内容正文:
第一节 硫及其化合物
第1课时 硫和二氧化硫
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1
1.通过元素周期表分析S和Cl的性质的相似性和递变性,并通过实验验证S的化学性质,建立对硫的化合物反应的微观探析。
2.了解SO2的性质及主要用途,理解SO2的酸性、漂白性及强还原性。初步建立可逆反应的概念,体会性质决定用途的核心理念。
3.利用SO2在日常生活中的应用和对环境的危害认知,增强学生环保意识,培养社会责任感。
学习目标
新课导入
2022年1月,南太平洋汤加火山喷发时,释放了将近40万吨的二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的罪魁祸首,酸雨进入土壤和海洋之后,会使得土壤和海洋酸化,严重影响农作物生长及海洋生物生存。
【思考】硫元素在自然界中都会以什么状态存在,它们是如何转化的?
一、硫单质
1.硫的物理性质
颜色、状态 硬度 密度 熔点 沸点 溶解度
水 酒精 CS2
2.06 g·cm-3 113 ℃ 445 ℃
注意:因为硫易溶于CS2,常用CS2清洗试管内壁上附着的硫单质。
【思考】试管内壁附着的硫怎样洗掉?
易溶
微溶
难溶
质脆
黄色晶体
基于元素周期律的知识,从原子结构的角度预测并解释Cl2和S的化学性质的差异。
一、硫单质
2.硫的化学性质
S原子最外层6个电子,易得2个电子,表现出非金属性,但S的非金属性小于O、Cl,故S单质氧化性没有O2、Cl2强。
一、硫单质
2.硫的化学性质
(1)与非金属单质
S + O2 SO2(氧气多少都生成SO2)
【思考】这两个反应中,硫的性质一样吗?
在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体。
H2+S H2S
H2S:有臭鸡蛋气味,剧毒,20℃时1体积水能溶解2.6体积的H2S ,水溶液为氢硫酸,酸性较弱,比碳酸弱。
一、硫单质
2.硫的化学性质
Fe+S FeS
(2)与金属单质
(3)与碱反应
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O
可用于清洗试管内壁附着的硫粉
Hg+S === HgS
水银温度计打破,撒硫磺粉除去汞
(4)制黑火药
S+2KNO3+3C K2S+ N2↑ +3CO2↑
2Cu+S Cu2S(硫化亚铜)
配方为“一硫二硝三木炭”
二、二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质
颜色、状态 密度 溶解度
比空气大
【实验5-1】
无色、有刺激性气味的有毒气体,易液化
易溶于水,通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。
二、二氧化硫
2.二氧化硫的化学性质
①与水反应:
②与碱反应:
③与碱性氧化物(如CaO)反应:
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
SO2+CaO === CaSO3
SO2+H2O H2SO3(中强酸)
(1)酸性氧化物
燃煤烟气中含有SO2为了减少它的污染排放我们通常在燃煤中添加一定量的生石灰。
可逆反应: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。
二、二氧化硫
2.二氧化硫的化学性质
(2)还原性
①与O2反应:
②与氯水反应:
③与H2O2反应:
2SO2+O2 2SO3
Cl2+SO2+2H2O === 2HCl+H2SO4
SO2+H2O2 === H2SO4
2Fe3++SO2+2H2O === 2Fe2++S+4H+
④与Fe3+反应:
5SO2 + 2Mn+ 2H2O === 5S + 2Mn2++ 4H+
⑤与KMnO4反应:
SO2可使品红溶液等有色物质褪色,原理是生成不稳定的无色物质(二氧化硫的漂白具有可逆性,且不会漂白指示剂)。
二、二氧化硫
2.二氧化硫的化学性质
(4)漂白性
(3)氧化性
SO2+2H2S === 3S↓+2H2O(溶液中)
现象:产生淡黄色沉淀(或溶液变成乳白色)
二、二氧化硫
2.二氧化硫的化学性质
氧化型漂白:
加合型漂白:
吸附型漂白:
Cl2 、O3 、 Na2O2 、H2O2、NaClO 、Ca(ClO)2
SO2
【思考】把二氧化硫和氯气1:1同时通入品红溶液,漂白性会增强吗?
