黑龙江省虎林市高级中学化学课件4.3 氧、硫及其化合物

(共25张PPT)
第三节 氧、硫及其化合物
基础知识回顾
一、硫
硫是一种淡黄色不溶于水的固体，俗称硫黄。它有氧化性，如：
H2+S=H2S,Fe+S=FeS;
△
△
也有还原性，如：S+O2=SO2。是重要的化工原料，制硫酸、农药、火药、药品等。
点燃
二、二氧化硫的性质和应用
1.物理性质颜色：无色，气味：有刺激性气味，毒性：有毒，密度：比空气大，溶解性：易溶于水。
2.化学性质
(1)酸性氧化物通性
①与H2O反应：SO2+H2O H2SO3。
②与碱性氧化物反应：
与CaO的反应为CaO+SO2=CaSO3。
③与碱反应
与足量NaOH溶液的反应为
④与某些弱酸盐溶液反应：
与Na2CO3溶液反应：
NaOH+SO2=NaHSO3
Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
与少量NaOH溶液的反应:
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
(2)还原性
SO2能被O2、X2（Cl2、Br2、I2)、KMnO4（H+）溶液等氧化剂氧化。
①与O2反应：
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX
. ,
该反应为可逆反应。
②与X2反应：
. 。
2SO2+O2 2SO3
催化剂
△
(3)氧化性
与H2S反应：2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(4)漂白性原理：SO2可与某些有色物质生成不稳定的无色物质而起漂白作用，见光、加热或长时间放置，不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。
3.实验室制法
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
△
Cu+2H2SO4(浓)= CuSO4+SO2↑+2H2O
△
4.酸雨的形成（1）形成过程：化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等过程中产生的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，与氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后形成硫酸。反应方程式：
SO3+H2O=H2SO4
2H2SO3+O2=2H2SO4
2SO2+O2 2SO3
催化剂
SO2+H2O H2SO3
. 、
. 。
. 、
. 、
(2)主要危害：①使水体、土壤酸化，影响鱼类、农作物及树木生长。②腐蚀建筑物、雕塑等。
(3)防治方法：①从消除污染源入手，研发新能源，如太阳能、氢能、核能等。②对含硫燃料进行脱硫处理；对工业生产中产生的SO2进行处理或回收利用。
三、硫酸的制备和性质
1.硫酸的制备
接触法制H2SO4是目前工业上采用的主要方法，包含三个步骤：
(1)硫黄（或含硫矿石如FeS2)在沸腾炉中燃烧，化学方程式为:
(2)SO2的催化氧化：
S+O2 = SO2
高温
（或4FeS2+11O2 = 2Fe2O3+8SO2）
高温
2SO2+O2 2SO3
催化剂
△
. 。
. 。
. .
(3)SO3的吸 收： 。
SO3+H2O=H2SO4
硫酸的工业生产原理：
含硫矿物
硫
用空气
使燃烧
SO2
O2、催化剂
△
SO3
H2O
H2SO4
2.H2SO4的性质
(1)物理性质
H2SO4是具有不挥发性、高沸点的二元强酸。纯净的硫酸为无色、油状液体，密度比水大（98%浓H2SO4密度为184 g/cm3)，可以任意比例溶于水，溶解过程中伴随着放热现象。因此，浓H2SO4稀释时，只能将浓H2SO4沿器壁注入水中，并不断搅拌散热。
(2)化学性质
硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离的方程式为H2SO4=2H++SO42-，其具有酸的通性，能与 、 、 、 、A .等物质发生反应。
指示剂
金属
碱性氧化物
碱
盐
浓硫酸具有的特性有：
①强氧化性
常温下，Fe、Al遇浓硫酸会发生钝化现象。但热的浓硫酸能氧化大多数金属（除金、铂外）、非金属单质及一些还原性化合物。例如：
在这些氧化还原反应中，硫酸的还原产物一般为SO2。
2HI+H2SO4(浓)=I2+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) =CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
Cu+2H2SO4(浓)= CuSO4+SO2↑+2H2O
△
②吸水性
浓硫酸能吸附物质中存在的水分。
H2SO4(浓)+nH2O=H2SO4·nH2O
利用此性质可用浓硫酸作干燥剂，干燥一些不与硫酸反应的气体，通常用洗气装置。如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。
③脱水性：
指浓硫酸将有机物里的氢、氧原子按2∶1的个数比例脱去，生成水的性质。如：
CH3CH2OH CH2CH2↑+H2O
浓硫酸
170℃
C12H22O11 12C+11H2O
浓硫酸
四、硫酸根离子的检验检验SO42-时要避免Ag+、CO32-、SO32-等离子的干扰。被检液加足量盐酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有无白色沉淀（有无SO42-）
五、几种重要的硫酸盐
结晶水合物 俗称 色态 主要用途
硫酸钙 CaSO4·2H2O 生石膏、石膏 白色
固体 制粉笔、模型、石膏绷带、调节水泥凝固时间
2CaSO4·H2O 熟石膏 白色
固体
硫酸钡 BaSO4 重晶石 白色
固体 白色颜料、
医用“钡餐”
硫酸铜 CuSO4·5H2O 胆矾、
蓝矾 蓝色
晶体 制农药
玻尔多液
硫酸铝钾 KAl(SO4)2·12H2O 明矾 无色 晶体净水剂
重点知识归纳
一、SO2和CO2的比较
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 可溶
化学性质 与水的
反应 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2O H2CO3
SO2 CO2
化学性质 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
弱氧
化性 SO2+2H2S=3S↓+2H2O CO2+C = 2CO
△
SO2 CO2
化学性质 还原性
二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化：X2+SO2+2H2O=H2SO4+2HX（X=Cl，Br,I) 无
漂白性 有，不稳定 无
△
催化剂
2SO2+O2 2SO3
二、漂白性
SO2能和某些有色物质化合生成不稳定的无色物质，SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象不同：氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色；而SO2由于形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：
品红溶液
通入Cl2
通入 SO2
褪 色
加热
红色
褪色
加热
不显红色
紫色石蕊试液
通入SO2
很快变成红色
通入Cl2
立即变红随即变为无色
三、氧气和臭氧
氧气、臭氧互为同素异形体，它们的差异：
氧气(O2) 臭氧(O3)
物理性质
(色、态、味) 无色
无味气体 无色特殊臭味气体
化学性质 较强的氧化剂 强氧化剂
制取方法 3O2＝2O3
用途 供给呼吸，化工原料 氧化剂、消毒、漂白等
2KClO3 　　　 2KCl+3O2↑
MnO2
△
放电
2H2O2　　　 2H2O+O2↑
MnO2
2KMnO4　
K2MnO4+MnO2+O2 ↑
△
　　（考查环境污染和环境保护知识）导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是(　)
A.酸雨　　　　　　B.光化学烟雾
C.臭氧空洞　　　　D.温室效应
A
　　　　（考查SO2和亚硫酸盐的性质）下列说法错误的是（ ）
A.Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀不能完全消失
B.将SO2气体通入Ba（OH）2溶液中有白色沉淀生成
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D.将SO2气体通入用硝酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
C
　　　(考查硫酸的性质)向50mL18 mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　)
A.小于0.45 mol
B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间
D.大于0.90 mol
A