资源简介 硫一、含硫物质之间的转化硫单质的物质性质硫单质的化学性质实验内容 现象 化学方程式 价态变化汞与硫黄反应 有黑色固体生成 Hg+S===HgS →硫黄在氧气中点燃 硫黄在O2中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰 S+O2SO2 →Na2SO3被空气中的氧气氧化 无明显现象 2Na2SO3+O2===2Na2SO4 →2.下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化,请填写下表:实验内容 现象 化学方程式 价态变化Na2SO3与H2SO4反应制SO2 产生有刺激性气味的气体 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O →, →过量NaOH溶液吸收SO2 无明显现象 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O →现代工业上制备硫酸的过程如下所示:[问题1] 利用含硫物质制备硫酸的过程就是含硫物质转化的过程。接触法制硫酸的三部分装置中发生的主要化学反应是什么?Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的反应都是氧化还原反应吗?[问题2] 将0.5 g硫粉和1 g铁粉均匀混合,放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒。预测你能看到什么现象?最终可能生成什么物质?1.硫及其化合物的转化关系SO2、SO3是酸性氧化物,H2SO3、H2SO4是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如2.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降。3.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。4.含硫物质的连续氧化二、硫酸的工业制备1.以硫铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的主要设备和流程根据上图回答下列问题:(1)填写下列各进口或出口物质的名称:A含硫矿石(如FeS2);B炉渣;C二氧化硫、氧气;D尾气(SO2、O2)。2.接触法制硫酸分为三个阶段,填写下表:三原料 硫黄或含硫矿石(硫铁矿) 空气 98.3%的浓硫酸三阶段 造气(生成SO2) 接触氧化(生成SO3) SO3被吸收(生成H2SO4)三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔三反应(均放热) S+O2SO2;4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O2 SO3+H2O===H2SO4注:用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可以避免形成酸雾(腐蚀设备),并能提高吸收效率。3、浓硫酸的性质吸水性(1)浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。(2)常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如H2、Cl2、SO2、CO等),不能干燥碱性气体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S等)。脱水性(1)浓硫酸能把有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去,剩余黑色的炭。(2)实验探究。现象1:蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性:C12H22O1112C+11H2O现象2:蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有强氧化性,把炭氧化成CO2,并有SO2气体放出。强氧化性(1)与金属铜的反应实验装置实验现象 a试管中铜丝表面变黑,有气泡逸出;b试管中的品红溶液逐渐变为无色;c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;冷却后,将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色。实验结论 铜与浓硫酸在加热条件下发生反应,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式: C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。 C、Cu分别与浓硫酸反应时,浓硫酸各表现出什么性质?化学兴趣小组的同学设计改进了蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”实验,并验证反应过程中的产物,实验装置如下所示:[问题1] 猜想品红1溶液褪色的原因吗?高锰酸钾溶液褪色起怎样的作用?为什么要用品红2溶液?[问题2] 实验中为什么要加水?[问题3] 该实验主要体现了浓硫酸的哪些特性?1.浓硫酸吸水性和脱水性的区别由此看出:二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。2.浓硫酸的强氧化性(1)本质:浓硫酸具有强氧化性,是因为H2SO4分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律:①常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性,生成硫酸盐和SO2,硫酸变稀后,生成的气体为H2。②与不活泼金属和非金属反应的规律a.反应需要加热,否则不反应。b.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。c.浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。d.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。③与具有还原性的化合物反应,如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。三.比较法全面认识物质的性质1.SO2的重要性质(1)物质漂白性的比较漂白类型 漂白原理 常见代表物 漂白特点加合型 与有机色质结合,形成不稳定的无色化合物 SO2 一定条件下,SO2放出,又恢复原色氧化型 将有色物质氧化为无色物质 氯水、HClO、Ca(ClO)2、O3、H2O2、Na2O2 褪色后不能恢复原色吸附型 吸附作用物理变化 活性炭 通过一定的处理可以重复使用(2)SO2和CO2性质的比较(常温下)二氧化硫 二氧化碳物理性质 气味 有刺激性气味 无味毒性 有毒 无毒溶解性 易溶(与水的体积比1∶40) 可溶(与水的体积比1∶1)化学性质 与水反应 SO2+H2OH2SO3 CO2+H2OH2CO3与碱[Ca(OH)2]反应 SO2和CO2通入澄清石灰水中,都先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解(酸多酸式盐、酸少成正盐)Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O、CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O、CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2与碱性氧化物(CaO)反应 SO2+CaO===CaSO3 CO2+CaO===CaCO3弱氧化性 SO2+2H2S===3S↓+2H2O CO2+C===2CO还原性 SO2能被KMnO4(H+)、X2(X=Cl、Br、I)、Fe3+等氧化剂氧化 无漂白性 有,不稳定 无对环境的影响 形成酸雨 引起温室效应鉴别 ①利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液、溴水、FeCl3溶液、H2O2等鉴别②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别 展开更多...... 收起↑ 资源预览