《3、硫的转化》教学设计(安徽省县级优课)-化学教案

课题：硫的转化课型：复习课教学模式：分析、归纳、合作交流教学手段：多媒体辅助教学教学目标：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3、了解浓硫酸的物理性质和化学性质。4、掌握硫酸根离子和亚硫酸根离子的检验。5、了解硫的氧化物对大气的污染及其防治。知识梳理：一、硫单质(俗称硫黄)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 。常见的硫单质的同素异形体有 。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．用途硫单质是生产 ，制造 等。思考：1．你能从哪些实例推知氧化性：Cl2>S?[提示](1)与变价金属反应。Cl2与变价金属反应生成高价态化合物，S与变价金属反应生成价低态化合物；(2)氢化物的稳定性：HCl>H2S；(3)置换反应H2S＋Cl2===2HCl＋S↓；(4)最高价含氧酸的酸性：HClO4>H2SO4等。2、内壁粘有硫单质的试管如何除去？知识拓展1、内壁粘有硫单质的试管可以用CS2或NaOH溶液洗涤。S与Hg在常温下就能进行，且能使Hg显高价。利用Hg和S的反应可以消除温度计、气压计、血压计等被打破后汞的毒害，所以，汞不慎洒落在地面上，要立即打开门窗通风，并尽量设法收集起来，残余的部分，可覆灭盖硫粉处理，以免汞蒸气中毒。【例1】下列关于硫的叙述不正确的是（）可用热碱清洗试管内壁附着的硫B、硫与金属反应时，硫作氧化剂C、硫与铁在加热条件下可发生反应生成Fe2SD、硫与非金属反应时，硫既可能作氧化剂也可能作还原剂【解析】本题考查硫的物理性质和化学性质。答案选C.因为硫与铁反应生成FeS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(1∶40)。(2)化学性质①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：_______________________。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___________________。②还原性O2、氯水、溴水等均可将SO2氧化，化学方程式分别为_______________________，________________________________，________________________________。③氧化性如与H2S反应的化学方程式为__________。④漂白性能使品红溶液等有机色质退色，但加热后，溶液又恢复为红色。(3)用途：漂白、制硫酸等。(4)．实验室制法Na2SO3＋H2SO4(1:1)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O思考：1、有两瓶分别经过Cl2和SO2漂白的品红溶液，如何通过简单实验鉴别？2、如何检验SO2和CO2混合气体中CO2气体？2．三氧化硫(1)物理性质：在标准状况下，三氧化硫为__色，易挥发的晶体。(2)化学性质：SO3具有酸性氧化物的通性，反应的化学方程式分别为：①与H2O反应：__________(放出大量的热)。②与碱性氧化物(如CaO)反应：___________。③与碱(如NaOH)反应：______________。(3)用途：________。【例2】)(2010·课标全国，27)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________________、________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________；(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(4)尾气可采用________溶液吸收。解析：第(2)问向Na2S溶液中通入SO2，最终生成了S单质，S为不溶于水的黄色固体。第(3)问要注意关闭分液漏斗旋塞，不再产生SO2后再加热。答案：(1)蒸馏烧瓶Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O(2)溶液由紫红色变为无色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(3)品红溶液退色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH三、硫酸1．物理性质挥发性： ；溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出 ；浓H2SO4稀释的方法是： 。要点精讲：纯H2SO4是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度大于水，溶解于水时放出大量的热。稀释浓硫酸时，一定要将浓硫酸加入水中，并用玻璃棒不断搅拌。2.化学性质（1）稀H2SO4具有酸的通性。（2）浓H2SO4的特性：思考探究：1.浓硫酸与碳反应、与铜反应分别表现什么性质？2.含2molH2SO4的浓硫酸与足量的铜反应能生成标况下22.4LSO2的气体吗？3.浓硫酸具有强氧化性，足量锌与浓硫酸反应，生成的气体是什么？原因是什么？要点精讲：1.在反应Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up15(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，由H2SO4→SO2知，浓H2SO4表现了氧化性，又由H2SO4→CuSO4知，浓H2SO4同时体现了酸性；而在反应C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up15(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中，由于H2SO4全部被还原为SO2，只体现了浓H2SO4的强氧化性。因为浓H2SO4与SO2中硫价态紧邻，二者不能发生氧化还原反应，故可以干燥SO2。2.硫酸跟金属反应的一般规律(1)稀硫酸跟金属活动顺序中氢前面的金属反应放出H2，跟氢后面的金属不反应。(2)在常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时却剧烈地反应。钝化不等于没有发生化学反应，而是金属表面被氧化为致密的氧化物薄膜后，薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。