高考化学 4.1 含硫化合物的性质和应用课件 苏教版.ppt

第一单元含硫化合物的性质和应用 三年10考高考指数 1 了解硫单质及其重要化合物的主要性质及应用 2 了解硫单质及其重要化合物对环境质量的影响 一 硫单质的主要性质及应用1 硫元素的存在形态 火山喷口附近或地壳的岩层里 化合态以 和 的形式存在 硫化物 硫酸盐 2 硫单质的物理性质 硫黄 黄色晶体 不溶 易溶 3 硫单质的化学性质 1 与金属反应 硫与铁反应 硫与铜反应 硫与变价金属反应生成 s fefes s 2cucu2s 低价金属硫化物 2 与非金属反应 硫与h2反应 s h2h2s 硫与o2反应 硫在空气中燃烧火焰颜色为 在氧气中燃烧火焰颜色为 s o2so2 淡蓝色 蓝紫色 二 二氧化硫和亚硫酸1 二氧化硫 1 so2的物理性质 无色 有刺激性气味的气体 有毒 密度比空气的大 易液化 易溶于水 2 so2的化学性质 酸性氧化物的通性a 通入石蕊试液中反应 so2 h2oh2so3 b 逐渐通入少量澄清石灰水中离子方程式 现象 还原性a 与o2反应 b 通入氯水中离子方程式 现象 c 能使酸性kmno4溶液褪色 so2 ca2 2oh caso3 h2o caso3 so2 h2o ca2 2hso3 先生成白色沉淀 后沉淀溶解 2so2 o22so3 so2 cl2 2h2o 2cl 4h so42 溶液颜色褪去 氧化性与硫化氢的反应为 so2 2h2s 3s 2h2o 漂白性通入品红溶液 一段时间后再加热 现象为 原理 与有色物质结合生成不稳定的无色物质 品红溶液先褪色 加热后又恢复原色 3 so2对大气的污染与防治 来源 化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼 危害 污染大气 危害人体健康 形成酸雨 ph小于 形成酸雨的反应过程 5 6 防治 开发新能源 燃煤除硫 处理工业废气 2 亚硫酸 h2so3h hso3 h2so3h2o so2 2h2so3 o2 2h2so4 h2so3 h2o2 h2so4 h2o h2so3 2h2s 3s 3h2o 三 硫酸的性质及其应用1 硫酸的物理性质 1 浓硫酸为无色 黏稠的油状液体 难挥发 能以任意比与水互溶 稀释浓硫酸的方法是 2 浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用 如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时 处理方法是 将浓硫酸沿器壁慢慢注 入水中并不断搅拌 立即用大量水冲洗 然后涂上3 5 的nahco3溶液 2 硫酸的化学性质 1 稀硫酸具有酸的通性 硫酸是一种二元强酸 在水溶液中的电离方程式为 能与酸碱指示剂 金属 碱性氧化物 碱 盐等物质发生反应 2 浓硫酸的三大特性 h2so4 2h so42 强氧化性a 钝化常温下浓硫酸能使铁 铝等金属表面形成一层 从而阻止浓硫酸与铁 铝继续反应 b 与除金 铂之外的大多数金属反应与铜反应 现象 致密的氧 化膜 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 产生有刺激性气味的无色气体 溶液稀释后呈蓝色 c 与非金属反应与碳反应 d 与还原性化合物 如h2s hbr等 反应如与hbr反应 2hbr h2so4 浓 br2 so2 2h2o 吸水性浓硫酸能吸收水分 可用作干燥剂 但不能干燥nh3等碱性气体和h2s hi hbr等还原性气体 c 2h2so4 浓 co2 2so2 2h2o 脱水性浓硫酸能将有机物中的氢 氧元素按水的组成比脱去 浓硫酸的脱水性在有机反应中有广泛的应用 如在实验室制取乙烯的反应中浓硫酸的作用是 催化剂和脱水剂 3 硫酸的用途 1 制取化肥 如磷肥 氮肥等 2 清除金属表面的氧化物 3 制取挥发性酸 4 用于精炼石油 制造炸药 农药等 5 是实验室里常用的试剂 4 接触法制硫酸 三 三 三 so3 h2o h2so4 5 几种重要的硫酸盐及用途 kal so4 2 12h2o feso4 7h2o cuso4 5h2o 四 硫的氧化物对大气的污染 化石燃料 金属矿石 酸雨 5 6 2so2 o22so3 so3 h2o h2so4 so2 h2oh2so3 2h2so3 o2 2h2so4 脱硫 化学方法 cao so2 caso3 2caso3 o2 2caso4 1 可用热水或者酒精洗涤附着在试管壁上的硫 分析 硫难溶于水 微溶于酒精 易溶于cs2 应该用cs2洗涤 2 将so2分别通入紫色石蕊试液 溴水 酸性kmno4溶液中 溶液都能褪色 均表现了so2的漂白性 分析 so2只能使石蕊试液变红 