人教版必修1 第4章第3节 硫和氮的氧化物——硫及其氧化物、硫酸 学案.doc

第3节 硫和氮的氧化物硫及其氧化物、硫酸1了解大气污染的主要气体、原因及影响程度和解决措施。2掌握二氧化硫的性质，包括氧化性、还原性和漂白性。3了解硫元素的存在形式，以及硫单质的性质。4了解三氧化硫和硫酸的性质知识点一. 硫单质1硫在自然界中的的存在。 游离态的硫：存在于火山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。如硫铁矿（fes2）、黄铜矿（cufes2）、石膏（caso42h2o）等。硫还存在于石油、天然气、煤等化石燃料中。 2硫的物理性质。单质硫的颜色是黄色，非常脆，容易粉碎；熔点比较低，稍微受热，就会熔化成液体；硫蒸气的颜色也是黄色；硫单质的溶解性比较特殊：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（cs2是一种有机物）。3硫的化学性质由于硫原子最外层有6个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为2，0，4，6，以下是常见的硫化物。化合价-20+4+6物质类别fes、na2s、hgs、h2s sso2、h2so3、na2so3、nahso3 so3、h2so4、nahso4、na2so4 可见，硫单质的处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。 氧化性：与绝大多数金属反应fe+sfes 2cu+scu2s (与变价金属生成低价金属)2na+s=na2s (研磨会引起轻微爆炸)hg+s=hgs (除去有毒的hg的方法)与非金属反应：h2+sh2s （h2s是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。） 还原性：与氧气发生反应硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。化学方程式：s+o2so2 自身氧化还原反应3s+6naoh=2na2s+na2so3 +3h2o 知识点二. so2的性质（一）二氧化硫的物理性质状态：气体颜色：无色气味：有刺激性沸点：10毒性：有毒密度：比空气大 溶解度：易溶于水 在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的so2 。 （二）二氧化硫的化学性质从物质分类角度入手，so2是一种重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。 1与co2相似, so2具有酸性氧化物的通性（1）与h2o反应：so2+h2o h2so3（亚硫酸，二元中强酸，只能存在于水中）（2）与碱反应：so2+2naoh=na2so3+h2o so2naoh=nahso3 （so2+2naoh=na2so3+h2o na2so3+so2+h2o=2nahso3） so2+ca(oh)2=caso3+h2o so2+ caso3+h2o=ca(hso3)2（co2, so2均可使澄清石灰水变浑浊）（3）与碱性氧化物的作用 so2+na2ona2so3（4）与酸碱指示剂反应 能使石蕊试液变红色（5）与某些盐反应 so2+2nahco3=na2so3+h2o+2co2（亚硫酸酸性强于碳酸） na2so3+so2+h2o=2nahso3 2so2具有氧化性和还原性so2中的s元素化合价为+4价，处于中间价态，既有氧化性、也有还原性，但以还原性为主。氧化性：还原性：so2x22h2o=h2so42hx（ x2 ： cl2 、 br2 、 i2 ）5so2+2kmno4+2h2o=k2so4+2mnso4+2h2so4so2+2fecl3+2h2o=h2so4+2fecl2+2hclso2可以被h2o2、na2o2、hno3、o3等多种强氧化剂所氧化3so2的特性：漂白性so2可以与有色的有机物生成不稳定的无色化合物，受热又可以分解得到原物质，因此so2漂白作用不持久。（三）so2的污染酸雨：空气中sox和nox随雨水下降成为酸雨，ph5.6知识点三. so2制备、鉴定、干燥、除杂、用途1so2制备反应原理：na2so3+h2so4=na2so4+so2+h2o说明：此反应是应用强酸制弱酸，但由于so2易溶于水（140），所以na2so3应选用固体，而h2so4宜选用较浓的溶液。 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶来源:收集方法：向上排空气法或排饱和nahso3溶液2so2的鉴定：通入品红溶液褪色，加热后又恢复原色。湿润的蓝色石蕊试纸-变红。3so2的干燥：浓h2so4。4吸收so2尾气：可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。5so2的用途：制h2so4、漂白剂、杀菌、消毒。知识点四. so31物理性质：三氧化硫又名硫酸酐，是一种无色易挥发的固体，熔点16.83 oc，沸点44.8 oc。2化学性质：是h2so4的酸酐；s元素为+6价，处于最高价态，只有氧化性。