硫和硫的氧化物
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第四章非金属及其化合物
第三节硫和氮的氧化物
第I课时硫和硫的氧化物
教学目标:
知识与技能:
1、了解二氧化硫的物理性质,了解可逆反应的概念。
2、掌握二氧化硫的化学性质。
过程与方法:
1、通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法,进一步形成交流、反思的学习习惯。
2、以二氧化硫的知识学习为线索,通过多种活动,使学生进一步掌握学习物质及其化学性质的一般方法,提高自主学习能力。
情感态度与价值观:
1、通过化学知识在生活中的应用,引发学生学习化学的兴趣。
2、通过设置适宜难度的问题情境,激发学生探究的欲望,获得探究成功的体验,同时培养学生的科学态度和科学精神。
教学重点:二氧化硫的化学性质。
教学难点:二氧化硫的性质及其运用;通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法。
教学方法:问题讨论、实验探究。
硫及其氧化物的性质一、硫单质的性质及应用 1.硫元素的存在形态2.硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS 2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质H 2S -2←―――― 氧化性S 0――→ 还原性S +4O 2(1)S 的氧化性S 与Fe 、Cu 、Hg 反应的化学方程式依次为Fe +S=====△FeS 、2Cu +S=====△Cu 2S 、S +Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
(2)S 的还原性①S 与O 2反应的化学方程式为S +O 2=====点燃SO 2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
②与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为 S +2H 2SO 4(浓)=====△3SO 2↑+2H 2O 。
(3)S 与NaOH 溶液反应的化学方程式为3S +6NaOH=====△2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O ,该反应中硫既是氧化剂,又是还原剂,此反应可用于除去试管内黏附的S 。
二、硫的氧化物(SO 2、SO 3)的性质及应用 1.二氧化硫(SO 2) (1)物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,是大气污染物之一;易溶于水,通常状况下,1体积水溶解约40体积SO 2。
(2)化学性质按要求完成下列方程式:①酸性氧化物的通性⎩⎨⎧与H 2O 反应:SO 2+H 2O H 2SO 3与NaOH (足量)反应:2NaOH +SO 2===Na 2SO 3+H 2O②氧化性(如与H 2S 溶液反应): SO 2+2H 2S===3S ↓+2H 2O③还原性⎩⎪⎨⎪⎧O 2:2SO 2+O 2催化剂△2SO 3氯水:Cl 2+SO 2+2H 2O===2HCl +H 2SO 4④漂白性:可使品红溶液等有机色质褪色,生成不稳定的化合物。
2.三氧化硫(SO 3)SO 3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:SO 3+H 2O===H 2SO 4,放出大量的热,SO 3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
第五章第一节硫及其化合物 (1)硫和硫的氧化物【学习目标】1、掌握硫在周期表中的位置,硫元素的存在形式,熟悉单质硫的物理性质和化学性质2、掌握SO 2的物理性质和化学性质及实验室制法,理解SO 2的酸性、漂白性及强还原性 【主干知识梳理】 非金属元素的学习思路: 一、硫1、硫元素在自然界中的存在形式(1)游离态:存在于 附近或地壳的岩层里(2)化合态:主要以 和 的形式存在。
在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素与铁、铜等金属元素形成的化合物通常以 的形式存在,如硫铁矿(FeS 2)、黄铜矿(CuFeS 2)等。
在地表附近,硫化物转化为硫酸盐,如石膏(CaSO 4·2H 2O)、芒硝( )等2、硫单质的物理性质:硫(俗称硫黄)是一种 晶体,质脆,易研成粉末。
硫 溶于水,微溶于 ,易溶于 。
因此可以用 洗涤内壁附着硫的试管3、硫单质的化学性质硫的原子结构示意图为 ,位于元素周期表的第 周期、第 族,非金属性 氯和氧,硫原子的最外电子层有 电子,在化学反应中容易得到2个电子,形成 硫的化合物,表现较强的氧化性:S -2――→氧化性S 0 ――→还原性S +4O 2(1)与金属反应 (与变价金属反应,均是金属被氧化成 )——体现硫的氧化性 ①硫粉与钠研磨爆炸: 。
② 硫与铝共热: (制取Al 2S 3的唯一途径) ③ 铁与硫粉共热: (黑色固体,不溶于水)④铜与硫粉共热: (黑色固体,不溶于水) ⑤硫与银反应: (银器变黑)⑥硫与汞反应: (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)(2)与非金属反应①硫在氧气中燃烧: ,(硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰;在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰)【微点拨】①该反应体现了单质硫具有 。
②硫在过量、纯净的O 2中燃烧的产物是 而不是 。