不能使之褪色 so2使溴水 酸性kmno4溶液褪色 均表现了so2的还原性 3 工业上用铝槽车装运浓硫酸是由于铝不与浓硫酸发生反应 分析 在常温下浓硫酸可使铝钝化 形成一层致密的氧化膜 阻止了反应继续进行 并非不反应 4 向一无色溶液中滴加bacl2溶液产生白色沉淀 再加稀硝酸沉淀不溶解 则溶液中一定含有so42 分析 溶液中含有ag 或so32 或sio32 也会产生同样的现象 5 浓硫酸使胆矾晶体变为白色粉末 表现了浓硫酸的吸水性 分析 胆矾中本来就含有水分子 故反应表现的是浓硫酸的吸水性 6 浓硫酸具有强氧化性 so2具有强还原性 所以浓硫酸不能干燥so2 分析 浓硫酸虽然具有强氧化性 但与so2不发生反应 因为h2so4与so2中s元素的价态相邻 不能发生氧化还原反应 所以能用浓硫酸干燥so2气体 so2与co2的性质比较和鉴别1 so2与co2性质的比较 无色 有刺激性气味 无色无味 易溶 常温常压下1 40 微溶 常温常压下1 1 通入澄清石灰水中 先生成沉淀 当气体过量时沉淀又溶解ca oh 2 so2 caso3 h2ocaso3 so2 h2o ca hso3 2 通入澄清石灰水中 先生成沉淀 当气体过量时沉淀又溶解ca oh 2 co2 caco3 h2ocaco3 co2 h2o ca hco3 2 so2 2h2s 3s 2h2o 能被酸性高锰酸钾 氧气 氯水 溴水 碘水等氧化剂氧化 无 能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色 无 形成酸雨 直接危害人体健康 引起温室效应 2 so2与co2的常用鉴别法 刺激性气味 无味 褪色 不褪色 褪色 不褪色 褪色 不褪色 高考警示钟 1 注意so2的漂白性和还原性的区别 so2使品红溶液褪色表现的是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 氯水 碘水褪色表现的是so2的还原性 加热后溶液颜色不复原 2 注意so2的氧化性的表现 so2通入氢硫酸 硫化钠溶液中都会出现浅黄色浑浊 表现了so2的氧化性 3 注意除去co2中的so2气体方法的选择 将co2和so2混合气体通过溴水 酸性高锰酸钾溶液或饱和nahco3溶液均能除去so2 但在检验浓硫酸与碳反应的产物时不可用饱和nahco3溶液来除去so2 因为nahco3与so2反应产生的co2会对实验造成干扰 典例1 下列实验中能证明某气体一定为so2的是 使澄清石灰水变浑浊 使湿润的蓝色石蕊试纸变红 使品红溶液褪色 通入足量naoh溶液中 再滴加bacl2溶液 有白色沉淀生成 该沉淀溶于稀盐酸 通入溴水中 能使溴水褪色 再滴加ba no3 2溶液有白色沉淀产生a 都能证明b 都不能证明c 均能证明d 只有 能证明 解题指南 解答本题应注意以下两点 1 so2与co2对应的水化物都是弱酸 碳酸和亚硫酸的钙盐和钡盐的溶解性也相似 2 要利用so2的还原性 且确保无其他气体干扰的性质来证明 解析 选d 二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊 酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 如hcl 有漂白性的气体也可以使品红褪色 如氯气 二氧化碳通入足量氢氧化钠中生成碳酸钠 再加入氯化钡也产生溶于稀盐酸的白色沉淀 so2与溴水反应的化学方程式为 so2 br2 2h2o 2hbr h2so4 再滴加ba no3 2溶液有白色沉淀产生 可证明有so42 生成 两种现象结合可以证明气体为so2 互动探究 1 下列实验能否证明通入的气体一定是so2 将气体通入bacl2溶液中无明显现象 再通入足量氨气后有白色沉淀生成 将气体通入bacl2溶液中无明显现象 再通入足量cl2或no2后均有白色沉淀生成 提示 不可以 因为通入的气体如果是co2也有相同的现象 可以证明 因为so2通入bacl2溶液中转化为h2so3 cl2或no2通入溶液后都会将h2so3氧化为h2so4 h2so4与bacl2反应生成baso4沉淀 无其他气体干扰 2 so2和co2共存时 如何检验so2和co2 提示 先用品红溶液检验so2 再用溴水或酸性高锰酸钾溶液除去so2 还要再用品红溶液检验so2是否除尽 最后再通过澄清石灰水检验co2 检验顺序不可颠倒 变式备选 用如图装置检验浓硫酸与木炭粉反应的产物 根据要求回答下列问题 1 简单且切实可行的检验装置的气密性的方法是 2 写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式 3 