【总结】常见漂白剂的漂白原理:
(4)漂白性
活性炭
不会
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
均无漂白性
二、二氧化硫
SO2和CO2的化学性质比较
SO2 CO2
共性 与水反应
与碱反应 分别通入澄清的石灰水中至过量
与碱反应
与碱性氧化物反应
弱氧化性
Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O
SO2+CaO === CaSO3
SO2+H2O H2SO3
CO2+H2O H2CO3
CO2+CaO === CaCO3
SO2+H2O+CaSO3=== Ca(HSO3)2
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
CO2+H2O+CaCO3=== Ca(HCO3)2
SO2+2H2S === 3S↓+2H2O
CO2+C 2CO
二、二氧化硫
SO2和CO2的化学性质比较
SO2 CO2
差异性 还原性 被__________________________________等氧化剂氧化 ——
漂白性 能使______溶液褪色 ——
鉴别方法 ①利用SO2的还原性,用__________________或_________鉴别;
②利用SO2的漂白性,用______溶液鉴别。
除杂方法 除去CO2中的SO2:用_________________、_________洗气;
或用___________________洗气。
酸性KMnO4溶液、X2、Fe3+ 、H2O2
品红
酸性KMnO4溶液
溴水
酸性KMnO4溶液
溴水
饱和NaHCO3溶液
品红
二、二氧化硫
3.二氧化硫的用途
抗氧化剂;
杀菌、消毒、干果防腐剂;
漂白纸浆、毛、丝、草帽的漂白剂。
4.二氧化硫的危害及防治
酸雨(pH<5.6)
二、二氧化硫
4.二氧化硫的危害及防治
【思考1】你能分析酸雨的形成原因及过程吗?
主要来自含硫高的煤炭的燃烧,火山喷发、工业废气等。
2H2SO3+O2===2H2SO4
水体酸化,鱼类死亡;土壤酸化,农作物减产;腐蚀建筑物、森林等。
【思考2】我们该如何减少二氧化硫的排放,防止大气污染呢?
①开发新能源,减少化石燃料燃烧;
②煤脱硫处理(石灰固硫SO2+CaO == CaSO3 2CaSO3+O2 == 2CaSO4 )
③工业废气处理排放(石灰乳吸收:SO2+Ca(OH)2 == CaSO3↓+H2O)
SO2+H2O H2SO3
【实验探究】验证二氧化硫的性质:
书写⑥的化学方程式,和①-⑤的作用分别是什么?
随堂训练
漂白性
还原性
水溶液呈酸性
氧化性
吸收尾气
Na2SO3+H2SO4 (浓) === Na2SO4+SO2↑+H2O
1.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是 ( )
①CuS ②FeS ③SO3 ④H2S ⑤FeCl2 ⑥ Al2S3
A.①③⑤ B.①②③⑤ C.①②④⑥ D.全部
2.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )
A.紫色石蕊溶液变蓝色
B.品红溶液褪色
C.溴水橙色褪去
D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅或褪色
A
随堂训练
A
第一节 硫及其化合物
第2课时 三氧化硫和硫酸
第五章 化工生产中的重要非金属元素
19
1.通过分析浓硫酸的性质,建立氧化性酸和金属反应、和非金属反应的认知模型,能运用模型解决实际问题。
2.运用变化的观念,结合具体化学实验认识浓硫酸的性质,并能解决实际问题。
学习目标
一、三氧化硫
1.三氧化硫的物理性质
熔点:16.8℃ ,沸点:44.8℃。常温下为无色液体;标准状况下为固体,加热为气体;易溶于水,并与水反应生成硫酸,放出大量的热。
2.三氧化硫的化学性质
酸性氧化物的通性
①与H2O反应
②与碱反应
③与碱性氧化物反应
SO3+H2O === H2SO4
SO3+2NaOH === Na2SO4 +H2O
SO3+ CaO === CaSO4
1.已知2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是( )
A.用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B.用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色
C.用装置丙可检验分解产生的SO3,现象是产生白色沉淀
D.用装置丁可吸收尾气,避免污染环境
A
随堂训练
二、硫酸
1.硫酸的工业制备
S+O2 SO2
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O === H2SO4
沸腾炉
接触室
吸收塔
不用水,与水反应放热,形成酸雾影响吸收。
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
二、硫酸
2.硫酸的物理性质
无色油状液体
与水以任意比混合,并放出大量的热。
色态
约338℃,难挥发(高沸点)
沸点
密度
1.84g/cm3,密度比水大
溶解性
【思考】如何稀释浓硫酸?
