5.1 硫及其化合物(课件)-【学而思·PPT课件分层练习】2024-2025学年高一化学必修2（人教版2019）

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 1.物理性质 (1)硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体,质脆,易研成粉末。 (2)硫难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。 2.化学性质  O2 S Fe 、Cu2 、H2  (1)与金属单质反应 ①硫粉与钠研磨爆炸:2Na+S  Na2S ②铁与硫粉共热:Fe+S  FeS(黑色固体,不溶于水) 必备知识 清单破 知识点 1　单质硫 第1讲　描述运动的基本概念 ③铜与硫粉共热:2Cu+S  Cu2S(黑色固体,不溶于水) ④硫与汞反应:Hg+S  HgS(汞蒸气有毒,若不慎洒落了一些汞,可撒上硫粉进行处理) (2)与非金属单质反应 ①硫在氧气中燃烧:S+O2 SO2 ②硫与氢气共热:S+H2  H2S(该反应体现了S的氧化性) (3)与碱溶液反应 　　S与热的烧碱溶液反应:3S+6NaOH  Na2SO3+2Na2S+3H2O。该反应中S既表现出氧化 性又表现出还原性。 知识拓展　除去试管内壁附着的硫单质 ①物理方法:用CS2洗涤; ②化学方法:用热碱溶液溶解并洗涤。 第1讲　描述运动的基本概念 1.二氧化硫 (1)物理性质 　　二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,易溶于水(通常情况下,1 体积水可以溶解约40体积的二氧化硫)。 (2)化学性质 知识点 2　二氧化硫和三氧化硫 第1讲　描述运动的基本概念 知识拓展　可逆反应 ①概念: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可逆反 应。 ②特点:a.反应物和生成物同时存在,反应物不能完全转化为生成物; b.反应物和生成物用“  ”连接。 (3)制备 　　Na2SO3+H2SO4  Na2SO4+SO2↑+H2O。 特别提醒    利用上述反应制备二氧化硫时,通常使用溶质质量分数为70%的硫酸,70%的硫酸 中氢离子浓度比98.3%的浓硫酸大,有利于发生离子反应。 (4)用途 ①漂白纸浆、毛、丝等。 第1讲　描述运动的基本概念 ②用于杀菌消毒。 ③可作为食品添加剂。如葡萄酒酿制过程中添加适量二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化的作 用。 2.三氧化硫 (1)物理性质 　　熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃。常温下,SO3是无色液体;标准状况下,SO3是固体。 (2)化学性质——具有酸性氧化物的通性 ①能溶于水形成硫酸:SO3+H2O  H2SO4。 ②能与碱[以Ca(OH)2为例]反应:SO3+Ca(OH)2  CaSO4↓+H2O。 ③能与碱性氧化物(以CaO为例)反应:SO3+CaO  CaSO4。 第1讲　描述运动的基本概念 1.硫酸的工业制备 (1)工业制备流程 特别提醒    用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免形成酸雾,并能提高吸收效率。 知识点 3　硫酸 第1讲　描述运动的基本概念 (2)相关反应 ①S+O2  SO2或4FeS2+11O2  2Fe2O3+8SO2 ②2SO2+O2 2SO3 ③SO3+H2O  H2SO4 2.浓硫酸的特性 (1)吸水性 浓H2SO4能吸收物质(气体、结晶水合物)中的水分,利用此性质浓H2SO4常用作干燥剂,干燥一 些不与浓硫酸反应的气体(中性或酸性气体且无还原性的气体)。 ①能干燥的气体:H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等。 ②不能干燥的气体:碱性气体(如NH3等);还原性气体(如H2S、HBr、HI等)。 第1讲　描述运动的基本概念 知识拓展　高中常见的干燥剂 (1)酸性干燥剂:浓硫酸、五氧化二磷、硅胶等,主要用于干燥酸性和中性气体。 (2)碱性干燥剂:氢氧化钠固体、生石灰、碱石灰(氢氧化钠与氧化钙的混合物)等,主要用于 干燥碱性和中性气体。 (3)中性干燥剂:无水硫酸镁、无水氯化钙等。 (2)脱水性 　　浓硫酸能把蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱 去。向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色固体,并放出有刺激性气味的 气体。 易错辨析    浓硫酸的吸水性可以表现为物理变化,如干燥氧气时,除去氧气中混有的水蒸气; 也可以表现为化学变化,如将浓硫酸滴加到CuSO4·5H2O晶体上,晶体由蓝色变为白色。浓硫 酸的脱水性表现为化学变化,如向蔗糖中加入浓硫酸。 