内容正文:
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
第1课时 硫和二氧化硫
课程标准解读
核心素养解读
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫的主要性质,认识其在生产中的应用。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解二氧化硫的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
3.能说明二氧化硫对环境的影响。
1.宏观辨识与微观探析:能从物质类别、元素价态的角度,通过从结构分析硫及二氧化硫的性质,培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
2.科学精神与社会责任:通过对二氧化硫的污染与防治的学习,培养学生“科学精神与社会责任”的学科素养。
3. 通过设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象,培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。
一、硫
1.硫的存在
硫位于元素周期表的位置为_______________。游离态的硫存在于_______________附近或_______________的岩层里,由分子构成的硫单质有______和______两种同素异形体。
2.物理性质:
通常情况下,硫单质是一种______的晶体,俗称______。硫单质难溶于______,微溶于______,______溶于二硫化碳()和四氯化碳()(用于洗去试管壁上的硫)。
①与金属反应
与变价金属反应,均是将金属氧化成______态。
Fe+S FeS(黑色) 2Cu + SCu2S(黑色)
②与非金属反应
③与强碱反应
反应可以用于除去黏附在试管壁上的______。
4.主要用途:硫磺用于制硫酸、化肥、火柴、农药、火药等。
二、硫的氧化物
1. 物理性质
SO2是______、有刺激性气味的有毒气体,______比空气大,容易液化(沸点为),常温常压下,______溶于水()。
2. 化学性质
①酸性氧化物通性,与水、碱性氧化物以及某些弱酸盐溶液反应。
与水反应:SO2+H2OH2SO3
与指示剂:通入紫色石蕊溶液中,变为______色。
与碱反应:①2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;②NaOH+CO2===NaHCO3
如果用数轴表示如下:
NaHCO3 Na2CO3
1 2 n(NaOH):n(CO2)
从数轴上看1:1≤n(NaOH):n(CO2)≤2:1,是恰好完全反应的区间, n(NaOH):n(CO2)>2:1是氢氧化钠过量的区间,n(NaOH):n(CO2)<1:1是二氧化碳的过量区间。
【特别提醒】SO2、H2S等通入NaOH或KOH溶液原理与该反应相同。
②还原性,能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H+)溶液等______剂氧化。
与X2反应:SO2+X2+2H2O2HX+H2SO4。
与Na2O2反应:Na2O2+SO2Na2SO4
SO2+H2O2=H2SO4
5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+
SO2+HClO+H2O=H2SO4+HCl
SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+
SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+(SO2足量)
SO2+3ClO-+H2O=SO+Cl-+2HClO(SO2少量)
③氧化性
④漂白性,与______物质化合生成不稳定的无色物质而起______作用(可逆、非氧化还原反应),但见光、加热或长时间放置,不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。
应用:漂白纸浆,毛丝,草帽等,不可漂白食物。可添加到葡萄酒中防腐杀菌。注意不能漂白酸碱紫色剂。
3.SO2的制备
①氧化法:
②强酸制______酸
ⅰ.原理:
ⅱ.装置图:
ⅲ.注意事项:
a.反应可以不加热,但加热后反应会更迅速。
b. Na2SO3一般使用固体,不用Na2SO3溶液。
c.用的浓硫酸不能太浓、也不能太稀,我们一般用的浓硫酸。
d.收集气体时,我们一般用的是向上排空气法收集,也可以用排饱和溶液的方法收集。
e.气体验满时,可用湿润的品红试纸检验。
f.尾气吸收可以用或溶液,实验时需要注意防止倒吸。
③还原法
4.SO2的处理
5. 与弱酸盐反应
①将通入到溶液中:
②少量通入到______量溶液中:
③过量通入到______量溶液中:
④少量通入到______量溶液中:
⑤过量通入到______量溶液中:
【除杂方法】①当气体中混有杂质时,可将混合气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶,除去,在通过盛有浓硫酸的洗气瓶干燥即可;
②当气体中混有杂质时,可将混合气体降温液化,使两种物质分离。
(3)与钡盐反应
①与反应:
②将纯净的和另一个物质(可能是气体、液体、固体