5.1 硫及其化合物 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

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 课前引入 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。 一、硫 1、硫元素的存在 ①游离态（单质）：火山口或地壳岩层中 ②化合态: 主要以硫化物、硫酸盐形式存在 黄铁矿（FeS2） 石膏 （CaSO4•2H2O） 芒硝 （Na2SO4•10H2O） 黄铜矿（CuFeS2） 2、硫的物理性质 俗称 颜色状态 硬度 熔点 沸点 溶解性 水 酒精 CS2 113℃ 445℃ 持续加热 【思考】根据S的原子结构示意图，回答以下问题： （1）硫元素在元素周期表中的位置？ （2）与同主族的氧、同周期的氯相比，硫元素的非金属性如何？ 硫元素的原子半径（ ）氯原子、氧原子半径 硫元素的非金属性（ ）氧元素、氯元素 硫原子得电子能力（ ）氧原子、氯原子 硫化氢的稳定性（ ）氯化氢、水 硫酸（H2SO4）的酸性（ ）高氯酸（HClO4) O S Cl 3. 硫单质的化学性质 从物质类别和价态分析S单质应该有的化学性质？ 思考：如何清除试管内壁附着的硫 ? 4、硫单质的用途 制黑火药 制硫酸、硫化橡胶等含硫化合物 （S + 2KNO3 + 3C = K2S + N2↑ + 3CO2↑ ） 制硫磺皂 ※无色有刺激性气味的有毒气体 ※密度比空气大 ※易溶于水（常温常压下 1 ：40） ※易液化（沸点：-10℃） 2、 实验5-1（SO2的溶解性） 实验现象 实验结论 试管内液面上升 SO2易溶于水 pH试纸变为红色 SO2水溶液显酸性 1、 SO2的物理性质 二、二氧化硫 3、 SO2的化学性质 从元素价态和物质类别角度分析，SO2应该有哪些性质？ （1） SO2的酸性氧化物的通性（类比CO2） （3）将SO2通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀吗？ （1）通入澄清石灰石现象？能否用澄清石灰水来区别CO2和SO2？ （2）将盐酸逐滴加入Na2SO3溶液中，现象如何？产物是什么？ 【思考】 （2）SO2的氧化性和还原性 SO2 ①强还原性（主要）： 与氧气反应： 2SO2+O2 2SO3 注意：常温、干燥不反应 （2）SO2还可以被其他氧化剂氧化，写出三个常见氧化剂和SO2反应的 离子方程式？ （1）收集到的酸雨一段时间后，pH值为什么下降？ 【思考】 ②弱氧化性： SO2+2H2S === 3S↓+2H2O (溶液中) （3）SO2的漂白性（实验5-2） 现象：SO2能使品红溶液褪色，但加热后红色又恢复。 结论： SO2具有漂白作用，但不持久。 特征现象！可用于检验SO2！ +4 → 0 【思考】品红溶液通入SO2/Cl2后有什么现象？加热后呢？紫色石蕊试液通入SO2/Cl2后有什么现象？ 品红溶液 通入SO2 褪色 加热至沸腾 红色 通入Cl2 加热至沸腾 不显红色 褪色 紫色石蕊试液 通入SO2 通入Cl2 很快变红，但不褪色 立即变红，随后褪色 氯 水 SO2 漂白原理 生成物 稳定性 漂白范围 实 例 二氧化硫与氯水的漂白性比较 次氯酸氧化有色物质生成无色物质 与有色物质化合生成无色物质 无色物质稳定 永久漂白 无色物质不稳定 暂时漂白 能使许多有色物质漂白 能漂白的物质较少 紫色石蕊试液→红→褪色 紫色石蕊试液→红 Na2O2、O3、H2O2等与HClO一样，可以把有色物质氧化成无色物质，且颜色不能复原。 → 4、 SO2的用途 生产硫酸 漂白剂 消毒剂 合成纤维 石油炼制等 防腐剂 农药 炸药 衡量一个国家化学工业生产能力的标志之一 二氧化硫 讨论1：下列说法正确的是（ ） A. SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有漂白性 B. SO2、Cl2都可用于漂白物质，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白效果 C. 活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质的还原性，使有色物质发生了还原反应 D. SO2使品红溶液褪色后，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色 讨论2：将SO2气体通入BaCl2 溶液中，没有看到明显现象，再通入一种气体(或加入一种物质)，产生一种白色沉淀，该气体(或物质)不可能是（ ） A.Cl2 B.NH3 C.CO2 D. FeCl3 讨论3：如何证明某混合气体中既有SO2又有CO2？ 混合气体 讨论4：实验室制如何制备SO2气体？ 原理: 酸性 漂白性 氧化性 还原性 尾气处理 装置： 浓 三、三氧化硫 1、物理性质： 2、化学性质： 3、制备（工业制法）： 无色易升华，熔点16.8℃，沸点44.8℃，标况下不是气体。 