第1讲　描述运动的基本概念 (3)强氧化性   第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒    ①浓硫酸与金属单质反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属单质反应 时,只表现强氧化性。 ②浓硫酸与不活泼金属单质(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫 酸,就不再与不活泼金属单质反应。 ③浓硫酸与活泼金属单质(如锌)反应时,开始浓硫酸表现强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓 硫酸变为稀硫酸时,产生的气体为氢气。 ④浓硫酸密度比水大,且溶于水时会放出大量的热,因此稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁缓 慢加入水中,并不断搅拌。 第1讲　描述运动的基本概念 1.S 的检验   2.粗盐的提纯 　　粗盐中常含有一些可溶性的硫酸盐、MgCl2和CaCl2等杂质,可通过一系列操作提纯粗 知识点 4　 S 的检验 第1讲　描述运动的基本概念 盐,得到较为纯净的氯化钠。 杂质 除杂试剂 离子方程式 硫酸盐 氯化钡溶液 Ba2++S   BaSO4↓ CaCl2 碳酸钠溶液 Ca2++C   CaCO3↓ MgCl2 烧碱溶液 Mg2++2OH-  Mg(OH)2↓ 　　为使杂质离子完全除去,碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入,待除杂试剂将可溶性杂 质除去后,过滤,再加入盐酸除去过量的除杂试剂。 第1讲　描述运动的基本概念 1.自然界中硫的存在 (1)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。 (2)化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏 (CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等。 2.不同价态含硫物质的性质及转化关系(详见定点2) 知识点 5　不同价态含硫物质的转化 第1讲　描述运动的基本概念 1.将SO2气体分别通入品红溶液、酸性KMnO4溶液和新制氯水中,溶液均褪色,SO2均表现漂 白性。这种说法正确吗? (　    ) SO2使品红溶液褪色时表现漂白性,是SO2与有机色质结合生成了无色物质;而SO2 使酸性KMnO4溶液或新制氯水褪色,均发生氧化还原反应,SO2在反应中均表现还原性。 2.SO2和Cl2分别通入品红溶液中,均可使品红溶液褪色,若将等物质的量的SO2和Cl2混合,通入 品红溶液中,溶液褪色更快。这种说法正确吗? (　    ) 等物质的量的SO2和Cl2混合后通入品红溶液中,会发生反应SO2+Cl2+2H2O  H2 SO4+2HCl,品红溶液不褪色。 知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。 ✕ ✕ 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 3.由于常温下,铝、铁与浓硫酸均不反应,故可用铝制或铁制槽罐车储运浓硫酸。这种说法正 确吗? (　    ) 常温下,铝、铁遇浓硫酸钝化,铝、铁表面被浓硫酸氧化生成一层致密的氧化膜, 因此常温下,铝、铁与浓硫酸发生反应。 4.1 L 18.4 mol·L-1的浓硫酸与足量的铜在加热条件下发生反应,最终生成的SO2的物质的量为 9.2 mol。这种说法正确吗? (　    ) 铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)  CuSO4+SO2↑+2H2O,随 着反应的进行,硫酸的浓度不断减小,铜与稀硫酸不反应,故18.4 mol H2SO4不能完全参与反 应,即最终生成的SO2的物质的量小于9.2 mol。 ✕ ✕ 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 5.浓硫酸具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,二者可以发生氧化还原反应。这种说法正确 吗? (　    ) 同一元素的相邻价态之间不能发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓 硫酸均不发生氧化还原反应。 6.向溶液X中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,若产生白色沉淀,说明溶液X中一定含有S 。 这种说法正确吗? (　    ) 溶液X中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,相当于向溶液X中加入了HNO3,若溶液X 中含有S 或HS ,也会产生白色沉淀,因此无法说明溶液X中一定含有S 。 ✕ ✕ 提示 提示 第1讲　描述运动的基本概念 关键能力 定点破 定点1　二氧化硫在化学反应中的作用及SO2和CO2的性质比较与鉴别   1.