高中化學 硫及其氧化物提高知識講解導學案 新人教版必修

1、硫及其氧化物 【學習目標】1了解大氣污染的主要氣體、原因及影響程度和解決措施。2掌握二氧化硫的性質，包括氧化性、還原性和漂白性。3了解硫元素的存在形式，以及硫單質的性質。4了解三氧化硫和硫化氫的性質?！疽c梳理】 要點一、硫單質硫及其氧化物ID: #硫的性質】 1硫在自然界中的的存在。 游離態(tài)的硫：存在于火山口附近或地殼的巖層里。 化合態(tài)的硫：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。如硫鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）、石膏（CaSO42H2O）等。硫還存在于石油、天然氣、煤等化石燃料中。 2硫的物理性質。單質硫的顏色是黃色，非常脆，容易粉碎；熔點比較低，稍微受熱，就會熔化成液體；硫蒸氣的顏色

2、也是黃色；硫單質的溶解性比較特殊：不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2是一種有機物）。3硫的化學性質由于硫原子最外層有6個電子，比較活潑的非金屬單質，常見化合價為2，0，4，6，以下是常見的硫化物。化合價-20+4+6物質類別FeS、Na2S、HgS、H2S SSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4 可見，硫單質的處于硫元素的中間價態(tài)，硫既有氧化性又有還原性。 氧化性：與絕大多數(shù)金屬反應Fe+SFeS 2Cu+SCu2S (與變價金屬生成低價金屬)2Na+S=Na2S (研磨會引起輕微爆炸)Hg+S=HgS (除去有毒的Hg的方法

3、)與非金屬反應：H2+SH2S （H2S是一種臭雞蛋氣味的有毒氣體，有強還原性。） 還原性：與氧氣發(fā)生反應硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色的火焰，在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色的火焰?；瘜W方程式：S+O2SO2 自身氧化還原反應3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 要點二、SO2的性質（一）二氧化硫的物理性質狀態(tài)：氣體顏色：無色氣味：有刺激性沸點：10毒性：有毒密度：比空氣大 溶解度：易溶于水 在常溫、常壓下，1體積水大約能溶解40體積的SO2 。（二）二氧化硫的化學性質硫及其氧化物ID: #二氧化硫】從物質分類角度入手，SO2是一種重要的酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。1與CO2相似,

4、SO2具有酸性氧化物的通性（1）與H2O反應：SO2+H2O H2SO3（亞硫酸，二元中強酸，只能存在于水中）（2）與堿反應：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2NaOH=NaHSO3 （SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3） SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2（CO2, SO2均可使澄清石灰水變渾濁）（3）與堿性氧化物的作用 SO2+Na2ONa2SO3要點詮釋： 在煤中加入少量生石灰，用以消除SO2的污染，此方法稱為“鈣基固硫”，其反應方程式： SO2+CaO=CaSO3

5、；2CaSO3+O22CaSO4。（4）與酸堿指示劑反應 能使石蕊試液變紅色（5）與某些鹽反應 SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2（亞硫酸酸性強于碳酸） Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO32SO2具有氧化性和還原性SO2中的S元素化合價為+4價，處于中間價態(tài)，既有氧化性、也有還原性，但以還原性為主。氧化性：還原性：SO2X22H2O=H2SO42HX（ X2 ： Cl2 、 Br2 、 I2 ）5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2+2FeCl3+2H2O=H2SO4+2FeCl2+2HClSO2可以被H2O2、Na2O2、

6、HNO3、O3等多種強氧化劑所氧化要點詮釋：由于二氧化硫的還原性，在某些反應中，不能完全類比于二氧化碳，例如將二氧化硫通入漂白粉溶液中，反應方程式完全類比于二氧化碳寫作SO2+H2O+Ca（ClO）2=CaSO3+2HClO是錯誤的，因為HClO有強氧化性，CaSO3有強還原性，二者不可能共存。3SO2的特性：漂白性SO2可以與有色的有機物生成不穩(wěn)定的無色化合物，受熱又可以分解得到原物質，因此SO2漂白作用不持久。要點詮釋：SO2在日常生活中有一定用處，工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等，此外，二氧化硫還用于殺菌消毒。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

