資源簡介

(共48張PPT)
第五章　化工生產中的
重要非金屬元素
硫和二氧化硫
第1課時
第一節　硫及其化合物
學習目標
1.通過分析硫的原子結構,能推斷硫元素可能具有的化學性質并進行證實,能正確描述硫的顏色、溶解性及弱氧化性。
2.通過實驗探究二氧化硫的物理性質和化學性質,能從物質類別和硫元素化合價的角度列舉并用化學方程式和離子方程式正確表示二氧化硫的性質,能說出二氧化硫的主要用途和檢驗方法。
3.通過二氧化硫與水、與氧氣反應的學習,能描述可逆反應的概念;能辨識二氧化硫的漂白性及其與氯氣漂白原理的不同。
元素位置 原子結構示意圖 元素性質
第 周期、 第 族 　 容易 電子,非金屬性:
S O;S Cl
主要化合價:
『自主梳理』
學習任務1　認識硫單質
1.硫元素的“位—構—性”
三
ⅥA
得到2個
<
<
-2、0、+4、+6
俗稱 顏色狀態 溶解性
色晶體,質脆, 易研成粉末 溶于水, 溶于酒精,易溶于
2.硫單質的性質
(1)物理性質。
硫黃
黃
難
微
二硫化碳
(2)化學性質。
(3)硫的用途。
①用于殺菌消毒,如硫黃皂。
②用作工業原料,用于生產硫酸、化肥、紙張、農藥、硫化橡膠、火柴、殺蟲劑等。
『互動探究』
探究　硫單質的化學性質
硫在自然界中分布較廣,在自然界中硫的存在形式有游離態和化合態。觀察下列幾種含硫物質,回答下列問題。
①CuS　②FeS　③H2S　④SO2　⑤SO3　⑥Cu2S　⑦K2S　⑧HgS
問題1:上述物質中,硫元素的化合價分別是多少
提示:①②③⑥⑦⑧是-2價,④是+4價,⑤是+6 價。
問題2:從元素的化合價角度預測硫的性質;家中常備水銀溫度計測量體溫,若不小心打破溫度計可用硫粉覆蓋,這體現了硫的什么性質
提示:既有氧化性又有還原性;氧化性。
問題3:硫在少量O2中燃燒生成SO2,在過量O2中燃燒生成SO3,這種說法是否正確
提示:錯誤,硫在O2中燃燒只能生成SO2,與O2的用量無關。
提示:3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O;既表現氧化性也表現還原性;2∶1。
問題4:對比氯氣與鐵、硫與鐵反應的產物,有何發現 能說明什么
提示:鐵與氯氣反應生成FeCl3,鐵元素價態為+3價;鐵與硫反應生成FeS,鐵元素價態為+2價,說明氯元素的非金屬性比硫元素的強。
問題5:實驗室試管壁上附著的硫單質可用熱的NaOH溶液洗滌,生成Na2S和Na2SO3,請寫出該反應的化學方程式,并說明硫單質表現什么性質,氧化劑和還原劑的物質的量之比是多少。
硫的性質
(1)從物質類別和元素化合價角度理解硫的化學性質。
(2)硫在一定條件下與大多數金屬反應生成相應的金屬硫化物,與變價金屬反應生成其低價金屬硫化物。
(3)硫與氧氣反應,不論氧氣是否足量、濃度如何,其一步反應都只能生成SO2,不能生成SO3。
歸
納
拓
展
『題組例練』
1.下列說法正確的是(　　)
A.硫在元素周期表第ⅥA族,非金屬性比氧強
B.過量的硫與鐵反應生成Fe2S3
C.硫在空氣中燃燒的產物是SO2,在氧氣中燃燒的產物是SO3
D.硫通常情況下為固態,不溶于水
D
解析:硫與氧同屬于第ⅥA族元素,同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱,硫的非金屬性比氧弱,A錯誤;硫與鐵反應生成FeS,與硫的用量無關,B錯誤;硫在空氣中和在氧氣中燃燒均只能生成SO2,C錯誤;硫通常情況下為固態,不溶于水,D正確。
2.下列說法錯誤的是(　　)
A.殘留在試管內壁上的硫既可用CS2溶解除去,也可用熱的NaOH溶液除去
B.硫單質與變價金屬反應時一般生成低價態的金屬硫化物
C.汞蒸氣有毒,實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進行處理
