专题4 硫氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用

1、第一节 二氧化硫的性质和作用,专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用,酸雨使树木遭受灭顶之灾,二氧化硫可漂白编织物,实验室是如何制备SO2的？,Na2SO3 + H2SO4(足量) = Na2SO4 + SO2 + H2O,一、二氧化硫的实验室制法：,亚硫酸,【备注】该反应反映了“强酸制弱酸”的原理。,发生装置,尾气吸收装置,认识二氧化硫气体,二、二氧化硫的物理性质： SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度比空气大，易液化，易溶于水，常温常压下，1 体积水大约能溶解40 个体积的SO2。, 2NaOH + SO2(少量) = Na2SO3 + H2O,三、二氧化硫

2、的化学性质： SO2是酸性氧化物； SO2既有氧化性，又有还原性； 漂白性。 1、酸性氧化物的通性：,总反应：NaOH + SO2(过量) = NaHSO3,二氧化硫分子的比例模型, Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3,续, Ca(OH)2 + SO2(少量) = CaSO3 + H2O,白色沉淀, CaSO3 + SO2 + H2O= Ca(HSO3)2,SO2 + CaOCaSO3 (除去燃煤里面的SO2),2、还原性： SO2还原性较强，可被多种氧化剂(如O2、Cl2、Br2、I2、H2O2、HNO3、KMnO4等)氧化：,SO2 + X2 + 2H2O = H2S

3、O4 + 2HX,SO2 + H2O2= H2SO4,2SO2 + O22SO3,（ X = Cl、Br、I ),续,SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O,2、弱氧化性：,3、漂白性： SO2跟某些有色物质反应(如品红)化合生成不稳定的无色物质，加热会发生分解，恢复到原来的颜色。 此性质可作为SO2的鉴别反应特征。,【备注】二氧化硫不能漂白酸碱指示剂。,二氧化硫的漂白性,1、我们知道Cl2和SO2都具有漂白性，那么将二者按1:1的体积比通入水中，那么此溶液还具有漂白性吗？为什么？,【答】不具有漂白性。因为二者按1:1反应，生成硫酸和盐酸，不再具有漂白性。,SO2 + Cl2 + 2H2

4、O = H2SO4 + 2HCl,2、我们知道将SO2通入Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀，这是因为： Ba(OH)2 + SO2 = BaSO3 + H2O 那么， 为什么SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀？ 继续加入H2O2溶液，为什么产生沉淀？,BaCl2 + H2SO4 = BaSO3 + 2HCl, 因为发生如下反应： SO2 + H2O2 = H2SO4,【答】 因为弱酸不能制备强酸： 那么，“BaCl2+SO2+H2O = BaSO3+2HCl”不能实现。,已学过的能用于漂白的物质的比较,作为空气污染物的二氧化硅有用吗？,四、二氧化硫的用途： 1、制硫酸等化工产品； 2、用作漂白

5、剂，杀灭霉菌和细菌； 3、少量的SO2可作为食物和干果的防腐剂。,制造硫酸,【备注】少量的SO2对人体是没有危害的。,3、分析SO2使下列溶液变色的原因。,【答】NaHCO3 + SO2 = NaHSO3 + CO2,4、你能写出将足量SO2通入NaHCO3溶液中发生反应的化学方程式吗？,酸雨是环境污染的一个主要方面,酸雨的危害很大： 进入江河湖泊，导致鱼类等的死亡； 流入农田，使土壤酸化； 使桥梁、艺术品、建筑、机器等损坏； 危害人体的健康。,古建筑正遭受酸雨的侵蚀,雕像被酸雨侵蚀面目全非,酸雨是如何形成的？, 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4, SO3 + H2O = H2SO4,

6、什么是酸雨？ 正常雨水由于溶解了CO2，pH约为5.6，而酸雨的pH5.6。,煤的不科学使用和硫酸工厂排放SO2是形成酸雨的主要原因, SO2 + H2O H2SO3,亚硫酸(弱酸),硫酸(强酸),途径二：, SO2 + O2SO3,“硫酸型酸雨”的形成有两条途径： 途径一：,有哪些工业脱硫的方法？,我们可以利用化学手段对含硫燃料(煤炭、矿石等)预先进行脱硫处理，以降低SO2对空气的污染。 SO2废气处理后，还能进行回收利用。 常见的脱硫方法有：,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O,2CaSO3 + O2 = 2CaSO4,SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2

