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文档简介
第一节硫和二氧化硫第五章化工生产中的
重要非金属元素一、硫(S)原子结构第____周期第____族VIA三易得2e-,形成-2价与O同主族,S电子层比O________得电子能力:____________S<O多一个得电子能力相对较弱,失电子能力相对较强SO2SO3+4+6一、硫(S)1、存在形式游离态地壳岩层火山喷口附近化合态硫铁矿、黄铜矿石膏CaSO4·2H2O一、硫(S)2、物理性质_______晶体,俗称______,质脆,易研成粉末。_______溶于水,____溶于酒精,______溶于CS2。可以用CS2来清洗沾满硫的试管。黄色硫黄不微易3、化学性质硫元素化合价主要有
:-2、0、+4、+6价态观:S02)氧化性:1)还原性:S+O2=SO2点燃
划火柴时闻到呛鼻的气味:SO2Fe+S=2Cu+S=+2+1▲Cu2SFeS▲Hg+S=HgS(除去有毒Hg的方法)H2SSO2SO3H2SO4【例1】下列有关硫的性质及应用的描述,错误的是(
)A.从硫的化合价角度分析,单质硫既具有氧化性又具有还原性B.分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理D.单质硫燃烧时,氧气少量可生成SO2,氧气足量可生成SO3SO2二、二氧化硫(SO2)1、物理性质【现象】【结论】____色、___________气味的有毒气体,密度比空气的大,容易液化,_____溶于水。污染环境:形成酸雨无刺激性易试管内水位上升,pH试纸变红SO2易溶于水,水溶液呈酸性
2、化学性质二、二氧化硫(SO2)1)与水反应:SO2+H2OH2SO3可逆反应!(亚硫酸)酸性:H2SO3>CH3COOH>碳酸可逆反应在同一条件下,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。
①定义:②表示:③特点:必须同一条件下进行,正逆反应同时发生
下列反应不属于可逆反应的是()A.2NO2N2O4B.2H2+O22H2OC.SO2+H2OH2SO3
D.CO2+H2OH2CO3
电解点燃【练习】B处于中间价态,________________________标出SO2中S元素的化合价,推断它应具有怎样的化学性质?既具有氧化性,又具还原性氧化性如:H2S如:O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等【思考】价态观:SO2+4SH2S还原性SO3+还原剂+氧化剂2H2S+SO2=3S↓+2H2O2SO2
+O2
2SO3催化剂▲得4e-SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl3)还原性:(KMnO4
溶液褪色)5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
(氯水褪色)2、化学性质2)氧化性:
酸性氧化物SO2的这一性质和哪一种气体相似?从性质上分析,SO2属于哪个类别物质?可能有哪些性质?+碱反应→盐+水+水反应→酸(部分酸性氧化物)+碱性氧化物→盐【思考】SO2CO2CaO+SO2=CaSO32NaOH+SO2=Na2SO3+H2OCa(OH)2+SO2=CaSO3↓
+H2O(亚硫酸钙)(澄清石灰水变浑浊)——石灰法脱硫SO2少量:SO2过量:NaOH+SO2=NaHSO3
(亚硫酸氢钠)(与CO2相似)2、化学性质4)+CaO:5)+碱:【例2】下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是_______________(填序号)。
①CuS
②FeS
③HCl
④SO2
⑤SO3
⑥FeCl2
⑦CuCl2
⑧Cu2S ⑨HgS
⑩Ag2S6)漂白性:加热后溶液变回红色生成的无色物质不稳定
(易分解)2、化学性质品红溶液褪色检验SO2:品红溶液可逆!有些色素无色物质加热SO2【现象】【结论】SO2有漂白作用2-3滴品红溶液新旧草帽新旧报纸/书本思考:草帽、纸张为什么会泛黄?活性炭
【思考】:除了SO2,还有哪些物质具有漂白性?它们的漂白原理相同吗?HClO
、Na2O2
H2O2
——
氧化性漂白SO2
——吸附漂白——化合漂白暂时!永久!(物理)处理后可重复使用【例3】已知Na2SO3固体与硫酸可发生反应:Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+SO2↑,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)①中的实验现象为石蕊试液________,证明SO2是__________气体。
