化学第一节 硫及其化合物学案设计

硫及其氧化物

 一、硫单质

1．硫在自然界中的存在

    游离态的硫：存在于火山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。如硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）、石膏（CaSO4·2H2O）等。硫还存在于石油、天然气、煤等化石燃料中。

2．硫的物理性质

颜色       ，非常脆，容易粉碎；不溶于      ，微溶于    ，易溶于   。

3．硫的化学性质

由于硫原子最外层有      个电子，是比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6。硫单质处于硫元素的中间价态，既有      性又有      性。

① 弱氧化性：

与绝大多数金属反应（标出硫化物中金属元素化合价）

Fe+SFeS   2Cu+SCu2S

2Na+S==Na2S (研磨会引起轻微爆炸)

Hg+S==HgS (除去有毒的Hg的方法)

与非金属反应：H2+SH2S （H2S是一种       气味的有毒气体，有强还原性。）

② 还原性：与氧气发生反应

硫在空气中燃烧发出      色的火焰，在氧气中燃烧发出        色的火焰。

化学方程式：                                                    

③ 自身氧化还原反应（表现氧化性和还原性）

S+NaOH===                                                        

4．硫的用途

黑火药、制硫酸、橡胶、火柴、硫磺软膏等

二、二氧化硫的认识

1．SO2的物理性质

状态：气体      颜色：         气味：           沸点：－10℃
　　毒性：          密度：        

溶解度：易溶于水，在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2 。
2．SO2的化学性质

a. 酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性（与CO2相似）
与H2O反应：                                   
与碱反应：SO2+ NaOH=                              （SO2少量）
　　      SO2＋NaOH=                              （SO2过量）
　　　　  SO2+Ca(OH)2=                             （SO2少量）
　　      SO2+ CaSO3+H2O=                                （SO2过量）
　　      （CO2，SO2均可使澄清石灰水变浑浊）
　与碱性氧化物的作用：SO2+Na2ONa2SO3

SO2+CaO==CaSO3；2CaSO3+O22CaSO4

 在煤中加入少量生石灰，用以消除SO2的污染，此方法称为“钙基固硫”。

   与酸碱指示剂反应：能使石蕊试液变          
　　 与某些盐反应：
　　 SO2+2NaHCO3=                              （用于除去CO2中SO2气体）　　
   　b. SO2处于硫元素的中间价态，既有      性又有      性
　　　　①氧化性（次）：

　　    ②还原性（主）：

SO2＋X2＋2H2O=H2SO4＋2HX（ X2 ： Cl2 、 Br2 、 I2 ）

SO2＋Cl2＋2H2O=                                  
　        SO2+  KMnO4  +  H2O=                                （现象：高锰酸钾溶液褪色）　　            
　　      SO2+   FeCl3+   H2O==                                    
　    　SO2可以被H2O2、Na2O2、HNO3、O3等多种强氧化剂所氧化
　　要点诠释：

由于二氧化硫的还原性，在某些反应中，不能完全类比于二氧化碳，例如将二氧化硫通入漂白粉溶液中，反应方程式完全类比于二氧化碳写作SO2+H2O+Ca(ClO)2==CaSO3↓+2HClO是错误的，因为HClO有强氧化性，CaSO3有强还原性，二者不可能共存。
c. SO2的特性：漂白性
漂白机理：SO2可以与有色的有机物生成不稳定的无色化合物，受热又可以分解得到原物质。

作用：工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，此外，二氧化硫还用于     。但它的危害性也非同小可，二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品，以使食品增白等。食用这类食品对人的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。

辨析：SO2使溴水、氯水、碘水、高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2的           性。

d. SO2的污染

酸雨：空气中SOx和NOx随雨水下降成为酸雨，pH<5.6

3．SO2的制备

①制备原理：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
　　说明：此反应是应用强酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（1∶40），所以Na2SO3应选用固体， 而H2SO4宜选用较浓的溶液。

②制备装置：                  

③干燥装置：盛放        的洗气瓶:

④收集方法：                                       
　　SO2的鉴定：                                       

吸收SO2尾气：可选用                                。
　　4．SO2的用途：制H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。

三、三氧化硫的认识

　　1．物理性质：三氧化硫又名        ，是一种无色易挥发的      ，熔点16.83 oC，沸点44.8 oC。
　　2．化学性质：S元素为+6价，处于最高价态，只有         性。
　　   与水反应： SO3 + H2O = H2SO4（是H2SO4的酸酐，放出大量热）
　     与碱性物质反应：CaO + SO3=                            