与水反应，放热： so3 + h2o = h2so4cao + so3= caso4 ca(oh)2 + so3 = caso4 + h2o 3工业上制取硫酸的原理：sso2so3h2so4 so3 + h2o= h2so4知识点五. so2与co2性质对比so2co2元素化合价+4（中间价态）+4（最高正价）物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒溶解性易溶（体积比140）可溶（体积比11）化学性质与水的反应so2+h2oh2so3co2+h2oh2co3与碱的反应ca(oh)2+so2=caso3+h2ocaso3+so2+h2o=ca(hso3)2ca(oh)2+co2=caco3+h2ocaco3+co2+h2o=ca(hco3)2与碱性氧化物反应so2+cao=caso3co2+cao=caco3与nahco3溶液反应不反应弱氧化性so2+2h2s=3s+2h2oco2+c2co还原性二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性有，不稳定无对环境的影响形成酸雨引起温室反应鉴别利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰钾溶液或溴水看是否褪色鉴别利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别知识点六. 硫酸1硫酸的物理性质纯硫酸是无色油状的液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出大量的热。2硫酸的化学性质（1）. 吸水性：h2so4nh2oh2so4nh2o注意“水”可以是混合气体中的水蒸气，也可以是结晶水合物中的结晶水！（浓h2so42）. 脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的h、o元素按h2o的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子。如：c12h22o11(蔗糖)12c11h2o，所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。如果皮肤上不慎沾上浓硫酸，正确的处理方法是。3. 强氧化性：a冷的浓硫酸使fe、al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。b活泼性在h以后的金属也能反应（pt、au除外） cu+h2so4(浓)=cuso4+so2+2h2oc与非金属反应：c+2h2so4(浓)=co2+2so2+2h2od 能与其他还原性物质反应类型一：so2的化学性质例1下列说法正确的是（ ）。 aso2能使kmno4水溶液褪色 b可以用澄清石灰水鉴别so2和co2 c硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成so3d少量so2通过浓的cacl2溶液能生成白色沉淀解析: so2中硫为+4价，具有还原性，在水溶液中so2可以将氧化剂kmno4还原而使溶液褪色，a对；so2通入澄清的石灰水跟co2通入澄清石灰水反应现象类似，b错；通常情况下，so2很难被氧气氧化，只有在一定温度和催化剂存在的条件下才反应生成so3，且是可逆反应，c错；so2的水化物是h2so3，h2so3的酸性比盐酸弱，d项不能生成白色沉淀，d错。答案: a例2. 能鉴别co2和so2的试剂是 a品红溶液 b澄清石灰水 c紫色石蕊试液 d氯化钡溶液和氯水混合液 解析: co2与so2溶于水可得碳酸和亚硫酸，均可电离出氢离子，均可使紫色石蕊试剂变红。它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀，且过量后均可溶解。co2与so2在还原性方面不同。so2具有还原性，在水溶液中可以被氯单质氧化生成硫酸根离子而与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀，而co2不能。so2有漂白性，co2没有，答案选ad。 答案: ad例3. 有一瓶无色气体可能有h2s、co2、hbr、hcl、so2中的一种或几种（h2s具有还原性，与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质），将其通入氯水，得无色透明溶液。把所得溶液分两份：一份加入用盐酸酸化的bacl2溶液出现白色沉淀；另一份加入用hno3酸化的agno3溶液也有白色沉淀生成。从实验可知，原气体中肯定有_；肯定没有_；不能肯定是否有_。 解析: 通入氯水得透明的无色溶液，肯定没有h2s、hbr。若有hbr，则反应生成br2溶液呈现橙色，如有h2s溶液将出现浑浊。加入酸化的bacl2有白色沉淀，溶液中肯定有so42离子，则原气体中肯定有so2存在。so2+cl2+2h2o=2hcl+h2so4。加入酸化的agno3溶液出现白色沉淀，可以肯定溶液中有cl-，但不能因此而断定有hcl的存在，因为氯水中也有cl-。综上所述，气体中肯定含有so2；没有h2s、hbr；不能确定的有co2和hcl。答案: 原气体中肯定含有so2；没有h2s、hbr；不能确定的有co2和hcl。