内容正文:
第一节 硫及其化合物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第1课时 硫和二氧化硫
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爆竹声中一岁除,
春风送暖入屠苏
中国古代四大发明之“黑火药”
黑火药的成分为“一硫二硝三木炭”
(S + 2KNO₃ + 3C= K₂S + N₂↑ + 3CO₂↑ )
单质硫具有怎样的性质呢?
一、单质硫
火山喷口附近或地壳的岩层里
主要以硫化物和硫酸盐的形式存在
游离态
化合态
1.硫元素的存在形态
3
2. 物理性质
俗名 颜色 状态 毒性 溶解性
硫磺 有毒 不溶于 , 微溶于 , 易溶于 。
黄色
晶体
水
酒精
CS2
3. 化学性质
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讨论:从物质类别和元素化合价两个角度分析S的性质
(1)物质类别:非金属单质
动手:画出硫的原子结构示意图并指出硫在元素周期表中的位置?
第三周期、第ⅥA族?
S
+16
2
8
6
思考:根据硫在周期表中的位置推测硫的氧化性强弱?(与O和Cl进行比较)
硫具有非金属性,单质具有氧化性
非金属性小于同周期的氯,单质的氧化性小于氯气。非金属性小于同主族的氧,故其氧化物中硫显正价,氧显-2价。
氧化性
硫单质
Fe
Cu
H2
O2
与碱溶液反应
与金属反应
与非金属反应
(还原性)
3S+6NaOH Na2SO3+2Na2S+3H2O
(氧化性、还原性)
硫的氧化性较弱,与变价金属反应,生成低价态的金属硫化物。
硫与氧气反应,无论氧气是否过量,只生成SO2。
思考: 如何洗涤附着在试管内壁上的硫?
CS2或热的强碱溶液洗涤。
0
(2)化合价 S
-2 0 +4 +6
虚线框内的不做要求
6
4.用途
硫常用于制造硫酸、化肥、农药、火药等,还可用于制造硫化橡胶。
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根据上述材料并结合课本P2最后一段文字,归纳总结二氧化硫的物理性质。
银川市空气质量日报——
需要情景导学,但是案例总觉得有点不太好,或者后面来一个正面的。空气质量查询网站:全国城市空气质量实时发布平台,https://air.cnemc.cn:18007/?zbb=true。
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二、二氧化硫
1. 物理性质
颜色
气味
密度
毒性
溶解性
状态
气体
无色
有刺激性气味
有毒—尾气处理
密度比空气大——向上排空气法
能溶于水(1:40)
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讨论:从物质类别和元素化合价两个角度分析SO2的性质
化学性质:酸性氧化物通性、既具有氧化性又具有还原性
-2 0 +4 +6
+4
(2)化合价 SO2
(处于中间价态)
(1)物质类别:酸性氧化物
2. 化学性质
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【实验5-1】如图5-2所示,把充满SO2、塞有橡胶塞的试管倒立在水中,在水面下打开橡胶塞,观察试管内液面的上升。待液面高度不再明显变化时,在水下用橡胶塞塞紧试管口,取出试管,用pH试纸测定试管中溶液的酸碱度。
2. 化学性质
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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?
