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高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化教课内容ppt课件
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这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第2节 硫的转化教课内容ppt课件，共24页。
(2)自然界中不同价态的硫元素之间的转化2.认识硫单质(1)硫的物理性质硫单质俗称硫黄。通常状况下,它是一种黄色或淡黄色固体,很脆,易研成粉末;不溶于水,微溶 于酒精,易溶于二硫化碳,熔点、沸点都不高。
(2)同素异形体①由同一种元素组成的性质不同的几种单质,叫作该元素的同素异形体。②硫元素常见的同素异形体有正交硫、单斜硫;氧元素常见的同素异形体有O2、O3;碳元素 常见的同素异形体有金刚石、石墨等。(3)硫的化学性质①还原性:当硫与氧化性较强的物质反应时,通常失去电子,化合价升高,表现一定的还原性,如 S+O2 SO2。②氧化性:当硫与H2、金属单质等还原性较强的物质反应时,通常得到电子,化合价降低,表现 氧化性,如:S+H2 H2S,S+2Cu Cu2S(黑色)、S+Fe FeS(黑色)。③硫与热的碱溶液反应时,既表现氧化性,又表现还原性,如3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
名师点睛 (1)硫燃烧的产物是SO2,即使氧气过量也不能生成SO3。(2)硫与有可变化合价的金属(如Fe、Cu等)反应时一般生成低价态的金属硫化物。(3)除去试管内壁附着的硫,可用二硫化碳洗涤,也可用热的碱溶液溶解并洗涤。(4)硫的用途主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等。
1.物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。2.化学性质(1)具有酸性氧化物的性质①与水反应:SO2+H2O H2SO3。②与碱(以NaOH为例)反应:SO2(少量)+2NaOH Na2SO3+H2O。(2)氧化性如SO2+2H2S 3S↓+2H2O。(3)还原性如2SO2+O2 2SO3、Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl。
(4)漂白性可使某些有色物质褪色,如 SO2能使品红溶液褪色(详见定点1)。3.检验将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,在加热的条件下,褪色的溶液又变成红色,说明是 二氧化硫气体。4.实验室制法实验室常用Na2SO3固体与较浓的硫酸反应制取SO2:Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑。5.用途二氧化硫可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂,还可用于制硫酸等。6.CO2与SO2的比较与鉴别(详见定点2)
1.物理性质纯净的硫酸是无色黏稠状液体,密度比水大,沸点高,难挥发。2.稀硫酸具有酸的通性:H2SO4 2H++S (1)能使酸碱指示剂变色。(2)和活泼金属单质反应,如:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。(3)和碱发生中和反应,如:2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O。(4)和碱性氧化物反应,如:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。(5)和某些盐反应,如:BaCl2+H2SO4 BaSO4↓+2HCl。
3.浓H2SO4的特性(1)吸水性:浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂。由于浓硫酸具有酸性和强氧化性,因此可以干 燥呈中性的气体(如H2、O2、N2等)和呈酸性的气体(如SO2、CO2、HCl等);不能干燥碱性气 体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S、HI等)。(2)脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1脱去,使之炭化。(3)强氧化性①Fe、Al的钝化:常温下,Fe、Al遇浓硫酸表面生成一层致密的氧化膜而钝化。②与金属反应:加热时,大多数金属都可被浓硫酸氧化。如Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。③与非金属反应:加热时,浓硫酸可氧化碳、硫、磷等非金属单质。如C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
名师点睛 (1)浓硫酸与金属反应时,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性。(2)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始生成SO2;随反应进行,硫酸浓度变小,变为稀硫酸时, 会发生反应生成H2。(3)浓硫酸与金属活动性顺序中排在氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应,需要加热,否则 不反应;氧化产物是硫酸盐,还原产物为SO2;随着反应的进行,硫酸浓度变小,变为稀硫酸时,反 应就会停止。4.硫酸的用途常用于制造化肥、农药、炸药、染料等,还用于石油精炼、金属加工等。5.不同价态硫元素之间的转化(详见定点3)
