高中化学：硫与二氧化硫学案

高中化学：硫与二氧化硫学案[学习目标] 1.能从物质类别、元素化合价角度依据复分解反应规律和氧化还原反应原理，预测S、SO2的性质及其转化，设计实验进行初步验证，并能用化学方程式、离子方程式正确表示S、SO2的主要化学性质.2.能说明S、SO2的应用对社会发展的价值和对环境的影响.一、硫1．硫元素的存在硫元素在自然界中主要存在于□01海洋、大气、地壳中. 2．自然界中不同价态的硫元素间的转化3．物理性质4．化学性质(1)氧化性硫与铁、铜、钠、汞、氢气等物质反应时表现其氧化性.如：Fe ＋S =====△□15FeS (2)还原性硫与氧气等物质反应时表现其还原性. S ＋O 2=====点燃□16SO 2. 5．硫黄的用途硫黄主要用于制造□17硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造火药、烟花爆竹等. 二、二氧化硫(SO 2) 1．物理性质二氧化硫为□01无色、□02有刺激性气味的□03有毒□04气体，密度比空气的大，易液化(沸点为－10 ℃)，□05易溶于水.在常温、常压下，1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫. 2．化学性质SO 2属于□06酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性；SO 2中硫元素的化合价为＋4，SO 2既有□07氧化性又有□08还原性，但以□09还原性为主. (1)具有酸性氧化物的通性(2)既有还原性，又有氧化性 还原性：2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3 SO 2＋X 2＋2H 2O===□14H 2SO 4＋2HX(X ＝Cl 、Br 、I)5SO 2＋2MnO －4＋2H 2O===5SO 2－4＋2Mn 2＋＋4H ＋SO 2＋2Fe 3＋＋2H 2O===□15SO 2－4＋2Fe 2＋＋□164H ＋氧化性：SO 2的氧化性较弱，只有在存在较强还原剂(如H 2S)的情况下，才会表现出氧化性. SO 2＋2H 2S===□173S↓＋2H 2O (3)漂白性SO 2具有漂白性，能使某些有色物质退色.将SO 2通入品红溶液中，品红溶液退色，加热后溶液又恢复为原来的颜色，利用这一原理可以检验SO 2的存在.一、硫单质的性质及用途[交流研讨]自然界中存在的含硫的物质有：HgS 、S 、SO 2、CaSO 4·2H 2O 等，依据这些物质的化合价你认为S 具有什么性质.提示：S 0―→Hg S －2，说明S 有氧化性；S 0―→S ＋4O 2和S 0―→Ca S ＋6O 4·2H 2O 说明S 有还原性.[点拨提升]1．硫的氧化性没有氯气的强，氯气能把单质铁氧化为＋3价，把单质铜氧化为＋2价，而硫只能把铁氧化为＋2价，把铜氧化为＋1价.2．硫与大多数金属反应需要加热，但反应开始后，不需加热便可继续进行. 知识拓展(1)硫易溶于CS 2，利用此性质可把S 从Fe 、S(或C 、S)混合物中分离出来.(2)硫可与热的NaOH 溶液反应，既表现氧化性，又表现还原性.3S ＋6NaOH =====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O ，利用此性质可洗涤仪器内壁残留的硫.[练习与活动]1．下列有关硫的说法正确的是( )A ．S 具有氧化性，故铁粉和硫粉共热可生成Fe 2S 3B ．S 与金属或非金属反应时均作氧化剂C ．黑火药中的KNO 3、C 、S 可用水、CS 2作溶剂用过滤等操作进行分离D．S在充足的O2中燃烧的化学方程式为2S＋3O2=====点燃2SO3答案 C解析硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应只能生成低价态的金属化合物，A项错误；硫与非金属性较强的非金属单质(如氧气、氯气、氟气等)反应时，硫体现还原性，B项错误；CS2可溶解硫，过滤后蒸发滤液可得硫，再将滤渣溶于水，过滤又可得炭粉，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶，得到硝酸钾，C项正确；不管O2是否过量，S与O2反应只能生成SO2，D项错误.2．在空气中加热硫粉和铁粉的混合物，可观察到下列现象：(1)有淡蓝色火焰，且生成刺激性气味的气体；(2)混合粉末变红，放出热量，最后变成黑色固体；(3)不时有火星从混合物中射出.