硫酸酸酐，具有酸性氧化物的通性 SO3+2NaOH = Na2SO4+H2O SO3+Na2O = Na2SO4 SO3+H2O = H2SO4 2SO2+O2 2SO3 了解：硫化氢（H2S） 1、物理性质 无色气体，有臭鸡蛋味，能溶于水(2.6体积)，比空气重，有毒。 2、化学性质 （1）不稳定性：受热易分解(300度以上 ) （2）可燃性 （3）强还原性 如：O2、FeCl3； Cl2、Br2、I2、SO2（H2SO3）； 浓硫酸、硝酸、酸性高锰酸钾；H2O2、Na2O2等 注意： H2S、 HS—、 S2—均性有强还原性 氢硫酸为二元弱酸 （4）酸性 H2S+CuSO4＝CuS↓(黑色) + H2SO4 H2S + Pb (NO3)2 = PbS ↓（黑色） + 2HNO3 3、H2S的实验室制法 (1) 原理：FeS(固)+2H+＝Fe2++H2S↑ (2) 装置：固 + 液 → 气 用启普发生器制气体: ①固 + 液 → 气(不需要加热)， ②要求反应物是固体，生成气体难溶 (不需要加热) (因为FeS是固体状的，且难溶于水。) 用启普发生器或简易启普发生器 (3) 收集： 向上排空气法 或排饱和NaHS溶液 (4) 检验： 湿润的Pb(NO3)2或(CH3COO)2Pb 试纸放在集气瓶口，看试纸是否变黑。 四、硫酸 （一）硫酸的工业制法 工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。 （二）硫酸的物理性质 颜色 状态 沸点 密度 溶解性 约338℃ 1.84g/cm3 【思考1】稀释浓硫酸时应该如何操作? 【思考2】试求算98％的浓硫酸(ρ=1.84g/cm3)的物质的量浓度？ 【思考3】如何鉴别浓硫酸和稀硫酸？ 观察法 稀释放热法 称量法 （三）浓硫酸的特性 1、浓硫酸的吸水性 思考：将浓硫酸滴到胆矾上，有什么现象？ 吸收存在于周围环境中的水分 2、浓硫酸的脱水性 有机物 将H、O按2:1比例脱去 脱水 炭化 浓硫酸 实验操作 实验现象 实验原理 实验结论 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性 强氧化性 思考：将浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，会有什么现象？ 3、浓硫酸的强氧化性 a. 与非金属反应 浓硫酸与炭反应是否生成了CO2、H2O和SO2。按正确的顺序连接下列仪器？ 装置图及实验操作 实验现象 实验原理 实验结论 d、将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____ a、试管中铜丝表面_________________________ c、试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________ 逐渐变黑色，有气泡产生 红色 蓝色 b、试管中的品红溶液逐渐变为________ 无色 浓硫酸具有酸性和强氧化性 Cu＋2H2SO4(浓) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O ∆ b. 与金属反应 在浓硫酸与铜反应中，思考回答以下问题： （1）本实验采用可抽动的铜丝与浓硫酸反应，这样设计的优点是什么？ （2）增大反应物浓度可以加快反应速率，实验室用金属与酸反应制取氢气时，硫酸 浓度是否越大越好? （4）若改为2 mol浓硫酸与1mol锌片反应，锌片能否完全溶解，能否生成1mol SO2 ？ （3）2 mol浓硫酸与1mol铜反应，铜能否完全溶解，能否生成1mol SO2 ？ （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？ 讨论：用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验操作不合理的是（ ） A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量 B．②中选用品红溶液验证SO2的生成 C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色 c、与还原性化合物反应（如与H2S反应）： （四）硫酸的用途 H2SO4 硫酸盐 农药 染料 化肥 炸药 冶金 硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。 硫酸的消费量被视为一个国家无机工业发展水平的标志。 以硫酸为原料可制得硫酸盐。硫酸盐在生产生活中有着重要作用。 CaSO4·2H2O(生石膏) BaSO4(钡餐) CuSO4·5H2O （胆矾） CuSO4 （无水硫酸铜） 2CaSO4·H2O(熟石膏) 五、硫酸根离子的检验 回顾：如何用化学方法除去粗盐中的杂质离子（Mg2+、Ca2+、SO42-）? Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.51.100 $$