将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中,
并用玻璃棒不断搅拌。
H2SO4 === 2H+ + S
①使酸碱指示剂变色
②与活泼金属反应
③与碱反应
④与碱性氧化物反应
⑤与盐反应
使紫色石蕊试液变红
Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑
OH− + H+ === H2O
CuO + 2H+ === Cu2+ + H2O
S + Ba2+ === BaSO4↓
C + 2H+ === CO2↑ + H2O
二、硫酸
3.稀硫酸的化学性质——酸的通性
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(1).吸水性:
吸收物质中原本含有的水分子
应用:
①作干燥剂
②除结晶水
物理变化
化学变化
干燥中性气体或酸性气体:
不能干燥碱性或还原性气体:
NH3、H2S、HBr、HI
H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2等。
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(2).脱水性:
【实验】蔗糖和浓硫酸的混合。
蔗糖变黑,体积膨胀,放出大量热,产生刺激性气味气体。
脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2:1(H2O)的个数比脱去。
【思考1】在两张 pH 试纸上蘸涂稀 / 浓硫酸,观察现象差异。
稀硫酸: pH 试纸变红;浓硫酸: pH 试纸先变红后变黑
【区别】有水为吸,无水则脱。
1.如图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的实验现象叙述不正确的是( )
A.甲中苹果块会变干瘪 B.乙中胆矾晶体表面有“白斑”
C.丙中小试管内有晶体析出 D.丁中pH试纸变成红色
D
随堂训练
【思考2】浓硫酸和浓盐酸敞口放置,浓度如何变化,本质一样吗?
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(3).强氧化性:
现象:a试管中铜丝表面___________,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_____,将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为_____。
有气泡产生
无色
红色
蓝色
Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4+SO2↑+ 2H2O
加热时,浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外) ,生成SO2气体。
①与金属单质反应
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(3).强氧化性:
【思考1】可抽动的铜丝有什么作用?
【思考2】铜丝为何螺旋状?
【思考3】浸有碱液的棉花团有什么作用?
【思考4】浓硫酸表现了什么性质?
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。
生成SO2,表现氧化性;生成CuSO4,表现酸性。
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(3).强氧化性:
【思考5】浓硫酸能和金属反应,为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸?
常温下,浓硫酸能让Fe、Al 钝化。
Fe、Al 与冷的浓 H2SO4 或浓 HNO3 反应,生成了致密的氧化膜,阻止酸与内层金属进一步反应,从而保护金属,这个过程叫做“钝化”。钝化是______变化,体现了浓 H2SO4 和浓 HNO3的___________。
故可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。
化学
强氧化性
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(3).强氧化性:
②与非金属单质反应
【思考1】浓硫酸和蔗糖的脱水实验反应,为什么“黑面包”变得疏松多孔,并且有刺激性气味产生?还体现了浓硫酸的什么性质?
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
强氧化性
2P+5H2SO4(浓) 2H3PO4 +5SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
【思考2】如何设计实验验证上述产物?
