 H2S
S+O2 SO2
氧化
还原
硫既有氧化性又有还原性
硫在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰;在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,燃烧得到的氧化产物均为SO2,即硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3.
一、硫
归纳总结
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
1.根据硫的性质,回答下列问题:
(1)单质间发生化合反应,能否生成Fe2S3或CuS
提示 不能。单质硫与变价金属铁或铜化合只能生成FeS或Cu2S。
(2)铁与硫反应生成FeS,与氯气反应生成FeCl3,能否说明氯气的氧化性比硫强?
提示 能。氯气将铁氧化为+3价,而硫只能将铁氧化为+2价。
2.硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
(1)该反应中硫体现的性质是________________。
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
氧化性和还原性
2∶1
二、二氧化硫
1.物理性质
色、态 气味 毒性 密度 水溶性
_____色气体 _______气味 比空气__ ______溶于水
(1∶______)
无
刺激性
有毒
大
易
40
实验探究 :实验5-1
将集满SO2的试管倒扣在水中,振荡,观察现象
二、二氧化硫
现象:液面迅速 ,最后充满试管。
结论:SO2有 气味, 溶于水。
上升
刺激性
易
操作 现象 结论
测定溶液的pH pH试纸_____ __________________
滴加紫色石蕊溶液 溶液_____ ,
漂白石蕊溶液
变红
SO2的水溶液显酸性
变红
SO2的水溶液显酸性
不能
二、二氧化硫
2.化学性质
(1)从物质分类的方面分析SO2性质
SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O
SO2+CaO===CaSO3
SO2+H2O H2SO3
正反应:化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应。
逆反应:向反应物方向进行的反应叫做逆反应。
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,叫做可逆反应。
二、二氧化硫
(2)从元素化合价变化角度分析SO2性质
H2SO4+2HCl
2SO3
3S+2H2O
(3)SO2的特性——漂白性
可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质,若加热,可恢复原来的颜色。
二、二氧化硫
【实验5-2】向溶有SO2的溶液中滴加1~2滴品红溶液,振荡
不稳定
无
(4)用途:
工业上常用二氧化硫来漂白_____、____、_____等;
二氧化硫可用于_______,同时可用作__________。如葡萄酒中添加适量的二氧化硫,既起到一定的杀菌消毒作用,又起到_____作用。
纸浆
毛
丝
杀菌消毒
食品添加剂
抗氧化
原理:二氧化硫能与某些有色物质生成_______的____色物质。
实现现象 实验结论
SO2水溶液滴入品红溶液后,溶液变红,振荡后褪色; 加热后,溶液又变为红色 SO2能漂白品红溶液;
无色物质容易分解,加热恢复原来的颜色
二、二氧化硫
二氧化硫与氯水的漂白性比较
二、二氧化硫
②褪色不都是漂白,有机色质(如纸张、布条)被氧化或因为发生化合反应而褪色称为漂白,如SO2将MnO 还原为Mn2+,不是漂白。
③SO2的漂白是“化合型”漂白,即与有色物质化合生成无色不稳定化合物,与SO2是酸性气体、有还原性无关。SO2的漂白具有选择性,不能漂白酸碱指示剂。
①根据SO2分子中S的价态可知,SO2中的S在反应中既可得到电子也可失去电子,既具有氧化性又具有还原性。SO2的性质可总结为“三性一特性”:“三性”指氧化性(主要指SO2+2H2S===3S+2H2O)、还原性(能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色)、酸性氧化物的通性;“一特性”指漂白性(能使品红溶液褪色,但加热后溶液又恢复红色)。
SO2与CO2的鉴别方法
①用品红溶液:能使品红溶液褪色的是SO2,不能使品红溶液褪色的是CO2;
②用氢硫酸溶液:出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2;
③用酸性KMnO4溶液:能使KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2;
④用溴水:能使溴水褪色的是SO2,无明显现象的是CO2;
⑤用FeCl3溶液:能使FeCl3溶液的黄色变为浅绿色的是SO2,无明显现象的是CO2。
二氧化硫和新制氯水的漂白作用比较
比较 SO2 新制氯水
漂白原理 SO2能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质 Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性,可以将有色物质氧化成无色物质
漂白效果 不稳定,加热能复原 稳定
漂白范围 某些有色物质 绝大多数有色物质
与有色物质 作用实例 品红褪色;紫色石蕊变红,但不褪色 品红褪色;紫色石蕊先变红,随即褪色
混合作用 SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,漂白作用大大减弱或消失 硫(俗称硫黄);
状态:黄色晶体,质脆,易研成粉末;
密度:2.06g/cm3,密度比水大;
沸点:445℃
熔点:113 ℃
溶解度:难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
名称:二氧化硫
状态:无色有刺激性气味气体
密度:密度比空气大;
毒性:有毒
溶解度:易溶于水
1.下列反应中,SO2作还原剂的是( )
A.SO2+NaOH===NaHSO3 B.SO2+H2O2===H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O D. 2Mg+3SO2===S+2MgSO3
B
2.下列变化可以说明SO2具有漂白性的是( )
A.SO2通入溴水中,溴水褪色
B.SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液的紫红色褪去
C.SO2通入品红溶液中,溶液的红色褪去
D.SO2通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,溶液的红色褪去
C
3.如下图,利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是( )
选项 实验现象 解释
A BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C 酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性
D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
A
4.请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器的名称是__________________。
(2)实验过程中,装置B中产生的现象为________,这说明SO2具有_____。
(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液发生反应的可逆性,请写出实验操作及现象:________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
【答案】(1)蒸馏烧瓶
(2)溶液由紫红色变为无色 还原性
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 (4)NaOH
谢谢