内容正文:
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
第1课时 硫和二氧化硫
新课导入
思考交流
火山口火焰的颜色呈蓝紫色,可能的原因是什么?
“人间炼狱”印尼伊真火山
硫元素在自然界的存在形式
①游离态
火山喷口或地壳的岩层中
②化合态
主要以硫化物和硫酸盐形式存在
石膏
(CaSO4•2H2O)
芒硝
(Na2SO4•10H2O)
黄铜矿(CuFeS2)
硫铁矿(FeS2)
俗称 颜色状态 硬度 溶解性
水 酒精 CS2
___色晶体 质___、易研成粉末 ___溶 ___溶 ___溶
黄
脆
难
微
易
硫黄
1.硫
思考1
若试管内壁附着有单质硫,如何洗涤除去?
(1)物理性质
一、硫和二氧化硫
探·知识奥秘
硫单质有多种同素异形体,有正交硫、单斜硫、弹性硫、S8 S6 S4 S2等多种单质,为硫的同素异形体 。
请根据“构—位—性”模型及元素周期律相关知识,推测单质硫可能的化学性质。
第三周期
VIA族
容易得到2个电子,形成-2价含硫化合物
与氧元素和氯元素相比,硫原子得电子能力较弱,失电子能力较强
结构
位置
性质
-2
0
+4
+6
还原性
氧化性
推理预测
(2)硫的化学性质
①与金属反应
Fe + S == FeS
△
硫化亚铁
2Cu + S == Cu2S
△
硫化亚铜
一、硫和二氧化硫
问题1:从化合价角度分析,上述S与金属反应中,S体现了什么性质?
硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应一般只生成低价态金属硫化物
(如FeS, Cu2S)。
问题2:对比Fe与S、Cl2的反应,思考S与Cl2的氧化性有何差异?
S与金属反应体现了氧化性。
(2)硫的化学性质
②与非金属反应
S + H2 == H2S
△
S + O2 == SO2
点燃
一、硫和二氧化硫
与具有还原性的非金属反应,体现氧化性;
与具有氧化性的非金属反应主要体现还原性。
问题3:从化合价角度分析,S与非金属的反应中,S体现了什么性质?
问题4:查阅资料可知,试管壁上附着的硫还可用热的NaOH溶液洗涤,产物之一是Na2SO3,试写出该反应的化学方程式。
3S+6NaOH == 2Na2S+Na2SO3+3H2O
Δ
一、硫和二氧化硫
一、硫和二氧化硫
【归纳提升】
1.硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应一般只生成低价金属的硫化物。
2.硫在空气中或纯氧中燃烧只能生成SO2,不生成SO3。
3.汞洒落在地面可撒硫黄覆盖以防止人体汞蒸气中毒反应的化学方程式为 Hg+S══HgS。
4.附着在试管壁上的硫可以用CS2或热碱溶液洗涤。
(3)硫单质的用途
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。
一、硫和二氧化硫
颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性
___色 气体 _______气味 有毒 比空气___ ___溶于水
(1∶40)
无
刺激性
大
易
2. SO2
(1)物理性质
一、硫和二氧化硫
角度1——物质类别
1.SO2具有酸性氧化物的通性
①与碱反应:
SO2+ Ca(OH)2—
②与碱性氧化物反应
SO2 + CaO —
SO2+ NaOH —
③与水反应
(2)化学性质
实验5-1
【现象】试管内液面上升,SO2溶于水后的溶液能使pH试纸变红。
【结论】SO2易溶于水;SO2溶于水后的溶液显酸性。
实验与讨论
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(保留该溶液供实验5-2使用)
SO2与水反应:
亚硫酸不稳定,同时又容易分解为H2O和SO2
可逆反应
①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。
②表示:
可逆符号
③特点:
双向性,双同性,共存性
实验与讨论
