備考2019高考化學第一輪復習 第4章 非金屬及其化合物 第3節(jié) 硫及其重要化合物學案 必修1.doc
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第三節(jié) 硫及其重要化合物 一、硫單質的主要性質及應用 1.存在形態(tài) (1)游離態(tài):硫單質俗名 ,主要存在于 或 。 (2)化合態(tài):主要以 和 的形式存在,如硫鐵礦 (填化學式)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏 (填化學式)和芒硝 (填化學式)等。 2.物理性質:硫為 色 態(tài); 溶于水, 溶于酒精, 溶于CS2;試管壁上粘有的硫,可以用 洗去);硫有多種同素異形體:如單斜硫、斜方硫、彈性硫等。 3.化學性質:硫屬于中等活潑的非金屬,能表現(xiàn)出氧化性,同時硫還表現(xiàn)出還原性。 ①與金屬鐵、銅反應: 、 。 現(xiàn)象: 。特別提醒:硫與變價金屬反應生成 。) ②與非金屬氧氣反應: 。 a.硫在空氣中燃燒火焰為 色,在氧氣中燃燒火焰為 色。 b.在點燃條件下,S元素只能生成 ,不會生成 。 ③與非金屬氫氣反應: (該反應是個可逆反應,說明硫化氫不穩(wěn)定) 4.用途:大量用于制造硫酸、硫化天然橡膠,也用于制藥和黑火藥。 二、硫的氧化物的性質及其應用 1.二氧化硫: (1)物理性質: 色而 氣味的有毒 態(tài), 溶于水,密度比空氣 , 液化。 (2)化學性質: ①SO2是 氧化物,能跟水可逆反應生成亞硫酸,亞硫酸是中強酸,方程式: 。 a.通入石蕊試液中,溶液 。 b. 少量SO2逐漸通入澄清石灰水中化學方程式: ,SO2過量時化學方程式: ?,F(xiàn)象: ,與CO2相同。 ②強還原性(常見的性質): a.與氯水反應離子方程式: (SO2可以使氯水、溴水、碘水褪色) b.被氧氣催化氧化: (這是工業(yè)制硫酸的中間反應步驟) c. 能使酸性KMnO4溶液褪色: 。 ③氧化性與H2S反應(不常見的性質): 。 ④漂白性,能跟有色有機化合物如品紅,生成無色物質。 現(xiàn)象為:品紅溶液 ,加熱后又 。 原理:與有色物質 。 范圍:SO2一般只漂白品紅等部分物質, (能/不能)漂白石蕊溶液。 注意:與氯水混合,漂白性 。方程式: 。 (3)SO2對大氣的污染與防治 ①SO2來源: 及 。 ②SO2危害:污染大氣,危害人體健康,形成酸雨。形成酸雨的反應過程如下: a.干旱地區(qū):2 SO2+O2==2SO3(空氣中飄塵作催化劑),SO3+H2O=H2SO4 。 b.普通地區(qū): , 。 ③防治:開發(fā)新能源、燃煤除硫、處理工業(yè)廢氣。 2.三氧化硫(SO3) (1)物理性質:熔點16.8 ℃,沸點44.8 ℃,常溫下為 態(tài),標準狀況下為 態(tài)。 (2)化學性質:具有酸性氧化物的通性。 ①與H2O反應: ,放出大量的熱。 ②與堿性氧化物如CaO反應: 。 ③與堿如Ca(OH)2反應: 。 ④與鹽如NaHSO3溶液反應: ;此反應用于除去SO2中的SO3。 三、硫酸的性質及應用 1.物理性質: 色油狀 體, 揮發(fā),與水 溶。常用98%的H2SO4的密度ρ= g/cm3,物質的量濃度為 mol/L。濃H2SO4溶解時會 ,所以稀釋濃硫酸的方法是將 沿著燒杯內壁慢慢注入 中,并 。 2.稀H2SO4具有酸的通性 ⑴使指示劑變色,如使石蕊變 。 ⑵與金屬單質如Zn放出氫氣反應: 。 ⑶與金屬氧化物如CuO反應: 。 ⑷與堿如Cu(OH)2反應: 。 ⑸與鹽如Na2CO3反應: 。 3.濃H2SO4的特性(濃H2SO4也具有酸性) ⑴吸水性:吸收、結合 。如少量膽礬加入濃硫酸中,藍色固體變 色; 氣體等。 ⑵脫水性:結合 ,生成水。如濃硫酸滴在濾紙上,濾紙變 色。 ⑶強氧化性:濃H2SO4分子中的 具有強氧化性。 ①常溫下,鐵、鋁遇濃H2SO4會 。原因:常溫下,鐵、鋁遇濃H2SO4生成一層 ,鈍化是 變化。常溫下可用鐵、鋁槽車裝運濃硫酸。 ②與Cu反應化學方程式: 。濃H2SO4表現(xiàn) 性。 ③與C反應的化學方程式為: 。濃H2SO4表現(xiàn) 性。 一、SO2與CO2的比較與鑒別 1.比較SO2與CO2 的性質 SO2 CO2 物理性質 色、 氣味、易液化、 溶于水(1:40) 色、 味氣體 溶于水(1:1) 與水反應 ,產物是中強酸 ,產物是弱酸 與堿反應(澄清石灰水) 現(xiàn)象: 。 現(xiàn)象: 。 氧化性 還原性 能與 等反應 與過氧化鈉 漂白性 對環(huán)境影響 2. SO2與CO2的鑒別 ①可根據(jù)物理性質,CO2 氣味,SO2 氣味。 ②利用SO2的強還原性,用酸性高錳酸鉀溶液或溴水鑒別。通SO2時 ,通CO2時 。 ③利用SO2的漂白性,用品紅溶液鑒別。通SO2時 ,通CO2時 。 二、濃硫酸與金屬的反應及SO離子的檢驗。 1.濃硫酸與金屬的反應 (1)鈍化:常溫下濃硫酸使Fe、Al鈍化,如果加熱或將濃硫酸稀釋,則 (可以/不可以)繼續(xù)反應。 (2)與活潑金屬(如Zn)反應,開始產生 氣體,硫酸濃度變小后,產生 氣體。 (3)與不活潑金屬(如Cu)反應,如足量 Cu與含2 mol H2SO4的濃硫酸充分反應,生成的SO2 (大于/小于/等于)1 mol。原因是 。 (4)濃硫酸在反應中表現(xiàn)的性質判斷,若 ,則硫酸必表現(xiàn)出酸性,若 ,則硫酸必然表現(xiàn)出氧化性。 2.SO的檢驗。 (1)檢驗SO時要防止其他離子的干擾 ①Ag+干擾:先用鹽酸酸化,無沉淀生成,能排除Ag+干擾,因為Ag++Cl-===AgCl↓。 ②CO、SO干擾:因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,但是這些沉淀能溶于強酸中。因此檢驗SO時,必須用鹽酸酸化。例如:BaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ba2+。 (2) 檢驗SO時,用于酸化的酸只能用稀鹽酸,可溶性鋇鹽只能用BaCl2。不能選擇硝酸酸化,也不能選用Ba(NO3)2。因為 。 (3)正確操作:被檢液無沉淀現(xiàn)象,再取清液有無白色沉淀(判斷有無SO)。 強調:必須先加 酸化,確定 之后,再加入 ,能 ,證明有SO42-。 3.工業(yè)上生產膽礬的方法:工業(yè)上生產膽礬時,一般不用銅和濃硫酸反應,目的是 。而是先把銅 后,再與 反應,方程式: , 。 1.某探究性學習小組利用圖中所列裝置設計實驗,證明濃硫酸和木炭粉在加熱條件下反應有SO2和CO2生成。 (1)實驗室可觀察到裝置中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。 A瓶溶液的作用是 ; B瓶溶液的作用是 ; C瓶溶液的作用是 。 (2)裝置D中所盛溶液是 ,可驗證的產物是__________。 (3)若想同時驗證另一種產物的存在,需使用的試劑為 ,該裝置在整套裝置中的位置是 ,理由是 。 2.某化學課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應情況,設計了如圖所示裝置進行有關實驗: (1)先關閉活塞a,將6.4 g銅片和12 mL 18mol/L的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱至反應完全,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余。再打開活塞a,將氣球中的氧氣緩緩擠入圓底燒瓶,最后銅片完全消失。 ①寫出上述過程中燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式: 打開活塞a之前____ __; 打開活塞a之后_____ __。 ②B是用來收集實驗中產生的氣體的裝置,但集氣瓶內的導管未畫全,請把導管補充完整。 (2)實際上,在打開活塞a之前硫酸仍有剩余。為定量測定余酸的物質的量,甲、乙兩學生進行了如下設計: ①甲學生設計的方案是:先測定銅與濃硫酸反應產生SO2的量,再通過計算確定余酸的物質的量。他測定SO2的方法是將裝置A產生的氣體緩緩通入裝置D(D中充滿某種液體),從而測出裝置A產生氣體的體積(已折算成標準狀況)。你認為甲學生設計的實驗方案中D裝置中試劑為___ 。 ②乙學生設計的方案是:將反應后的溶液冷卻后全部移入到燒杯中稀釋,并按正確操作配制100 mL溶液,再取20 mL于錐形瓶中,用標準氫氧化鈉溶液進行滴定求出余酸的物質的量,若耗去a molL-1的氫氧化鈉溶液b mL,則余酸的物質的量為: mol。(用含a、b的表達式來表示) 第三節(jié) 硫及其重要化合物參考答案: 【基礎落實】 一、硫單質的主要性質及應用 1. (1) 硫黃 火山口附近 地殼的巖層里 (2) 金屬硫化物 硫酸鹽 FeS2 CaSO42H2O Na2SO410H2O 2.