高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第一节第1课时硫和二氧化硫课件新人教版必修第二册 40页

第 1 课时 　 硫和二氧化硫 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 活性炭因具有较强的 吸附 性 , 可用于制作防毒面具。 2 .HClO 、新制氯水、消毒液、漂白粉因具有强氧化性 , 可作 漂白 剂。如氯水可使紫色石蕊溶液 先变红后褪色 。 3 . 硫在空气中燃烧发出微弱的 淡蓝 色火焰 , 而在纯氧中燃烧则发出明亮的 蓝紫 色火焰 , 同时产生 刺激性 气味的气体 SO 2 。 4 . 能与碱反应生成盐和水的氧化物为 酸 性氧化物。如二氧化碳可与澄清石灰水反应 , 化学方程式为 CO 2 +Ca(OH) 2 == CaCO 3 ↓+H 2 O , 所以二氧化碳为酸性氧化物。 知识铺垫 新知预习 自主测试 一、硫 1 . 物理性质 硫俗称 硫黄 , 黄 色晶体 , 质 脆 , 易 研成粉末 , 难溶于 水 , 微溶于 酒精 , 易溶于 二硫化碳 。 硫有多种 同素异形体 , 其中正交硫的熔点为 113 ℃ , 沸点为 445 ℃ , 密度为 2.06 g·cm -3 。 2 . 化学性质 硫的化学性质比较活泼 , 能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。 (1) 与金属单质反应 知识铺垫 新知预习 自主测试 【微思考 1 】 铁丝、铜丝分别在氯气中加热 , 可发生剧烈反应 , 所得产物中铁元素和铜元素的化合价分别为多少 ? 由此并结合 Fe 、 Cu 分别与 S 的反应 , 能否说明氯气和硫的氧化性强弱 ? 提示 Fe 与 Cl 2 反应可得 FeCl 3 , 其中铁元素显 +3 价 , 而 Cu 与 Cl 2 反应可得 CuCl 2 , 其中铜元素显 +2 价 , 对比 FeS 中 +2 价的铁元素和 Cu 2 S 中 +1 价的铜元素可知 ,Cl 2 的氧化性强于 S 。 知识铺垫 新知预习 自主测试 (2) 与非金属单质反应 【微思考 2 】 硫在过量的纯氧中燃烧是否可直接生成 SO 3 ? 提示 不能。硫 ( 或硫化氢等 ) 在过量氧气中燃烧或加热只能直接生成 SO 2 。 知识铺垫 新知预习 自主测试 二、二氧化硫 1 . 物理性质 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 化学性质 (1) 属于酸性氧化物 , 具有酸性氧化物的通性 可逆反应 : 在 同一条件 下 , 既能向 正反应 方向进行 , 同时又能向 逆反应 方向进行的反应。 ② 与 NaOH 反应 : SO 2 +2NaOH === Na 2 SO 3 +H 2 O 。 ③ 与 CaO 反应 : SO 2 +CaO === CaSO 3 。 (2) 还原性 二氧化硫在适当的温度并有催化剂存在的条件下 , 可被氧气氧化为 SO 3 : SO 3 也是一种 酸 性氧化物 , 溶于水时与水发生剧烈反应 , 生成硫酸 : SO 3 +H 2 O === H 2 SO 4 。 知识铺垫 新知预习 自主测试 【微思考 3 】 SO 3 除了可与水反应外 , 还能与哪些类别的物质反应 ? 提示 SO 3 作为一种酸性氧化物 , 还可与碱、某些碱性氧化物等反应。 知识铺垫 新知预习 自主测试 (3) 氧化性 二氧化硫可与硫化氢反应 , 生成硫和水 : SO 2 +2H 2 S === 3S+2H 2 O 。 (4) 漂白性 ① 根据教材中【实验 5-2 】 , 向溶有 SO 2 的溶液中滴加品红溶液 , 振荡 , 溶液红色 褪去 , 再加热所得溶液 , 溶液颜色 恢复红色 , 可知二氧化硫具有 漂白 性。 ② 漂白原理 : 二氧化硫能与某些有色物质生成 不稳定 的 无 色物质。 ③ 用途 : a. 工业上常用二氧化硫来漂白 纸浆 、 毛 、 丝 等。 b. 二氧化硫可用于 杀菌消毒 , 同时还是一种 食品添加剂 。如葡萄酒酿制过程中 , 添加适量的二氧化硫 , 既起到一定的杀菌作用 , 又起到 抗氧化 的作用。 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 判断正误 ( 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×”) (1) 硫黄是非金属单质 , 只具有氧化性。 ( 　　 ) (2) 硫与氧气的反应中 , 硫单质作氧化剂。 ( 　　 ) (3) 洗去试管壁上的硫黄可以用 CS 2 。 ( 　　 ) (4) 硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。 ( 　　 ) (5)SO 2 的收集既可以用向上排空气法 , 也可以用排水法。 ( 　　 ) (6)SO 2 的漂白性主要是利用了 SO 2 具有强氧化性这一性质。 ( 　　 ) 答案 : (1)× 　 (2)× 　 (3) √ 　 (4)× 　 (5)× 　 (6)× 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 下列关于二氧化硫的说法中 , 正确的是 ( 　　 ) A. 