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
[学习目标]
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫和二氧化硫的性质,强化“证据推理与模型认知”能力的发展。
2.了解二氧化硫与水反应的可逆性,理解二氧化硫的漂白性及其与氯水漂白原理的不同。
[核心知识梳理]
一、硫
1.硫的存在
(1)游离态:存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
2.物理性质:硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
3.硫元素的位置、结构与性质
(1)硫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。
(2)与氧元素相比,得电子能力相对较弱,非金属性比氧元素的弱 。故在富含O2的地表附近的含硫化合物中,硫常显+4价或+6价,而氧显-2价。
4.硫单质的化学性质
(1)氧化性表现为与金属、H2反应:
与Fe、Cu、H2反应的化学方程式分别为 S+FeFeS 、 S+2CuCu2S 、 S+H2H2S ,在这些反应,S均作氧化剂。
(2)还原性表现为与O2反应,其化学方程式为 S+O2SO2 ,反应中S作还原剂。
【注意】(1)硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。
(2)硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2。
二、二氧化硫
1.物理性质:二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大 ,易液化,易溶于水,在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2。
2.化学性质
分别从物质类别(酸性氧化物)及化合价的角度认识化学性质:
(1)具有酸性氧化物的性质
① 与H2O反应的化学方程式为: SO2+H2OH2SO3 。
② 与碱(如NaOH)反应的化学方程式为: SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O 。
(2)还原性
SO2在一定条件下与O2反应的化学方程式为:,生成的SO3也是酸性氧化物,与H2O反应的化学方程式为: SO3+H2O===H2SO4 。
(3)氧化性
SO2与H2S反应的化学方程式为: SO2+2H2S===3S+2H2O 。
(4)漂白性(暂时性漂白)
① SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热时,溶液又变红色。
② SO2的漂白原理:SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这些无色物质容易分解又使有色物质恢复原来的颜色。
③应用:SO2在工业上应用于漂白纸浆、毛、丝等;此外SO2可用于杀菌消毒 ,还是一种食品添加剂。
【问题】常见的漂白剂有哪些?
答案:SO2、HClO、NaClO、 H2O2、 活性炭等
【总结】
物质
SO2
HClO、NaClO、Ca(ClO)2、
H2O2、Na2O2、O3
活性炭
漂白原理
与有色物质结合生成无色物质
将有色物质氧化为无色物质
吸附有色物质
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
是否可逆
可逆,加热或久置后
恢复原来的颜色
不可逆,加热或久置后
不恢复原来颜色
—
漂白对象
有色的有机物,不能漂白指示剂
有色的有机物和指示剂
有机色质
(1)SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性,加热后溶液恢复至红色;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性,加热后溶液颜色不复原。
(2)SO2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红,不能使其褪色。
3.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,叫做可逆反应。其中,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。
(1)正反应:向生成物方向进行的反应。
(2)逆反应:向反应物方向进行的反应。
(3)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。
(4)表示方法:可逆反应反应物和生成物之间用“⇌”号连接,如SO2+H2O⇌H2SO3,Cl2+H2O⇌HCl+HClO。
小结:可逆反应的特点
三、三氧化硫
1.SO3的物理性质
颜色
状态
水溶性
无色
固体(标况下)
易溶于水
2.SO3的化学性质
SO3是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性:
(1)SO3与水反应:SO3 + H2O === H2SO4
(2)SO3与碱反应(如Ca(OH)2):SO3 + Ca(OH)2 === CaSO4 + H2O
(3)SO3与碱性氧