(3)Au、Pt与浓、稀硫酸均不发生反应。(4)除Au、Pt之外的大部分金属，在加热的条件下均能跟浓硫酸发生反应，但不放出H2。浓硫酸的还原产物一般是SO2，被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的1/2。反应变稀后与不活泼金属不反应。3．SO42－的检验(1)检验SO42－时要防止其他离子的干扰①Ag＋干扰先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。②CO32－、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，必须用盐酸酸化(不能用HNO3、H2SO4酸化)。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。达标训练：基础达标：1．下列物质能使品红溶液退色，且退色原理基本相同的是()①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水A．①②④B．②③⑤C．②④⑤⑥D．③④⑥解析：因物质本身具有强氧化性而使有色物质退色的有②、④、⑤、⑥。答案：C2．(2010·北京，9)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①中铜丝可控制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色解析：注意审题“……过量浓硫酸”，所以向①中加水可能发生危险，应待反应液冷却后，慢慢倒入盛水的小烧杯中，并不断搅拌，观察颜色。答案：D3．下列实验报告记录的实验现象正确的是()实验记录A无色无色无现象无色沉淀B红色无色白色沉淀白色沉淀C红色无色无色溶液白色沉淀D无色无色无色溶液无色沉淀解析：二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红，但是不能使其退色；二氧化硫能使品红溶液退色；二氧化硫通入到Ba(NO3)2溶液中，可以被氧化成SOeq\o\al(2－,4)，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀；通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中，先生成SOeq\o\al(2－,3)，而后生成BaSO3白色沉淀。答案：B4．下列关于二氧化硫性质的说法正确的是()A．氯水中通入一定量二氧化硫气体可增强氯水的漂白性B．含有酚酞的氢氧化钠溶液中通入二氧化硫气体，溶液变无色，说明二氧化硫具有漂白性C．二氧化硫既可被氧化也可被还原D．紫色石蕊试液中通入二氧化硫，溶液先变红后退色解析：氯水中通入二氧化硫气体时，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，减弱了氯水的漂白性；二氧化硫与含有酚酞的氢氧化钠溶液反应而使溶液退色表现为酸性氧化物的性质；二氧化硫溶于水所得溶液显酸性，因此可使紫色石蕊试液变红色，但不能使之退色。答案：C能力提升：5．(13分)(2010·福建，25)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：【探究一】(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是________________________________________________________________________。(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热体Y。①甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用________(选填序号)。a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性KMnO4溶液②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O=2HBr＋H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2【探究二】分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)：(3)装置B中试剂的作用是________。(4)认为气体Y中还含有Q的理由是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于________(选填序号)。a．A之前b．A－B间c．B－C间d．C－D间(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是________________________________________________________________________。(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28mLH2)，除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：探究一：(2)①Fe2＋能被酸性KMnO4氧化，MnOeq\o\al(－,4)的紫色会变浅或消失；②中2.33gBaSO4为0.01mol，即336mL气体中含SO20.01mol(224mL)，所以Y中SO2的体积分数为66.7%。探究二：因铁钉是一种碳素钢，含有碳元素，当铁钉被浓硫酸溶解时，碳也可能被氧化成二氧化碳，故Q是二氧化碳气体。答案：(1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案)(2)①d②66.7%(或其他合理答案)(3)检验SO2是否除尽(4)C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(5)c(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝(7)否，用托盘天平无法称量D或E的差量(或可，用分析天平称量D或E的差量)6．(11分)甲、乙、丙三位同学各设计了一个实验，结果各自都认为自已的试样中含有SOeq\o\al(2－,4)。甲的实验为：eq\x(\a\al(试样A无,色溶液))eq\o(→,\s\up7(加BaCl2),\s\do5(溶液))eq\x(白色沉淀)eq\o(→,\s\up7(加足量),\s\do5(稀HCl))eq\x(沉淀不溶解)①乙