含硫化合物的性质和应用.ppt

一、硫单质(俗称硫磺) 1物理性质 硫单质是 固体，硬度 ， 于水， 于酒精， 于二硫化碳，熔点和沸点 。,黄色或淡黄色,大,不溶,微溶,易溶,都不高,2化学性质 (1)与大多数金属反应 S与Fe反应的化学方程式为 。 S与Cu反应的化学方程式为 。,(2)与某些非金属反应 S与H2反应的化学方程式为 。 S与C反应的化学方程式为 。 S与O2反应的化学方程式为 。,(3)与强氧化剂反应 S与浓硫酸反应的化学方程式为 。 S与浓硝酸反应的化学方程式为 。,3用途 硫单质可用来生产硫酸、化肥、火柴、农药、火药等。,二、重要的含硫化合物 1二氧化硫 (1)物理性质 二氧化硫是 色，有 气味的 毒气体，密度比空气 ， 液化， 溶于水(140)。,无,刺激性,有,大,易,易,(2)化学性质 酸性氧化物的通性 a与碱反应 与NaOH溶液反应的化学方程式： 少量SO2时： 。 SO2过量时： 。 与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式： 少量SO2时： 。 SO2过量时： 。,2NaOHSO2=Na2SO3H2O,NaOHSO2=NaHSO3,Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O,Ca(OH)22SO2=Ca(HSO3)2,b与碱性氧化物反应 少量SO2时，如与CaO反应的化学方程式为 。 c与H2O反应 化学方程式为 。,CaOSO2=CaSO3,SO2H2O H2SO3,还原性 如O2、氯水、溴水、HNO3等均可将SO2氧化，化学方程式分别为 ， ， ， 。,2SO2O2 2SO3,SO2Cl22H2O=H2SO42HCl,SO2Br22H2O=H2SO42HBr,SO22HNO3=H2SO42NO2,氧化性 如与H2S反应的化学方程式为 。 漂白性 能使品红溶液褪色，但加热后，溶液又恢复为红色。 (3)用途：漂白、制硫酸等。,SO22H2S=2H2O3S,想一想1SO2和Cl2分别通入紫色石蕊试液中，现象相同吗？为什么？ 提示：把SO2和Cl2分别通入到紫色石蕊试液中，现象不同，其原因是：SO2溶于水生成H2SO3，使石蕊试液变红，但不能使石蕊试液褪色；Cl2溶于水生成了HCl和HClO，酸使石蕊试液变红，又由于HClO的强氧化性，所以最终使石蕊试液褪色。,2硫酸 (1)物理性质 浓硫酸为 色、黏稠的油状液体， 沸点， 挥发，有 性，可做某些气体的干燥剂，与水按 互溶，溶于水时 ,98%的浓硫酸密度为1.84 gcm3。,无,高,不易,吸水,任意比,放热,想一想2将1瓶浓H2SO4和1瓶浓盐酸敞口放置，最终将会是什么结果？为什么？ 提示：二者浓度都变稀，浓H2SO4因吸水使溶剂质量增加而变稀，溶液的质量增加；浓盐酸因挥发减少溶质而变稀，溶液的质量减少。,在常温下，浓硫酸与C和Cu都不反应，能使Fe、Al等钝化。,想一想3常温下铁可以被浓H2SO4钝化，而铜片在浓H2SO4中常温下也没有明显现象，这也是钝化吗？ 提示：不是。因为铁是H前金属，在稀酸中就反应产生H2，而在浓H2SO4中因被氧化而使表面生成致密氧化物薄膜，阻止了进一步反应，叫钝化；而铜与稀H2SO4本来不反应，在浓H2SO4中只有加热才反应，这是由铜金属活动性决定的，并不是钝化。,脱水性 使碳水化合物中的氢、氧元素按水的组成比例脱去。 (3)吸水性 浓硫酸具有吸水性，能够吸收游离的水(如气体中的水分子)，可用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体。(装置如图),(4)硫酸的制备 接触法制H2SO4是目前工业上采用的主要方法，包含三个步骤： 含硫矿石(如FeS2)在沸腾炉中燃烧，化学方程式为 。 SO2的催化氧化： 。 SO3的吸收： 。,4FeS211O2 2Fe2O38SO2,2SO2O2 2SO3,SO3H2O=H2SO4,3硫酸盐 (1)蓝矾(CuSO45H2O)，又称胆矾，蓝色晶体，受热时发生反应的化学方程式为 。 (2)石膏(CaSO42H2O)，白色固体，受热时发生反应的化学方程式为 。 石膏可被用来加工豆腐，制造 和 。,模型,石膏绷带,(3)重晶石(BaSO4)，白色固体，不溶于水和酸，可做钡餐医疗透视的内服剂。,三、酸雨的形成 1形成过程 的燃烧、 的冶炼和 的生产等过程中产生的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，与氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后形成硫酸。反应方程式： 。,化石燃料,含硫金属矿石,硫酸,2主要危害 (1)使水体、土壤酸化，影响鱼类、农作物及树木生长。 (2)腐蚀建筑物、雕塑等。