课 题 硫
教学目的 1、了解硫的氧化物对环境的影响 2、掌握二氧化硫和三氧化硫的理化性质 3、掌握浓硫酸的理化性质
教学内容
课堂导入 酸雨是如何形成的? 新课讲解 一、硫 1. 硫元素的存在形态 2. 硫单质的物理性质 硫俗称 ,在通常状况下,它是一种 色的晶体,质脆,易研成粉末; 溶于水,微溶于 酒精 ,易溶于 二硫化碳 。 3. 硫单质的化学性质 硫或含硫物质在空气中燃烧时首先生成 ,反应的化学方程式为 ;铁和硫反应的化学方程式为 ,铜和硫反应的化学方程式为 。 二、二氧化硫 1. 物理性质(一无二有二易) SO2是 色、有 的有 气体,容易 ,易 于水(1体积水可溶解40体积)。密度比空气 ,收集SO2用 法。 实验操作实验现象结论 SO2的水溶性 试管中液面 。 SO2 溶于水。 酸性氧化物的性质用pH试纸测定SO2的水溶液的pH ;滴入紫色的石蕊溶液,溶液变为 色 。SO2的水溶液显 性 SO2的漂白性 振荡后红色溶液 ,再加热后,溶液颜色 。SO2具有 性, 但生成的化合物不稳定,受热易分解
2. 化学性质 (1)从组成分析——具有酸性氧化物的通性 ①与水反应:SO2溶于水时生成亚硫酸(H2SO3),溶液显酸性。亚硫酸不稳定,容易分解成水和二氧化硫,因此该反应是一个可逆反应: 。 ②与碱反应:如SO2与NaOH溶液反应: 或 。 ③与碱性氧化物反应:如SO2与CaO反应: 。 (2)SO2中硫元素为 价,既有 性又有 性,一般表现为强还原性。 a.弱氧化性: 将SO2通入到氢硫酸(H2S)溶液中: 。 b.强还原性: ①在催化剂作用下,SO2被O2氧化成SO3: 。 ②SO2能使氯水褪色: 。 ③使酸性KMnO4溶液褪色,因此常用KMnO4来除去CO2中的SO2,反应的离子方程式为 。 (3)漂白性 SO2可使 或其他有色物质褪色,其褪色原理主要是 ,加热或日久又会复原。但SO2 使酸碱指示剂褪色,常用此性质鉴别SO2和Cl2。 【思考】 将SO2分别通入下表所列的溶液中,完成表格: 反应物氯水酸性KMnO4溶液氢硫酸(H2S溶液)石蕊试液品红溶液反应现象SO2的性质
三、三氧化硫 SO3的熔点为16.8℃,沸点为44.8℃(标况下是 体),SO3也是一种酸性氧化物,有酸性氧化物的通性,如: 1. 与水反应: (硫酸生产原理)。 2. 与碱性氧化物反应:SO3+CaO== 。 3. 与碱反应:SO3+Ca(OH)2== 。 四、浓硫酸 1. 物理性质 纯H2SO4是一种 色、粘稠、 状的液体, 挥发, 溶于水。浓H2SO4溶于水时放出 ,浓硫酸的密度为1.84g·cm-3 ,硫酸溶液的密度随H2SO4质量分数的增大而 。 2. 浓硫酸的三大特性 (1)吸水性:浓H2SO4中硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列的硫酸水合物H2SO4·nH2O,这些水合物很稳定,所 以H2SO4结合水稀释后放出大量 。稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿容器壁慢慢加入水中,边加边搅拌。 利用浓硫酸的吸水性,在化学实验中常用盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥某些气体。但是不能干燥 、 、 、 等气体。 (2)脱水性:浓硫酸将有机物中的氢和氧按2:1的比例夺取出来。 浓H2SO4的脱水作用一般适用于 ,这些有机物本身不含 ,但有 、 元素,浓H2SO4能把有机物中的H、O元素按H2O的组成比(H:O=2:1)脱出来,使这些有机物发生化学变化生成黑色的炭。 (3)强氧化性 ①与金属反应:浓硫酸与大多数金属(除Pt、Au以外)反应,不生成氢气。常温下,浓硫酸可将 、 氧化并在其表面形成致密、坚固的氧化物薄膜,阻止内部金属继续跟浓硫酸起反应,这种现象叫金属的 ,利用该性质可用 或 的容器贮存浓H2SO4(但是不能贮存稀硫酸)。 铜与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为 。在该反应中,浓硫酸表现出了 性和 性。 ②与非金属反应:在加热时浓硫酸还能与一些非金属反应,非金属通常被浓硫酸氧化成高价的氧化物(或对应酸)在该类反应中浓H2SO4只表现 性。 碳与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式为 。 【思考】 将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4试管中加热。 (1)铜箔能否完全溶解?请解释原因。 (2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体,铜箔表面又有气泡冒出,解释其原因。 3. SO的检验 检验SO的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO) 反思小结 1.检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为 流程设计检验SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 检验CO2选用试剂品红溶液酸性KMnO4溶液品红溶液澄清的石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊
2.硫及其化合物 3.硫的氧化物的污染与治理 (1)来源:含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。 (2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH小于5.6)。 (3)治理:燃煤脱硫,改进燃烧技术。 巩固提升 1.常温常压下,下列几种气体在水中的溶解度由大到小是( ) ①HCl ②Cl2 ③SO2 ④H2 A. ①③②④ B. ①②③④ C. ①④②③ D. ④②③① 2.下列物质均有漂白性,其中一种与另外三种的漂白原理不同的是( ) A. HClO B. Na2O2 C. SO2 D. NaClO 3.某同学在NaOH和酚酞的混合液、品红溶液中均通入二氧化硫气体,溶液红色均退去,对于该现象的解释,下列 说法正确的是( ) A. 都是因为二氧化硫溶于水溶液呈酸性 B. 都是因为二氧化硫的漂白作用 C. 前者是因为二氧化硫溶于水生成酸,中和了NaOH;后者是因为二氧化硫的漂白作用 D. 前者是因为二氧化硫的漂白作用;后者是因为二氧化硫溶于水生成酸,中和了NaOH 4.下列反应中,SO2起还原剂作用的是( ) A. 2H2S+SO2==3S↓+2H2O B. 2SO2+O2 (
催化剂
△
) 2SO3 C. SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O D. SO2+Br2+2H2O==2HBr+H2SO4 5.下列说法正确的是( ) A.因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色 B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2 C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,且原理相同 D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好 6.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是( ) ①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液 A.①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部 7.