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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
课时1 硫和二氧化硫
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贰
叁
本节重难点
硫的性质和用途
壹
二氧化硫的性质和用途
贰
三氧化硫
叁
课堂导入
黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”
(S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑ )
中国古代四大发明之“黑火药”
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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
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俗名 颜色 状态 脆性 溶解性
质脆 不溶于 , 微溶于 , 易溶于 。
黄色
晶体
水
酒精
CS2
硫磺
S的物理性质
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根据S的原子结构示意图,回答以下问题:
(1)元素周期表中,硫在哪里?
(2)硫的常见化合价有哪些?
位置
第三周期、第VIA族
化合价
S最外层有6个电子,在化学反应中易得2个电子,形成-2价硫的化合物
S比O多一个电子层,得电子能力相对较弱,含硫化合物中,硫常为+4价或+6价
O
非金属性:比氧弱
S
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单质硫具有哪些化学性质?
从物质分类角度分析
非金属单质
从化合价角度分析
0
+4
+6
-2
氧化性
还原性
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氧化性
硫单质
Fe
Cu
H2
O2
与热的
强碱溶液
与金属反应
与非金属反应
(还原性)
3S+6NaOH Na2SO3+2Na2S+3H2O
(氧化性、还原性)
能否生成Fe3+、Cu2+?
O2过量能否生成SO3?
S的化学性质
探究课堂
如何洗涤附着在试管壁上的硫?
当试管壁上沾有单质硫时,可用CS2或热的强碱溶液洗涤。
体温计不慎摔落在地,怎么处理?
一般会用硫粉来处理,原理是S+Hg =HgS
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硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火柴等,还可用于制造硫化橡胶。
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【例1】下列有关硫的性质的叙述正确的是 A.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化 B.硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫 C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物 D.氢气可在氧气和硫蒸气中燃烧,生成水和硫化氢
A
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【例2】下列说法正确的是 A.根据化合价可知,S在化学反应中只能作还原剂 B.试管内壁上的硫黄可用CS2清洗 C.S+O2 SO2,S被氧化,作氧化剂 D.硫的氧化性比氯气的强
B
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【例3】如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法错误的是
A.硫在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤宜在土壤的富氧区实现C.过程②是氧化反应
D.过程①可以通过不同的化学反应实现
B
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颜色 状态 气味 密度 溶解性 毒性
比空气____
SO2的物理性质
无色
气态
刺激性
气味
大
易溶于水
1:40
有毒
SO2的溶解性实验
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SO2的化学性质
从物质类别角度看,SO2属于___________________
酸性氧化物
与水反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
可逆反应
SO2 + H2O H2SO3
可逆反应符号
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。
SO2+2NaOH = Na2SO3 +H2O
能否用澄清石灰水鉴别CO2和 SO2?
SO2+CaO = CaSO3
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SO2的化学性质
从化合价角度看, 硫元素的化合价有 ,SO2 中硫元素为 价,处于(“最高”、“最低”、“中间”)价态,所以SO2具有 性和 性。
-2、0、+4、+6
+4
氧化
还原
√
还原性
2SO2+O2 2SO3
催化剂
可逆反应
二氧化硫还可能被哪些氧化剂氧化?
能被KMnO4(H+)、X2(X=Cl、Br、I)、Fe3+溶液等强氧化剂氧化,生成SO42-
(溶液由紫红色变为无色)
5SO2+2KMnO4+2H2O =
K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4
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氧化性
SO2的化学性质
SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
氧化产物与还原产物的物质的量之比是多少?
氧化剂
还原剂
2:1
氧化产物
还原产物
(产生淡黄色固体)
为什么不标“ ”?
↓
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SO2的化学性质
漂白性
实验操作 实验现象
向品红溶液中滴加SO2水溶液
给试管加热
品红溶液褪色
无色溶液又恢复原来的红色
漂白原理:二氧化硫与某些有色物质(纸浆、毛、丝、草编制品)生成不稳定的无色物质
注意:SO2 不能漂白酸碱指示剂!
检验SO2:品红溶液
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2.长时间放置的书本变黄后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。
1.将SO2 通入含少量酚酞的NaOH溶液中,溶液的红色褪去,体现的是SO2 的漂白性吗
答:不是,SO2 与NaOH反应,导致溶液碱性减弱,故红色褪去。
3. SO2可以使高锰酸钾褪色和SO2使品红褪色原理一样吗?
答:前者是表现还原性,后者是表现漂白性。
4. SO2和氯水均有漂白性,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。
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常见漂白剂的漂白原理及特点
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 Ca(ClO)2;H2O2;O3等
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 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 活性炭、胶体等
探究课堂
SO2的制备
SO2的实验室制法:
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
探究课堂
SO2的用途
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【例4】下图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用70%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不污染空气。下列说法中错误的是
A.紫色石蕊溶液变红色B.品红溶液褪色,说明SO2有漂白性C.溴水的橙色褪去,说明SO2有还原性D.含酚酞的NaOH溶液红色变深,说明SO2有酸性氧化物的性质
D
探究课堂
【例5】下列有关二氧化硫的说法中,错误的是A.实验室可用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫B.二氧化硫水溶液能使紫色石蕊试液变红,说明二氧化硫水溶液呈酸性C.二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性D.二氧化硫能漂白某些物质,但是生成物不稳定,一定条件下会恢复原来的颜色
C
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1. 物理性质:
2. 化学性质:酸性氧化物的通性
①与水反应:
②与碱性氧化物反应:
③与碱反应:
SO3+H2O = H2SO4(放出大量热)
SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
SO3+CaO=CaSO4
熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,常温下为无色液体,标况下为无色固体。
三氧化硫
探究课堂
【例6】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
探究课堂
【综合题】下列物质中,不能由单质直接化合生成的是 ( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2
A.①③⑤ B.①②③⑤
C.①②④⑤ D.全部
A
课堂小结
谢谢观看
THANKS