2018年秋高中化學 初高中銜接 專題21 硫及其氧化物學案.doc

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專題21 硫及其氧化物 【知識回放】 1．請寫出硫原子結構示意圖。 2．結合初中學習的硫單質性質，歸納總結出硫單質的物理性質。 3．硫單質在空氣中與純氧中燃燒現(xiàn)象分別是什么？ 【答案】 1． 2．淡黃色晶體，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳 3．空氣中：淡藍色火焰，純氧中：藍紫色火焰 【新知精講】 一、硫(S) 存在 游離態(tài) 存在于火山噴口或地殼的巖層里 化合態(tài) 主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在 重要的化合物 名稱 硫鐵礦 芒硝 黃銅礦 石膏 化學式 FeS2 Na2SO410H2O CuFeS2 CaSO42H2O 物理性質 顏色、狀態(tài) 黃色、固體 溶解性 不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2 化學性質 ①與金屬反應:與鈉反應:2Na+SNa2S,與鐵反應:Fe+SFeS; ②與氧氣反應:S+O2點燃 = SO2(在空氣中燃燒火焰為淡藍色,在氧氣中燃燒火焰為藍紫色) 二、硫的氧化物 1.二氧化硫(SO2) (1)物理性質: 顏色 狀態(tài) 氣味 密度 溶解性 無色 氣體 刺激性氣味 比空氣的大 易溶于水 (2)化學性質: ①與H2O反應:SO2+H2OH2SO3。②與NaOH反應:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。 ③與CaO反應:SO2+CaO===CaSO3。④與O2反應:2SO2+O22SO3。 2.三氧化硫 三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反應如下: SO3 【科學探究】 探究一 各類漂白劑的漂白原理 問題導引 1.分別將SO2和Cl2通入品紅溶液中并加熱,現(xiàn)象有何不同?若分別通入紫色石蕊溶液中呢? 2.把SO2和Cl2同時通入溶液中,溶液的漂白性是“強強聯(lián)合”嗎? 提示若將等物質的量的Cl2和SO2氣體相混合后,在溶液中發(fā)生反應:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,從而失去漂白能力。 探究二 二氧化硫與二氧化碳的鑒別、凈化及檢驗 問題導引 SO2與CO2性質的異同: 1.CO2和SO2均為酸性氧化物,在性質上具有一定的相似性,結合已有的知識探究能否用澄清石灰水鑒別CO2和SO2,為什么? 提示不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2,因為二者通入澄清石灰水時,現(xiàn)象相同,即開始產生白色沉淀,后來沉淀溶解消失。 2.若要證明某氣體是CO2和SO2的混合氣體,需用哪些試劑?順序如何確定? 漂白類型 漂白原理 特點 舉例 氧化型 漂白劑本身是強氧化劑,利用其氧化性氧化有色物質而使之失去原有的顏色 不可逆,褪色后不能恢復原色 HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等 化合型 漂白劑與有色物質結合生成新的無色物質,使有機色質失去原有的顏色 可逆,在一定的條件下又能恢復原來的顏色 SO2使品紅褪色 吸附型 有些固體物質疏松、多孔,具有較大的表面積,可以吸附有色物質而使之失去原有的顏色 部分吸附劑可重復使用 活性炭、木炭 【重點突破】 1.漂白原理分類 特別提醒 (1)漂白是有機色素失去原有顏色的過程,可能發(fā)生化學反應,如氧化型和化合型,也可能不發(fā)生化學反應,如吸附型。 (2)Na2O2雖具有漂白性,但它生成的NaOH有較強的腐蝕性,所以一般不用它作漂白劑。 2.SO2的漂白性 (1)SO2的漂白具有選擇性,可以漂白品紅溶液,以及棉、麻等物品,但不能漂白酸堿指示劑,如石蕊、酚酞等。 (2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因為SO2的還原性而非漂白性。 (3)利用氯水、SO2的漂白性,可以鑒別Cl2和SO2,方法是將氣體分別通入品紅溶液,品紅溶液均褪色,然后再加熱褪色后的溶液,恢復紅色的通入的是SO2,不恢復原來紅色的通入的是Cl2。 3.SO2和CO2的性質比較 SO2 CO2 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1∶40) 可溶(體積比1∶1) 化學性質 與水的反應 SO2+H2OH2SO3 CO2+H2OH2CO3 與堿的反應 SO2氣體通入澄清石灰水中,先生成沉淀,當氣體過量時沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2===CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 CO2氣體通入澄清石灰水中,先生成沉淀,當氣體過量時沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2 與堿性氧化物反應 SO2+CaO===CaSO3 CO2+CaO===CaCO3 弱氧化性 SO2+2H2S===3S↓+2H2O CO2+C2CO 還原性 二氧化硫能被酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化 無 漂白性 有,不穩(wěn)定 無 對環(huán)境的影響 形成酸雨 引起溫室效應 鑒別 ①利用二氧化硫的還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液或溴水褪色的是二氧化硫 ②利用二氧化硫的漂白性,用品紅溶液鑒別 4.SO2和CO2鑒別方法的辨析 二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,若通入的氣體過量,則沉淀都可消失。