1.酸雨:pH<5.6的雨水。2.硫酸型酸雨的形成途径Ⅰ:2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O H2SO4。途径Ⅱ:SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O2 2H2SO4。3.酸雨的危害(1)酸雨落入江河湖泊,会使其水质变酸,导致水生生物死亡;(2)酸雨浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠;(3)长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;(4)酸雨腐蚀建筑,会使建筑变得面目全非;(5)酸雨渗入地下会导致地下水中的重金属元素含量增加,饮用这样的水会危害人体健康。
4.酸雨的防治(1)改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。(2)对酸性物质的排放加以控制,对含硫燃料预先进行脱硫处理,对废气中的二氧化硫进行回 收处理等。(3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高人们的环境保护意识。
1.硫黄或含硫物质在过量的氧气中燃烧生成三氧化硫,这种说法正确吗? ( ) 硫黄或含硫物质在过量的氧气中燃烧生成二氧化硫。2.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的漂白性,这种说法正确吗? ( ) SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性。3.SO2和氯水都具有漂白性,若将等物质的量的SO2和Cl2通入品红溶液中,能达到增强漂白效 果的目的,这种说法正确吗? ( ) 等物质的量的SO2和Cl2在水溶液中会发生反应:SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,从而失去漂白性。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
4.浓硫酸使蓝色的CuSO4·5H2O变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性,这种说法正确吗? ( ) 浓H2SO4使蓝色的CuSO4·5H2O变成白色粉末,体现了浓硫酸的吸水性;一般浓硫酸 使有机物炭化,体现其脱水性。5.常温下,浓硫酸可以用铝罐贮存,说明铝与冷的浓硫酸不反应,这种说法正确吗? ( ) 常温下,铝遇浓硫酸发生钝化,所以浓硫酸可以用铝罐贮存。
易错警示 (1)SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰 酸钾溶液、溴水褪色体现了SO2的还原性,溶液褪色后加热不复原。(2)SO2不能漂白指示剂, 能使紫色石蕊溶液变红。(3)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性,如强氧化剂酸性高锰 酸钾溶液、浓硫酸等不能用作漂白剂。
1.CO2与SO2的性质比较
2.CO2与SO2的鉴别方法(1)物理方法①根据气味鉴别:有刺激性气味的气体是SO2,无气味的是CO2。②根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水 多的是SO2。(2)化学方法①用品红溶液鉴别:将两种气体分别通入品红溶液中,能使品红溶液褪色的是SO2。②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别:将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,能使 溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。③用H2S溶液鉴别:将两种气体分别通入H2S溶液中,出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的 是CO2。
④用FeCl3溶液鉴别:溶液颜色(棕黄色)变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。3.混合气体中SO2、CO2的检验方法
典例 将如图所示装置进行(内含物质)组装以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,下列说法正确 的是 ( ) 甲 乙 丙 丁A.按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→C→D→F→E→BB.丁中溶液褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2C.丙中品红溶液不褪色,丁中酸性高锰酸钾溶液紫色变浅,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2
D.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成
思路点拨 浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物中含有CO2和SO2,二者均为酸性氧化物, 均能使澄清石灰水变浑浊;要验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,要先把SO2除去,再用品红溶液 检验SO2是否除尽,最后将气体通入澄清石灰水中。
解析 丁装置可用于除去SO2,丙装置可用于验证SO2是否除尽,乙装置可检验产物中是否含 有CO2,所以连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B,故A错误;丁中溶液褪色,并不能说 明SO2已经被除尽,故B错误;丙中品红溶液不褪色,丁中高锰酸钾溶液紫色变浅,说明SO2已经 被除尽,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2,故C正确;丁和丙中溶液都褪色,说明SO2未被除 尽,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以乙中溶液变浑浊,不能说明甲中有CO2生成,故D错误。
