第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
必修第二册 第五章 化工生产中的重要非金属元素
【学习目标】
1.了解硫元素的存在和结构,了解硫单质的物理性质和化学性质;
2.了解二氧化硫的物理性质和化学性质;
3.通过二氧化硫与水、与氧气反应的学习,初步建立可逆反应的概念。
<
元素位置
原子结构
元素性质
第三周期
第VIA族
容易得到2个电子,非金属性:S ___ Cl
主要化合价:_______________________
-2、0、+4、+6
一、硫和二氧化硫
1、硫
(1)“位—构—性”
(2)存在形式
硫元素
游离态
蛋白质、化石燃料(石油、煤)等
硫化物:黄铜矿(CuFeS2)、黄铁矿(FeS2)等
硫酸盐:石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)
化合态
火山喷口附近或地壳的岩层中
(3)物理性质
CS2
俗名
颜色状态
溶解性
硫黄
____色晶体,质脆,易研成粉末
不溶于水,微溶于酒精,易溶于______
黄
思考:
若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤除去?
硫
与金属单质反应
与非金属单质反应
Hg:
Fe: __________________
Cu:__________________
O2: __________________
H2:
Hg + S HgS
S + H2 H2S
△
氧化性:Cl2 ____ S
不小心打碎水银温度计,如何处理?
Fe + S FeS
△
2Cu + S Cu2S
△
Fe 、Cu 在氯气中燃烧,产物是什么?
从氧化还原角度分析,可得出什么结论?
>
S + O2 SO2
点燃
硫和金属/非金属单质反应,表现什么性质?
(4)化学性质
思考:根据硫元素的化合价推测硫单质会具有哪些化学性质?
(表现氧化性)
(表现还原性)
(表现氧化性)
歧化反应,硫既表现氧化性,又表现还原性
类比 Cl2 与 NaOH 溶液的反应,试着
写出 S 与 NaOH 溶液加热时的反应。
下列说法正确的是________(填序号)。
①硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中。
②分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。
③硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。
④硫在空气中燃烧产物只是SO2。
⑤不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。
⑥用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。
②④
2、二氧化硫
(1)物理性质
颜色状态气味: 无色 气体 刺激性有毒
密度:比空气大
熔沸点低,易液化。
探究实验:向集满SO2矿泉水中加少量水,旋紧瓶塞振荡
现象:瓶子被压扁
结论:易溶于水(常温1:40),HCl(1:500)>SO2(1:40)>Cl2(1:2)
SO2是无色,有刺激性,易溶于水,密度>空气的有毒气体
【实验探究】
实验操作
现象
结论
①把充满SO2的试管倒立于水中,打开胶塞
②用pH试纸测定溶液的酸碱度
实验5-1
SO2易溶于水
二氧化硫水溶液
呈酸性
试管内液面上升
试纸变红色
亚硫酸是一种中强酸,不稳定 酸性>醋酸>碳酸。
(3)化学性质:
? 酸性氧化物通性:
与水反应:SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)
正反应:向生成物方向进行的反应。
逆反应:向反应物方向进行的反应。
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。
氢气与氧气反应可以生成水,电解水可以得到氢气与氧气,该反应是可逆反应吗?
补充:与碱反应 : (用碱液吸收空气中的SO2)
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(少量)SO2+NaOH=NaHSO3(过量) SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O
与碱性氧化物反应:
SO2 +CaO = CaSO3 (亚硫酸钙)
使石灰水变浑浊的不一定是CO2
怎样除去CO2中的SO2?
用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2
SO2 + NaHCO3 = NaHSO3 +CO2
?强还原性:
补充:
氯水由浅黄绿色褪为无色
高锰酸钾由紫红色褪为无色
SO2 + Cl2 + 2H2O == H2SO4 + 2HCl
5SO2 +2KMnO4+2H2O == K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
2SO2 + O2 2 SO3
催化剂
?
?弱氧化性:
有黄色沉淀
有黄色固体附于瓶壁
SO2 + 2H2S ==3S↓ + 2H2O
实验5-2
实验步骤
现象
结论
1、用试管取SO2水溶液2ml,滴入1-2滴品红溶液,振动。
2、然后用酒精灯加热试管内液体
品红溶液褪色
溶液变成红色
SO2有漂白作用
被SO2漂白的物质不稳定,易分解恢复原来的颜色
④漂白性
SO2能与某些有色物质结合成不稳定的无色物质而具有漂白性---暂时性.
选择性:不能使紫色石蕊试液褪色
(石蕊变红)
经SO2漂白的物质长时间光照或受热后,会恢复原来的颜色,因此,其漂白作用不持久。
次氯酸
二 氧 化 硫
原 理
实 质
效 果
范 围
次氯酸和二氧化硫漂白性的比较
氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质
氧化还原反应
永久性
可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液先变红后褪色
SO2与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质
非氧化还原反应
暂时性
漂白某些有色物质,
能使紫色石蕊试液褪色(石蕊变红)
不
氧化作用
化合作用
吸附作用
HClO、O3
Na2O2、H2O2
Ca(ClO)2
SO2
活性炭
化学变化
化学变化
物理变化
永久漂白
暂时漂白
永久漂白
漂白性物质小结
作食物和干果的防腐剂。
制造硫酸
(4)SO2的用途
杀灭霉菌和细菌
可以漂白白纸浆、毛、丝、 草编制品等
二氧化硫在葡萄酒果汁中可以起着杀菌、抗氧化防腐的作用
1、根据实验现象,描述SO2的性质:
(1)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去,
SO2体现 性;
(2) SO2使品红褪色,SO2体现 性;
(3) SO2使KMnO4褪色,SO2体现 性。
酸
漂白
还原
练习
【归纳】检验SO2和CO2同时存在的一般流程
注意:SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊
流程设计
检验SO2?除去SO2 ? ?检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
【注意】有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不褪成无色。
3、三氧化硫
(1)物理性质
熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,标准状况下为固态。
(2)化学性质:具有酸性氧化物的通性
与水反应: SO3+H2O=H2SO4
与碱性氧化物反应: SO3+CaO =CaSO4
与碱反应: SO3 + 2NaOH =Na2SO4 +H2O
与某些盐溶液反应(如:BaCl2)
SO3+H2O+BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl
3.下列关于SO2和SO3的说法正确的是( )
A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.SO2、SO3均具有漂白性,均能使石蕊溶液变红色
C.SO3可与碱反应,但不与碱性氧化物反应
D.SO2在空气中易被氧化为SO3
【答案】A
4.下列说法正确的是( )
A.因SO2具有漂白性,所以能使品红溶液、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,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
【答案】B
5.将少量 SO2 气体通入BaCl2和FeCl3的混合溶液中,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生。针对上述变化,下列分析正确的是( )
A.该过程表明SO2 有漂白性 B.白色沉淀为BaCl2
C.该实验表明FeCl3具有还原性 D.反应后溶液酸性增强
【答案】D
2、(SO2与CO2混合气体中成分的检验)如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________________。
品红溶液
检验SO2
酸性KMnO4溶液
除去SO2并检验SO2是否除尽
澄清石灰水
检验CO2
酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色