D.S2、S4、S8互為同素異形體,性質完全相同
D
解析:硫易溶于CS2,且能與熱NaOH溶液反應生成可溶性Na2S和Na2SO3,A正確;硫單質具有弱氧化性,與變價金屬反應時一般生成低價態金屬硫化物,B正確;汞和硫反應生成HgS,故實驗室里不慎灑落一些汞,可撒上硫粉進行處理,C正確;S2、S4、S8互為同素異形體,性質不完全相同,D錯誤。
學習任務2　探究二氧化硫的性質及用途
『自主梳理』
1.二氧化硫的物理性質
(1)二氧化硫是一種 色、有 氣味的有 氣體,密度比空氣的 ,
溶于水。在通常情況下,1體積的水可以溶解約 體積的二氧化硫。
(2)實驗探究——SO2的水溶性。
現象:試管內液面迅速 ,pH試紙變 。
結論:SO2 溶于水,水溶液呈 性。
無
刺激性
毒
大
易
40
上升
紅
易
酸
2.二氧化硫的化學性質
(1)從物質類別角度分析SO2的性質——酸性氧化物的通性。
(2)從元素化合價角度分析SO2的性質——還原性(強)與氧化性(弱)。
H2SO4+2HCl
2SO3
3S+2H2O
(3)SO2的特性——漂白性。
實驗 操作 用試管取 2 mL SO2的水溶液,向其中滴入 1～2 滴品紅溶液,振蕩,觀察溶液的顏色變化 然后加熱試管,注意通風,再觀察溶液的變化
實驗現象 溶液褪色 溶液恢復原來的顏色
實驗結論 SO2具有漂白性,但生成的無色物質不穩定 3.二氧化硫的用途
二氧化硫常用作 。
4.可逆反應
在 條件下,既能向 方向進行, 又能向 方向進行的反應,叫做可逆反應。在可逆反應的化學方程式中用“ ”代替“ ”。
漂白劑、殺菌消毒劑、食品添加劑
同一
正反應
同時
逆反應
『互動探究』
探究　二氧化硫的鑒別
二氧化硫是最常見、最簡單的硫氧化物,是大氣主要污染物之一。可以用作漂白劑、食物和干果的防腐劑等,能夠抑制霉菌和細菌的滋生,但必須嚴格按照國家有關規定和標準使用。
問題1:SO2和CO2均為酸性氧化物,在性質上具有一定的相似性,如何鑒別SO2與CO2
提示:利用SO2的漂白性(或還原性),可通入品紅溶液(或酸性高錳酸鉀溶液、溴水等)鑒別。
問題2:SO2通入BaCl2溶液中,能否產生白色沉淀 某同學將SO2與另一種氣體同時通入BaCl2溶液中觀察到產生白色沉淀,請推測該氣體和沉淀分別是什么。
提示:不能;NH3、BaSO3沉淀或Cl2、BaSO4沉淀等。
問題3:Cl2和SO2的水溶液都有漂白性,若將兩者等物質的量在水中混合,漂白性會增強嗎
提示:不會。若將等物質的量的Cl2和SO2氣體在水中混合后,發生反應SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,從而失去漂白能力。
歸
納
拓
展
(2)二氧化硫、氯水(或次氯酸鹽)、H2O2、Na2O2、O3、活性炭漂白性的區別。
漂白物質 漂白原理 特點
氯水(HClO)、 次氯酸鹽、 H2O2、Na2O2、O3 利用物質的氧化性氧化有色物質而使之失去原有的顏色 不可逆,褪色后不能恢復原來的顏色
SO2 與有色物質結合生成不穩定的無色物質 可逆,在一定條件下又能恢復原來的顏色
活性炭 具有較大的比表面積,可以吸附有色物質而使之失去原有的顏色 部分吸附劑可重復使用
『題組例練』
題點一　SO2性質的綜合考查
1.已知:Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。按如圖裝置,進行實驗。下列說法錯誤的是(　　)
A.Ⅰ中試管內的反應,體現H2SO4的酸性
B.Ⅱ中品紅溶液褪色,體現SO2的漂白性
C.Ⅲ中出現渾濁現象,體現SO2的氧化性
D.在Ⅰ和Ⅳ試管中,都發生氧化還原反應
D