角度2——元素化合价
2.氧化性
S
0
S
+6
S
+4
SO2 + H2S —
(2)化学性质
角度2——元素化合价
S
0
S
+6
S
+4
3.还原性
①与氧气反应:
②与X2(卤素单质)反应:
(2)化学性质
常见的强氧化剂,如O2 、X2 、H2O2 、HNO3 、Fe3+、KMnO4 、次氯酸盐等,都能氧化SO2
SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr
问题2:在酸性条件下,SO2与高锰酸钾溶液反应,使高锰酸钾溶液褪色(MnO4-被还原为Mn2+)。写出上述过程的离子方程式,并分析SO2的作用。
5SO2 + 2MnO4- + 2H2O = 5SO4 2- + 2Mn2+ + 4H+
SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有 。
【思考交流】
问题1:预测SO2通入溴水的现象并写出相应化学方程式,分析SO2的作用。
实验5-2
用试管取2mL在实验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。
(2)化学性质
操作 现象 结论
向SO2水溶液中滴加品红,振荡 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
加热上述溶液 无色溶液又恢复原来的红色
有刺激性气味气体产生 SO2的漂白作用
是暂时性的
4.漂白性
SO2具有漂白性,可以漂白品红溶液,但由于漂白后生成的无色物质不稳定,加热后,褪色的品红溶液又会恢复原来的颜色。
SO2
不稳定的无色物质
+有色物质
加热
(2)化学性质
类型 漂白原理 漂白特点 变化类型 举例
氧化型
漂白剂具有强氧化性,氧化有色物质使其褪色 不可逆
效果持久
能漂白指示剂 化学变化 HClO、H2O2 、
O3、Na2O2
化合型
漂白剂与某些有色物质结合生成无色物质 可逆
暂时
不能漂白指示剂 化学变化 SO2
吸附型
比表面积大,可吸附有色物质 处理后
可重复使用 物理变化 活性炭
漂白剂漂白原理的比较
【思考交流】
问题1:分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊溶液中呢?
(1)SO2的漂白作用是不稳定的。
(2)SO2的漂白具有选择性,可以漂白品红溶液以及棉、麻等物品,但不能漂白酸碱指示剂。
【思考交流】
问题2:若将等物质的量的SO2和Cl2同时通入水中,再滴入品红溶液,品红溶液会褪色吗?
问题3. SO2通入BaCl2/CaCl2溶液会有沉淀产生吗?
问题4. SO2通入BaCl2、FeCl3混合溶液的现象?
问题5. SO2通入BaCl2、NaOH混合溶液的现象?
问题6.往BaCl2中通入SO2后,再通入某气体X后,有白色沉淀产生,该气体可能是?
问题7.基于组成思考制备SO2的原料?
杀菌消毒
01
作食物和干果的防腐剂(食品添加剂)
03
可以漂白白纸浆、毛、丝、 草编制品等
02
制造硫酸
04
(3)用途
资料卡片
食品中的二氧化硫
食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如,在葡萄酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用。二氧化硫又是一种抗氧化剂,能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保质作用,并有助于保持葡萄酒的天然果香味。
尽管二氧化硫在蜜饯、千果、食糖、果酒等食品的加工中起着重要作用,但如果使用不当就有可能造成食品中二氧化硫的残留量超标,从而对人体健康造成不利影响。为保证消费者健康,我国在食品添加剂使用标准中规定了二氧化硫在食品中的使用范围和最大使用量,如二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量为0.25g/L。
【思考】二氧化硫为什么可以作为食品添加剂,其所起的作用主要是什么?
