内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
硫及其化合物
第一、二课时
卡瓦伊真活火山
1.硫元素的存在
(1)游离态:火山口附近或地壳的岩层里
一、硫
(2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
硫铁矿(FeS2)
石膏(CaSO4•2H2O)
黄铜矿(CuFeS2)
芒硝(Na2SO4•10H2O)
二氧化硫
1.硫元素的存在
一、硫
思考:试管内壁附着硫怎样洗掉?
2.硫单质的物理性质
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 ℃
易溶
微溶
难溶
质脆
黄色晶体
方法一:根据硫磺易溶于CS2,可以用CS2来洗涤。
方法二:根据非金属单质能与碱反应,可以用NaOH 除去附着在试管壁上的硫磺。
3.硫的原子结构
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。
①容易得到2个电子,形成-2价含硫化合物;
②S元素的非金属性比O弱,S单质的氧化性也比O2弱。同时也具有还原性,化合价呈现 +4、 +6。
硫原子结构示意图
-2
0
+4
+6
还原性
氧化性
化合价的角度:
既有氧化性又有还原性!
氧化性
还原性
S ← S → S
-2 0 +4/+6
4.硫的化学性质
(1)与绝大多数金属反应
(2)与非金属反应
S+Fe = FeS(硫化亚铁)
△
+2
-2
2Cu+S = Cu2S(硫化亚铜)
+1
△
-2
△
H2 + S = H2S
-2
硫单质的氧化性较弱,表现在与变价金属反应时,一般只能生成低价态金属硫化物。
S+O2 = SO2 (无论是空气还是纯氧中都只生成SO2)
点燃
学以致用
若不小心打破水银温度计,应如何处理?
Hg与S常温下即可反应得到HgS。因此,若不小心打破水银温度计,洒落的Hg可用硫粉来处理,防止汞蒸气中毒。
硫磺的用途
硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还可用于制造黑火药、烟花爆竹等。
下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是_____________ (填序号)。
①CuS ②FeS ③SO2 ④CuCl2 ⑤FeCl2 ⑥SO3
②③④
随堂练习
思考与交流
1.矿工的身体健康为什么受到严重的伤害?除了硫磺粉尘的影响,还有其他因素吗?
2.火山湖为什么呈强酸性,无生命迹象呢?
罪魁祸首之一SO2
二、二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质
颜色、状态 密度 溶解度
无色、有刺激性气味的有毒气体,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。
比空气大
伤害矿工身体健康的元凶。
二氧化硫溶于水后溶液呈什么性呢?
二氧化硫对身体的危害:1.呼吸系统的影响:二氧化硫对呼吸系统的损害最为明显; 2.全身性影响:长期接触二氧化硫还可能导致头痛、头晕、乏力等全身性症状; 3.致癌性;4.其他危害:二氧化硫还可能对皮肤和眼睛造成伤害,引起发炎或烧灼感。
【实验5-1】如图5-2所示,把充满SO2试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。
实验现象 实验结论
试管内液面上升
pH试纸测得溶液的pH小于7
SO2易溶于水
SO2水溶液显酸性
思考:试管中的液面为什么会上升?测得溶液的pH小于7的原因是什么?
二、二氧化硫
(1)二氧化硫与水反应
SO2与H2O反应生成H2SO3,H2SO3不稳定又分解成SO2和H2O。
可逆反应
定义: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。
符号表示:
特点:双向性、同时性、共存性。
二、二氧化硫
SO2 + H2O H2SO3
2.二氧化硫的化学性质
(2)二氧化硫与碱反应
SO2 + CaO = CaSO3
少量SO2通入NaOH溶液:
足量SO2通入NaOH溶液:
少量SO2通入澄清石灰水:
(3)二氧化硫与碱性氧化物反应
二、二氧化硫
2.二氧化硫的化学性质
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
二氧化硫尾气吸收
SO2 + NaOH = NaHSO3
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 ↓ + H2O
二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊
二、二氧化硫
二氧化硫 SO2
物质的类别
酸性氧化物
与水反应
与碱反应
与碱性氧化物反应
2.二氧化硫的化学性质
SO2 + H2O H2SO3
弱酸
从物质类别角度学习SO2的性质
SO2(少量)+2NaOH = Na2SO3+H2O
SO2 + CaO = CaSO3
2.二氧化硫的化学性质
二、二氧化硫
从化合价角度预测SO2的性质
S ← SO2 → S
-2/0 +4 +6
+4 处于中间价态;
既具有氧化性又具有还原性。
SO2 + 2H2S = 3S↓ + 2H2O
氧化性:
有淡黄色沉淀生成。
还原性:
2SO2+O2 2SO3
催化剂
△
工业制硫酸的步骤
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
被常见的氧化剂氧化,如:O2、Cl2、KMnO4、H2O2等。
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
酸性高锰酸钾褪色
3.二氧化硫的特性
二、二氧化硫
——漂白性
【实验5-2】用试管取2mL实验5-1中得到的溶液,向其中滴入1~2滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化。然后加热试管,注意通风,再观察溶液的变化。
3.二氧化硫的特性
——漂白性
实验操作 实验现象
向SO2水溶液中滴加品红溶液
给试管加热
品红溶液褪色
恢复原来的红色
思考:SO2可以酸性高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色,这与它的漂白原理相同吗?
用途:检验SO2
二、二氧化硫
漂白原理的比较
类型 漂白原理 漂白特点 举例 能否漂白酸碱指示剂
氧化型
化合型
吸附型
漂白剂具有强氧化性,
因与有色物质发生氧化
还原反应而使其褪色
漂白剂与某些有色物质
结合生成无色物质而使
其褪色
某些固体物质具有疏松
多孔的结构,能吸附有
色物质
褪色后不会
恢复原色
一定条件下
发生分解,
颜色可恢复
处理后可重
复使用
活性炭
HClO、H2O2 、
Na2O2、NaClO
SO2
能
不能
4. 二氧化硫的用途
①可以漂白白纸浆、毛、丝、 草编制品等。
②作食物和干果的食品添加剂,起到漂白、防腐和抗氧化等作用。
③杀菌消毒
④制造硫酸
二、二氧化硫
思考与交流
1.矿工的身体健康为什么受到严重的伤害?除了硫磺粉尘的影响,还有其他因素吗?
2.火山湖为什么呈强酸性,无生命迹象呢?
罪魁祸首之一SO2
三、三氧化硫
SO3 + H2O=H2SO4
与水剧烈反应,生成硫酸。
无色透明油状液体,标准状况下为固态
火山湖呈强酸性,无生命迹象的元凶也找到了。
随堂练习
1. 下列关于SO2的叙述正确的是( )。
A. SO2是无色、无臭、有毒的气体
B. SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4
C. SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色
D. SO2有毒,不能用作食品添加剂
A
澄清
石灰水
品红溶液
KMnO4
溶液
紫色石蕊试液
NaOH溶液
SO2
1.将SO2依次通过下列实验装置,说出A、B、C、D各装置中的实验现象。
A B C D
褪色
先浑浊后澄清
褪色
红色
漂白性
还原性
酸性氧化物
酸性氧化物
课堂小结
SO2
与CaO等反应
与碱反应
还原性
氧化性
酸性
氧化物
+4价
漂白性、毒性
特 性
杀菌、防腐、漂白、制硫酸
与水反应
用 途
从物质类别和化合价的角度
25
课时小结
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder p0.6.16
Lavf57.83.100
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