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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
第1课时 硫和二氧化硫
本节要点
课程目标
课标要点:
能从宏观和微观相结合的视角分析理解硫单质的主要性质
能从宏观和微观相结合的视角分析理解二氧化硫的主要性质。
通过分析可逆反应,树立变化观念与平衡思想
掌握硫单质的主要性质,了解硫单质的用途
掌握二氧化硫的主要性质和用途
学科素养
【温故知新】
1.硫元素在元素周期表位置: 。
2.原子结构 ,最外层电子 个,易得 个电子,
得电子能力比氧元素 。
3.价态及存在形态:
第三周期第ⅥA族
弱
2
S
SO2
H2SO3
SO32-
SO3
H2SO4
SO42-
H2S
S2-
6
-2 0 +4 +6
自然界中游离态的硫一般存在于火山口附近或岩层里。
硫铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
石膏 (CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
自然界中化合态的硫主要以硫化物或硫酸盐形式存在。
存在形态
硫还是组成某些蛋白质的生命元素。
硫的性质
①物理性质
(2)硫的性质
俗名 硫黄 ,黄色晶体,质脆,易研成粉末。
不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳CS2。
②化学性质
硫的性质
硫的化学性质:能与多种金属和非金属发生反应,体现其氧化性和还原性
学习方法:类比Cl2和各种金属反应,体会S和Cl2的性质差异
2.(1)试管壁上有硫附着时应如何洗涤?
(2)体温计不慎摔落在地,怎么处理?
(3)已知反应: ,结合Fe与Cl2的反应,思考S和Cl2的氧化性有何差异?
硫的性质
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)硫只以化合态存在于自然界中。( )
(2)硫与Fe反应生成FeS,则硫与Cu反应生成CuS。( )
(3)硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3。( )
即时练习
二氧化硫的性质
(3)二氧化硫(SO2)
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒的气体,密度比空气大(M>29)、易溶于水(1:40)。
物理性质
探究:请设计一个实验来证明SO2是否易溶于水?
二氧化硫的性质
化学性质
二氧化硫的性质
①具有酸性氧化的通性:(与CO2类比)
A.与水反应生成酸
SO2 + H2O H2SO3 (可逆反应)
二氧化硫是一种酸性氧化物,溶于水时可与水反应生成对应的酸——亚硫酸,亚硫酸不稳定,同时分解为二氧化硫和水。
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
二氧化硫的性质
B.与碱反应生成盐和水
C.与碱性氧化物反应生成盐
SO2 + CaO = CaSO3
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3↓ + H2O
②氧化性:SO2 能跟与H2S发生反应
SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O
SO2 (过) + NaOH = NaHSO3
2SO2 (过) + Ca(OH)2 = Ca(HSO3 )2
二氧化硫的性质
③还原性:SO2 能跟某些氧化剂反应
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
a. 与O2的反应:
三氧化硫的熔点(16.8℃)、沸点(44.8 ℃ ),在标准状况下为固体,常温下为液体。
二氧化硫的性质
b. 与卤素单质的反应:
SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + X2 + 2H2O = H2SO4 + 2HX X=Cl、Br、I
c. 与其他氧化剂反应:
例如:与KMnO4 反应,使KMnO4 溶液褪色
溴水褪色
思考:如何鉴别CO2、SO2
二氧化硫的性质
④漂白性:SO2 能跟某些有色物质化合而生成不稳定的无色物质,该物质易分解恢复为原有色物质
现象:品红溶液褪色,加热,又恢复原来的颜色。
思考:如何鉴别CO2、SO2
二氧化硫的性质
类型 原理 特点 举例
氧化型 漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原有的颜色 加热时不能恢复原有的颜色 永久性 H2O2;O3、氯水Ca(ClO)2;
化合型 漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使之失去原来的颜色 加热时能恢复原来的颜色 暂时性 二氧化硫等
吸附型 有些固体物质疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附有色物质使之失去原来的颜色 部分吸附剂可以重复使用 物理性质 活性炭、胶体等
常见漂白剂的漂白原理及特点
二氧化硫的性质
CO2 SO2
相同点 不同点 还原性
氧化性
漂白性
鉴别方法
①酸性氧化物,都和碱、碱性氧化物和水反应;
②均使澄清石灰水变浑浊
无
具有还原性
无
具有氧化性
品红溶液
通入到酸性KMnO4
不褪色
褪色
不褪色
褪色
CO2和SO2的性质比较
无
具有漂白性
二氧化硫制备及用途
(2)二氧化硫制备
Na2SO3+H2SO4(浓)=== Na2SO4+H2O+SO2↑
用途:
a.漂白纸浆、毛、丝、草帽等;
b.用于杀菌消毒、食品防腐剂。
c.用于制造硫酸
危害:
酸雨:空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨,pH<5.6
二氧化硫用途及危害
知识梳理
课堂练习
例2.葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒,其营养丰富,保健作用明显,它能调整人体的新陈代谢,促进血液循环,防止胆固醇增加。当我们查看葡萄酒标签上的成分信息时常会发现其成分中含有少量SO2。下列说法中正确的是( )
A.SO2属于非法添加剂,不该添加到葡萄酒中
B.SO2具有还原性,少量的SO2可防止葡萄酒氧化变质
C.SO2具有还原性,不能用浓硫酸干燥
D.SO2与水反应生成硫酸,得到的溶液使石蕊溶液变红
例1.氯气和二氧化硫都具有漂白作用,能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2和SO2混合后再通入品红和BaCl2的混合溶液中,能观察到的现象是( )
①溶液很快褪色 ②溶液不褪色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
C
B
例4.检验无色气体A(可能为SO2和CO2的混合气体或单一气体)的装置如图所示,请回答下列问题。
(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)实验时能证明气体A中为SO2和CO2的混合气体是
。
例3.下列有关三氧化硫的说法中,正确的是 ( )
A.三氧化硫极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.标准状况下,1 mol SO3的体积约为22.4 L
C.硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成SO3
D.SO2、SO3均具有漂白性,二者都能使石蕊溶液褪色
A
品红溶液 检验SO2
酸性高锰酸钾 除去混合气体中的SO2
澄清石灰水
B褪色,C颜色变浅但不消失,D产生沉淀