二、硫酸
4.浓硫酸的特性
(3).强氧化性:
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
白色变为蓝色
检验H2O的存在
品红溶液褪色检验SO2的存在
KMnO4颜色变浅
除去SO2气体
不褪色
检验SO2是否除尽
变浑浊
检验CO2
SO2和CO2混合气体的检验
流程设计 检验SO2→除去SO2→检验SO2是否除尽→检验CO2
试剂及装置
实验现象 混合气体中含有SO2
混合气体中含有CO2
装置A中的品红溶液褪色。
装置C中的品红溶液不褪色,装置D中的澄清石灰水变浑浊。
二、硫酸
二、硫酸
5.硫酸的用途
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等,工业上一般以硫磺或者其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料制备硫酸。
硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志。
三、归纳总结
物
理
性
质 纯净的硫酸是无色油状液体,沸点高,难挥发,密度比水的大(98%的浓H2SO4密度为1.84 g·cm-3),溶于水放出大量的热。
吸水性 常用作
干燥剂 能干燥 H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等
不能干燥 碱性气体如 NH3等,还原性气体如 H2S、HBr、HI 等
化
学
性
质 除结晶水:使蓝色CuSO4·5H2O变成白色CuSO4粉末
化
学
性
质 脱水性 将有机物中的氢、氧元素按原子个数 2∶1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化
强氧
化性 与活泼金属反应 2Fe+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+ 3SO2↑+6H2O,
常温下浓硫酸使Fe、Al钝化
与不活泼金属反应 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
与非金属反应 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
与其他还原性物质反应 H2S+ H2SO4(浓) ===S↓+ SO2 ↑+ 2H2O
1.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质 :
(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。
(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。
(3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。
(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。
(5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。
(6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。
(7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。
(8)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。
(7)强酸性
(1)脱水性
(2)吸水性
(3) 酸性
(4)酸性和强氧化性
(5)难挥发性
(6)强氧化性
随堂训练
(8)强氧化性
随堂训练
2.50 mL物质的量浓度为18 mol·L-1的浓硫酸中加入足量铜片并加热,充分反应,被还原的硫酸______0.45 mol,消耗铜的物质的量 _____0.45 mol。原因是_____________________________________________。
3.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述正确的是______(填字母)。
A.气体A为SO2和H2的混合物 B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g D.反应中共转移3 mol电子
小于
小于
随着反应的进行,浓硫酸变稀,稀硫酸不与铜反应
ACD
第一节 硫及其化合物
第3课时 SO2的制备和S的检验
第五章 化工生产中的重要非金属元素
39
1.通过分析二氧化硫的制取方法和性质验证,能运用模型解决实际问题。
2.通过分析硫酸根检验实验,建立离子检验认知模型,能运用模型解决实际问题。
3.结合粗盐提纯的实验操作与步骤安排,进一步体会化学的应用价值。
学习目标
一、二氧化硫制备
方法一:利用浓H2SO4的氧化性
方法二:强酸制弱酸
Na2SO3+H2SO4 (浓) ===Na2SO4+SO2↑+H2O
注意:浓硫酸的浓度70%左右,若浓度太高,氢离子浓度小反应速率慢;若浓度太小,二氧化硫易溶于水,难以逸出。
Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4+SO2↑+ 2H2O
(2)硫酸铜:CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)
白色 蓝色
(1)硫酸钙:2(CaSO4·2H2O) 2CaSO4·H2O+3H2O
石膏 熟石膏
主要用于制作模型和医用石膏绷带,调节水泥的硬化速率。
主要用于检验水的存在,与石灰乳混合制备波尔多液。
(3)硫酸钡:又称重晶石,不溶于水和酸,且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂,即“钡餐”。
二、硫酸盐
皓矾:ZnSO4.7H2O
绿矾:FeSO4·7H2O
芒硝:Na2SO4·10H2O
明矾:KAl(SO4)·12H2O
泻盐:MgSO4 · 7H2O
注意Ba2+有毒
三、 S的检验
【实验】如下图设计实验,观察现象。从这个实验中你能够得出什么结论?写出相关反应的离子方程式。
现象:滴加BaCl2溶液三支试管中均产生白色沉淀;再加盐酸,①和②中沉淀不消失,③中沉淀溶解,且有气泡产生。
①和② Ba2++===BaSO4↓
③ Ba2++===BaCO3↓ BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑
加入BaCl2溶液检验时,通常先加入稀盐酸酸化,排除等的干扰。
① ② ③
取少量待测液于试管中,加入少量稀盐酸酸化,在加入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则含有S。
【注意】先加稀盐酸的目的是排除C、SAg+干扰
【思考1】能否用稀硝酸代替稀盐酸?
【思考2】能否用Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液?
三、 S的检验
不能用稀HNO3和 Ba(NO3)2溶液,酸性环境下可将氧化成。
四、粗盐的提纯
海水晒盐
粗盐
精盐
难溶性杂质:含泥沙等
可溶性杂质:MgCl2 、CaCl2、Na2SO4等
除去杂质
四、粗盐的提纯
【思考2】加入选择的试剂除去杂质后,有没有引入其他离子?用什么方法除去这些离子?
