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(共48张PPT)
第五章　化工生产中的
重要非金属元素
硫和二氧化硫
第1课时
第一节　硫及其化合物
学习目标
1.通过分析硫的原子结构,能推断硫元素可能具有的化学性质并进行证实,能正确描述硫的颜色、溶解性及弱氧化性。
2.通过实验探究二氧化硫的物理性质和化学性质,能从物质类别和硫元素化合价的角度列举并用化学方程式和离子方程式正确表示二氧化硫的性质,能说出二氧化硫的主要用途和检验方法。
3.通过二氧化硫与水、与氧气反应的学习,能描述可逆反应的概念;能辨识二氧化硫的漂白性及其与氯气漂白原理的不同。
元素位置 原子结构示意图 元素性质
第 周期、 第 族 　 容易 电子,非金属性:
S O;S Cl
主要化合价:
『自主梳理』
学习任务1　认识硫单质
1.硫元素的“位—构—性”
三
ⅥA
得到2个
<
<
-2、0、+4、+6
俗称 颜色状态 溶解性
色晶体,质脆, 易研成粉末 溶于水, 溶于酒精,易溶于
2.硫单质的性质
(1)物理性质。
硫黄
黄
难
微
二硫化碳
(2)化学性质。
(3)硫的用途。
①用于杀菌消毒,如硫黄皂。
②用作工业原料,用于生产硫酸、化肥、纸张、农药、硫化橡胶、火柴、杀虫剂等。
『互动探究』
探究　硫单质的化学性质
硫在自然界中分布较广,在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态。观察下列几种含硫物质,回答下列问题。
①CuS　②FeS　③H2S　④SO2　⑤SO3　⑥Cu2S　⑦K2S　⑧HgS
问题1:上述物质中,硫元素的化合价分别是多少
提示:①②③⑥⑦⑧是-2价,④是+4价,⑤是+6 价。
问题2:从元素的化合价角度预测硫的性质;家中常备水银温度计测量体温,若不小心打破温度计可用硫粉覆盖,这体现了硫的什么性质
提示:既有氧化性又有还原性;氧化性。
问题3:硫在少量O2中燃烧生成SO2,在过量O2中燃烧生成SO3,这种说法是否正确
提示:错误,硫在O2中燃烧只能生成SO2,与O2的用量无关。
提示:3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O;既表现氧化性也表现还原性;2∶1。
问题4:对比氯气与铁、硫与铁反应的产物,有何发现 能说明什么
提示:铁与氯气反应生成FeCl3,铁元素价态为+3价;铁与硫反应生成FeS,铁元素价态为+2价,说明氯元素的非金属性比硫元素的强。
问题5:实验室试管壁上附着的硫单质可用热的NaOH溶液洗涤,生成Na2S和Na2SO3,请写出该反应的化学方程式,并说明硫单质表现什么性质,氧化剂和还原剂的物质的量之比是多少。
硫的性质
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质。
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
归
纳
拓
展
『题组例练』
1.下列说法正确的是(　　)
A.硫在元素周期表第ⅥA族,非金属性比氧强
B.过量的硫与铁反应生成Fe2S3
C.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
D.硫通常情况下为固态,不溶于水
D
解析:硫与氧同属于第ⅥA族元素,同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,硫的非金属性比氧弱,A错误;硫与铁反应生成FeS,与硫的用量无关,B错误;硫在空气中和在氧气中燃烧均只能生成SO2,C错误;硫通常情况下为固态,不溶于水,D正确。
2.下列说法错误的是(　　)
A.残留在试管内壁上的硫既可用CS2溶解除去,也可用热的NaOH溶液除去
B.硫单质与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物
C.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
D.S2、S4、S8互为同素异形体,性质完全相同
D
解析:硫易溶于CS2,且能与热NaOH溶液反应生成可溶性Na2S和Na2SO3,A正确;硫单质具有弱氧化性,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物,B正确;汞和硫反应生成HgS,故实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理,C正确;S2、S4、S8互为同素异形体,性质不完全相同,D错误。
学习任务2　探究二氧化硫的性质及用途
『自主梳理』
1.二氧化硫的物理性质
(1)二氧化硫是一种 色、有 气味的有 气体,密度比空气的 ,
溶于水。在通常情况下,1体积的水可以溶解约 体积的二氧化硫。
(2)实验探究——SO2的水溶性。
现象:试管内液面迅速 ,pH试纸变 。
结论:SO2 溶于水,水溶液呈 性。
无
刺激性
毒
大
易
40
上升
红
易
酸
2.二氧化硫的化学性质
(1)从物质类别角度分析SO2的性质——酸性氧化物的通性。
(2)从元素化合价角度分析SO2的性质——还原性(强)与氧化性(弱)。
H2SO4+2HCl
2SO3
3S+2H2O
(3)SO2的特性——漂白性。
实验 操作 用试管取 2 mL SO2的水溶液,向其中滴入 1～2 滴品红溶液,振荡,观察溶液的颜色变化 然后加热试管,注意通风,再观察溶液的变化
实验现象 溶液褪色 溶液恢复原来的颜色
