内容正文:
第18讲 硫及其化合物
第二部分 元素及其化合物
第四章 非金属及其化合物
硫的最外层电子数为6,易得到电子,化学性质活泼,常见化合价为-2、 0、 +4、 +6价
硫原子结构及S8分子结构类型
基态S: ,简写为 ,价电子排布为
价电子排布图
1s22s22p63s23p4
[Ne]3s23p4
3s23p4
知识点1 从微观的角度认识硫元素
2
硫位于长式周期表的左起第16列,属ⅥA族,属p区
硫在周期表中的位置、半径、电离能、电负性
原子半径逐渐增大
元素金属性逐渐增强
单质还原性逐渐增强
第一电离能逐渐减弱
电负性逐渐减弱
O→Po,原子半径、金属性、电离能、电负性等如何变化?
硫是一个非金属元素,位于第三周期,它和氧、硒、碲、钋组成了ⅥA族元素——氧族元素。
助力思考
知识点1 从微观的角度认识硫元素
3
溶解性
向蒸馏水中加入少量硫粉 难溶于水
向酒精中加入少量硫粉 微溶于酒精
溶解度:0.053(291K)
向CS2中加入少量硫粉 易溶于CS2
溶解度:29.5(298K)
有多种同素异形体,同素异形体之间的转化为物变还是化变?
1.1认识硫的物理性质
知识点1 从微观的角度认识硫元素
1.2认识硫的化学性质
①S与金属单质的反应
Fe+S FeS
2Cu+S Cu2S
(硫化亚铜)
硫原子最外层有6个电子,易得到两个电子,表现氧化性,但氧化性没有氯气强,只能将变价金属氧化到较低价态。
思考
对比Cl2,你能从结构的角度分析硫的化学性质吗?
S + 2Na = Na2S
S + Hg = HgS
Δ
知识点2 硫单质
1.2认识硫的化学性质
②S与非金属单质的反应
H2+S H2S(臭鸡蛋气味)
O2+S SO2(氧气多少都生成SO2)
S 和O 位于同主族,最外层都有6个电子,易得到两个电子,表现氧化性,但S的原子半径大于O,故氧化性没有氧气强。
思考
这两个反应中,硫的性质一样吗?
知识点2 硫单质
1.2认识硫的化学性质
③S与碱的反应
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O
思考
1.清洗试管内壁附着的硫粉可以用哪些方法?
物理方法:用CS2溶解;化学方法:用热的碱溶液
2.水银温度计打破,用什么方法除去汞?
物理方法:用胶带去粘;化学方法:撒硫磺粉
知识点2 硫单质
1.认识SO2的物理性质
颜色、状态 密度 溶解度
无色、有刺激性气味的有毒气体 比空气大 易溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2
知识点3 二氧化硫
2.从价类二维图的角度,认识SO2、SO3 的化学性质
(1)酸性氧化物
与水反应:
SO2+H2O H2SO3
与碱反应:(NaOH足量)
2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O
与碱性氧化物(如CaO)反应:
SO2+CaO = CaSO3
知识点3 二氧化硫
2.从价类二维图的角度,认识SO2、SO3 的化学性质
(2)还原性
与O2反应:
2SO2+O2 2SO3
SO3无色易升华,熔点16.8℃(标况下固体为),沸点44.8℃。酸性氧化物,硫酸的酸酐。
SO3 + H2O = H2SO4
知识点3 二氧化硫
2.从价类二维图的角度,认识SO2、SO3 的化学性质
(2)还原性
与氯水反应:
Cl2+SO2+2H2O = 2HCl+H2SO4
与H2O2、Na2O2反应:
2SO2+H2O2 = H2SO4
SO2+Na2O2 = Na2SO4
与O2反应:
2SO2+O2 2SO3
知识点3 二氧化硫
2.从价类二维图的角度,认识SO2、SO3 的化学性质
(3)氧化性
与H2S反应:
SO2+2H2S = 3S↓+2H2O
现象:产生淡黄色沉淀
知识点3 二氧化硫
3.认识SO2的漂白性
SO2可使品红溶液等有色物质褪色,原理是二者化合生成不稳定的无色物质。但生成的无色物质不稳定,受热容易再分解为原来的无色物质。
注意:SO2的漂白具有选择性和不稳定性等特点,可漂白品红溶液,但不能漂白石蕊、甲基橙等指示剂。
。
漂白原理
知识点3 二氧化硫
3.SO2的漂白性
(1)SO2、氯水都有漂白性,若将SO2、Cl2分别通入紫色石蕊试液、品红溶液中,现象是什么?若再加热,又有什么现象?