Na2CO3必须加在BaCl2之后;盐酸必须在过滤操作以后再加
【思考1】粗盐中的杂质可以用什么试剂除去?
硫酸盐——BaCl2溶液;
CaCl2——Na2CO3溶液;
MgCl2——NaOH溶液。
加入除杂试剂的顺序可以是:
①BaCl2 → NaOH → Na2CO3 → HCl
②BaCl2 → Na2CO3 → NaOH → HCl
③NaOH →BaCl2 → Na2CO3 → HCl
【实验器材及试剂】
器材:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。
试剂:粗盐、蒸馏水、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6 mol·L-1盐酸、pH试纸。
四、粗盐的提纯
四、粗盐的提纯
步骤1: 溶解 用托盘天平称取5 g粗盐,放入100 mL烧杯中,然后加入20 mL水,用_______搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。
步骤2: 除S 向粗盐水中滴加过量的________溶液(约2~3 mL),使____与______ 完全反应生成_______ 沉淀,将烧杯静置。
步骤3:检验S是否沉淀完全 静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液。若_______________,则表明已沉淀完全;若__________,则应继续滴加BaCl2溶液,直至沉淀完全。
玻璃棒
BaCl2
BaSO4
溶液不出现浑浊
出现浑浊
S
Ba2+
四、粗盐的提纯
步骤4:除Mg2+、Ca2+、及过量的Ba2+ 向粗盐水中滴加过量的_______溶液(约0.25 mL),使Mg2+与_____完全反应生成 ___________ 沉淀;然后滴加过量的饱和 _________ 溶液(2~3mL),使Ca2+、Ba2+与______完全反应生成沉淀。
步骤5:检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全 用与第3步类似的方法分别检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全。
步骤6:过滤 将烧杯静置,然后过滤,除去生成的沉淀和不溶性质。
NaOH
OH−
Mg(OH)2
Na2CO3
C
步骤7:除过量的OH−、C 向所得滤液中滴加______,用玻璃棒搅拌,直到______________,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。
步骤8:蒸发 将滤液倒入_______中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中_____________时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
步骤9:冷却得精盐 用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网(或陶土网)上冷却,得到去除了杂质离子的精盐。
四、粗盐的提纯
盐酸
没有气泡冒出
蒸发皿
出现较多固体
【思考3】物质分离和提纯原则应该有哪些?
四、粗盐的提纯
(1)“不增”——不能引入新的杂质;
(2)“不减”——不能减少被提纯物质;
(3)“易分离”——杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离;
(4)“易复原”——被提纯的物质要容易复原。
第一节 硫及其化合物
第4课时 含硫物质的转化
第五章 化工生产中的重要非金属元素
52
1.运用变化的观念认识含硫化合物性质,实现含硫物质之间的转化,并能解决实际问题。
2.能从物质类别和元素价态变化的视角说明含硫物质的转化。
学习目标
新课引入
1.游离态的硫主要存在于_______附近或___________中。
2.化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中:
火山口
地壳的岩层
动植物体内 岩层深处和海底的无氧环境中 地表附近的富氧环境中 大气层中
__________等 金属硫化物,如
______________、______________等 硫酸盐,如_________
_____________、_____
______________等 少量的H2S、____、SO3等
含硫蛋白质
黄铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
石膏
(CaSO4·2H2O)
芒硝
(Na2SO4·10H2O)
SO2
一、自然界中硫的存在
二、理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系
1.同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
2. 硫元素的高价态粒子与低价态粒子通常可发生归中反应,
如2S2−+ S+6H+ === 3S↓ + 3H2O,H2S + H2SO4(浓) === S↓ + SO2 + 2H2O。
三、掌握硫及其化合物之间的转化规律
3.硫元素的低价态粒子与高价态粒子相互转化需要加入氧化剂或还原剂。
SO2
稀H2SO4
Cl2 、O2 、Fe3+ 、HNO3、
H2O2、 Na2O2、 KMnO4(H+)
Cu、C、H2S 、HBr、HI
浓H2SO4
S
H2S
H2
O2 、浓H2SO4
H2S
Cl2 、O2 、Fe3+ 、HNO3、浓H2SO4、
H2O2、 Na2O2、KMnO4(H+)
O2
浓HNO3
4.同价态硫元素之间的转化也是物质推断的重要突破点,可以从物质类别的角度进行分析与迁移。如:下图各物质之间的转化,可类比CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
足量NaOH溶液
过量强酸
少量NaOH
少量强酸
强酸
NaOH
足量NaOH溶液
过量强酸
少量NaOH
少量强酸
强酸
NaOH
三、掌握硫及其化合物之间的转化规律
1.(双选)下列离子方程式正确的是( )
A.向NaOH溶液中通入少量SO2:SO2+ 2=== +H2O
B.向氯水中通入少量SO2:Cl2+SO2+2H2O == 4H++2+ S
C.将过量SO2通入到饱和NaHCO3溶液中:2H++ C==H2O+CO2↑
D.将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+==BaSO3↓+2H+
AB
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【思考】将SO2通入到BaCl2溶液中,再加入什么物质才能产生沉淀?