Ca(OH)2 + SO3 =                             

3．用途：工业制硫酸

原理：S→SO2→SO3→H2SO4

写出相关反应：                                                        

 四、SO2与CO2性质对比

 要点诠释：

    ①不能用通入澄清石灰水的方法来鉴别CO2和SO2，可用品红或高锰酸钾溶液或溴水来鉴别。

②要鉴别SO2和CO2混合气体中的各种成分必须检验SO2，然后除净SO2，再通入澄清石灰水检验CO2。

     ③实验室常用NaOH溶液吸收SO2尾气，方程式：SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O。

【典型例题】

类型一、 SO2的化学性质

  例1、（2019  云南省景洪三中期末考）下列关于SO2的说法中，不正确的是（     ）。

A． SO2不能用来漂白食品

B． SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色

C． SO2与水反应生成H2SO4

D． SO2是一种大气污染物，它主要来自于化石燃料的燃烧

 类型二、二氧化硫的制取

例2．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）在⑥中发生的化学反应方程式为________。

    （2）①中的实验现象为石蕊试液________，此实验证明SO2是________气体。

    （3）②中的品红溶液________，证明SO2有________。

    （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________。

五、稀硫酸和浓硫酸

要点诠释： 

稀硫酸中存在着电离方程式：H2SO4=2H+ +SO42-，由于硫酸是强电解质，在水中完全电离，所以在稀硫酸中存在的微粒是H+、SO42-和H2O。浓硫酸（质量分数为98%）中，几乎不含水，所以在浓硫酸中几乎不存在硫酸的电离，也就几乎不存在H+和SO42-离子，几乎全以硫酸分子形式存在。所以如果说稀硫酸体现的是H+的性质（只要是酸都能电离出氢离子，所以稀硫酸体现的是酸的通性。），那么浓硫酸则体现出硫酸分子的性质，也就是具有特性。

1、稀硫酸具有酸的通性：（写离子方程式）
　　（1） 指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。
　　（2） 与金属反应：Fe+H2SO4：                 ；Al + H2SO4 ：                            
　　（3） 与碱的反应：NaOH+H2SO4：                       

Ba（OH）2  +  H2SO4：                            
　　（4） 与碱性氧化物反应：CuO +  H2SO4 :                            
　　（5） 与某些盐的反应：BaCl2+   H2SO4:                               
2、浓硫酸

（一）物理性质

无色、粘稠的油状液体、难挥发；沸点高，高沸点酸能用于制备低沸点酸；98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3

硫酸与水任意比例混溶，稀释操作：                                          

（二）浓硫酸的特性
　1．吸水性与脱水性

脱水性：物质中无现成的水分子，把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按         脱去

吸水性：物质中有现成的水分子，如：浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水

利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体，但是它不能用来干燥               气体和                    气体

 2．强氧化性

    （1）Fe、Al的钝化

    常温下，当Fe、Al等金属遇到浓硫酸时，表面生成                    而出现“钝化”现象。

    （2）与不活泼金属和非金属的反应  

     Cu+H2SO4(浓)：                                                  
Ag+H2SO4 (浓)：                                                  

C+H2SO4(浓)：                                                    
　　 S+H2SO4 (浓)：                                                    

反应过程中有如下规律：

    ①反应要加热，否则不反应；

    ②还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。

③浓硫酸与金属反应时，既表现     又表现        ，而与非金属反应时，只表现        。

   （3）浓硫酸氧化含低价非金属元素的化合物

   H2S+H2SO4 (浓)：                                            

   HI+H2SO4 (浓)：                                             

   注：随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。

（三）硫酸的用途
　　硫酸是重要的化工原料，也是化学实验室必备的重要试剂。在工业上可用来制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、干燥剂或制取各种挥发性酸等等。

（四）习题——浓硫酸的性质

1、浓硫酸具有：①酸性、②强氧化性、③脱水性、④吸水性，请用序号填写下列空白。

（1）浓硫酸常用作干燥剂时，表现　   　

（2）浓硫酸滴到蔗糖固体中，蔗糖先变黑，后有大量气泡产生，表现　   　

（3）铁遇到冷的浓硫酸时发生钝化，表现　   　

（4）浓硫酸滴入胆矾中蓝色褪去，表现　   　

（5）铜和浓硫酸加热，有气体放出，表现　   　

2、将适量的蔗糖（C12H22O11）放入烧杯，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。可观察到固体变黑，片刻后，黑色物质急剧膨胀，同时产生大量刺激性气味的气体，放出大量的热。（如图所示）

（1）固体变黑体现了浓硫酸的　   　性（填“吸水”、“脱水”或“强氧化”）。

（2）确定刺激性气味气体的成分。

①将气体通入品红溶液后，溶液褪色，加热，颜色恢复。说明该气体中一定含有　   　。

②将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，　   　（填“能”或“不能”）证明气体中含有二氧化碳，其理由是　   　。

③刺激性气味气体产生的原因可用如下化学方程式表示，完成化学方程式：

C + H2SO4（浓）:                                             　   　。