二氧化硫能使紫色石蕊溶液变红 , 说明二氧化硫的水溶液呈酸性 B. 二氧化硫能漂白某些物质 , 说明二氧化硫具有氧化性 C. 二氧化硫能使溴水褪色 , 说明二氧化硫具有漂白性 D. 二氧化硫能用浓硫酸干燥 , 说明二氧化硫不具有还原性 答案 : A 解析 : SO 2 能漂白某些物质 , 说明 SO 2 具有漂白性 ,B 项错误 ;SO 2 能使溴水褪色 , 说明 SO 2 具有还原性 ,C 项错误 ;SO 2 能用浓硫酸干燥 , 只能说明 SO 2 不与浓硫酸反应 , 不能说明它不具有还原性 ,D 项错误。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 二氧化硫和二氧化碳的比较与鉴别 问题探究 1 . 将某无色气体通入澄清石灰水中 , 发现石灰水变浑浊 , 能否说该无色气体一定为二氧化碳 ? 提示 不能。因为二氧化硫也为无色气体 , 也能使澄清石灰水变浑浊。 2 .SO 2 和 CO 2 都是酸性氧化物 , 如何鉴别这两种气体 ? 提示 (1) 闻气味 ,SO 2 有刺激性气味 ;(2) 利用漂白性 ,SO 2 能使品红溶液褪色 ;(3) 利用还原性 ,SO 2 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3 . 下图是常用来检验 SO 2 与 CO 2 混合气体的实验装置 , 你能说出各装置中试剂的作用吗 ? 上述装置中各部分的作用 : A. 检验 SO 2 的存在 ; B. 除去 SO 2 气体 ; C. 检验 SO 2 气体是否除尽 ; D. 检验 CO 2 气体 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 知识拓展 1 .SO 2 与 CO 2 性质对比 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 .SO 2 与 CO 2 的鉴别方法 (1) 用品红溶液 : 使品红溶液褪色的是 SO 2 , 不能使品红溶液褪色的是 CO 2 。 (2) 用氢硫酸 : 出现黄色浑浊的是 SO 2 , 无明显现象的是 CO 2 。 (3) 用酸性 KMnO 4 溶液 : 使 KMnO 4 溶液的紫色褪去的是 SO 2 , 无明显现象的是 CO 2 。 (4) 用溴水 : 使溴水褪色的是 SO 2 , 无明显现象的是 CO 2 。 (5) 用 FeCl 3 溶液 : 使 FeCl 3 溶液由黄色变为浅绿色的是 SO 2 , 无明显现象的是 CO 2 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 素能应用 典例 1 某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水 , 发现澄清石灰水变浑浊 , 持续通入发现浑浊又变澄清 , 由此该小组成员对气体的成分提出猜想。 【提出猜想】 猜想 1: 该气体为 CO 2 。 猜想 2: 该气体为 SO 2 。 猜想 3: 　 。   为了验证猜想 , 该小组设计实验加以探究 : 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 【实验探究】 该小组同学按如图所示装置 , 将气体从 a 端通入 , 则 : (1)B 中应该装入下列溶液中的 　　　 试剂 ( 填编号 ) 。   A.NaCl 溶液 B. 酸性 KMnO 4 溶液 C. 盐酸 D. 澄清石灰水 (2)A 中品红溶液的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 (3)D 中澄清石灰水的作用是 　　　　　　　　　　　　　　　　 。通过实验 , 该小组同学观察到以下三个实验现象 :   ① A 中品红溶液褪色 ② C 中品红溶液不褪色 ③ D 中澄清石灰水变浑浊 【得出结论】 (4) 由上述现象该小组同学确认该气体的成分为 　　　　　　　　　　　　　　 。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : 该气体为 CO 2 和 SO 2 的混合气体 (1)B 　 (2) 验证混合气体中是否含有 SO 2 (3) 验证混合气体中是否含有 CO 2 (4)CO 2 和 SO 2 的混合气体 解析 : 中学学过的能使澄清石灰水先变浑浊 , 继续通入又变澄清的气体 , 只有 CO 2 和 SO 2 , 所以提出的猜想是 : ① 气体为 CO 2 ; ② 气体为 SO 2 ; ③ 气体为 CO 2 和 SO 2 的混合气体。要验证气体的成分 , 必须先验证 SO 2 是否存在 , 若存在应除尽后 , 再验证 CO 2 气体是否存在 , 因为 SO 2 的存在对 CO 2 的验证有干扰。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 1 检验 SO 2 气体中是否混有 CO 2 气体 , 可采用的方法是 ( 　　 ) A. 通过品红溶液 B. 通过澄清石灰水 C. 先通过足量 NaOH 溶液 , 再通过澄清石灰水 D. 先通过足量酸性 KMnO 4 溶液 , 再通过澄清石灰水 答案 : D 解析 : SO 2 、 CO 2 都能使澄清石灰水变浑浊 , 需先除去 SO 2 , 再检验 CO 2 。 