2.将硫黄在氧气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水,溴水褪色而B变为C;在C中加入Na2S产生气体D,若将D通入B溶液,可得沉淀E;A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、S D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
D
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3.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A. X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性
B. 若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C. 若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定有白色沉淀产生
D. 工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂
D
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五、硫代硫酸钠(选讲)
Na2S2O3·5H2O
(1)俗名:
(2)物理性质:
1.硫代硫酸钠的性质
大苏打、海波 、次亚硫酸钠。
无色透明的晶体,易溶于水。
(3)化学性质:
①酸性条件下能发生歧化反应,不稳定
S2+2H+ === S↓+SO2↑+H2O
②还原性强,易被氧化
S2+4Cl2+5H2O ===10H++2S+8Cl−
2S2+I2 === S4+2I−
五、硫代硫酸钠(选讲)
2.硫代硫酸钠的制备
方法一:在沸腾的温度下使 Na2SO3溶液与硫粉反应;
方法二:将Na2S和Na2CO3以物质的量比2:1配成溶液,然后通入SO2。
Na2SO3 + S Na2S2O3
2Na2S+Na2CO3+4SO2 === 3Na2S2O3+CO2
①Na2CO3+SO2 === Na2SO3+CO2
② 2Na2S+3SO2 === 2Na2SO3+3S↓
③Na2SO3+S Na2S2O3
1. 某化学科研小组在实验室模拟制备硫代硫酸钠(俗称大苏打)晶体。查阅资料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置):
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(1)组装好仪器后,接下来应该进行的实验操作是_______________,然后加入试剂。仪器a的名称是_________,装置E中的试剂是_____________。
检查装置气密性
分液漏斗
NaOH溶液
(2)已知五水合硫代硫酸钠的溶解度随温度升高显著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经______________________ (填操作名称)、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
(3)装置B和D的作用是 ______________________。
(4)Na2S2O3在空气中易被氧化而变质,请设计实验检验Na2S2O3晶体中是否含有Na2SO4 _______________________________________________
_____________________________。
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蒸发浓缩,冷却结晶
做安全瓶,防止倒吸
取少量固体溶于水,加入氯化钡溶液,若生成沉淀,则含有硫酸钠
2.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题:(实验前已除去装置中的空气)
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(1)关闭K2、K3,打开K1,装置B中反应的离子方程式为 ________________
________________,观察到装置C中发生的现象是__________________。
2Fe3++SO2+2H2O
有淡黄色沉淀生成
===2Fe2++S+4H+
2.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂。实验室利用如图所示装置制取少量焦亚硫酸钠并探究SO2的性质(夹持装置已略去)。
请回答下列问题:(实验前已除去装置中的空气)
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(2)装置D和F的作用是________________________。
吸收SO2,防止污染空气
(1)关闭K2、K3,打开K1,装置B中发生反应的离子方程式为 ,
观察到装置C中发生的现象是 。
(2)装置D和F的作用是 。
(3)实验前,装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,关闭K1、K3,打开K2,一段时间后装置E中有Na2S2O5晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为 。
(4)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,所需试剂为 。
(5)从化合价的角度分析Na2S2O5是否具有氧化性,可以利用什么试剂检验?
(6)实验前,装置E中所用蒸馏水需经煮沸后迅速冷却,目的是什么?
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