写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用 a中加入的试剂是 作用是 b中加入的试剂是 作用是 c中加入的试剂是 作用是 d中加入的试剂是 作用是 4 实验时 c中应观察到的现象是 解析 1 检验一整套装置的气密性常用加热看气泡 冷却看水柱的方法 不用用手捂热的方法 3 反应产物为so2 co2和h2o 水可以用无水硫酸铜检验 现象为由白色变为蓝色 并且必须放在第一个检验 因为以后装置中都是水溶液 不能证明水是不是反应产物 检验二氧化硫用品红溶液 吸收二氧化硫用酸性kmno4溶液 检验二氧化碳用澄清石灰水 在检验二氧化碳之前 必须除尽二氧化硫 因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊 4 由于图中只有三个洗气瓶 b用于检验so2 d用于检验co2 c的作用是既要除去so2还要能说明so2已经除尽 所以c中的现象是酸性高锰酸钾溶液不褪色 答案 1 按图连接好装置 在d瓶中加水至没过长导管 用小火加热烧瓶 导管口有气泡冒出 停止加热后 水会上升到导管里形成一段水柱 证明装置不漏气 2 2h2so4 浓 c2h2o 2so2 co2 3 无水硫酸铜检验h2o品红溶液检验so2酸性kmno4溶液除去so2并检验so2是否除尽澄清石灰水检验co2 4 酸性kmno4溶液的颜色不褪尽 或不褪色 或不褪成无色 浓硫酸与金属的反应及so42 的检验1 浓硫酸与金属的反应 1 钝化 常温下浓硫酸使fe al钝化 如加热或将浓硫酸稀释 则可以继续反应 2 与活泼金属 如zn 反应 开始产生so2 硫酸浓度变小后 产生h2 3 与不活泼金属 如cu 反应 开始产生so2 加热 浓度变小后 稀硫酸不再与cu反应 如1molcu与含2molh2so4的浓硫酸充分反应 生成的so2小于1mol 4 浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性 浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性 2 so42 的检验 1 若无ag so32 的干扰 检验方法是 先加bacl2或ba no3 2溶液 若产生白色沉淀 再加稀盐酸或稀硝酸 沉淀不溶解 则溶液中含有so42 2 若有ag 干扰 则选择ba no3 2溶液和稀硝酸 按照以上方法检验 3 若有so32 干扰 则选择bacl2溶液和稀盐酸 按照以上方法检验 4 若是未知溶液 检验的正确操作是 待测液取清液白色沉淀 即可确定是否存在so42 ag cl agcl 可排除ag 的干扰 so32 2h so2 h2o可排除so32 的干扰 co32 2h co2 h2o可排除co32 的干扰 盐酸酸化 bacl2溶液 拓展延伸 因浓度改变而导致反应改变或停止的常见情况 1 mno2与浓盐酸反应开始发生反应 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o 浓盐酸变为稀盐酸后反应停止 2 锌与浓硫酸反应开始发生反应 zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2o 浓硫酸变为稀硫酸后发生反应 zn h2so4 znso4 h2 3 铜与浓硫酸反应开始发生反应 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 浓硫酸变为稀硫酸后反应停止 4 铜与浓硝酸反应开始发生反应 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 浓硝酸变为稀硝酸后发生反应 3cu 8hno3 3cu no3 2 2no 4h2o 高考警示钟 1 注意 量变 引起的 质变 浓硫酸参加的反应 随着反应的进行 因水的生成和硫酸的消耗会造成硫酸浓度的减小进而引起 质变 如浓硫酸与zn cu的反应 铁和浓硫酸加热条件下 可发生反应 但产物决定于铁的量 铁不足生成fe3 铁过量生成fe2 2 注意工业上生产胆矾的方法 工业上生产胆矾时 一般不用铜和浓硫酸反应 而是先把铜在空气中灼烧后 再与稀硫酸反应 目的是节约原料和防止污染 3 检验so42 时 慎选酸化用酸 用于酸化的酸只能用稀盐酸 不能用稀硫酸或稀硝酸 若有so32 干扰 可溶性钡盐也不能选择ba no3 2 因为在酸性条件下 no3 会把so32 baso3等氧化为so42 和baso4而对检验造成干扰 典例2 某校化学课外活动小组的同学 在一次活动中做实验探究锌与浓硫酸反应的产物 有同学认为产生的气体除so2外 还可能有氢气 同学们为了检验他的判断是否正确 