SO 2 具有还原性 , 而 CO 2 没有 , 可根据此特点除去 SO 2 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 二氧化硫的漂白性 问题探究 1 . 用图 1 所示装置探究二氧化硫的水溶性 —— 实验现象为 : 试管中液面 上升 , 一段时间后 , 液面高度不再明显变化。 2 . 用图 1 实验所得的溶液进行二氧化硫漂白性实验 , 装置如图 2 所示 —— 实验现象为 : 溶液先 变红 , 振荡后 褪色 , 再加热后溶液颜色 恢复红色 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3 . 新制氯水、二氧化硫都能使品红溶液褪色 , 现将 Cl 2 、 SO 2 两种气体中的一种通入品红溶液中 , 品红溶液褪色。如何判断品红溶液褪色是何种物质引起的 ? 提示 将褪色的品红溶液加热 , 若溶液逐渐恢复红色 , 则说明是由 SO 2 漂白引起的 , 否则是由新制氯水漂白引起的。 4 .SO 2 使溴水和酸性 KMnO 4 溶液褪色是不是说明 SO 2 具有漂白性 ? 试写出两反应的化学方程式。 提示 不是。说明 SO 2 具有还原性 , 而不是漂白性。发生的反应分别为 SO 2 +Br 2 +2H 2 O === 2HBr+H 2 SO 4 、 2KMnO 4 +5SO 2 +2H 2 O === K 2 SO 4 +2MnSO 4 +2H 2 SO 4 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 5 . 二氧化硫和新制氯水都有漂白性 , 二者混合后漂白效果如何 ? 写出相关反应的化学方程式。 提示 二氧化硫能与新制氯水中的 Cl 2 发生氧化还原反应 , 使漂白效果减弱甚至失去漂白性。相关反应的化学方程式为 SO 2 +Cl 2 +2H 2 O === H 2 SO 4 +2HCl 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 知识拓展 1 .SO 2 的漂白性 (1)SO 2 的漂白具有选择性 , 可以漂白品红溶液以及棉、麻等物品 , 但不能漂白酸碱指示剂 , 如石蕊溶液等。 (2)SO 2 能使溴水、酸性 KMnO 4 溶液褪色 , 是因为 SO 2 具有还原性而非漂白性。 (3) 利用新制氯水、 SO 2 的漂白性 , 可以鉴别 Cl 2 和 SO 2 。方法是将气体分别通入品红溶液 , 品红溶液均褪色 , 然后再加热褪色后的溶液 , 恢复红色的溶液通入的是 SO 2 , 不恢复原来红色的溶液通入的是 Cl 2 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 漂白原理分类 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 素能应用 典例 2 某化学实验小组的同学为探究和比较 SO 2 和新制氯水的漂白性 , 设计了如下实验装置。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 (1) 实验室用装置 A 制备 SO 2 。某同学在实验时发现打开 A 的分液漏斗活塞后 , 漏斗中液体未流下 , 你认为原因可能是   　 。   (2) 实验室用装置 E 制备 Cl 2 , 其反应的化学方程式为 MnO 2 +4HCl( 浓 ) MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O 。若有 6 mol 的 HCl 参加反应 , 则转移的电子总数为 　 。   (3) ① 反应开始一段时间后 , 观察到 B 、 D 两个试管中的品红溶液出现的现象是 : B: 　　　　　　　　　　 。 D: 　 。   ② 停止通气后 , 再给 B 、 D 两个试管分别加热 , 两个试管中的现象分别为 : B: 　 。   D: 　 。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : (1) 分液漏斗的玻璃塞没有取下来 (2)3×6.02×10 23 (3) ① 品红溶液褪色　品红溶液褪色 ② 褪色的品红溶液又恢复成红色　无明显现象 解析 : (1)A 中分液漏斗的玻璃塞若没有取下 , 漏斗内气体与空气不连通 , 打开活塞后液体不能流下。 (2) 根据制取 Cl 2 的反应原理可知 , 每生成 1 mol Cl 2 , 消耗 4 mol HCl, 转移 2 mol 电子 , 故有 6 mol HCl 参加反应 , 则转移 3 mol 电子。 (3)SO 2 具有漂白性 , 可使品红溶液褪色 , 但其漂白是暂时性的 , 加热后会恢复原来的颜色 ;Cl 2 通入品红溶液时与 H 2 O 反应生成 HCl 和 HClO,HClO 具有强氧化性 , 会把品红氧化而使其褪色 , 其漂白是永久性的 , 故加热不会恢复原来的颜色。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 2 下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 因为 SO 2 具有漂白性 , 所以它能使品红溶液、溴水、酸性 KMnO 4 溶液、石蕊溶液褪色 B. 