第三章 硫和氮的氧化物
第1课时 二氧化硫和三氧化硫
学习目标
1.了解硫在自然界中的存在,认识硫单质的主要性质和用途。
2.了解二氧化硫的物理性质,掌握二氧化硫的化学性质及用途。
3.了解三氧化硫的主要性质。
4.通过实验进一步训练操作技能,体会实验对认识和研究物质性质的重要作用。
一、硫(S)
1.硫的存在
(1)游离态:存在于 或 里。
(2)化合态:
①主要以 的形式存在。
②重要的化合物
硫化物和硫酸盐
火山喷口
地壳的岩层
名称 硫铁矿 芒硝 黄铜矿 石膏
化学式 FeS2 Na2SO4·10H2O CuFeS2 CaSO4·2H2O
(3)硫还是组成某些 的生命元素。
蛋白质
2.硫的性质
(1)物理性质
俗名 色态 溶解性
硫磺 黄色晶体 溶于水, 溶于酒精, 溶于CS2
不
微
易
(2)化学性质
二、硫的氧化物
1.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
颜色 状态 气味 密度 溶解性 毒性
无色 气体 刺激性气味 比空
气 易溶于水 有毒
大
(2)化学性质
不稳定
(3)SO2的用途
①漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等;
②用于杀菌、消毒。
2.三氧化硫
三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:
三、硫的氢化物(H2S)
1.物理性质
颜色 状态 气味 溶解性 毒性
无色 气体 臭鸡蛋气味
于水 剧毒
可溶
2.化学性质
(1)酸性
H2S的水溶液叫氢硫酸,是一种二元弱酸。
与NaOH溶液反应的化学方程式为:H2S+2NaOH===Na2S+2H2O。
(2)还原性
H2S中S是 价,具有较强的 ,很容易被SO2、Cl2、O2等氧化。
-2
还原性
1.漂白原理分类
要点一
各类漂白剂的漂白原理
类型 原理 特点 举例
氧化型 漂白剂本身是强氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色 不可逆 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等
加合型 漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色 可逆 SO2使品红褪色
吸附型 有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色 部分吸附剂可重复使用 活性炭、胶体
2.SO2和Cl2漂白比较
已知盐酸加到品红溶液中,能使品红溶液的红色加深。试推测:
(1)向品红溶液中通过量SO2的过程中的现象为______________;加热后的现象为_____ __________________________________________________________________。
(2)向品红溶液中通入过量Cl2的过程中,观察到的现象为_________________________ ______________________________________。
(3)向品红溶液中通入物质的量比为1∶1且足量的SO2和Cl2后现象为______________ ____________________________________。
例1
【思路点拨】 解答本题要注意以下三点:
(1)SO2的漂白性为加合型,加热后会恢复原状。
(2)Cl2的漂白性为氧化型,加热后不恢复。
(3)Cl2能氧化SO2生成H2SO4和盐酸。
【解析】 二氧化硫漂白原理在于能与有机色素结合成无色的不稳定化合物,加热后,无色不稳定的化合物分解,又恢复原来的颜色。当向品红溶液中通入过量的SO2时,发生如下反应:SO2+H2O??H2SO3,生成的酸能使品红溶液红色加深,因SO2过量,SO2与品红溶液结合成不稳定的无色物质而褪色,加热无色物质分解又逐渐恢复到原来的红色。当向品红溶液中通入Cl2,因Cl2+H2O===HClO+HCl同样生成了酸,品红溶液红色加深,因Cl2过量,Cl2与水反应产生的HClO氧化有色物质而使其褪色,加热后不再恢复红色。当向品红溶液中通入1∶1的SO2和Cl2时,两者发生以下反应:Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4,因生成了酸,使品红溶液颜色加深。
【答案】 (1)溶液颜色先变深后又逐渐褪去 逐渐恢复原来的红色
(2)溶液的颜色先变深后又逐渐褪去,加热后不再恢复红色(或仍为无色) (3)溶液的红色比原来加深
1.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、KMnO4溶液、石蕊试液褪色
B.能使品红褪色的不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色,其原理相同
D.盐酸能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,所以盐酸也有漂白性
变式训练
解析:选B。要正确解答本题,必须清楚常见漂白剂的漂白原理:Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是氧化型;SO2是加合型;活性炭是吸附型。A选项中SO2使溴水、KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,能使品红溶液褪色是漂白性,SO2不能使指示剂褪色,所以A选项错误;B选项正确,因为能使品红褪色的物质很多,不仅仅是SO2;C选项错误,因为这些漂白剂的漂白原理不相同;D选项错误,溶液褪色的原理是盐酸中和NaOH溶液,使碱性变弱,并不是盐酸的漂白性。
要点二
二氧化硫和二氧化碳性质的异同
SO2 CO2
物理性质 气味 有刺激性气味 无味
毒性 有毒 无毒
溶解性 易溶(体积比1∶40) 可溶(体积比1∶1)
SO2 CO2
化学性质 与水的反应 SO2+H2O??H2SO3 CO2+H2O??H2CO3
与碱的反应 SO2气体通入澄清的石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清的石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
与碱性氧化物反应 SO2+CaO===CaSO3 CO2+CaO===CaCO3
弱氧化性 SO2+2H2S===3S↓+2H2O CO2+C 2CO
还原性 二氧化硫能被酸性高锰酸钾、Cl2、Br2、I2等氧化剂氧化 无
漂白性 有,不稳定 无
SO2 CO2
对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应
鉴别 ①利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液或溴水看是否褪色鉴别
②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别
SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的存在,应先将SO2除去再通过澄清石灰水。
特别提醒
亚硫酸钠中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有________,看到的现象是___________ _______,反应的方程式为_______________ ______________________________________________________________________________________________________________________。
例2
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有______________,看到的现象是__________________________,反应的方程式为_________________________________ ____________________________________。
【解析】 (1)+4价硫元素具有还原性,可被氧化剂氧化,在指定的试剂中只有溴水具有强氧化性,由此可知应选溴水。(2)+4价的硫元素具有氧化性,与其还原性相比,氧化性较弱,只有在特定条件下才表现出氧化性,如在酸性条件下,+4价的硫才较易还原成单质硫,因此要证明其氧化性,应选用的试剂是H2SO4和Na2S溶液。
【答案】 (1)溴水、Na2SO3溶液 溴水褪色
Br2+H2O+Na2SO3===Na2SO4+2HBr
(2)稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液 产生淡黄色沉淀 2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O
要证明SO2具有还原性可选用哪些试剂?要证明氧化性呢?
【提示】 要证明SO2具有还原性,可选用酸性KMnO4溶液、溴水等,通过溶液褪色来证明,要证明SO2的氧化性可选用H2S气体。
互动探究
2.在括号中填写二氧化硫在下列反应中表现的性质。
A.氧化性 B.还原性
C.漂白性 D.酸性氧化物的性质
(1)SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4( )
(2)SO2+2H2S===3S↓+2H2O( )
(3)SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O( )
(4)SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O( )
变式训练
(3)(4)SO2与NaOH、Ca(OH)2反应生成盐和水,这是酸性氧化物的性质。
答案:(1)B (2)A (3)D (4)D