设计了如图所示的实验装置 其中 装置b中盛有浓硫酸 装置c中放置黑色cuo粉末 装置d中放置的是无水硫酸铜粉末 锌与浓硫酸共热时产生的气体为x 且该装置略去 试回答 1 a中加入的试剂可能是 作用是 e中加入的试剂是碱石灰 作用是 装置a b之间酸性高锰酸钾溶液的作用是 2 上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为 3 如果去掉装置b 还能否根据d中的现象判断气体x中是否有氢气 填 能 或 不能 原因是 4 可以证明气体x中含有氢气的实验现象是 c中 d中 解题指南 解答本题注意以下两点 1 浓硫酸与金属反应时 随着浓度的变化会发生不同的反应 2 证明某物质的存在时 应该用它的特殊性质且应排除各方面的干扰 解析 1 证明so2的存在应用品红溶液 故a中试剂为品红溶液 酸性kmno4溶液的作用是除去so2 d的作用是证明有h2o产生 e中碱石灰的作用是防止空气中的h2o g 进入d中干扰检验 2 zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2o 3 b中浓硫酸的作用是除去气体中的水蒸气 若去掉 则d中现象就无法说明有无h2产生 4 c中黑色粉末 cuo 变成红色物质 d中白色粉末变为蓝色 证明有h2生成 答案 1 品红溶液检验气体x中是否含有so2防止空气中的水蒸气进入d中干扰检验除去气体x中的so2 2 zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2o 3 不能经酸性高锰酸钾溶液洗气后的气体中含有水蒸气 会干扰氢气的检验 4 黑色粉末 cuo 变成红色物质白色粉末变为蓝色 技巧点拨 物质检验时干扰杂质的排除在进行物质检验的实验时 必须要注意排除杂质的干扰 而明确存在哪些杂质 杂质对实验会产生怎样的干扰是解决问题的关键 杂质的主要来源有 1 气体制备装置 如用mno2和浓盐酸制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气 2 性质实验装置 包括性质实验装置中反应新生成的物质 过量的反应物或从溶液中带出的水蒸气等 3 外界环境 如空气中的水蒸气和co2会对某些实验造成干扰 需要在装置后方设置吸收装置以排除干扰 实验探究2 假设验证法解答性质探索型实验题 典例 2011 北京高考 t27 甲 乙两同学为探究so2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色baso3沉淀 用如图所示装置进行实验 夹持装置和a中加热装置已略 气密性已检验 实验操作和现象 1 a中反应的化学方程式是 2 c中白色沉淀是 该沉淀的生成表明so2具有 性 3 c中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 4 分析b中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因 甲认为是空气参与反应 乙认为是白雾参与反应 为证实各自的观点 在原实验基础上 甲在原有操作之前增加一步操作 该操作是 乙在a b间增加洗气瓶d d中盛放的试剂是 进行实验 b中现象 检验白色沉淀 发现均不溶于稀盐酸 结合离子方程式解释实验现象异同的原因 5 合并 4 中两同学的方案进行实验 b中无沉淀生成 而c中产生白色沉淀 由此得出的结论是 精讲精析 1 解题关键点 1 要明确实验目的和反应原理 明确各装置的作用 a是制备so2的装置 反应过程中会有硫酸酸雾产生 b c是检验so2与盐溶液反应的装置 2 明确baso3和baso4性质的异同 二者都是白色沉淀 baso3能溶于强酸且能被氧化剂如氧气氧化 baso4难溶于强酸 3 明确bacl2溶液和ba no3 2溶液的异同 二者都是可溶性钡的强酸盐溶液 而ba no3 2溶液在酸性条件下有较强的氧化性 h no3 2 解题疑惑点 1 a中白雾 酸雾 成分和c中液面上方颜色变化的原因由题给实验目的和实验现象可知 a中发生反应的化学方程式为 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 则a中白雾可能含有so3或h2so4小液滴 结合b中白色沉淀不溶于稀盐酸 可知该白色沉淀为baso4 可以反过来验证白雾的成分 c装置中液面上方生成浅棕色气体 是因为so2气体和酸雾进入c后 还原性的so2与c中硝酸 h no3 反应 no3 被还原生成的no遇o2生成了红棕色的no2 化学方程式是2no o2 2no2 so2被氧化后与溶液反应生成白色沉淀baso4 2 甲 