类型二. 二氧化硫的制取 例4. 下图是实验室制取so2并验证so2的某些性质的装置图，试回答： （1）在中发生的化学反应方程式为_。 （2）中的实验现象为石蕊试液_，此实验证明so2是_气体。 （3）中的品红溶液_，证明so2有_。 （4）中的实验现象是_，证明so2有_性。 （5）中的实验现象是_，证明so2有_性。 （6）的作用是_，反应的化学方程式为_。解析: 本题综合考查了so2的性质：so2有毒，所以多余的so2必须进行尾气吸收；so2具有酸性氧化物的通性，能使石蕊试液变红；so2有漂白性，使品红褪色，但不能漂白酸碱指示剂；so2具有氧化性、还原性等。答案:（1）na2so3+h2so4=na2so4+h2o+so2 （2）变红 酸性 （3）褪色 漂白性 （4）变浑浊 氧化 （5）褪色 还原 （6）吸收多余的so2，防止污染空气 so2+2naoh=na2so3+h2o基础演练一填空题1下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是()活性炭氯水二氧化硫臭氧过氧化钠双氧水abcd2化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的情况。下列反应中属于这种情况的是()a过量的mno2与浓盐酸反应b过量的zn与18 mol/l的硫酸反应c过量的br2与fei2反应d过量的h2与n2在催化剂存在下反应3以下关于硫及其化合物说法错误的是()a硫元素在自然界中既有游离态，又有化合态b检查病人胃病所用的钡餐，既可以用baso4，也可以用baco3c浓硫酸不可用来干燥h2s气体，因其具有强氧化性dso2、so3都为酸性氧化物，都可与水反应生成相应酸4根据下列物质的化学性质，判断其应用错误的是()a酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒bcao能与so2反应，可作工业废气的脱硫剂c明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂d镧镍合金能大量吸收h2形成金属氢化物，可作储氢材料5如图，利用培养皿探究so2的性质。实验时向na2so3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是()选项实验现象解释abacl2溶液变浑浊so2与bacl2溶液反应产生了baso3沉淀bna2s溶液变浑浊so2与na2s溶液反应产生了s单质ckmno4溶液褪色so2具有还原性d品红溶液褪色so2具有漂白性6溶液乙褪色，下列说法正确的是()a气体甲一定具有漂白性b溶液乙褪色后，不可能再恢复原来的颜色c气体甲溶于溶液乙中，一定不发生化学反应d气体甲可能被溶液乙中的某些离子氧化7so2是常见的大气污染物之一，下列措施中能够减少so2排放量的是()用天然气代替煤炭作民用燃料使用水煤气或干馏煤气作燃料硫酸厂使用v2o15作催化剂，加快so2的转化速率将块状煤粉碎，提高其燃烧效率在煤中加入生石灰后燃用循环处理吸收塔放出的尾气abcd8用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是()a检验试液中的so：试液无沉淀白色沉淀b检验试液中的so：试液无沉淀白色沉淀c检验试液中的i：试液深黄色溶液深黄色溶液d检验试液中的co：试液白色沉淀沉淀溶解9对某酸性溶液(可能含有br、so、h2so3、nh)，分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略呈黄色，再加入bacl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是()abr bso ch2so3 dnh10宁夏的硒砂瓜现今已享誉区内外，西瓜富含硒元素，有延年益寿、抗衰老、抗癌作用，因之得名“硒砂瓜”。二氧化硒(se)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓hno3或浓h2so4反应生成seo2以回收se。在回收过程当中涉及到如下化学反应：seo24ki4hno3se2i24kno32h2o；se2h2so4(浓)2so2seo22h2o。下列有关叙述正确的是()aseo2、h2so4(浓)、i2的氧化性由强到弱的顺序是h2so4(浓)seo2i2b中se是氧化产物，i2是还原产物c反应中ki是氧化剂，seo2是还原剂d反应中每有0.6 mol i2生成，转移电子数目为2.4na二填空题11.用如下装置可以完成一系列实验(图中夹持装置已略去)。abc若在装置a中选用浓硫酸和亚硫酸钠固体制取so2气体(根据需要可以加热)，并通过装置b完成表中所设计实验，请填写表中空白：b中棉花的位置所蘸试剂石蕊试液品红溶液淀粉和碘水混合液氢硫酸现象褪色浅黄色体现so2的性质12.下列ai九种物质之间的转化关系如图所示，其中部分生成物或反应条件已略去。已知a在常温下为黑色固体单质，常温下c、e、f都是无色气体。请回答下列问题：(1)c的固体名称_，f的化学式是_。(2)a与b反应的化学方程式是_。(3)g与h反应的离子方程式是_；e转变为h和i的离子方程式是_。巩固提高一选择题1.