②硫与氢气共热:S +H 2△H 2S (该反应体现了单质硫具有氧化性)(3)与强氧化性酸(如:浓硫酸、硝酸)反应——体现硫的 。
正六价硫的氧化物
正六价硫(sulfur)的氧化物有:
1. SO2(二氧化硫):
二氧化硫(SO2)是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是无色的、具有
刺鼻气味的气体。
它能够溶于水,并会产生新的化合物,如硫酸等,
这会形成一种类似于矿酸的强酸性溶液。
在室温下,它是不稳定的,
可以在加热条件下轻易地氧化至硫酸(H2SO4)。
2. H2S(硫化氢):
硫化氢(H2S)也是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是一种淡黄色的、具有腐臭气味的气体。
它能够溶于水,产生硫酸(H2SO4),并可以
与钴、锰以及铁等金属结合,形成相应的酸性溶液,具有强大的溶解力。
3. S8(八价硫):
八价硫(S8)是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是白色的晶体,可以
溶于沸石,饱和钠水等水性溶剂,也能稀释的溶于水。
它是稳定的,
对温度和光线不敏感,不像二氧化硫一样轻易分解。
4. SO3(三氧化硫):
三氧化硫(SO3)是正六价硫(sulfur)的氧化物,它是白色臭气刺鼻
的粉末状物质,溶解性很差,但可以溶于水硫酸,它是不稳定的,只
要加热或放电就能够轻易地氧化到泥硫酸或硫酸(H2SO4)。
5. H2SO4(硫酸):
硫酸(H2SO4)是正六价硫(sulfur)的最终氧化物,它是无色的、有
强酸性的、水溶液,并能够发生一系列的反应。
它的分子量为98,也
就是说每克硫酸含有6毫克正六价硫(sulfur)。
硫酸有很强的氧化性,它可以氧化元素、金属、有机物等,具有重要的工业应用。
知识点一:硫单质1.硫元素的存在形式:游离态和化合态。
单质硫存在于火山喷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。
2.物理性质:黄色晶体,质脆,易研成粉末。
不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。
3.化学性质:1)与非金属反应S+O加热SO2在空气中燃烧发出淡黄色火焰,在纯氧在燃烧发出蓝紫色火焰。
H2+S加热H2S2)Fe + S FeS3)与强氧化性酸反应氧化剂反应注:化学性质较活泼,既具有氧化性又具还原性,但以还原性为主,其氧化性比O2和Cl2都弱,与可变价的金属反应常生成低价金属硫化物。
4)与碱反应,附着在容器内壁的硫可用热的强碱溶液洗涤5)特性Hg、Ag在常温下虽跟氧气不反应,但却易跟硫反应。
Hg+S==HgS(此法应用于消除室内洒落的Hg)4硫的用途:硫主要用来制造硫酸。
硫也是生产橡胶制品的重要原料。
硫还可用于制造黑色火药、焰火、火柴等。
硫又是制造某些农药(如石灰硫黄合剂)的原料。
医疗上,硫还可用来制硫黄软膏医治某些皮肤病,等等。
例1.01已知有变价的金属与硫反应时,硫常把这些金属氧化成低价态。
Na、Al、Fe、Cu四种金属分别与S反应,生成的硫化物不正确的是( D )A.Na2S B.Al2S3C.FeS D.CuS例1.02能够说明S元素的非金属性比Cl弱的化学反应是( D )A.CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl B.Na2S+2HCl=H2S↑+2NaClC.3Cl2+6FeSO4=2 Fe2(SO4)3+2FeCl3D.Cl2+ H2S=S↓+2HCl知识点二:硫化氢1.物理性质:具有臭蛋气味的剧毒气体,易溶于水2.化学性质:1)弱酸性2)还原性(与氧化剂反应)(1)2H2S+O点燃2S +2H2O 氧气不足2H2S+3O点燃2 SO2+2H2O 氧气充足(过量)(2)H2S+ H2SO4(浓) 加热S ↓+SO2↑+ 2H2O(3)2H2S+ SO2=3S ↓ +2H2O3.制法S时不使用浓硫酸的原因?例2.03制H2因为浓硫酸能把H2S氧化例2.04常温常压下,在密闭容器中将60mL的H2S和75mLO2混合后,在一定条件下反应,直到反应物耗尽,恢复到原状态,容器中的气体的体积为()A、50mLB、45mLC、40mLD、35mLH2S与O2反应,有两种情况。
硫的稳定氧化物硫(S)是一种常见的非金属元素,其化学性质活泼,容易与氧气发生反应。
硫的氧化物是指硫与氧气形成的化合物,其中稳定氧化物是指在常温常压下相对稳定的硫氧化合物。
硫的氧化物主要有二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)。
二氧化硫是最常见的硫氧化物,它在大气中存在于燃煤和燃油等燃烧过程中释放的废气中。
二氧化硫是一种无色的气体,具有刺激性气味,对人体和环境有害。
在大气中,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,进一步与水蒸气反应形成硫酸,导致酸雨的形成。
酸雨对环境造成严重的污染,对植物、土壤、湖泊和建筑物等产生破坏。
三氧化硫是硫的另一种稳定氧化物,它是一种无色的液体,在常温下极易挥发。
三氧化硫是硫酸的前体,可以与水反应生成硫酸。
硫酸是一种广泛应用的化学品,被用于制造肥料、染料、药品等。
此外,三氧化硫还可以用作催化剂和溶剂,在化工工业中有重要的应用。
除了二氧化硫和三氧化硫,硫的氧化物还有一些其他的化合物。
例如,硫酸酐(S2O7)是一种无机化合物,由两个硫酸根离子结合而成。
硫酸酐具有强酸性,可以与金属离子反应生成相应的硫酸盐。
此外,硫酸酐还可以用作催化剂和有机合成中的重要试剂。
硫的氧化物在化工、环保、医药等领域都有重要的应用价值。