解析:Ⅰ中試管內發生反應Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,生成Na2SO4,體現H2SO4的酸性,A正確;SO2通入Ⅱ中品紅溶液褪色,體現出SO2具有漂白性,B正確;Ⅲ中SO2與Na2S發生反應生成硫單質,體現了SO2的氧化性,C正確;Ⅳ試管中SO2和NaOH反應生成Na2SO3,不是氧化還原反應,D錯誤。
2.在探究SO2水溶液成分和性質的實驗中,下列實驗現象及結論正確的是
(　　)
A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有氣泡產生,說明SO2水溶液呈酸性
B.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀產生,說明SO2水溶液中含有H2SO4
C.向SO2水溶液中通入H2S氣體,有淡黃色沉淀產生,說明SO2具有還原性
D.向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液褪色,說明SO2具有漂白性
A
解析:SO2溶于水生成H2SO3,酸性H2SO3>H2CO3,H2SO3與NaHCO3反應生成CO2,SO2水溶液呈酸性,A正確;SO2與水反應生成H2SO3,H2SO3酸性比HCl弱,與BaCl2溶液不反應,B錯誤;向SO2水溶液中通入H2S氣體,發生反應SO2+2H2S 3S↓+2H2O,SO2是氧化劑,C錯誤;酸性KMnO4溶液具有強氧化性,被SO2還原使溶液褪色,說明SO2具有還原性,
D錯誤。
題點二　SO2漂白性辨析
3.利用如圖裝置進行SO2氣體的性質探究實驗,下列說法錯誤的是
(　　)
A.品紅溶液褪色,加熱褪色后的溶液又會恢復為原來的紅色
B.能與NaOH溶液反應,SO2屬于酸性氧化物
C.FeCl3溶液黃色變淺的原因是SO2具有漂白性
D.裝堿石灰的玻璃儀器是U形管
C
4.實驗室中為驗證SO2的性質,將SO2分別通入溴水、品紅溶液、硫化氫溶液、滴有酚酞的氫氧化鈉溶液。下列說法錯誤的是(　　)
A.溴水褪色,體現SO2的還原性
B.品紅溶液褪色,體現SO2的漂白性
C.硫化氫溶液變渾濁,體現SO2的氧化性
D.滴有酚酞的氫氧化鈉溶液褪色,體現SO2的漂白性
D
解析:SO2通入溴水中,發生反應SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,硫元素化合價升高,SO2表現還原性,A正確;SO2通入品紅溶液中,SO2與品紅結合形成不穩定的無色物質使品紅溶液褪色,即SO2表現漂白性,
B正確;SO2與H2S溶液發生反應SO2+2H2S 3S↓+2H2O,該反應中SO2中硫元素由+4價降至0價,SO2表現出氧化性,C正確;SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,反應生成Na2SO3和H2O,溶液堿性減弱,使溶液褪色,SO2表現酸性氧化物的性質,而不是漂白性,D錯誤。
SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液、品紅溶液褪色,但褪色原理不同;
SO2與溴水、酸性KMnO4溶液均發生氧化還原反應而使溶液褪色,SO2均表現還原性;SO2與品紅溶液作用形成無色物質,SO2表現出漂白性。褪色原理不能混為一談。
易錯警示
題點三　二氧化硫和二氧化碳性質的比較與鑒別
5.為除去CO2氣體中的SO2氣體,下列儀器和藥品的選擇合理的是
(　　)
儀器:①洗氣瓶　②干燥管
藥品:③堿石灰　④純堿溶液　⑤小蘇打溶液
A.①⑤ B.②⑤ C.①③ D.①④
A
解析:SO2既能與NaHCO3溶液反應,又能與Na2CO3溶液反應;而CO2能與Na2CO3溶液反應,不能與NaHCO3溶液反應,把混合氣體通入含有小蘇打溶液的洗氣瓶可除去CO2氣體中的SO2氣體,A正確。