7、些不法廠商非法用來加工食品，以使食品增白等。食用這類食品對人的肝、腎臟等有嚴重損害，并有致癌作用。（三）SO2的污染酸雨：空氣中SOX和NOX隨雨水下降成為酸雨，pH5.6要點三、SO2制備、鑒定、干燥、除雜、用途1SO2制備反應原理：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O說明：此反應是應用強酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（140），所以Na2SO3應選用固體，而H2SO4宜選用較濃的溶液。制備裝置：固體和液體不加熱制備氣體的裝置凈化干燥裝置：盛放濃硫酸的洗氣瓶收集方法：向上排空氣法或排飽和NaHSO3溶液2SO2的鑒定：通入品紅溶液褪色，加熱后又恢復原色。濕潤的藍色石蕊試紙-

8、變紅。3SO2的干燥：濃H2SO4。4吸收SO2尾氣：可選用酸性高錳酸鉀溶液或堿液等。5SO2的用途：制H2SO4、漂白劑、殺菌、消毒。要點四、SO3 1物理性質：三氧化硫又名硫酸酐，是一種無色易揮發(fā)的固體，熔點16.83 oC，沸點44.8 oC。2化學性質：是H2SO4的酸酐；S元素為+6價，處于最高價態(tài)，只有氧化性。與水反應，放熱： SO3 + H2O = H2SO4CaO + SO3= CaSO4 Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 + H2O 3工業(yè)上制取硫酸的原理：SSO2SO3H2SO4 SO3 + H2O= H2SO4 要點五、SO2與CO2性質對比SO2CO2元素化合

9、價+4（中間價態(tài)）+4（最高正價）物理性質氣味有刺激性氣味無味毒性有毒無毒溶解性易溶（體積比140）可溶（體積比11）化學性質與水的反應SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3與堿的反應Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2與堿性氧化物反應SO2+CaO=CaSO3CO2+CaO=CaCO3與NaHCO3溶液反應不反應弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C2CO還原性二氧化硫能被酸性高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化無漂白性有，不穩(wěn)定

10、無對環(huán)境的影響形成酸雨引起溫室效應鑒別利用二氧化硫的還原性，用酸性高錳鉀溶液或溴水看是否褪色鑒別利用二氧化硫的漂白性，用品紅溶液鑒別 要點詮釋： 不能用通入澄清石灰水的方法來鑒別CO2和SO2，可用品紅或高錳酸鉀溶液或溴水來鑒別。要鑒別SO2和CO2混合氣體中的各種成分必須檢驗SO2，然后除凈SO2，再通入澄清石灰水檢驗CO2。 實驗室常用NaOH溶液吸收SO2尾氣，方程式：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。要點六、漂白原理比較漂白劑HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭原理具有強氧化性，將有色物質氧化成無色與某些有色物質化合成不穩(wěn)定的無色物質吸附有色物質特點不可逆，褪色后顏

11、色不再復原可逆，受熱或放置一段時間可復原-變化化學化學物理要點詮釋： 具有漂白作用的物質，按其漂白原理可分為三類： （1）氧化型：即漂白劑本身是一種強氧化劑，它可以將有機色質內部的“生色團”（實際上是一種特殊化學鍵）破壞掉而使之失去原有的顏色，這種漂白是徹底的，不可逆的。此類物質有：HClO、Na2O2、濃HNO3、H2O2等強氧化性物質。 （2）加合型：即漂白劑與有機色質內部的“生色團”發(fā)生反應，使有機色質失去原有的顏色。但是，如果受熱或其他一些因素的影響，漂白劑從有機色質中脫離，使之又恢復原有的顏色。這種漂白是可逆的、不徹底的，如：SO2使品紅溶液褪色，加熱時又恢復原有顏色。 （3）吸附型

12、：有些物質的固體疏松、多孔、具有較大的表面積，可以吸附一些其他有色物質而使之失去原來顏色。如活性炭，此過程為物理過程。 注意：漂白是指使有機色質褪色，漂白劑不一定能使無機色質（如KMnO4、CuSO45H2O等）褪色，即使能使無機色質褪色，也不稱漂白作用（如SO2使KMnO4溶液褪色）。二氧化硫不能漂白酸堿指示劑。能氧化酸堿指示劑而使指示劑褪色的常見物質主要有Cl2(HClO)、濃HNO3及Na2O2，它們會使酸堿指示劑溶液先顯色后褪色?！镜湫屠}】類型一、 SO2的化學性質 例1、下列說法正確的是（ ）。 ASO2能使KMnO4水溶液褪色 B可以用澄清石灰水鑒別SO2和CO2 C硫粉在過量的

