5.1.1 硫 二氧化硫 学案 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

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 硫是一种重要的非金属元素，位于元素周期表的第三周期、第ⅥA族。硫原子的最外电子层有6个电子，在化学反应中容易得到2个电子，形成-2价硫的化合物。与同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一个电子层，得电子 能力相对较弱，而失电子能力则相对较强。这也是我们在富含氧气的地表附近找到的含硫化合物中，硫常常为+4价或+6价，而氧为-2价的原因。 5.1.1 硫 二氧化硫 一、硫（S） 1.硫的存在形式：游离态和化合态两种 （1）游离态：单质硫存在于火山口附近或地壳的岩石中 （2）气态化合物 ：H2S、SO2 （3）固态硫化物和硫酸盐： 黄铁矿：FeS2 黄铜矿：CuFeS2 石膏：CaSO4· 2H2O 芒硝：Na2SO4· 10H2O （4）硫也是一种生命元素，组成某些蛋白质时不可离开它。因此化石燃料中经常含有硫元素。 2.硫原子的结构示意图： 3. 根据硫原子的结构推测硫元素的化合价并各举一例相应类别的物质？ 4.物理性质： （1）俗称：硫黄 （2）黄色晶体 （3）质脆，容易研成粉末。 （4）不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。 【思考】若试管内壁附着有单质硫时，如何洗涤除去? 可用CS2洗去附着在试管壁上的S；可用强碱溶液洗去附着在试管上的S 5.化学性质：硫的化学性质比较活泼，能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。 （1）纯氧中燃烧为明亮的蓝紫色火焰，空气中燃烧为淡蓝色火焰 【备注】无论氧气少量还是过量，产物都只能是二氧化硫，不能是三氧化硫。 （2）S能与许多金属单质(如Fe、Cu)及非金属单质(如H2)反应 【备注】S与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物。化学方程式：S+Hg === HgS 常温下，可用S粉除去洒落在地上的汞珠 【比较】氯气和硫的氧化性 氯气的氧化性强于硫，氯气能把铁氧化到+3价，而硫只能把铁氧化到+2价。 （3）硫可以和碱发生反应 如：3S+6NaOH === 2Na2S+Na2SO3+3H2O （4）硫可以和浓硫酸反应 S+2H2SO43SO2↑+2H2O 6.硫的用途：硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造黑火药、烟花爆竹等。 二、二氧化硫（SO2）【SO2是污染大气的主要有害物质之一】 1.物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气的大，易溶于水。在通常情况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。 2.化学性质： 1）和水反应： 现象与结论： 试管内水位上升；说明SO2易溶水。用pH试纸测定，溶液呈酸性。 二氧化硫是一种酸性氧化物，溶于水时可与水反应生成亚硫酸（H2SO3），亚硫酸不稳定，同时又容易分解，生成二氧化硫和水。 （H2SO3是一种弱酸，但酸性：H2SO3 >醋酸>碳酸） 化学上通常把向生成物方向进行的反应叫做正反应，向反应物方向进行的反应叫做逆反应。像这种在同一条件下，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，叫做可逆反应。 ·可逆反应的特点：①同条件、同时发生；②反应物和生成物共存. 【思考】 （1）是否是可逆反应？ 不是，因为反应条件不同。 （2）你学过的哪些反应属于可逆反应？ 2）和碱反应（SO2 + 2 === + H2O）： （1）和氢氧化钠的反应 SO2 + 2NaOH === Na2SO3 + H2O（SO2少量） SO2+NaOH === NaHSO3（SO2过量） （2）和氢氧化钙的反应 SO2 + Ca(OH)2 === CaSO3 ↓ + H2O（SO2少量） 2SO2 + Ca(OH)2 === Ca(HSO3)2 （SO2过量） 3）和碱性氧化物反应：SO2+CaO === CaSO3 4）和某些盐溶液反应： （1）亚硫酸钠溶液 Na2SO3＋SO2＋ H2O ===2NaHSO3 （2）碳酸氢钠溶液 ①NaHCO3+ SO2（过）=== NaHSO3+ CO2 ②2NaHCO3＋SO2（少）=== Na2SO3＋2CO2＋H2O 5）还原性 （1）二氧化硫和氧气反应 （2）二氧化硫和双氧水反应 SO2+H2O2===H2SO4 （3）二氧化硫和卤族单质反应（X=Cl、Br、I） SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4 （4）二氧化硫与高锰酸根反应 5SO2+2MnO4-+2H2O===5SO42-+2Mn2++4H+ （5）与反应 SO2+2+2H2O===SO42-+2Fe2++4H+如果反应在溶液中进行，则S加↓ 6）氧化性 （1）二氧化硫和氢硫酸反应 2H2S + SO2 === 3S + 2H2O（注意：常温下，H2S、SO2不能共存） （2）二氧化硫和硫化钠反应 5SO2（过）+2Na2S +