二氧化硫作为一种废气污染物,需要通过脱硫技术进行处理,以减少对环境的危害。
在制药工业中,硫酸是许多药品合成的重要原料,也被用作药品的溶剂。
此外,硫酸盐也是一种重要的肥料成分,可以提供植物所需的硫元素。
硫的稳定氧化物主要包括二氧化硫、三氧化硫和硫酸酐等化合物。
这些化合物在化工、环保、医药等领域都有重要的应用价值。
然而,由于二氧化硫的废气排放和酸雨的形成,对环境造成了一定的危害,因此需要采取相应的措施进行减排和治理。
同时,对硫的氧化物的研究和应用还有待进一步深入,以满足社会发展和环境保护的需求。
5.1.1 硫及硫的氧化物(精讲)思维导图常见考点考点一硫单质【例1-1】(2022·上海长宁)下列有关硫的性质的叙述正确的是A.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化B.硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫C.硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物D.氢气可在氧气和硫蒸气中燃烧,生成水和硫化氢【答案】A【解析】A.硫质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化,A正确;B.硫在纯氧中燃烧生成二氧化硫,B错误;C.硫氧化性较弱,故与铁粉和铜粉反应,分别生成低价金属硫化物硫化亚铁和硫化亚铜,C错误;D.氢气可在氧气和硫蒸气中燃烧,生成水和二氧化硫,D错误;故选A。
【例1-2】(2022·上海静安)硫磺在下列哪种溶剂中溶解度最大A.水B.乙醇C.稀硫酸D.二硫化碳【答案】D【解析】硫磺难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,故选D。
【例1-3】(2022·上海)下列化合物不能用相应元素的单质直接化合生成的是①CuS①FeS①Na2S①Fe2S3①Cu2S①FeCl2①H2SA.①①①B.①①①C.①①①D.①①①【答案】B【解析】①Cu与S混合加热发生反应产生Cu2S,不能反应产生CuS,①符合题意;①Fe与S混合加热发生反应产生FeS,①不符合题意;①Na与S混合发生反应产生Na2S,①不符合题意;①Fe与S混合加热发生反应产生FeS,不能反应产生Fe2S3,①符合题意;①Cu与S混合加热发生反应产生Cu2S,①不符合题意;①Fe与Cl2在加热时反应产生FeCl3,不能反应产生FeCl2,①符合题意;①H2与S在高温下反应产生H2S,①不符合题意;综上所述可知:能够由相应元素的单质直接化合生成的是①①①,合理选项是B。
【一隅三反】1.(20222·江苏淮安)下列说法正确的是A.根据化合价可知,S在化学反应中只能作还原剂B.试管内壁上的硫黄可用CS2清洗C.S+O2点燃SO2,S被氧化,作氧化剂D.硫的氧化性比氯气的强【答案】B【解析】A.0价是S的中间价态,所以S既可作氧化剂,又可作还原剂,A错误;B.S易溶于CS2,所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉,B正确;C.反应中S被氧化,化合价升高,作还原剂,C错误;D.硫的氧化性较弱,与变价金属化合时,只能生成低价态金属硫化物,如S与Fe、Cu反应,生成FeS、Cu2S;氯气的氧化性较强,Cl2与Fe、Cu反应生成高价态金属化合物FeCl3、CuCl2,因此硫的氧化性比氯气的弱,D错误;故选B。
硫和硫的氧化物
1.有关二氧化硫的说法错误的是( )
A.可用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B.将SO2通到显红色的酚酞试液中,发现红色消失,主要原因是SO2溶于水中显酸性C.给已被SO2漂白的品红溶液用酒精灯加热,可恢复原来的红色
D.SO2与O2混合很容易生成SO3
E.进行SO2性质探究实验时,多余的SO2应排到实验室外
F.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中
G.SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
H.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
2.下列实验报告记录的实验现象正确的是( )
实验
记录A 无色无色淡黄色沉淀无色
B 红色无色淡黄色沉淀无色
C 红色无色淡黄色沉淀深黄色
D 无色无色淡黄色沉淀深黄色
3.盛有氯化钡稀溶液的甲、乙两试管分别通入SO2至饱和,若向甲试管中加入足量双氧水,乙试管中加入足量氢氧化钠溶液,则下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两试管都有白色沉淀生成
B.甲、乙两试管都没有白色沉淀生成
C.甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有
D.甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有
4.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
A.BaSO4
B.FeS
C.BaSO3
D.S
5. 下列溶液中,不能区别SO2和CO2气体的是
①石灰水②H2S溶液③KMnO4溶液④溴水⑤酸化的Ba(NO3)2溶液⑥品红
溶液 A.①②③⑤B.②③④⑤C.只
有①D.①③
6.下列有关三氧化硫的说法中,正确的是( )
A.三氧化硫极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.标准状况下,1 mol SO3的体积约为22.4 L