图5-2 SO2溶于水
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
2. 化学性质
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H2SO3 SO2 + H2O
亚硫酸不稳定,易分解
酸性: H2SO3(亚硫酸) > H2CO3(碳酸)
SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
可逆符号
属于中强酸
正反应:向生成物方向进行的反应;
逆反应:向反应物方向进行的反应;
可逆反应: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。
(1)与水反应
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对于一些反应,我们在进行化学计算时,从未关心过反应能否进行彻底的问题,即限度问题,各种反应物之间是一种“同归于尽”或者“你死我活”的关系。它们不存在限度,即反应能进行彻底
图片找清晰的
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(2)与碱、碱性氧化物反应
思考:类比CO2 、分别写出SO2 与Na2O、CaO、NaOH、 Ca(OH)2 反应的化学方程式。
能使澄清石灰水变浑浊的气体有:CO2 、SO2
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (SO2少量)
SO2 + NaOH = NaHSO3 (SO2足量)
SO2 + Ca(OH)2= CaSO3 ↓+ H2O
注:与碱性氧化物的反应直接在黑板上写
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SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(3)还原性
(4)氧化性
5SO2+2MnO4 -+2H2O=5SO42- +2Mn2+ +4H+
SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX (X=Cl、Br、I)
SO2+2H2O+2Fe3+=4H++2Fe2++SO42-
还原性为主,虚线框内的暂不做要求
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【实验5-2】探究SO2的漂白性
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。
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【实验5-2】探究SO2的漂白性
溶液先褪色,加热溶液恢复原来的颜色
SO2能使品红
溶液褪色,加热后恢复原来的颜色
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。
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①原理:
二氧化硫与某些有色物质生成不稳定的无色物质
②实质:
化合反应,非氧化还原反应。
③程度:
暂时性,加热可恢复。
④范围:
漂白某些有色物质(如品红),不能使酸碱指示剂褪色
用 pH 试纸检测 SO2 水溶液酸碱性时,试纸变红而并不褪色
二氧化硫 + 有色物质 = 不稳定的无色物质
(5)漂白性
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类型 原理 特点 举例
氧化型 漂白剂本身是氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质,使之失去原有的颜色 加热时不能恢复原有的颜色 Cl2、Ca(ClO)2、ClO2、H2O2、
O3等
化合型 漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使之失去原来的颜色 加热时能恢复原来的颜色 二氧化硫等
吸附型 有些固体物质疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附有色物质使之失去原来的颜色 部分吸附剂可以重复使用 活性炭、胶体等
常见漂白剂的漂白原理及特点
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 装置A中的品红溶液褪色。
混合气体中含有CO2 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。
把流程设计记到笔记本上,每一步用到的试剂也写到笔记本上,就是下面装置ABCD中的试剂
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为什么红酒中会添加二氧化硫这种物质呢?
3. 用途
剂量决定毒性、辩证
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①二氧化硫具有漂白作用,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。
②SO2可杀菌消毒,抗氧化, 做食品添加剂
2SO2+ O2 2SO3
催化剂
△
SO3+H2O===H2SO4
SO3具有酸性氧化物的通性
SO3:熔点(16.8℃)和沸点(44.8℃) ,常温下为无色液体,标况下为无色固体。
③制造硫酸
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思考与讨论
1.怎样除去CO2中的SO2?
2.二氧化硫通入BaCl2溶液中是否能生成沉淀?若不能请想出生成沉淀的方法?
①若生成BaSO3沉淀可加入试剂________________________________
②若生成BaSO4沉淀可加入试剂____________________________
氨水或氢氧化钠等碱性溶液
氯水、双氧水等强氧化剂溶液
②通过高锰酸钾溶液洗气瓶。
①通过饱和NaHCO3溶液洗气瓶
若时间不够,此张和下张不讲
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3.试解释为什么长时间放置的书本会变黄 ?若用氯水漂白后能复原吗 ?
答:SO2 的漂白性具有暂时性、可逆性。氯水漂白后不能复原。
4. SO2可以使高锰酸钾褪色和SO2使品红褪色原理一样吗?为什么?
答:前者是表现还原性,后者是表现漂白性。
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1.下列说法正确的是________(填序号)。
①硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中。
②分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。
③硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。
④硫在空气中燃烧产物只是SO2。
⑤不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。
⑥用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。
②④
课 堂 练 习
2.下列反应中,SO2作还原剂的是( )
A.SO2+NaOH===NaHSO3
B.SO2+H2O2===H2SO4
C.SO2+2H2S===3S+2H2O
D.2Mg+3SO2===S+2MgSO3
B
3.下列反应中,不能说明SO2是酸性氧化物的是( )
A.SO2+H2O H2SO3
B.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 2SO3
D.SO2+CaO===CaSO3
催化剂
C
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4.将SO2分别通入下列五种溶液中:
回答下列问题:
(1)试管①中的实验现象:KMnO4溶液____,证明SO2具有____性。
(2)试管②中的实验现象:溶液____,证明SO2具有____性。
(3)试管③中的实验现象:溶液____,证明SO2能中和NaOH,写出该反应的离子方程式:____________________________________________。(4)试管④中能产生____沉淀,该沉淀是______。
(5)试管⑤中能产生白色沉淀,该沉淀是______。
褪色
还原
褪色
漂白
褪色
白色
BaSO3
BaSO4
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本节课到此结束
H2+SH2S
S+O2SO2
Fe+SFeS
2Cu+SCu2S
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False)
SO2+2OH-===SO+H2O或SO2+OH-===HSO
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