7、SO3,2(NH4)2SO3 + O2 = 2(NH4)2SO4, 石灰石石膏法：,形成石膏 (CaSO42H2O), 氨水法：,硫胺是一种化肥,作业本作业,1、酸雨形成的两个途径是什么？用化学方程式表示。 2、某无色气体通入澄清石灰水变浑浊，该气体一定是CO2。你认同此观点吗？为什么？如何鉴别？ 3、某同学将Cl2和SO2分别通入品红溶液，溶液均褪色。请问如何鉴别？说明原因。,作业本作业,1、什么是酸雨形成的两个途径？用化学方程式表示。 2、将SO2通入下列溶液中颜色将如何变化，写出对应的化学方程式及对应SO2的性质？ 品红溶液； 石蕊试液；滴有酚酞的NaOH溶液； 溴水。,作业本作业,1、

8、什么是酸雨形成的两个途径？用化学方程式表示。 2、将Cl2和SO2按1:1的体积比通入水中，是否具有漂白性？为什么？ 3、为什么SO2通入Ba(OH)2溶液有沉淀产生？而通入BaCl2溶液不产生沉淀？继续加入H2O2溶液，为什么又产生沉淀？,谢 谢！,欢迎批评指正！,第二节 硫酸的制备和性质,专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用,浓硫酸使蔗糖炭化,强酸三巨头硫酸,一、硫酸的物理性质： 纯硫酸是无色、油状黏稠的液体，高沸点、难挥发、密度大(1.84 gcm3)，易溶于水，能以任意比与水混溶，溶于水时放出大量的热。,二、稀硫酸的化学性质：H2SO4为二元强酸，显强酸性，具有

9、酸的通性。 稀H2SO4能使石蕊试液变红，遇酚酞不变色； 能与Ba(OH)2、CuO、Na2CO3、BaCl2、Fe等反应； 稀H2SO4跟金属活动顺序表H之前的活泼金属反应产生H2，而浓硫酸反应则不产生H2。,纯硫酸,H2SO4 = 2H+ + SO42,【思考】 实验室在稀释浓硫酸时应如何操作？ 浓硫酸的质量分数为98%，试问其物质的量浓度？,浓硫酸的三大特性,三、浓硫酸的特性：, 强氧化性：浓H2SO4是强氧化性酸，加热时氧化性更强。 其氧化性是由于含+6价硫元素产生的，其还原产物是SO2。,Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2 + 2H2O,a、与金属反应：加热时能氧化

10、大多数金属(Au、Pt除外)。,例如：铜与浓硫酸在常温下不反应，但：,【备注】 在该反应中，浓硫酸既作氧化剂，又显酸性； 浓硫酸与金属反应不产生H2。,例如：常温下，Fe、Al等在浓硫酸中钝化。因此可用铁或铝制容器存贮、运输浓硫酸。,铝槽车运输浓硫酸,续,b、与非金属反应：加热时能氧化大多数非金属。,例如：焦炭与浓硫酸在加热条件下反应：,C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O,c、与化合物反应：浓H2SO4能氧化某些具有还原性的化合物，如H2S、HI、HBr、FeCl2等。,续, 吸水性：浓H2SO4具有强烈的吸收现成的水(如气体、液体中的水，晶体中的结晶水等)的性能。

11、,无水硫酸铜,五水合硫酸铜，俗称胆矾,举例： a、用作气体干燥剂，干燥中性和酸性气体，如H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等。 b、吸收胆矾的结晶水，即：,续, 脱水性：若没有现成的水可以吸收，但分子中含有C、H元素(如许多有机物，蔗糖C12H22O11、纤维素(C6H10O5)n等)，则浓硫酸会将其H、O按2:1脱去。 举例： a、浓硫酸使蔗糖炭化； b、浓硫酸使纸张(纤维素)炭化。, C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O,硫酸的用途,四、硫酸的用途： 实验室用作气体干燥剂、脱水剂、催化剂等； 工业上用作制过磷酸钙、磷酸、硫酸铵等化肥； 制CuSO4等硫酸盐