,3防治方法 (1)从消除污染源入手，研发新能源，如 、 、 等。 (2)对含硫燃料进行 处理；对工业生产中产生的SO2进行 。 (3)提高全民的环保意识。,氢能,太阳能,核能,脱硫,回收利用,四、自然界中不同价态硫元素之间的转化 1自然界中硫元素的存在 自然界中的硫元素主要以 、 和 等形式存在。 2不同价态硫元素之间的转化 (1)实验室除去洒落汞的反应： 。 (2)实验室制备SO2： 。 (3)Na2SO3变质： 。,硫单质,硫化物,硫酸盐,SHg=HgS,H2SO4Na2SO3=SO2H2ONa2SO4,2Na2SO3O2=2Na2SO4,灵犀一点： 利用硫元素的价态变化规律可以：判断含硫物质的氧化性和还原性。判断含不同价态硫元素的物质之间能否发生氧化还原反应。判断含硫物质发生化学反应可能生成的物质。,【案例1】 在通常状况下，A为淡黄色的固态单质，根据下图转化关系，回答下列问题：,(1)写出AE的化学式：A_，B_，C_，D_，E_。 (2)写出下列反应的化学方程式： EC_。 CD_。,【即时巩固1】 A、B、C、D均为中学化学所学的常见物质，且均含有同一种元素，它们之间的转化关系如图所示(反应条件及其他产物已略去)： 请填写下列空白： (1)若A、D的水溶液均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，则D为_。(填写化学式),(2)若A为气体，其水溶液能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D的稀溶液能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。则工业上合成A的化学方程式为_。 (3)下列物质：NaOH，氯气，空气，氢硫酸，Na2SO3，Na2CO3，其中能与SO2在一定条件下发生反应的是( ) A B C D全部,【解析】 解决本题的突破口是物质的连续氧化。 【答案】 (1)H2SO4 (2)N23H2 2NH3 (3)D,SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是非氧化还原反应的化合反应。 (1)SO2不能漂白酸碱指示剂，而氧化类漂白剂(如氯水、Na2O2等)能漂白酸碱指示剂。例如：,(2)SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2的漂白性是暂时的，而氧化类漂白剂的漂白是永久的。例如：,(3)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。以上都不是SO2的漂白性。 (4)SO2的检验 某气体能使品红溶液褪色，加热至沸溶液又恢复红色，则该气体是SO2。,【案例2】 (2009广东文基)如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是( ),【解析】 A项体现的是SO2的还原性；C项由于SO2与NaOH可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者混合物，反应无明显现象，但不能说明SO2与NaOH溶液不反应。D项溶液变红后不褪色并不能说明SO2没有漂白性。SO2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色，例如SO2使品红溶液褪色。 【答案】 B,【规律技巧】 SO2的漂白性是高考考查的重点，尤其当SO2气体作用于有色溶液时，要特别注意分析引起溶液变色的原理。当与酸碱指示剂作用时，SO2只显示它作为酸性氧化物的性质，此种情形下，SO2不显示漂白性。当SO2作用于具有强氧化性的有色溶液(如酸性KMnO4、氯水等)时，SO2表现还原性，此种情形下，SO2也不显示漂白性。当SO2作用于具有强还原性的溶液(如H2S水溶液)时，SO2表现氧化性。当SO2作用于品红溶液时，SO2只显示漂白性，不显示它的氧化性或还原性。,【即时巩固2】 (1)下列五种有色溶液与SO2作用，均能褪色。其实质相同的是( ) 品红溶液 酸性KMnO4溶液 溴水 滴有酚酞的NaOH溶液 淀粉碘溶液 A B C D,(2)Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色，若将等物质量的Cl2和SO2混合物通入品红与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是( ) 溶液很快褪色 溶液不褪色 出现沉淀 不出现沉淀 A B C D,【解析】 (1)SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水及淀粉碘溶液褪色的原理均是发生了氧化还原反应。 (2)等物质的量的Cl2和SO2恰好完全反应，生成H2SO4，故溶液不褪色，生成BaSO4沉淀。 【答案】 (1)C (2)C,1SO2和CO2的比较,2.鉴别SO2和CO2的方法 二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法： (1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。 (2)用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。,(3)用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。 (4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。 (5)用FeCl3溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。,灵犀一点： CO2中的C元素处于最高价，因而只具有氧化性(CO2CO，CO2C)。SO2中的S元素处于中间价态，因而既具有氧化性，又具有还原性。 除去CO2中的SO2气体，可将混合气体通入酸性KMnO4溶液或溴水，也可通过饱和的NaHCO3溶液(H2SO3的酸性大于H2CO3)。,将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。,【解析】 先根据实验目的，再结合化学反应，确定需要检验的产物有哪几种；然后，根据产物性质及检验时的干扰情况，确定检验产物成分的先后顺序；最后，根据A、B、C装置及所装试剂状态，选择合适的试剂和装置。木炭与浓H2SO4反应有三种产物：水蒸气、二氧化碳、二氧化硫，一般用品红溶液检验二氧化硫，用澄清石灰水检验二氧化碳，而二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，故应先检验二氧化硫，并除尽二氧化硫之后，再检验二氧化碳。,因为检验二氧化硫、二氧化碳都要用到水溶液试剂，气体从水溶液中导出必带有水蒸气，故水蒸气应最先检验。即实验设计思路：木炭与浓H2SO4反应制气体检验水蒸气检验二氧化硫除去二氧化硫检验二氧化硫是否除尽检验二氧化碳。,【答案】,【规律技巧】 SO2和CO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，特别是与澄清石灰水的反应极为相似，注意一般不用此反应区分CO2与SO2。SO2与CO2的最大区别在于SO2的漂白性、还原性和氧化性，而CO2只有氧化性。解决有关问题时，要注意相似性方面的干扰。涉及CO2和SO2混合气体鉴别的实验题，品红溶液常要使用两次，分别检验SO2的存在以及是否被除尽。,【即时巩固3】 CO2气体中含少量SO2，将此混合气体通过右图所示的装置，可得到干燥纯净的CO2，则甲、乙两瓶中所装的试剂是( ),【解析】 甲瓶中饱和的NaHCO3溶液用于除去SO2，乙瓶中的浓H2SO4用于干燥CO2。 【答案】 C,1浓H2SO4与金属的反应,2浓、稀硫酸的鉴别方法,3.SO32及SO42的检验 (1)SO32的检验 向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色退去；或加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。发生的反应为 SO322H=SO2H2O， SO32Ba2=BaSO3， BaSO32H=Ba2SO2H2O。,(2)SO42的检验 检验SO42时要防止其他离子的干扰 aAg干扰： 先用盐酸酸化，能防止Ag干扰，因为AgCl=AgCl。,bCO32、SO32干扰： 因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO42时，必须用酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)。例如：BaCO32H=H2OCO2Ba2。 所用钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO32、HSO3、SO2等会被溶液中的NO3氧化为SO42，从而得出错误的结论。,正确操作,【案例4】 (2010北京理综)用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( ),A上下移动中铜丝可控制SO2的量 B中选用品红溶液验证SO2的生成 C中选用NaOH溶液吸收多余的SO2 D为确认CuSO4生成，向中加水，观察颜色,【解析】 本题考查铜和浓硫酸反应的实验，意在考查考生对化学实验原理的分析能力。上下移动铜丝