实验结论 SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定 3.二氧化硫的用途
二氧化硫常用作 。
4.可逆反应
在 条件下,既能向 方向进行, 又能向 方向进行的反应,叫做可逆反应。在可逆反应的化学方程式中用“ ”代替“ ”。
漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂
同一
正反应
同时
逆反应
『互动探究』
探究　二氧化硫的鉴别
二氧化硫是最常见、最简单的硫氧化物,是大气主要污染物之一。可以用作漂白剂、食物和干果的防腐剂等,能够抑制霉菌和细菌的滋生,但必须严格按照国家有关规定和标准使用。
问题1:SO2和CO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,如何鉴别SO2与CO2
提示:利用SO2的漂白性(或还原性),可通入品红溶液(或酸性高锰酸钾溶液、溴水等)鉴别。
问题2:SO2通入BaCl2溶液中,能否产生白色沉淀 某同学将SO2与另一种气体同时通入BaCl2溶液中观察到产生白色沉淀,请推测该气体和沉淀分别是什么。
提示:不能;NH3、BaSO3沉淀或Cl2、BaSO4沉淀等。
问题3:Cl2和SO2的水溶液都有漂白性,若将两者等物质的量在水中混合,漂白性会增强吗
提示:不会。若将等物质的量的Cl2和SO2气体在水中混合后,发生反应SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。
归
纳
拓
展
(2)二氧化硫、氯水(或次氯酸盐)、H2O2、Na2O2、O3、活性炭漂白性的区别。
漂白物质 漂白原理 特点
氯水(HClO)、 次氯酸盐、 H2O2、Na2O2、O3 利用物质的氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色 不可逆,褪色后不能恢复原来的颜色
SO2 与有色物质结合生成不稳定的无色物质 可逆,在一定条件下又能恢复原来的颜色
活性炭 具有较大的比表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色 部分吸附剂可重复使用
『题组例练』
题点一　SO2性质的综合考查
1.已知:Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。按如图装置,进行实验。下列说法错误的是(　　)
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H2SO4的酸性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性
C.Ⅲ中出现浑浊现象,体现SO2的氧化性
D.在Ⅰ和Ⅳ试管中,都发生氧化还原反应
D
解析:Ⅰ中试管内发生反应Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,生成Na2SO4,体现H2SO4的酸性,A正确;SO2通入Ⅱ中品红溶液褪色,体现出SO2具有漂白性,B正确;Ⅲ中SO2与Na2S发生反应生成硫单质,体现了SO2的氧化性,C正确;Ⅳ试管中SO2和NaOH反应生成Na2SO3,不是氧化还原反应,D错误。
2.在探究SO2水溶液成分和性质的实验中,下列实验现象及结论正确的是
(　　)
A.向SO2水溶液中加入少量NaHCO3粉末,有气泡产生,说明SO2水溶液呈酸性
B.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明SO2水溶液中含有H2SO4
C.向SO2水溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生,说明SO2具有还原性
D.向酸性KMnO4溶液中滴加SO2水溶液,溶液褪色,说明SO2具有漂白性
A
解析:SO2溶于水生成H2SO3,酸性H2SO3>H2CO3,H2SO3与NaHCO3反应生成CO2,SO2水溶液呈酸性,A正确;SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3酸性比HCl弱,与BaCl2溶液不反应,B错误;向SO2水溶液中通入H2S气体,发生反应SO2+2H2S 3S↓+2H2O,SO2是氧化剂,C错误;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,被SO2还原使溶液褪色,说明SO2具有还原性,
D错误。
题点二　SO2漂白性辨析
3.利用如图装置进行SO2气体的性质探究实验,下列说法错误的是
(　　)
A.品红溶液褪色,加热褪色后的溶液又会恢复为原来的红色
B.能与NaOH溶液反应,SO2属于酸性氧化物
C.FeCl3溶液黄色变浅的原因是SO2具有漂白性
D.装碱石灰的玻璃仪器是U形管
C
4.实验室中为验证SO2的性质,将SO2分别通入溴水、品红溶液、硫化氢溶液、滴有酚酞的氢氧化钠溶液。下列说法错误的是(　　)
A.溴水褪色,体现SO2的还原性
B.品红溶液褪色,体现SO2的漂白性
C.硫化氢溶液变浑浊,体现SO2的氧化性
D.滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现SO2的漂白性
D
解析:SO2通入溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,硫元素化合价升高,SO2表现还原性,A正确;SO2通入品红溶液中,SO2与品红结合形成不稳定的无色物质使品红溶液褪色,即SO2表现漂白性,