下列物质中，不能由单质直接化合生成的是( )cus fes so23 h2s fecl2a. b.c. d.全部2.下列推断合理的是( )a.明矾kal（so4）212h2o在水中能形成al(oh)3胶体，可用作净水剂b.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应c.浓h2so4有强氧化性，常温下能与cu发生剧烈反应d.将so2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将so2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色3.能与so2气体反应，但无沉淀产生的是( )溴水 ba(oh)2溶液 石灰水 na2co3溶液稀h2so4 h2s溶液 na2so3溶液a.只有 b.c. d.4.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )5.硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙变成丙。在丙里加入na2s生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是( )a.so3 h2so4 h2so3 h2s sb.so2 h2so3 h2so4 so2 so3c.so3 h2so4 h2so3 so2 na2s2o3d.so2 h2so3 h2so4 h2s s6.有一瓶无色气体，可能含有h2s、co2、hbr、hcl、so2中的一种或几种。向其中加入过量氯水，得到透明溶液，把溶液分成两份。向其中一份中加入盐酸酸化的bacl2溶液，出现白色沉淀；向另一份中加入硝酸酸化的agno3溶液，也有白色沉淀。则下列结论正确的是( )a.原气体中肯定有so2b.原气体中肯定有h2s和hbrc.原气体中肯定有so2和hcld.原气体中肯定没有co27.下列过程中，最终的白色沉淀不一定是baso4的是( )a.无色溶液白色沉淀b.ba（no3）2溶液 白色沉淀c.fe（no3）2溶液 白色沉淀d.无色溶液白色沉淀白色沉淀8.标准状况下，某同学向100 ml h2s饱和溶液中通入so2，所得溶液ph变化如下图所示。下列分析中，正确的是( )a.ab段反应是：so2+2h2s=3s+2h2ob.亚硫酸是比氢硫酸更弱的酸c.原h2s溶液的物质的量浓度为0.10 mol-1ld.b点对应的溶液导电性最强二填空题9.某化学兴趣小组选用下列实验装置测定工业原料气（含so2、n2、o2）中so2的含量。（1）若原料气从左向右流向时，上述装置组装连接的顺序是：原料气_（填a、b、c、d、e）。（2）装置中发生反应的离子方程式为_ ；当装置中出现_（填现象）时，立即停止通气。（3）你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是_。（填编号）a.酸性kmno4溶液 b.naoh溶液 c.溴水 d.氨水（4）若碘溶液的浓度为0.05 mol/l，体积为20 ml,收集到的n2与o2的体积为297.6 ml（已折算为标准状况下的体积），so2的体积分数为_。10.市面上一些很白的粉条，可能是经过so2漂白的食品，这种粉条食用后对人体有危害。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对疑似用so2漂白的粉条中残留的so2含量进行研究：实验课题：粉条中残留so2的定量测定实验原理：5so2+2kmno4+2h2o=2mnso4+k2so4+2h2so42kmno4+5na2so3+3h2so4=2mnso4+k2so4+5na2so4+3h2o操作流程：安装蒸馏、吸收装置so2的产生与吸收转移褪色na2so3标准溶液滴定实验装置： c中盛有200 g粉条；d、e、f各盛装100 ml浓度为10010-3mol/l的kmno4溶液（h2so4酸化）。请回答下列有关问题：（1）实验时要对c装置进行加热，其目的是_。（2）检查上述装置气密性的方法是_ 。（3）实验过程中，用抽气泵抽气的目的是_。（4）a中盛装kmno4溶液是为了除去空气中可能含有的_；b中盛装碱性焦性没食子酸溶液的作用是_；如去除b装置，则实验中测得的so2含量将_。（5）收集d、e、f所得吸收液，并洗涤d、e、f，将吸收液、洗涤液一并置于锥形瓶中，加水稀释至25 ml，用浓度为510-4mol/l na2so3标准溶液滴定剩余的kmno4溶液，消耗na2so3标准溶液1100 ml，则该粉条中硫化物（以so2计）的含量为_mg/kg.一选择题1为了除去co2气体中的so2气体，下列对于仪器和药品的组合中合理的是（ ）。 仪器：洗气瓶 干燥管 药品：生石灰 苏打溶液 小苏打溶液 a b c d2高温下硫酸亚铁发生如下反应：2feso4fe2o3+so2+so3，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是（ ）。 abaso3和baso4 bbas cbaso3 dbaso43下列各反应不属于可逆反应的是（ ）。 