1.利用“价—类二维图”构建含硫物质的转化关系 (1)含有相同价态的硫元素的不同化合物间可通过与水或酸、碱反应相互转化,如:SO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3。
(2)含有不同价态的硫元素的不同物质间可通过氧化还原反应来相互转化,如:2H2S+SO2 3S+2H2O、S+H2 H2S、S+O2 SO2。2.实验探究不同价态含硫物质的转化
(2)自然界中不同价态的硫元素之间的转化2.认识硫单质(1)硫的物理性质硫单质俗称硫黄。通常状况下,它是一种黄色或淡黄色固体,很脆,易研成粉末;不溶于水,微溶 于酒精,易溶于二硫化碳,熔点、沸点都不高。
(2)同素异形体①由同一种元素组成的性质不同的几种单质,叫作该元素的同素异形体。②硫元素常见的同素异形体有正交硫、单斜硫;氧元素常见的同素异形体有O2、O3;碳元素 常见的同素异形体有金刚石、石墨等。(3)硫的化学性质①还原性:当硫与氧化性较强的物质反应时,通常失去电子,化合价升高,表现一定的还原性,如 S+O2 SO2。②氧化性:当硫与H2、金属单质等还原性较强的物质反应时,通常得到电子,化合价降低,表现 氧化性,如:S+H2 H2S,S+2Cu Cu2S(黑色)、S+Fe FeS(黑色)。③硫与热的碱溶液反应时,既表现氧化性,又表现还原性,如3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
名师点睛 (1)硫燃烧的产物是SO2,即使氧气过量也不能生成SO3。(2)硫与有可变化合价的金属(如Fe、Cu等)反应时一般生成低价态的金属硫化物。(3)除去试管内壁附着的硫,可用二硫化碳洗涤,也可用热的碱溶液溶解并洗涤。(4)硫的用途主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等。
1.物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水。2.化学性质(1)具有酸性氧化物的性质①与水反应:SO2+H2O H2SO3。②与碱(以NaOH为例)反应:SO2(少量)+2NaOH Na2SO3+H2O。(2)氧化性如SO2+2H2S 3S↓+2H2O。(3)还原性如2SO2+O2 2SO3、Cl2+SO2+2H2O H2SO4+2HCl。
(4)漂白性可使某些有色物质褪色,如 SO2能使品红溶液褪色(详见定点1)。3.检验将气体通入品红溶液中,如果品红溶液褪色,在加热的条件下,褪色的溶液又变成红色,说明是 二氧化硫气体。4.实验室制法实验室常用Na2SO3固体与较浓的硫酸反应制取SO2:Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑。5.用途二氧化硫可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂,还可用于制硫酸等。6.CO2与SO2的比较与鉴别(详见定点2)
1.物理性质纯净的硫酸是无色黏稠状液体,密度比水大,沸点高,难挥发。2.稀硫酸具有酸的通性:H2SO4 2H++S (1)能使酸碱指示剂变色。(2)和活泼金属单质反应,如:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑。(3)和碱发生中和反应,如:2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O。(4)和碱性氧化物反应,如:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O。(5)和某些盐反应,如:BaCl2+H2SO4 BaSO4↓+2HCl。
3.浓H2SO4的特性(1)吸水性:浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂。由于浓硫酸具有酸性和强氧化性,因此可以干 燥呈中性的气体(如H2、O2、N2等)和呈酸性的气体(如SO2、CO2、HCl等);不能干燥碱性气 体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S、HI等)。(2)脱水性:浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1脱去,使之炭化。(3)强氧化性①Fe、Al的钝化:常温下,Fe、Al遇浓硫酸表面生成一层致密的氧化膜而钝化。②与金属反应:加热时,大多数金属都可被浓硫酸氧化。如Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。③与非金属反应:加热时,浓硫酸可氧化碳、硫、磷等非金属单质。如C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。
名师点睛 (1)浓硫酸与金属反应时,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性。(2)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始生成SO2;随反应进行,硫酸浓度变小,变为稀硫酸时, 会发生反应生成H2。(3)浓硫酸与金属活动性顺序中排在氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应,需要加热,否则 不反应;氧化产物是硫酸盐,还原产物为SO2;随着反应的进行,硫酸浓度变小,变为稀硫酸时,反 应就会停止。4.硫酸的用途常用于制造化肥、农药、炸药、染料等,还用于石油精炼、金属加工等。5.不同价态硫元素之间的转化(详见定点3)
1.酸雨:pH<5.6的雨水。2.硫酸型酸雨的形成途径Ⅰ:2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O H2SO4。途径Ⅱ:SO2+H2O H2SO3,2H2SO3+O2 2H2SO4。3.酸雨的危害(1)酸雨落入江河湖泊,会使其水质变酸,导致水生生物死亡;(2)酸雨浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠;(3)长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;(4)酸雨腐蚀建筑,会使建筑变得面目全非;(5)酸雨渗入地下会导致地下水中的重金属元素含量增加,饮用这样的水会危害人体健康。