问题1.类比是一种很重要的学习方法。
下列类比是否正确,请说明原因。
(1)CO2与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2
则:2Na2O2+2SO2══2Na2SO3+O2
(2)少量CO2通入漂白粉溶液中发生反应:
Ca(ClO)2 + CO2 + H2O ══ CaCO3 ↓+2HClO
则,少量SO2通入漂白粉溶液中发生反应:
Ca(ClO)2 + SO2 + H2O ══ CaSO3 ↓+2HClO
Na2O2+SO2══Na2SO4
Ca(ClO)2 + SO2 + H2O ══ CaSO4 ↓+HClO+HCl
【思考交流】
问题2.运用所学知识,你能用哪些化学试剂鉴别SO2和CO2两种气体。
(1)品红溶液:SO2能使品红溶液褪色。
(2)氢硫酸:溶液中出现浑浊的是SO2。
2H2S+SO2══2H2O+3S↓
(3)酸性KMnO4溶液:SO2能使酸性KMnO4溶液褪色。
2MnO4-+5SO2+2H2O ══ 2Mn2++5SO42-+4H+
(4)溴水:SO2能使溴水褪色。
SO2+Br2+2H2O ══ SO42-+2Br-+4H+
(5)FeCl3溶液:SO2能使溶液颜色变为浅绿色。
SO2+2Fe3++2H2O ══ SO42-+2Fe2++4H+
思维提升
SO2和CO2共存时的检验思路
检验SO2
除去SO2
检验SO2
除尽
检验CO2
品红溶液
酸性高锰酸钾溶液
品红溶液
澄清石灰水
氧化性
还原性
还原性
水溶液呈酸性
漂白性
还原性
酸性氧化物的性质
练习1 指出下列反应或现象中,SO2所体现的性质:
(1) SO2+2H2S=3S+2H2O
(2)SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(3)SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4)SO2使紫色石蕊试液变红色
(5)SO2使品红溶液褪色
(6)SO2能使氢氧化钠的酚酞溶液褪色
(7)SO2能使碘的淀粉溶液褪色
课堂练习
课堂练习
2.(双选)硫的氧化性弱于氯气的氧化性,支持该结论的实验事实是( )。
A.将H2S与Cl2混合,有淡黄色固体生成
B.硫难溶于水,而氯气能溶于水
C.与金属或氢气反应时,硫元素被还原为-2价,而氯元素被还原为-1价
D.与金属铁反应时,金属铁被硫氧化为+2价,金属铁被氯气氧化为+3价
AD
A
3.SO3
(1)物理性质
常温常压下,SO3是一种无色液体,熔点为16.8℃,沸点为44.8℃。
一、硫和二氧化硫
【注】标准状况下,SO3为固体。
一、硫和二氧化硫
与碱反应生成盐和水
与水反应生成相应的酸
与碱性氧化物反应生成盐
3.SO3
(2)化学性质
“类”—— 酸性氧化物的性质
SO3 + CaO = CaSO4
SO3+ 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4
SO3 + H2O =
单质
S
1.物理性质
2.化学性质
氧化性
还原性
SO2
1.物理性质
2.化学性质
物质类别——酸性氧化物
化合价——氧化性 还原性
特性——漂白性
氧化物
S
SO2
SO3 、 SO42-
失e-
失e-
得e-
得e-
SO3
1.物理性质
2.化学性质
酸性氧化物的性质
课堂小结
亚硫酸
1.类别角度 二元弱酸,酸性强于碳酸,具有酸的通性。
2.价态角度 有较强的还原性
H2SO3 + X2 + H2O —
H2SO3 + O2 —
H2SO3 + H2O2 —
氧化性较弱 : H2SO3 + H2S—
3.不稳定,易分解
AD
亚硫酸盐
以Na2SO3为例
1.类别角度
例,与硫酸反应:
Na2SO3与CaCl2溶液反应:
2.价态角度 ①有较强的还原性,能被O2 、X2 、H2O2 、HNO3 、Fe3+、
KMnO4 、次氯酸盐等氧化成SO42-
例,敞口放置变质:
使酸性高锰酸钾褪色:
②氧化性较弱 , SO32- 与 S2-酸性条件下不大量共存
AD
SO32-检验
AD
取少量试液于试管中,先加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,再加入少量稀盐酸,沉淀溶解并产生能使品红溶液褪色的气体,则说明含有SO32-。
Lavf56.40.101
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf58.28.100
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$