aso2与h2o反应生成h2so3 bh2o分解生成h2和o2 cso2和o2反应生成so3 dh2与i2反应生成hi4向fecl3和bacl2的酸性混合溶液中通入so2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是（ ）abaso4 bfes cbaso3 ds5向bacl2溶液中通入so2至饱和，此过程看不到明显变化。再向溶液中加入一种物质，溶液变混浊。加入的这种物质不可能是（ ）afecl3溶液 balcl3溶液 cna2s溶液 dagno3溶液6下列溶液中通入so2一定不会产生沉淀的是a ba(oh)2 b ba(no3)2 c na2s d bacl27检验未知溶液中是否含有so42-，下列操作中最合理的是（ ）a加入硝酸酸化的硝酸钡溶液 b先加硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液c加盐酸酸化了的bacl2溶液 d先加盐酸酸化，再加入bacl2溶液8下列有关物质检验的实验结论正确的是选项实 验 操 作 及 现 象实 验 结 论a向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有so42b向某溶液中加入2滴kscn溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有fe2c将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色该气体一定是so2d将少量某物质的溶液滴加到盐酸中，有气体放出，可使澄清石灰水浑浊该物质一定是碳酸盐二填空题9甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果都认为自己的试样(无色溶液)中含有so。甲的实验为：(1)乙认为甲的实验不严谨，因为试样a中若含有_(仅填一种)，也会有此现象。乙的实验为：(2)丙认为乙的实验也不严谨，因为试样b中若含有_(仅填一种)，也会有此现象。丙的实验为：若丙方案合理，则回答：(3)其中试剂是_，现象是_；试剂是_，现象是_。(若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填)10某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。实验中甲同学将a g cu片和12 ml 18 moll1浓h2so4放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的h2so4和cu剩余。请回答下列问题：(1)请写出cu与浓h2so4反应的化学方程式：_。(2)装置d内盛品红溶液，当c中气体集满后，d中有可能观察到的现象是_。实验装置d有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决(实验用品自选)_。(3)装置b的作用是贮存多余的气体。当d处有明显现象后，关闭旋塞k，移去酒精灯，但由于余热的作用，a处仍有气体产生，此时b装置中的现象是_。(4)f中应放置的液体是_(填字母)。a饱和na2so3溶液b酸性kmno4溶液c浓溴水d饱和nahso3溶液(5)为什么有一定量的余酸，但未能使cu完全溶解，你认为原因是_。(6)下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_(填序号)。afe粉bbacl2溶液cagdna2co3溶液(7)甲同学向a中反应后的溶液中通入一种气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是_(填名称)，反应方程式是_。1检验so2中是否混有co2气体，可采用的方法是（ ）。a通过品红溶液 b先通过naoh溶液，再通入澄清石灰水c通过澄清石灰水 d先通过kmno4酸性溶液，再通过澄清石灰水2下列实验最终能看到白色沉淀的是（ ）。aco2和so2气体通入cacl2溶液b过量co2通入澄清的石灰水c过量co2通入ba(oh)2溶液d过量so3通入ba(oh)2溶液3下列关于cl2和so2性质的叙述正确的是（ ）。a相同条件下，cl2比so2更易溶于水b在一定条件下，so2比cl2更易液化c常温下，等体积的cl2和so2混合气体通入bacl2溶液时，无明显现象d等体积的cl2和so2分别通入含石蕊的水中，溶液的紫色立即褪去4下列说法正确的是a二氧化硫通入石蕊试液中，溶液先变红，后褪色b少量二氧化硫通入漂白粉溶液中的化学方程式：so2+h2o+ca(clo)2=caso3+2hclo c亚硫酸钠溶液使溴水褪色的离子方程式：so32+h2o+br2=so42+2h+2br d亚硫酸钠溶液中加入硝酸的离子方程式：so32+2h+= so2+h2o5下列说法正确的是（ ）aso2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bso2、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dso2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6能实现下列物质间直接转化的元素