乙两实验的目的和生成的白色沉淀 baso4 的量不同的原因甲同学改进实验的目的是为了排除装置内空气 o2 对实验结果的影响 可以在cu与浓硫酸反应前先通一会儿n2 乙同学改进实验的目的是为除去白雾或so2中的so3 可在a b间增加一个盛放饱和nahso3溶液的洗气瓶 在甲 乙两同学的实验中 b中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀 说明该白色沉淀都是baso4 因为甲同学只排除了装置内的空气 o2 而没有排除白雾的干扰 故生成baso4沉淀的离子方程式为so42 ba2 baso4 乙同学只排除了白雾的干扰而没有排除空气的干扰 其生成baso4沉淀的离子方程式为2ba2 2so2 o2 2h2o 2baso4 4h 甲 乙生成沉淀量不同的原因是白雾的量远多于装置中o2的量 3 合并甲 乙两同学的实验如何能验证so2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成baso3沉淀 合并甲 乙两同学的方案进行实验时 确保了进入b c装置中的气体只有so2 既没有酸雾的干扰 也没有o2的影响 结果b中无沉淀生成 c中产生白色沉淀 说明so2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成baso3沉淀 参考答案 1 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o 2 baso4还原 3 2no o2 2no2 4 通n2一段时间 排除装置中的空气饱和nahso3溶液 甲 so42 ba2 baso4 乙 2ba2 2so2 o2 2h2o 2baso4 4h 白雾的量远多于装置中o2的量 5 so2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成baso3沉淀 探索型实验类试题已经成为高考化学实验试题的热点之一 解决本类题目要注意以下几点 1 明确试题特点是正确解题的前提该类试题特点是给出某些陌生的物质或反应原理 或者提供多个可能的角度 要求学生运用实验手段 通过分析现象或数据 从而得出实验结论 一般流程为 提出假设 设计实验探索 得出结论 总结规律 2 熟悉本类实验设计应遵循的原则是正确解题的依据 1 科学性的原则 所设计的实验应该符合科学原理 不能凭空捏造 要分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质 2 对照性的原则 要设计一个对照性的实验 要想这个实验更能够说明问题 一定要有正反两个方面的实验 3 等量性的原则 所设计的实验中的平行反应 试剂的取用应该是等量的 4 单因子变量原则 对某个实验的影响 会有很多的因素 设计实验时要人为控制条件 使众多变量中 只能有一个因素是变量 其余几个是一样的 3 抓住异同善于抓住实验中实验原理的异同 特殊现象的异同 不同实验药品的异同等 从对比中找差异是解决问题的关键 这类实验方案设计过程重在分析比较 操作中的现象是对方案设计合理与否的检验以及探究性结论得出的重要依据 所以一定要做到效果鲜明 操作简便 1 目前 安全生产和食品 药品安全受到人们的高度重视 下列有关说法不正确的是 a 检查病人胃病所用的钡餐 只能用baso4 不可以用baco3b 为了使馒头 银耳等洁白 卖相好 可以用点燃硫黄法熏蒸它们c 可以用so2来漂白纸浆 毛 丝 草帽辫等d 硫黄 温泉可以医治皮肤病 解析 选b baco3易与胃酸反应生成bacl2 bacl2是重金属盐 能使蛋白质变性而使人中毒 a正确 不能用so2熏蒸食品 食用用so2熏蒸的食品 对人体的肝 肾脏等有严重损害 b错误 可以用so2来漂白纸浆 毛 丝 草帽辫等 c正确 含硫量较高的温泉能医治皮肤病 d正确 2 以下关于硫及其化合物的说法错误的是 a 硫元素在自然界中既有游离态 又有化合态b 浓硫酸有强氧化性 常温下能与cu发生剧烈反应c 浓硫酸不可用来干燥h2s气体 因其具有强氧化性d so2 so3都为酸性氧化物 都可与水反应生成相应的酸 解析 选b 游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 a正确 浓硫酸与铜反应需要加热 b错误 浓硫酸可以将h2s氧化 c正确 so2 so3都为酸性氧化物 与水反应生成h2so3 h2so4 d正确 3 浓硫酸有许多重要的性质 在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是 a 酸性b 脱水性c 强氧化性d 吸水性 解析 选a 浓硫酸在与含有水分的蔗糖作用过