请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式：(1)______________________________；(2)______________________________；(3)______________________________.答案(1)S＋O2=====点燃SO2(2)S＋Fe=====△FeS(3)3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4解析在空气中加热硫粉和铁粉的混合物，除硫与铁反应生成黑色的FeS外还有硫和氧气、铁和氧气的反应.二、SO2的性质及应用[交流研讨]1．农产品中的工艺品在出售之前要把它放在含SO2的一个密封环境中存放一段时间，是为什么？提示：为了漂白发黄的部分使之变成白色，看上去更加美观.2．SO2、CO2均为酸性氧化物，两者性质相同吗？提示：不完全相同；从物质类别上看两者性质类似，如：均与H2O反应生成酸、均与碱、碱性氧化物反应；从化合价角度分析：SO2具有还原性，而CO2没有.[点拨提升]1．SO2和CO2的比较知识拓展1．对SO2漂白性的几点说明(1)SO2不能漂白石蕊溶液.将SO2通入到紫色石蕊溶液中，溶液只变红不退色.(2)SO2与某些无机物质反应而使其退色并不是由于SO2的漂白性.如SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液退色，是因为SO2是酸性氧化物，可与碱性物质发生反应；SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，是其还原性的体现.(3)SO2和Cl2溶于水均具有漂白性，但当二者按物质的量之比为1∶1混合时，漂白性消失，原因是二者发生反应生成了盐酸和硫酸，化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4.2．CO2、SO2与CaCl2溶液、BaCl2溶液不反应；CO2也不与Ca(NO3)2、Ba(NO3)2溶液反应，但SO2能与Ba(NO3)2、Ca(NO3)2溶液反应生成白色沉淀BaSO4、CaSO4.[练习与活动]3．下列有关二氧化硫的说法正确的是( )A．密度比空气小B．是无色无味的气体C．SO2能使溴水退色，说明SO2具有漂白性D．某生产硫酸厂区的紫罗兰花变成白色，说明其周围空气中可能含较高浓度SO2答案 D解析SO2的相对分子质量是64，大于空气的平均相对分子质量29，所以SO2的密度比空气大，A错误；SO2为无色、有刺激性气味的气体，B错误；SO2使溴水退色的原理是SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，说明SO2具有还原性，C错误；硫酸厂区的紫罗兰花变成白色是漂白的结果，而SO2具有漂白性，可以说明周围空气中可能含较高浓度的SO2，D正确.4．回答下面关于SO2的性质实验的问题：(1)将SO2通入BaCl2溶液中至过量，始终不能观察到沉淀的生成，原因是__________________________.(2)将SO2和NH3同时通入BaCl2溶液中，可观察到有白色沉淀生成，该白色沉淀的化学式为________________________________________________.(3)将SO2和Cl2同时通入BaCl2溶液中，也可观察到有白色沉淀生成，生成该白色沉淀的离子方程式为_____________________________________.(4)将SO2和H2S同时通入水中，可观察到有黄色沉淀生成，生成该黄色沉淀的化学方程式为__________________________.答案(1)HCl为强酸，H2SO3为弱酸，SO2不与BaCl2反应(2)BaSO3(3)SO2＋Cl2＋Ba2＋＋2H2O===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋(4)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O解析(2)发生反应SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，(NH4)2SO3＋BaCl2===BaSO3↓＋2NH4Cl.(3)氯气具有强氧化性，可把＋4价的S氧化为＋6价，从而生成BaSO4沉淀.(4)H2S具有还原性，与SO2反应生成S单质.本课小结。