13、純氧中燃燒可以生成SO3D少量SO2通過濃的CaCl2溶液能生成白色沉淀【答案】A 【解析】SO2中硫為+4價，具有還原性，在水溶液中SO2可以將氧化劑KMnO4還原而使溶液褪色，A對；SO2通入澄清的石灰水跟CO2通入澄清石灰水反應現(xiàn)象類似，B錯；通常情況下，SO2很難被氧氣氧化，只有在一定溫度和催化劑存在的條件下才反應生成SO3，且是可逆反應，C錯；SO2的水化物是H2SO3，H2SO3的酸性比鹽酸弱，D項不能生成白色沉淀，D錯。 【總結升華】SO2和CO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，特別是與澄清石灰水的反應極為相似，注意不能用此方法鑒別CO2與SO2，SO2與CO2的最大區(qū)別在

14、于SO2有漂白性、還原性和氧化性，而CO2只有氧化性。解決有關問題時，要注意相似性方面的干擾。涉及CO2和SO2混合氣體鑒別的實驗題，品紅溶液常要使用兩次，分別用于檢驗SO2的存在以及證明SO2已被除盡。舉一反三：【變式1】下列現(xiàn)象說明SO2具有氧化性的是（ ）。 ASO2通入酸性高錳酸鉀溶液中使之褪色 BSO2通入石蕊試液中使之變紅 CSO2通人氯水中使之褪色 DSO2通入飽和H2S溶液中析出淺黃色沉淀【答案】D【變式2】能鑒別CO2和SO2的試劑是A品紅溶液 B澄清石灰水C紫色石蕊試液 D氯化鋇溶液和氯水混合液 【答案】AD 【解析】CO2與SO2溶于水可得碳酸和亞硫酸，均可電離出氫離子，

15、均可使紫色石蕊試劑變紅。它們與澄清石灰水均可生成白色沉淀，且過量后均可溶解。CO2與SO2在還原性方面不同。SO2具有還原性，在水溶液中可以被氯單質氧化生成硫酸根離子而與氯化鋇生成硫酸鋇白色沉淀，而CO2不能。SO2有漂白性，CO2沒有，答案選AD。 【變式3】有一瓶無色氣體可能有H2S、CO2、HBr、HCl、SO2中的一種或幾種（H2S具有還原性，與氧化劑相遇可被氧化生成硫單質），將其通入氯水，得無色透明溶液。把所得溶液分兩份：一份加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀；另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。從實驗可知，原氣體中肯定有_；肯定沒有_；不能肯定是否有_

16、。 【答案】原氣體中肯定含有SO2；沒有H2S、HBr；不能確定的有CO2和HCl。 【解析】通入氯水得透明的無色溶液，肯定沒有H2S、HBr。若有HBr，則反應生成Br2溶液呈現(xiàn)橙色，如有H2S溶液將出現(xiàn)渾濁。加入酸化的BaCl2有白色沉淀，溶液中肯定有SO42離子，則原氣體中肯定有SO2存在。SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。加入酸化的AgNO3溶液出現(xiàn)白色沉淀，可以肯定溶液中有Cl-，但不能因此而斷定有HCl的存在，因為氯水中也有Cl-。綜上所述，氣體中肯定含有SO2；沒有H2S、HBr；不能確定的有CO2和HCl。類型二、二氧化硫的制取例2下圖是實驗室制取SO2并驗證SO2的某些性質的裝置圖，試回答： （1）在中發(fā)生的化學反應方程式為_。 （2）中的實驗現(xiàn)象為石蕊試液_，此實驗證明SO2是_氣體。 （3）中的品紅溶液_，證明SO2有_。 （4）中的實驗現(xiàn)象是_，證明SO2有_性。 （5）中的實驗現(xiàn)象是_，證明SO2有_性。 （6）的作用是_，反應的化學方程式為_?！敬鸢浮浚?）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 （2）變紅 酸性 （3）褪色 漂白性 （4）變渾濁 氧化 （5）褪色 還原 （6）吸收多余的SO2，防止污染空氣 SO2+2