能使品红溶液褪色的不一定是 SO 2 C.SO 2 、漂白粉、活性炭、 Na 2 O 2 都能使红墨水褪色 , 其原理相同 D.SO 2 和 Cl 2 等物质的量混合后同时通入装有湿润的有色布条的集气瓶中 , 漂白效果更好 答案 : B 解析 : 本题是对漂白性物质漂白原理的综合考查。 A 项中 ,SO 2 能使溴水、酸性 KMnO 4 溶液褪色是因为 SO 2 具有还原性 , 能使品红褪色是因为它的漂白性 ,SO 2 不能使指示剂褪色 ;B 项中 , 能使品红褪色的物质很多 , 不仅仅是 SO 2 ;C 项所给出的漂白剂的漂白原理不都相同 ;D 项中 ,SO 2 和 Cl 2 等物质的量混合后在溶液中发生反应 :SO 2 +Cl 2 +2H 2 O === H 2 SO 4 +2HCl, 从而失去漂白能力。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 1 .( 双选 ) 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 自然界中的硫是一种黄色难溶于水的固体 B. 硫的化合物常存在于火山喷出物中 C. 硫与金属反应 , 生成最高价态金属的硫化物 D. 硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫 , 在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 答案 : CD 解析 : 硫的氧化性较弱 , 与变价金属化合时 , 只能将金属氧化为低价态硫化物 , 如与 Fe 、 Cu 反应 , 分别生成 FeS 、 Cu 2 S 。硫无论在空气中还是在纯氧中的燃烧产物都是 SO 2 , 而不是 SO 3 , 如果要使 SO 2 转化为 SO 3 , 需在催化剂并加热的条件下与 O 2 发生化合反应。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 下列有关 SO 2 气体实验现象的描述不正确的是 ( 　　 ) A. 把装满 SO 2 气体的试管倒立在滴有紫色石蕊溶液的水中 , 进入试管的液体呈红色 B. 将 SO 2 气体通入盛有品红溶液的试管里 , 红色逐渐褪去 , 给试管加热无明显变化 C. 打开盛有 SO 2 气体的集气瓶口的玻璃片 , 可闻到刺激性气味 D. 将 SO 2 气体通入盛有溴水的试管里 , 橙红色逐渐褪去 答案 : B 解析 : SO 2 气体能使品红溶液褪色 , 加热后溶液颜色又恢复。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3 . 下列五种有色溶液与 SO 2 作用均能褪色 , 其实质相同的是 ( 　　 ) ① 品红溶液　 ② 酸性 KMnO 4 溶液　 ③ 滴有酚酞的 NaOH 溶液　 ④ 溴水　 ⑤ 碘的淀粉溶液 A. 只有 ①④ B. ①②④ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 答案 : D 解析 : SO 2 使 ③ 中溶液褪色 , 表现酸性氧化物的通性 ; 使 ②④⑤ 中溶液褪色 , 表现还原性 ; 使 ① 中溶液褪色 , 表现漂白性。故正确答案为 D 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 4 . 根据 SO 2 通入不同溶液中的实验现象 , 所得结论不正确的是 ( 　　 ) 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : C 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 5 . 某化学兴趣小组为探究 SO 2 的性质 , 按下图所示装置进行实验。 已知 :Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 ( 浓 ) === Na 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 请回答下列问题 : (1) 装置 A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 　　　　　 。   (2) 实验过程中 , 装置 B 中产生的现象为 　　　　　　　　　　　　　　 , 这说明 SO 2 具有 　　　　　　　　　 。   (3) 装置 C 的目的是探究 SO 2 与品红溶液作用的可逆性 , 请写出实验操作及现象 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 尾气可采用 　　　　　　 溶液吸收。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : (1) 蒸馏烧瓶 (2) 溶液由紫色变为无色　还原性 (3) 品红溶液褪色后 , 关闭分液漏斗旋塞 , 点燃酒精灯加热 , 溶液恢复红色 (4)NaOH 解析 : 此探究实验目的明确 , 根据装置图中所用试剂可知 , 主要探究 SO 2 的还原性及漂白性。尾气中 SO 2 的处理方法是用 NaOH 溶液吸收。