知识点3 二氧化硫
2.SO2的漂白性
(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,体现其什么性质?
(3)如果将Cl2与SO2等物质的量混合,再分别加入紫色石蕊试液、品红溶液中又有什么现象?
Cl2+SO2+2H2O = 2HCl+H2SO4(紫色石蕊试液变红,均不褪色)
Br2+SO2+2H2O = 2HBr+H2SO4
知识点3 二氧化硫
3.SO2的漂白性
物质 H2O2、HClO等 SO2 木炭
原理 将色素氧化为稳定的
无色物质 与色素结合成不稳定的
无色物质 将色素分子吸附在其表面
实质 氧化还原反应 化合反应 物理吸附
范围 可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色 可漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色 可吸附某些有色物质的分子
因强氧化性而具有漂白性的物质有:HClO Na2O2 H2O2 O3 ClO2 等 。
【小结】我们学过的漂白剂有哪些?它们的漂白原理有何不同?
知识点3 二氧化硫
4.SO2的鉴别
【问题】
如何利用SO2的性质鉴别CO2和SO2?
将两种气体分别通入品红溶液中,能使品红溶液褪色的是SO2。
1、根据气味:
2、用品红溶液鉴别:
有刺激性气味的气体是SO2,无气味的气体是CO2。
3、用溴水、酸性高锰酸钾溶液鉴别:
将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,能使溴水或酸性高锰酸钾
溶液褪色的是SO2。
4、用FeCl3溶液鉴别:
使溶液棕黄色变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。
5、用Ba(NO3)2溶液鉴别:
使溶液变浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。
知识点3 二氧化硫
5.SO2的除杂
【问题】
如何的除去CO2中SO2?
用饱和碳酸氢钠溶液除去。
1、利用二氧化硫的还原性:
2、利用亚硫酸的酸性比碳酸强:
用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。
【问题】
如何的除去SO2中HCl?
用饱和亚硫酸氢钠溶液除去。
知识点3 二氧化硫
1.硫酸的工业制备
知识点4 硫酸
1.硫酸的工业制备
S+O2 SO2
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
沸腾炉
接触室
吸收塔
H2SO4·SO3+H2O=2H2SO4
SO3+H2SO4(浓)=H2SO4·SO3
SO3+H2O H2SO4
不用水:SO3与水反应放热,形成酸雾影响吸收
知识点4 硫酸
颜色 状态 密度 沸点 溶解性
无色 油状粘稠
液体 1.84g/cm3,
密度比水大 约338℃,难挥发性酸 与水以任意比混合,并放出大量的热。
★浓硫酸的稀释:
★常用的浓硫酸质量分数为98%(浓度≥70%即为浓硫酸),
密度为1.84 g/cm3,物质的量浓度是 。
倒重入轻,沿杯壁流下,并不断搅拌。
工业硫酸因通常含有Fe3+而显黄色
18.4mol/L
浓硫酸主要以H2SO4分子形式存在,只有少量H+
2. 硫酸的物理性质
知识点4 硫酸
3.认识硫酸的化学性质
①稀硫酸——酸的通性
H2SO4=2H++SO42-
和盐(如BaCO3)
Fe+2H+=Fe2++H2↑
CuO+2H+=Cu2++H2O
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
二元强酸
酸的通性
与指示剂
遇到石蕊试剂显红色
和活泼金属(如Fe)
和金属氧化物(如CuO)
和碱[如Mg(OH)2]
BaCO3+2H+ + SO42-=BaSO4↓+CO2↑+H2O
知识点4 硫酸
3.认识硫酸的化学性质
②浓硫酸
吸水性
吸水本质
吸收物质中本来就有的水分子(包括结晶水)
应用
不能干燥碱性或还原性气体:
NH3、H2S、HI
干燥中性气体或酸性气体
H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2等