4.酸雨的防治(1)改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。(2)对酸性物质的排放加以控制,对含硫燃料预先进行脱硫处理,对废气中的二氧化硫进行回 收处理等。(3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高人们的环境保护意识。
1.硫黄或含硫物质在过量的氧气中燃烧生成三氧化硫,这种说法正确吗? ( ) 硫黄或含硫物质在过量的氧气中燃烧生成二氧化硫。2.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的漂白性,这种说法正确吗? ( ) SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性。3.SO2和氯水都具有漂白性,若将等物质的量的SO2和Cl2通入品红溶液中,能达到增强漂白效 果的目的,这种说法正确吗? ( ) 等物质的量的SO2和Cl2在水溶液中会发生反应:SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,从而失去漂白性。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
4.浓硫酸使蓝色的CuSO4·5H2O变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性,这种说法正确吗? ( ) 浓H2SO4使蓝色的CuSO4·5H2O变成白色粉末,体现了浓硫酸的吸水性;一般浓硫酸 使有机物炭化,体现其脱水性。5.常温下,浓硫酸可以用铝罐贮存,说明铝与冷的浓硫酸不反应,这种说法正确吗? ( ) 常温下,铝遇浓硫酸发生钝化,所以浓硫酸可以用铝罐贮存。
易错警示 (1)SO2使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰 酸钾溶液、溴水褪色体现了SO2的还原性,溶液褪色后加热不复原。(2)SO2不能漂白指示剂, 能使紫色石蕊溶液变红。(3)具有强氧化性的物质不一定具有漂白性,如强氧化剂酸性高锰 酸钾溶液、浓硫酸等不能用作漂白剂。
1.CO2与SO2的性质比较
2.CO2与SO2的鉴别方法(1)物理方法①根据气味鉴别:有刺激性气味的气体是SO2,无气味的是CO2。②根据溶解性鉴别:同温同压下,将两种气体充满相同的试管,分别倒置于水槽中,试管内进水 多的是SO2。(2)化学方法①用品红溶液鉴别:将两种气体分别通入品红溶液中,能使品红溶液褪色的是SO2。②用溴水或酸性高锰酸钾溶液鉴别:将两种气体分别通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,能使 溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色的是SO2。③用H2S溶液鉴别:将两种气体分别通入H2S溶液中,出现淡黄色浑浊的是SO2,无明显现象的 是CO2。
④用FeCl3溶液鉴别:溶液颜色(棕黄色)变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。3.混合气体中SO2、CO2的检验方法
典例 将如图所示装置进行(内含物质)组装以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,下列说法正确 的是 ( ) 甲 乙 丙 丁A.按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→C→D→F→E→BB.丁中溶液褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2C.丙中品红溶液不褪色,丁中酸性高锰酸钾溶液紫色变浅,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2
D.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成
思路点拨 浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物中含有CO2和SO2,二者均为酸性氧化物, 均能使澄清石灰水变浑浊;要验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,要先把SO2除去,再用品红溶液 检验SO2是否除尽,最后将气体通入澄清石灰水中。
解析 丁装置可用于除去SO2,丙装置可用于验证SO2是否除尽,乙装置可检验产物中是否含 有CO2,所以连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→B,故A错误;丁中溶液褪色,并不能说 明SO2已经被除尽,故B错误;丙中品红溶液不褪色,丁中高锰酸钾溶液紫色变浅,说明SO2已经 被除尽,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2,故C正确;丁和丙中溶液都褪色,说明SO2未被除 尽,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以乙中溶液变浑浊,不能说明甲中有CO2生成,故D错误。
1.利用“价—类二维图”构建含硫物质的转化关系 (1)含有相同价态的硫元素的不同化合物间可通过与水或酸、碱反应相互转化,如:SO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3。
(2)含有不同价态的硫元素的不同物质间可通过氧化还原反应来相互转化,如:2H2S+SO2 3S+2H2O、S+H2 H2S、S+O2 SO2。2.实验探究不同价态含硫物质的转化
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