12、； 制医药、农药、炸药等。,硫酸的工业制法,四、硫酸的工业制法： 1、原料：黄铁矿(FeS2)、空气、水。 2、原理：,SO3 + H2O = H2SO4,4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2,2SO2 + O2 2SO3, 沸腾炉：制取SO2。, 接触室： SO2催化氧化成SO3。, 吸收塔：SO3吸收，生成H2SO4。,江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间,几种重要的硫酸盐,芒硝,重晶石,绿矾,胆矾,明矾,课 堂 作 业,1、浓硫酸作为干燥剂，能干燥哪些气体？ 2、浓硫酸使蔗糖炭化的实验中，发生了哪些反应？ 3、现有32 g 铜与足量浓硫酸反应，求： 生成的SO2在标况下的体积；

13、 被还原的硫酸质量。,课 堂 作 业,1、写出硫酸的工业制法的三个设备和对应化学反应。 2、浓硫酸能氧化哪些金属，反应中能产生H2吗？一定有什么气体产生？ 3、写出浓H2SO4与这些物质反应的化学方程式。(Mg、Fe、 H2S、HBr、HI),铜与浓硫酸的反应,【实验1】将一小块铜片放入试管中，然后加入2 mL 浓硫酸，用如图所示实验装置进行实验，观察实验现象。,Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2 + 2H2O,生成白色晶体,【实验现象】 铜片溶解； 品红溶液褪色； 生成白色晶体。,浓硫酸使蔗糖炭化,【实验3】取2 g 蔗糖(C12H22O11)放入大烧杯中，加入约5 mL浓

14、硫酸，迅速搅拌，观察实验现象。,【实验现象】 蔗糖迅速膨胀； 产生大量气体，有刺激性气味。,C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O,续,谢 谢！,欢迎批评指正！,第三节 硫和含硫化合物的相互转化,专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用,火山喷口附近的硫磺,工人在火山喷口处作业采硫,硫单质(S),一、硫单质(S)： 1、存在：自然界中的硫有游离态(火山喷口或地壳的岩层里)、化合态(主要为硫化物和硫酸盐)。,2、物理性质：淡黄色松脆晶体，俗名硫磺，熔点 112.8 ，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2等。,3、化学性质：硫有弱氧化性和还原性，以氧化性为

15、主。, 与金属反应：,火山口附近的硫磺,硫磺,爆炸,续,Fe + S FeS,2Cu + S Cu2S,Hg + S = HgS,Mg + S MgS,2Al + 3S Al2S3,【备注】硫的氧化性不如氧气，与变价金属反应时，一般生成低价硫化物。,除去有毒的汞, 与非金属反应：,S + 6NaOH = Na2S + Na2SO3 + H2O,S + O2 SO2,淡蓝色火焰,S(蒸气) + H2H2S,硫在氧气中燃烧,续,【想一想】实验如何洗涤附在试管内壁的硫磺？, 跟热氧化性酸反应：,S + 2H2SO43SO2 + 2H2O, 跟热强碱溶液反应：,3S + 6NaOH 2Na2S + N

16、a2SO3 +3H2O,【答案】 热的NaOH溶液； CS2溶剂。,如何洗涤附在试管内壁的硫磺,臭鸡蛋气味的气体硫化氢(H2S),二、硫化氢(H2S)：,1、物理性质：无色、臭鸡蛋气味、剧毒，能溶于水，其水溶液称为氢硫酸。,2、化学性质： 可燃性：, 还原性：,H2S + H2SO4(浓) = S + SO2 + 2H2O,2H2S + 3O2(充足) 2H2O + 3SO2,2H2S + O2(少量) 2H2O + 2S,硫化氢气体的燃烧,续, 弱酸性：, H2S H+ + HS, HS H+ + S2, 实验室制法：,FeS + 2H2SO4(稀) = FeSO4 + H2S,【想一想】实验室制备H2S，能选择浓硫酸来制备吗？,【答案】不能，因为浓硫酸会将H2S氧化为S，从而得不到H2S 。,二氧化硫的贵族兄弟三氧化硫(SO3),三、三氧化硫：,1、物理性质：无色固体，熔点 16.8 ，沸点 44.8