(2)②中的实验现象为品红溶液________,证明SO2有__________性。
(3)③中的实验现象是____________,证明SO2有____________性。
(4)④中的实验现象是____________,证明SO2有____________性。
【例4】下列溶液或用品中:①澄清石灰水;②H2S溶液;③酸性KMnO4溶液;④溴水;⑤Ba(NO3)2溶液;⑥品红溶液;⑦湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别SO2和CO2气体的是(
)A.①⑦
B.①⑤⑦C.②③④⑤⑥
D.①⑤
【例5】下列能使品红溶液褪色,且褪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.①②④
B.②③⑤C.②④⑤⑥
D.①②③④⑤⑥【例6】将SO2和SO3两种气体的混合物通入BaCl2溶液,其结果是(
)A.两种气体都被吸收,并有BaSO4沉淀生成 B.只有BaSO4沉淀,SO2从溶液中逸出C.生成BaSO4和BaSO3沉淀 D.只生成BaSO3沉淀,SO3从溶液中逸出【练习】1、指出下列反应或现象中,SO2所体现的性质:(1)(2)SO2+2H2S=3S+2H2O(3)SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4(4)SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色(5)SO2使紫色石蕊试液变红色(6)SO2使品红溶液褪色2SO2+O22
SO3催化剂△还原性氧化性还原性漂白性还原性水溶液呈酸性制硫酸漂白剂防腐剂杀菌剂3、用途二、二氧化硫(SO2)三、三氧化硫2.化学性质1)与水反应:3)与碱反应:SO3+H2O=SO3+Ca(OH)2H2SO4=CaSO4+H2O标准状况下是无色固体,熔点(16.8℃)、沸点(44.8℃)1.物理性质2)与碱性氧化物反应:SO3+CaO=CaSO4第一节硫酸第五章化工生产中的
重要非金属元素一、硫酸1、用途化肥农药炸药铅蓄电池重要的化工原料2、工业制硫酸硫磺/黄铁矿SO2SO3H2SO4空气400~500℃催化剂
V2O598.3%浓硫酸吸收燃烧3、化学性质1)酸的通性在水里易电离出H+,具有酸性。H2SO4=2H++SO42-【思考与讨论】硫酸具有酸的哪些共同的性质,请举例写出相关反应的离子方程式。3、化学性质1)酸的通性①使指示剂变色:②+金属(H前):③+碱反应:④+碱性氧化物反应:⑤+某些盐反应:使紫色石蕊试液变红H++OH-=H2O2H++CuO=Cu2++H2O2H++CO32-
=H2O+CO2↑→盐+氢气(硝酸除外)二、浓硫酸【思考】无色、粘稠的油状液体、酸入水中,杯壁下流,慢慢倒,不断搅。难挥发(沸点约338℃)1.物理性质浓硫酸应如何稀释?跟水任意比互溶,溶解放出大量热2、化学性质二、浓硫酸1)吸水性蓝色白色吸收物质中的水分子,或环境中水分直接与水分子结合CuSO4∙5H2OCuSO4【用途】作干燥剂不能干燥碱性气体(NH3)某些还原性气体(HBr、HI、H2S等)特性2、化学性质2)脱水性把有机物中的H、O原子按2:1脱去蔗糖变黑,体积膨胀,形成海绵状炭,有刺激性气体产生【现象】(含C、H、O等)浓硫酸有机物将H、O按H2O组成比脱去脱水(炭化)特性【思考与讨论】实验室制取氢气时,往往用稀硫酸和金属反应,而不用浓硫酸,这是为什么?浓硫酸具有强氧化性,能将金属氧化,从而得到二氧化硫气体,得不到氢气Zn+2H2SO4(浓)
==ZnSO4+SO2
↑+2H2O△3、化学性质3)强氧化性①与金属反应
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O△作用:吸收SO2品红褪色,石蕊溶液变红;①试管中溶液稀释后呈蓝色【现象】浓硫酸C2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2H2O+2SO2↑△②与某些非金属反应3)强氧化性检验H2O:变蓝检验SO2除去SO2证明SO2已除尽检验CO2三、硫酸根离子的检验【实验5-4】稀硫酸Na2SO4Na2CO3加入BaCl2溶液再加入少量稀盐酸生成白色沉淀Ba2++SO42-=BaSO4↓生成白色沉淀Ba2++SO42-=BaSO4↓生成白色沉淀Ba2++CO32-=BaCO3↓白色沉淀不溶解白色沉淀不溶解白色沉淀溶解BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O三、硫酸根离子的检验【操作】先加入足量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液。【现象】【结论】排除CO32-、Ag+的干扰产生白色沉淀含有SO42-【思考与讨论】——粗盐的提纯经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性杂质:CaCl2、MgCl2、硫酸盐等。