知识点4 硫酸
3.认识硫酸的化学性质
②浓硫酸
脱水性
现象
蔗糖变黑,体积膨胀,放出大量热,产生刺激性气味气体
结论
浓硫酸将有机物中的H、O元素按水的组成比脱去
C6H12O6 6C+6H2O
浓H2SO4
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
强氧化性
知识点4 硫酸
②浓硫酸
强氧化性
—由+6价的硫引起,一般被还原为SO2
a.与某些非金属反应
—浓硫酸只体现强氧化性
△
2H2SO4(浓)+S=3SO2↑+2H2O
b.与某些还原性化合物反应
H2SO4 (浓)+H2S=SO2↑+S↓+2H2O
H2SO4 (浓)+2HI=SO2↑+I2+2H2O
3.认识硫酸的化学性质
知识点4 硫酸
3.认识硫酸的化学性质
c.与金属反应
现象
a试管中铜丝表面______________
有气泡产生
b试管中的品红溶液逐渐变为______
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为______
d将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为_____
结论
无色
红色
蓝色
知识点4 硫酸
铜和浓硫酸反应实验思考
1.可抽动的铜丝有什么作用?
2.铜丝为何螺旋状?
3.浸有碱液的棉花团有什么作用?
4.浓硫酸表现了什么性质?
生成SO2,表现氧化性;
生成CuSO4,表现酸性
增大接触面积
吸收尾气,防止污染大气
控制反应发生与停止
知识点4 硫酸
铜和浓硫酸反应实验思考
5.实验结束后,试管中有大量黑色固体,
试分析其成分?
5Cu + 4H2SO4(浓) == Cu2S+3CuSO4 + 4H2O
Δ
Cu2S+2H2SO4(浓) = CuS +CuSO4+SO2↑ +2H2O
知识点4 硫酸
硫酸盐 主要性质 主要应用
硫酸钙 2(CaSO4·2H2O) 2CaSO4·H2O+3H2O
制作模型和医用石膏绷带,调节水泥的硬化速率
硫酸铜 CuSO4、 CuSO4·5H2O(胆矾)
白色 蓝色 检验水的存在,与石灰乳混合制备波尔多液
硫酸钡 又称重晶石,不溶于水和酸,且不易被X射线透过 用作消化系统X射线检查的内服药剂,即“钡餐”
生石膏
熟石膏
知识点4 认识几种常见的硫酸盐
知识点5 硫酸根离子的检验
(1)先加稀盐酸的目的是 。
(2)再加入BaCl2溶液,若存在SO42-,发生反应的离子方程式为
。
检验SO42-的正确操作及解释
SO42- +Ba2+=BaSO4↓
待测液
取清液
产生白色沉淀,
即可确定判断有SO42-
排除CO32- 、SO32- 、Ag+干扰
知识点5 硫酸根离子的检验
1.硫是生物必需的营养元素之一,下列关于自然界中硫循环(如图所示)的说法正确的是( )
A.含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B.硫循环中含硫化合物均为无机物
C.上述硫循环中硫元素均被氧化
D.烧煤时加石灰石,可减少酸雨及温室气
体的排放
A
当堂检测
2.下图是有关SO2性质的实验装置图,下列说法正确的是( )
A.a中紫色石蕊先变红后褪色
B.b中品红溶液褪色,加热后又恢复红色
C.c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊,体现的还原性
D.d中溴水褪色,体现了二氧化硫漂白性
B
当堂检测
3.某溶液可能含有 、 、 中的一种或几种,为确定该溶液的离子组成,现进行如下实验:①取少量溶液滴加硝酸钡溶液,产生白色沉淀;②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,白色沉淀部分溶解;③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有 B.一定有
C.不能确定是否存在 D.一定存在
D
当堂检测
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.20.100
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
Lavf58.20.100
$$