B正确;SO2与H2S溶液发生反应SO2+2H2S 3S↓+2H2O,该反应中SO2中硫元素由+4价降至0价,SO2表现出氧化性,C正确;SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,反应生成Na2SO3和H2O,溶液碱性减弱,使溶液褪色,SO2表现酸性氧化物的性质,而不是漂白性,D错误。
SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液、品红溶液褪色,但褪色原理不同;
SO2与溴水、酸性KMnO4溶液均发生氧化还原反应而使溶液褪色,SO2均表现还原性;SO2与品红溶液作用形成无色物质,SO2表现出漂白性。褪色原理不能混为一谈。
易错警示
题点三　二氧化硫和二氧化碳性质的比较与鉴别
5.为除去CO2气体中的SO2气体,下列仪器和药品的选择合理的是
(　　)
仪器:①洗气瓶　②干燥管
药品:③碱石灰　④纯碱溶液　⑤小苏打溶液
A.①⑤ B.②⑤ C.①③ D.①④
A
解析:SO2既能与NaHCO3溶液反应,又能与Na2CO3溶液反应;而CO2能与Na2CO3溶液反应,不能与NaHCO3溶液反应,把混合气体通入含有小苏打溶液的洗气瓶可除去CO2气体中的SO2气体,A正确。
6.浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,为检验反应的产物,某同学设计了如图所示的实验装置,下列说法正确的是(　　)
A.物质a是碱石灰,用于检验生成的水
B.装置乙中会生成淡黄色沉淀,体现了SO2的酸性
C.装置丙中溶液的紫色褪去,体现了SO2的氧化性
D.装置戊中溶液不褪色,装置己中出现浑浊,说明产物中含有CO2
D
解析:浓硫酸与木炭在加热条件下发生反应生成CO2、SO2和水,检验顺序为水、SO2、CO2。物质a是无水硫酸铜,用于检验生成的水,
A错误;装置乙中会生成淡黄色S沉淀,体现了SO2的氧化性,B错误;二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,装置丙中紫色石蕊溶液变红但不褪色,体现了SO2的水溶液呈酸性,C错误;装置戊中品红溶液不褪色,
说明SO2已经除尽,装置己中澄清石灰水变浑浊,说明产物中含有CO2,D正确。
SO2、CO2同时存在时的检验流程
思维建模
流程 设计 检验SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 检验CO2 选用 试剂 品红 溶液 酸性KMnO4 溶液 品红 溶液 澄清石
灰水
预期 现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊
知识整合
学科素养测评
某校研究性学习小组,设计如图装置制取SO2并验证SO2的某些性质,请回答下列问题。
(1)⑥中Na2SO3与浓硫酸发生复分解反应生成SO2气体,发生反应的化学方程式为　 。
Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+H2O+SO2↑
解析:(1)⑥中Na2SO3和浓硫酸反应生成Na2SO4、水和SO2气体,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+H2O+SO2↑。
(2)①中的实验现象为紫色石蕊溶液　　　　　　,此实验证明SO2具有　　　　　　　的性质。
变红
解析:(2)SO2溶于水,和水反应生成亚硫酸,亚硫酸为二元中强酸,可以使紫色石蕊溶液变红,即①中的实验现象为紫色石蕊溶液变红,此实验证明SO2是酸性气体,具有酸性氧化物的性质。
酸性氧化物
(3)②中的品红溶液　　　　,证明SO2具有　　　　性。
褪色
解析:(3)SO2与品红化合生成无色物质而使品红溶液褪色,故SO2具有漂白性。
漂白
(4)③中的实验现象是　　　　　　　　,证明SO2具有　　 性。
有黄色沉淀生成
解析:(4)SO2中+4价S具有氧化性,H2S中-2价S具有还原性,SO2能把硫化氢氧化成单质硫,本身被还原成单质硫,反应的化学方程式为SO2+2H2S 3S↓+2H2O,所以③中的实验现象是有黄色沉淀生成。
氧化
(5)④中的实验现象是　　　　　　　　 　,证明SO2具有　　　　性。
酸性高锰酸钾溶液褪色
解析:(5)SO2具有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色。
还原
(6)⑤的作用是　　　　　　　　　　　　 　,反应的离子方程式
为　 　　　　　　　　　。
吸收SO2,防止SO2污染环境
解析:(6)SO2有毒,不能直接排放到空气中,SO2能够与NaOH溶液反应生成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污染环境,反应的离子方程式为
命题解密与解题指导
情境解读:本题以实验为背景,从颜色变化这一宏观现象入手,较全面地考查了二氧化硫的性质。
素养立意:基于SO2的化学性质,运用模型解释化学现象,培养证据推理与模型认知素养。
思路点拨:先从种类、价态、特性三个层面认识并梳理SO2的化学性质,然后将题目中涉及的物质一一进行对应即可解答。尤其需要注意漂白的原理和二氧化硫漂白性的特点,避免将几种褪色的原因混淆。
谢 谢 观 看

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