按下表顺序除去它们,应加入什么试剂?写出离子方程式。杂质加入试剂离子方程式硫酸盐MgCl2CaCl2NaOHMg2++2OH-=Mg(OH)2↓Na2CO3Ca2++CO32-=CaCO3↓过量的过量的过量的BaCl2Ba2++SO42-=BaSO4↓【思考与讨论】2)加入除杂试剂后,有没有引入其他离子?用什么方法可以除去?杂质加入试剂引入的离子除去方法硫酸盐MgCl2CaCl2NaOHNa2CO3过量的过量的过量的BaCl23)设计除杂方案时,除了考虑所加试剂种类,还要考虑哪些问题?粗盐主要成分:NaClCO32-OH-Ba2+Na2CO3HClHCl沉淀法、气化法、水化法【例8】为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列5项操作:①过滤;②加过量NaOH溶液;③加适量盐酸;④加过量Na2CO3溶液;⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是()A.⑤②④③① B.④①②⑤③C.②⑤④①③ D.①④②⑤③【例9】浓硫酸具有以下五种性质:A.强酸性
B.强氧化性
C.高沸点、难挥发性
D.脱水性
E.吸水性以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?(1)热的浓硫酸与铜片反应________(填字母,下同)。(2)热的浓硫酸与木炭反应________。(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体________。(4)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体________。(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑________。【例10】如图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的实验现象叙述不正确的是()A.甲中苹果块会变干瘪 B.乙中胆矾晶体表面有“白斑”C.丙中小试管内有晶体析出 D.丁中pH试纸变成红色
第一节不同价态含硫物质的转化第五章化工生产中的
重要非金属元素自然界中不同价态硫元素间的转化阳光O2氧化H2SO3H2SO4微生物还原SH2S火山爆发大气地表地下与砷铁汞锑等元素化合含硫矿物雄黄雌黄辉锑矿黄铁矿辰砂石膏(CaSO4·2H2O)芒硝(Na2SO4·10H2O)受空气中氧气、水等作用H2S部分硫S
硫元素最高价(+6)只有______,最低价(-2)只具有_______;中间价(0、+4)既具有_______,又具有________。
氧化性还原性还原性氧化性实现不同价态硫元素间的相互转化依据是什么?-2o+4+6SSSS化合价升高,选用化合价降低,选用氧化剂还原剂思维建模设计实验实现不同价态含硫物质的转化序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质①-2→0H2S________S___②0→-2S__H2S________________O2(不足)SO2H2Fe或CuFeS或Cu2S2H2S+O22S+2H2O点燃====SO2+2H2S===3S+2H2OH2+SH2S
Fe+SFeS或2Cu+SCu2S===△===△===△序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质③-2→+4H2S________SO2④0→+4S__SO2⑤+4→0SO2___S⑥+4→+6SO2__SO3___H2SO4⑦+6→+4H2SO4___SO2O2(足量)O2H2SO2Cl2Cu-20+4+6+6【整理与归纳】SNa2SO4H2SO4SO3Na2SO3H2SO3SO2HgSBaSO4通过氧化还原反应通过氧化还原反应通过非氧化还原反应课堂训练:1.下列说法正确的是(
)A、向BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍澄清,滴入3%H2O2溶液后有白色沉淀产生B、可以用澄清石灰水来鉴别SO2与CO2
C、向紫色石蕊溶液中通入SO2气体,溶液先变红后褪色D、SO2使溴水褪色,体现了SO2的漂白性2、某兴趣小组探究
SO2气体还原
Fe3+
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