6.濃硫酸與木炭在加熱條件下可發生化學反應:C+2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O,為檢驗反應的產物,某同學設計了如圖所示的實驗裝置,下列說法正確的是(　　)
A.物質a是堿石灰,用于檢驗生成的水
B.裝置乙中會生成淡黃色沉淀,體現了SO2的酸性
C.裝置丙中溶液的紫色褪去,體現了SO2的氧化性
D.裝置戊中溶液不褪色,裝置己中出現渾濁,說明產物中含有CO2
D
解析:濃硫酸與木炭在加熱條件下發生反應生成CO2、SO2和水,檢驗順序為水、SO2、CO2。物質a是無水硫酸銅,用于檢驗生成的水,
A錯誤;裝置乙中會生成淡黃色S沉淀,體現了SO2的氧化性,B錯誤;二氧化硫不能漂白酸堿指示劑,裝置丙中紫色石蕊溶液變紅但不褪色,體現了SO2的水溶液呈酸性,C錯誤;裝置戊中品紅溶液不褪色,
說明SO2已經除盡,裝置己中澄清石灰水變渾濁,說明產物中含有CO2,D正確。
SO2、CO2同時存在時的檢驗流程
思維建模
流程 設計 檢驗SO2 除去SO2 檢驗SO2是否除盡 檢驗CO2 選用 試劑 品紅 溶液 酸性KMnO4 溶液 品紅 溶液 澄清石
灰水
預期 現象 褪色 褪色 不褪色 變渾濁
知識整合
學科素養測評
某校研究性學習小組,設計如圖裝置制取SO2并驗證SO2的某些性質,請回答下列問題。
(1)⑥中Na2SO3與濃硫酸發生復分解反應生成SO2氣體,發生反應的化學方程式為　 。
Na2SO3+H2SO4(濃) Na2SO4+H2O+SO2↑
解析:(1)⑥中Na2SO3和濃硫酸反應生成Na2SO4、水和SO2氣體,反應的化學方程式為Na2SO3+H2SO4(濃) Na2SO4+H2O+SO2↑。
(2)①中的實驗現象為紫色石蕊溶液　　　　　　,此實驗證明SO2具有　　　　　　　的性質。
變紅
解析:(2)SO2溶于水,和水反應生成亞硫酸,亞硫酸為二元中強酸,可以使紫色石蕊溶液變紅,即①中的實驗現象為紫色石蕊溶液變紅,此實驗證明SO2是酸性氣體,具有酸性氧化物的性質。
酸性氧化物
(3)②中的品紅溶液　　　　,證明SO2具有　　　　性。
褪色
解析:(3)SO2與品紅化合生成無色物質而使品紅溶液褪色,故SO2具有漂白性。
漂白
(4)③中的實驗現象是　　　　　　　　,證明SO2具有　　 性。
有黃色沉淀生成
解析:(4)SO2中+4價S具有氧化性,H2S中-2價S具有還原性,SO2能把硫化氫氧化成單質硫,本身被還原成單質硫,反應的化學方程式為SO2+2H2S 3S↓+2H2O,所以③中的實驗現象是有黃色沉淀生成。
氧化
(5)④中的實驗現象是　　　　　　　　 　,證明SO2具有　　　　性。
酸性高錳酸鉀溶液褪色
解析:(5)SO2具有還原性,能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色。
還原
(6)⑤的作用是　　　　　　　　　　　　 　,反應的離子方程式
為　 　　　　　　　　　。
吸收SO2,防止SO2污染環境
解析:(6)SO2有毒,不能直接排放到空氣中,SO2能夠與NaOH溶液反應生成Na2SO3和水,所以可以用NaOH溶液吸收SO2,即⑤的作用是吸收SO2,防止SO2污染環境,反應的離子方程式為
命題解密與解題指導
情境解讀:本題以實驗為背景,從顏色變化這一宏觀現象入手,較全面地考查了二氧化硫的性質。
素養立意:基于SO2的化學性質,運用模型解釋化學現象,培養證據推理與模型認知素養。
思路點撥:先從種類、價態、特性三個層面認識并梳理SO2的化學性質,然后將題目中涉及的物質一一進行對應即可解答。尤其需要注意漂白的原理和二氧化硫漂白性的特點,避免將幾種褪色的原因混淆。
謝 謝 觀 看

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