所以不能用澄清石灰水來鑒別二氧化硫和二氧化碳。通?？捎靡韵路椒? (1)用品紅溶液,使品紅溶液褪色的是二氧化硫,不能使品紅溶液褪色的是二氧化碳。 (2)用氫硫酸,出現(xiàn)渾濁的是二氧化硫,無明顯現(xiàn)象的是二氧化碳。 2H2S+SO2===2H2O+3S↓ (3)用酸性高錳酸鉀溶液,紫色褪去的是二氧化硫,無明顯現(xiàn)象的是二氧化碳。 2KMnO4+5SO2+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 (4)用溴水,使橙色褪去的是二氧化硫,無明顯現(xiàn)象的是二氧化碳。 Br2+2H2O+SO2===2HBr+H2SO4 (5)用硝酸酸化的硝酸鋇溶液,產生白色沉淀的是二氧化硫,無明顯現(xiàn)象的是二氧化碳。 2HNO3+3SO2+2H2O===3H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4===BaSO4↓+2HNO3 (6)用FeCl3溶液,使溶液顏色變淺的是二氧化硫,無明顯現(xiàn)象的是二氧化碳。 2FeCl3+SO2+2H2O===FeCl2+FeSO4+4HCl 【典題探究】 典例1 某化學實驗小組的同學為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設計了如下的實驗裝置。 (1)實驗室用裝置A制備SO2。某同學在實驗時發(fā)現(xiàn)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,你認為原因可能是 　; (2)實驗室用裝置E制備Cl2,其反應的化學方程式MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。若有6 mol的HCl參加反應,則轉移的電子總數(shù)為 　; (3)①反應開始一段時間后,觀察到B、D兩個試管中的品紅溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是:B: 　,D: 　; ②停止通氣后,再給B、D兩個試管分別加熱,兩個試管中的現(xiàn)象分別為:B: 　,D: 　。 【答案】:(1)分液漏斗的玻璃塞沒有取下來 (2)36.021023 (3)①品紅褪色　品紅褪色 ②褪色的品紅溶液又恢復成紅色　無明顯現(xiàn)象 變式訓練1 SO2通入下列溶液中,溶液褪色或顏色變淺,說明SO2具有漂白作用的組合是(　　) ①酸性KMnO4溶液?、诼人、跢e3+(aq)　④品紅溶液 A.①② B.②③ C.④ D.都不是 【答案】:C 【解析】:SO2具有漂白性,其漂白原理為SO2與有色物質化合,生成不穩(wěn)定的無色物質,受熱后能恢復原來顏色。SO2具有還原性,能與氧化性的物質Fe3+、酸性KMnO4溶液、氯水發(fā)生氧化還原反應,因而①②③均不能說明SO2具有漂白性。 典例2 某化學興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知氣體的成分。該小組成員將氣體通入澄清石灰水,發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁,持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清,由此該小組成員對氣體的成分提出猜想。 【提出猜想】 猜想1:該氣體為CO2 猜想2:該氣體為SO2 猜想3: 為了驗證猜想,該小組設計實驗加以探究: 【實驗探究】 該小組同學按如圖所示裝置,將氣體從a端通入,則: (1)B中應該裝下列 　試劑(填編號)。 A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.鹽酸 D.澄清石灰水 (2)A中品紅溶液的作用是 。 (3)D中澄清石灰水的作用是 　。 通過實驗,該小組同學觀察到以下三個實驗現(xiàn)象: ①A中品紅溶液褪色②C中品紅溶液不褪色③D中澄清石灰水變渾濁 【得出結論】 (4)由上述現(xiàn)象該小組同學確認該氣體的成分為　 。 【答案】:猜想3:氣體為CO2和SO2的混合氣體 (1)B　 (2)驗證混合氣體中是否含有SO2 (3)驗證混合氣體中是否含有CO2 (4)CO2和SO2的混合氣體 變式訓練2-1 檢驗SO2氣體中是否混有CO2氣體,可采用的方法是(　　) A.通過品紅溶液 B.通過澄清石灰水 C.先通過NaOH溶液,再通過澄清石灰水 D.先通過酸性KMnO4溶液,再通過澄清石灰水 【答案】:D 【解析】:SO2、CO2都能使澄清石灰水變渾濁,需先除去SO2,再檢驗CO2。SO2具有還原性,而CO2沒有,可根據(jù)此特點除去SO2。 變式訓練2-2 下列有關二氧化硫和二氧化碳的說法中正確的是(　　) A.二者都有還原性 B.都能使紫色石蕊溶液先變紅后褪色 C.二者都有一定的氧化性 D.都能與石灰水反應,但現(xiàn)象不同 【答案】:C 【解析】:CO2無還原性,A錯誤;SO2和CO2都只能使紫色石蕊溶液變紅,B錯誤;CO2和SO2與石灰水反應現(xiàn)象相同,D錯誤。 變式訓練2-3 下列溶液中能夠區(qū)別SO2和CO2氣體的是(　　) ①石灰水　②H2S溶液?、鬯嵝訩MnO4溶液　④氯水?、萜芳t溶液 A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.①②③④⑤ 【答案】:C