下列实验中能证明某气体为SO2的是( ) ①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加 BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入氯水中,能使氯水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉 淀产生 A.都能证明 B.都不能证明 C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明 8.我国已经成功发射了“神舟”五号宇宙载人飞船。发射飞船的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大 量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体主要是CO2、H2O、N2、NO,这些气体均为无色,但在卫星发射现 场看到火箭尾部喷出大量红烟,原因是( ) A. 高温下,N2遇空气生成NO2 B. NO遇空气生成NO2 C. CO2与NO反应生成NO2 D. NO与H2O反应生成NO2 9.最新的研究表明:一氧化氮吸人治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况,缓解病情。病毒学研究同时证实, 一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是( ) A.一氧化氮是一种红棕色的气体 B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合 C.含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等 D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集 10.NO气体中混有少量NO2,除杂的正确操作是( ) A. 通过盛有浓硫酸的洗气瓶 B. 通过盛无水氯化钙的干燥管 C. 先通过盛有浓硫酸的洗气瓶,再通过盛有水的洗气瓶 D. 先通过盛有水的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 11.在NO2与水的反应中,发生还原反应和氧化反应的NO2的质量比为( ) A. 3∶1 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 2∶1 12.如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的气体是( ) A.可能是N2与NO2的混合气体 B.只能是O2与NO2的混合气体 C.可能是NO与NO2的混合气体 D.只能是NO2一种气体 13.标准状况下,将一充满NO2的干燥烧瓶倒立于水槽里的水中,使其充分反应则最后烧瓶内所得溶液的物质的量 浓度约为( ) A. >1/22.4 mol·L-1 B. <1/22.4 mol·L-1 C. =1/22.4 mol·L-1 D. 无法确定 14.在标准状况下,将O2和NO2按1∶4的体积比充满干燥烧瓶,把烧瓶倒置于水中,瓶内液体逐渐上升,假设烧 瓶内溶液不扩散,最终烧瓶内溶质的物质的量浓度为( ) A. 1/14 mol/L B. 4/5 mol/L C. 1/28 mol/L D. 1/42 mol/L 15.将充满N2和NO2共45 mL的试管,倒立于水槽中,过一段时间气体的体积为35 mL,则原混合气体中N2和NO2的体积比是( ) A. 7∶2 B. 2∶7 C. 1∶2 D. 2∶1 16.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体 中O2的体积是( ) A. 1.2 mL B. 2.4 mL C. 3.6 mL D. 4 mL 17.将装有50 mL NO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中,反应后气体体积缩小为30 mL,则原混合气体中NO2 和NO的体积比是( ) A. 5∶3 B. 3∶5 C. 3∶2 D. 2∶3 18.已知氮的氧化物跟NaOH溶液发生的化学反应如下: 3NO2+2NaOH==2NaNO3+NO+H2O NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O 现有m mol NO2和n mol NO组成的混合气体,要用NaOH溶液使其完全吸收无剩余气体,现用浓度为a mol/L的NaOH溶液,则需此NaOH溶液的体积是( ) A. a/m L B. 2m/3a L C. 2(m+n)/3a L D. m+n/a L 19.右图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图,按要求回答下列问题。 (1)B中加入的试剂是________,作用是_______________________。 (2)C中加入的试剂是__________,作用是_________________。 (3)D中加入的试剂是________,作用是______________________________________。 (4)实验时,C中应观察到的现象是__________________________________________。 20.某研究性学习小组计划研究当地酸雨的形成过程,于是取来雨水作水样进行测定,随时间的推移,多次测定该样 品的pH,得到如下数据: 时间(h)开始81624324048pH5.04.84.54.34.24.04.0
(1)雨水样品放置时pH变化的主要原因为_____________________________________(用化学方程式表示)。由此可以得出酸雨的形成过程可能是___________________________________。如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将______(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_______________________,二氧化硫表现________性。 (2)下面是酸雨给人类造成的危害,其中不正确的是______。 A.腐蚀建筑物、雕塑等 B.污染水源 C.改良碱性土壤 D.损害庄稼 (3)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是______。 ①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源 A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤ 21.某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。 请回答下列问题: (1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是___________,其中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是_______________________________、________________________;这些现象分别说明SO2具有的性质是________________和________________;装置B中发生反应的离子方程式为_______________________________________________________。 (3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象____________________________________ _________________________________________________。 (4)尾气可采用___________溶液吸收。