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D.SO2、SO3均具有漂白性,能使石蕊试液褪色
7.下列实验中能证明某一气体为SO2的是( )
①使澄清石灰水变浑浊②使湿润的蓝色石蕊试纸变红③使品红褪色④通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸
⑤通入溴水中使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.都能证明B.都不能证明
C.③④⑤能证明D.只有⑤能证明
8.下列说法正确的是( )
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为SO2具有氧化性
B.SO2和Cl2都有漂白作用,但若将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,没有漂白作用
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性,使有色物质发生还原反应
D.SO2和Cl2使品红溶液褪色后,将褪色的溶液加热,溶液重新变为红色
9.A、B是两种有刺激性气味的气体.试根据下列实验事实回答问题:
(1)写出A~F各物质的化学式:
A____________,B____________,C____________,
D____________,E____________,F____________.
(2)写出A、B与水反应的离子方程式:____________________________________.
10.某同学用如图所示的装置来探究SO2的性质.
(1)实验前首先应做的操作是______________________________________________.
(2)实验室用亚硫酸钠固体与较浓硫酸反应制取SO2气体,写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________.
(3)分别将SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:
①若C为紫色石蕊试液
操作现象
通入少量SO2
继续通入过量SO2
②若C为品红溶液
操作现象
通入足量SO2
将试管加热
③若C为酸性KMnO4溶液,通入足量SO2,现象:______________,体现SO2的________性.
④若C为澄清石灰水,将SO2慢慢通入直至过量,现象为________________________,
写出相应的离子方程式____________________________________________________.11.(2010·广东高考)某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理.
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH===_____________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl-、OH-和SO2-4,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响).
①提出合理假设.
假设1:只存在SO2-3;
假设2:既不存在SO2-3,也不存在ClO-;
假设3:_______________________________________________________________.
②设计实验方案,进行实验.请写出实验步骤以及预期现象和结论.
限选实验试剂:3 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 NaOH、0.01 mol·L-1 KMnO4、淀粉KI 溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加
3 mol·L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后
所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:
步骤3:
12.(12分)下图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图.试回答:
(1)⑥中发生的化学反应方程式为_________________________________________.
(2)①中的实验现象为____________________,此实验证明SO2是________________气体.
(3)②中的品红溶液________,证明SO2有__________性.
(4)③中的实验现象是________,证明SO2有________性.
(5)④中的实验现象是________________,证明SO2有__________性.
(6)⑤的作用是__________________,反应的化学方程式为______________________
________________________________________________________________________.
13.(7分)已知A是一种常见非金属单质,B是氧化物,E是A的氢化物,D是A的最高价氧化物对应的水化物,其转化关系如图所示:
(1)若E、D的水溶液均呈酸性,试写出反应③的化学方程式_______________________.
(2)若D是一种难溶于水的物质,试写出反应③的离子方程式______________________.
(3)若E、D的水溶液均呈酸性,①~④的反应中属于氧化还原反应的是____________.。