黃 固 不 微 易 CS2 3. ① Fe+S FeS 2Cu + S Cu2S 固體保持紅熱,產物為黑色 低價態(tài)產物 ②S+O2 SO2 淡藍 藍紫 SO2 SO3 ③S+H2 H2S 二、硫的氧化物的性質及其應用 1. (1) 無 刺激性 氣 易 大 容易 (2) ① 酸性 SO2+H2OH2SO3 變紅 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 2SO2+Ca(OH)2=Ca(HSO3)2 先生成白色沉淀 ,后沉淀溶解 ②SO2+Cl2+2 H2O = 4H++SO4+2Cl- 2 SO2+O22SO3 2KMnO4+ 5SO2+ 2H2O = K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ③2 H2S + SO2 == 3S↓ +2H2O ④先褪色 恢復原色 直接結合生成不穩(wěn)定的無色物質 不能 減弱 SO2+Cl2+2 H2O=H2SO4+2HCl (3) ① 化石燃料的燃燒 含硫礦石的冶煉 ②SO2+H2O=H2SO3 2 H2SO3+O2=2H2SO4 2. (1) 液 固 (2) H2O+SO3=H2SO4 CaO+SO3=CaSO4 Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O 2NaHSO3+SO3=Na2SO4+2SO2↑+H2O 三、硫酸的性質及應用 1.無 液 難 能以任意比互 1.84 18.4 放出大量熱 濃硫酸 水 用玻璃棒不斷攪拌 2.⑴紅 ⑵Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ⑶CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ⑷Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O ⑸Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O 3.⑴水分子 白 干燥 ⑵有機物分子中的氫原子、氧原子 黑 ⑶+6價S原子 ①發(fā)生鈍化 致密的氧化膜 化學 ②Cu+2 H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O 強氧化性和酸 ③C+2 H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O 強氧化 【規(guī)律總結】 一、SO2與CO2的比較與鑒別 1. SO2 CO2 物理性質 無 、刺激性 、易 無 、無 、微 與水反應 SO2+H2OH2SO3 CO2+H2O H2CO3 與堿反應 (相同性質) 先產生沉淀 ,后溶解 。 Ca(OH)2+SO2====CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2 先產生沉淀 ,后溶解 。 Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2 氧化性 SO2+2H2S=3S↓+2H2O CO2+C 2CO 還原性 酸性高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水 無 與過氧化物 Na2O2+SO2==Na2SO4 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 漂白性 額 無 對環(huán)境影響 形成酸雨,直接危害人體健康 引起溫室效應 2. ① 無 有刺激性 ②褪色 不褪色 ③褪色 不褪色 二、濃硫酸與金屬的反應及SO離子的檢驗。 1. (1) 可以 (2) SO2 H2 (3) 小于 隨著反應進行,濃度變小后,稀硫酸不再與Cu反應 (4) 有硫酸鹽生成 有硫原子化合價降低的產物生成 2. (2)在酸性條件下,NO3-會把SO32-、BaSO3等氧化為SO42-和BaSO4而對檢驗造成干擾 (3) 鹽酸 無沉淀 Ba Cl2溶液 產生白色沉淀 3.節(jié)約原料和防止污染 在空氣中灼燒 稀硫酸 Cu+O22CuO CuO+H2SO4= CuSO4+H2O 【對點訓練】 1.(1) 驗證產物氣流中有SO2 除去產物氣流中的SO2_ 驗證產物氣流中SO2已被B瓶溶液全部除去 (2) 澄清石灰水 CO2_ (3) 無水CuSO4 A前 產物氣流通過A、B、C、D時會帶出水蒸氣,所以必須在A之前 2. (1) ① Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 2Cu+2H2SO4(稀)+O22CuSO4+2H2O ②(把左側進氣導管延伸到瓶底部即可) (2) ① 飽和NaHSO3溶液 ②- 配套講稿:
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