认识SO2在化学反应中的作用 (1)SO2的漂白性和还原性的区别 SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴 水褪色体现了SO2的还原性,SO2将KMnO4、Br2还原为无色物质,发生的反应为5SO2+2KMnO4 +2H2O  K2SO4+2MnSO4+2H2SO4、SO2+Br2+2H2O  2HBr+H2SO4,加热后溶液颜色不复 原。 (2)将SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会生成黄色沉淀,表现了SO2的氧化性。 (3)SO2不能漂白酸碱指示剂,能使紫色石蕊溶液变红。 第1讲　描述运动的基本概念 SO2 HClO、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 结构疏松多孔,可以 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 恢复原来颜色 不可逆,加热或久置 后不恢复原来颜色 —— 知识拓展　常见的漂白剂及其漂白原理比较 第1讲　描述运动的基本概念 注意    ①褪色不都是漂白。有机质因被氧化或化合而褪色的过程是漂白;无机离子或分子团 因发生氧化还原反应而褪色的过程不是漂白。 ②不是所有具有强氧化性的物质都具有漂白性,强氧化剂如酸性KMnO4溶液、浓硫酸等不 能用作漂白剂。 2.SO2和CO2的性质比较与鉴别 (1)SO2和CO2的性质比较 SO2 CO2 物理性质 无色、有刺激性气味的气体;密度比空气大;1体积水可溶解约40体积SO2气体 无色无味的气体;密度比空气大;1体积水可溶解约1体积CO2气体 第1讲　描述运动的基本概念   与水反应 SO2+H2O  H2SO3 CO2+H2O  H2CO3 与碱[以Ca(OH)2 为例]反应 SO2(少量)+Ca(OH)2  CaSO3↓+H2O 2SO2(过量)+Ca(OH)2  Ca(HSO3)2 CO2(少量)+Ca(OH)2  CaCO3↓+H2O 2CO2(过量)+Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 与碱性氧化物(以 Na2O为例)反应 SO2+Na2O  Na2SO3 CO2+Na2O  Na2CO3 与盐溶 液反应 与BaCl2或CaCl2溶液均不反应,与Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀 与BaCl2、CaCl2和Ba(NO3)2溶液均不反应 还原性 能被酸性KMnO4溶液、O2、氯水、溴 水、碘水等氧化 CO2中的C为最高价态,无还原性 氧化性 SO2+2H2S  3S+2H2O CO2+C  2CO 漂白性 有 无 第1讲　描述运动的基本概念 (2)检验混合气体中SO2、CO2的方法         第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒    可将除去SO2和检验SO2是否除尽的装置合并为一个盛有较浓的酸性KMnO4溶液 的装置,观察到溶液颜色变浅且颜色不再变化,即说明SO2被除尽。 (3)除去CO2中SO2的两种方法 ①利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。 ②利用亚硫酸的酸性比碳酸强,用饱和碳酸氢钠溶液除去。 第1讲　描述运动的基本概念   1.利用“价 — 类二维图”构建含硫物质的转化关系 (1)含有相同价态的硫元素的不同化合物间可通过与水或酸、碱反应相互转化,如:SO2  H 定点2　探究不同价态含硫物质的转化关系 2SO3  NaHSO3  Na2SO3。 (2)含有不同价态的硫元素的不同物质间也可通过氧化还原反应相互转化,如:2H2S+SO2  3S+2H2O、S+H2  H2S、S+O2  SO2。 第1讲　描述运动的基本概念 2.实验探究不同价态含硫物质的转化 预期的转化 选择的试剂 实验方案与现象 结论或化学方程式  O2→H2 O4 (或  ) SO2、氯水、BaCl2溶 液 SO2通入氯水中,氯水 褪色;再滴入BaCl2溶 液,生成白色沉淀 SO2能被强氧化剂氧 化为H2SO4(或S ) SO2、KMnO4溶液、 BaCl2溶液 SO2通入KMnO4溶液 中,KMnO4溶液褪色; 再滴入BaCl2溶液,生 成白色沉淀 第1讲　描述运动的基本概念 H2 O4→ O2 Cu、浓H2SO4、H2O 加热Cu与浓H2SO4的 混合物,放出具有刺 激性气味的气体,反 应后的溶液与水混合 变蓝色 Cu+2H2SO4(浓)  CuSO4+SO2↑+2H2O  → O2 硫黄、O2(或空气) S在氧气中燃烧产生 明亮的蓝紫色火焰(S 在空气中燃烧产生微 弱的淡蓝色火焰) S+O2  SO2  O2+H2 →  H2S溶液、SO2 将SO2通入H2S溶液 中,生成淡黄色沉淀 SO2+2H2S  3S↓+ 2H2O 第1讲　描述运动的基本概念  →H2 O4 硫黄、浓HNO3、 BaCl2溶液 加热硫黄与浓HNO3 的混合物,硫黄溶解, 放出红棕色气体(NO 2);再加入BaCl2溶液, 生成白色沉淀 S+6HNO3(浓)  H2 SO4+6NO2↑+2H2O BaCl2+H2SO4  BaSO4↓+2HCl 第1讲　描述运动的基本概念 $$