第2節硫的轉化1.知道硫的存在形式與性質。2.根據酸性氧化物的通性分析二氧化硫的性質。3.通過實驗探究不同價態硫元素間的相互轉化,運用氧化還原反應,尋找合適的氧

化劑和還原劑。認識濃硫酸的性質及用途。4.了解酸雨的形成及危害,增強環保意識。

1|自然界中的硫1.自然界中不同價態的硫元素之間的轉化FeS2

2.認識硫單質

俗名②

硫黃

物理性質顏色淡黃色或黃色狀態固體溶解性③

不

溶于水,④

微

溶于酒精,⑤

易

溶于CS2熔、沸點都不高化學性質與非金屬反應O2化學方程式:⑥

S+O2

SO2

(發出明亮的藍紫色火焰)H2化學方程式:⑦

S+H2

H2S

與金屬反應Fe化學方程式:Fe+S

FeS(保持紅熱狀態,生成黑色固體)Cu化學方程式:2Cu+S

Cu2SHg化學方程式:Hg+S

HgS(用于消除Hg污染)與NaOH溶液反應化學方程式:3S+6NaOH

2Na2S+Na2SO3+3H2O用途制硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等2|實驗室里研究不同價態硫元素之間的轉化?1.SO2的性質、用途和實驗室制法物理性質顏色無色氣味刺激性氣味狀態氣態密度比空氣大溶解性易溶于水化學性質與水反應⑧

SO2+H2O

H2SO3

酸性氧化物的性質與足量NaOH溶液反應:⑨

SO2+2NaOH

Na2SO3+H2O

漂白性能與某些有色物質反應生成不穩定的無色物質,如使品紅溶液褪色還原性與O2反應:2SO2+O2

2SO3與Cl2和H2O反應:⑩

SO2+Cl2+2H2O

H2SO4+2HCl

能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色氧化性與H2S反應:SO2+2H2S

3S↓+2H2O用途制硫酸,做漂白劑、抗氧化劑和防腐劑等實驗室制法反應原理Na2SO3+H2SO4

Na2SO4+H2O+SO2↑發生裝置“固+液”不加熱裝置收集方法

向上排空氣法

SO2具有漂白性是因為它與某些有色物質反應生成不穩定的無色物質;它能使紅

色的含酚酞的堿性溶液褪色是因為其酸性氧化物的通性,不是其漂白性;它能使

溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因為其還原性,不是其漂白性。物理性質無色、黏稠、油狀的液體,稀釋時放出大量的熱,稀釋濃硫酸時應將濃硫酸沿

燒杯壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不斷攪拌濃H2SO4的特性吸水性濃H2SO4具有吸水性,常用作干燥劑脫水性濃硫酸能將物質中的氫、氧原子按

2∶1

的比例脫去形成H2O強氧化性

2.濃硫酸的性質CO2↑+2SO2↑+2H2O

CuSO4+SO2↑+2H2O

歸納總結常溫下,濃硫酸與鐵、鋁接觸時,會使金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍

化,阻止了內部金屬繼續與硫酸發生反應。因此,冷的濃硫酸可用鐵質或鋁質容

器儲存。加熱時,鐵、鋁與濃硫酸可以發生反應,生成相應的高價態硫酸鹽、二

氧化硫和水。3|酸雨及其防治形成排放到空氣中的二氧化硫在氧氣和水蒸氣的共同作用下形成酸霧,隨雨水降落,pH<

5.6

SO2的來源

化石燃料的燃燒

H2SO4型酸雨形成的主要反應

危害直接破壞農作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化;加速建筑物、工業設備、運輸工具及電信電纜等的腐蝕防治從實際情況出發,對酸性物質的排放加以控制,對含硫燃料預先進行

脫硫

處理;改變能源結構,開發利用氫能、風能、太陽能等清潔能源,從根本上解決問題;健全法律法規,嚴格規定污染物的排放標準,提高人們的環保意識等鏈接拓展酸雨有硫酸型酸雨和硝酸型酸雨等。硝酸型酸雨形成時,主要發生的反應為2NO

+O2

2NO2、3NO2+H2O

NO+2HNO3。1.金屬銅不能與濃鹽酸反應,能與濃硫酸反應,是因為濃硫酸具有強酸性

()2.SO2具有漂白性,所以向少量紫色石蕊溶液中通入足量SO2,溶液先變紅后褪色

()3.為檢驗濃硫酸和銅反應后的產物,可以將水加入反應后的試管中,看是否出現藍

色溶液

()4.將少量濃硫酸加入盛蔗糖的小燒杯中,蔗糖變黑,說明濃硫酸具有吸水性

(

)提示:向盛有蔗糖的小燒杯中加入濃硫酸后,蔗糖變黑,說明濃硫酸具有脫水性。5.銅與硫粉在加熱條件下反應生成CuS

(

)提示:硫的氧化性較弱,與銅在加熱條件下反應生成Cu2S。6.SO2和Cl2等物質的量混合通入品紅溶液中,漂白效果更好

(

)提示:等物質的量的SO2、Cl2混合后與H2O反應生成H2SO4和HCl,H2SO4、HCl沒有

漂白性。判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“?”。??????7.洗滌附著在試管內壁上的硫可用CS2或熱的強堿溶液

()提示:硫易溶于CS2,也能與熱的強堿溶液反應,所以可用CS2或熱的強堿溶液洗滌

附著在試管內壁上的硫。8.常溫下濃硫酸可以用鋁罐貯存,說明鋁與冷的濃硫酸不反應

()提示:常溫下濃硫酸可以用鋁罐貯存,是因為鋁遇冷的濃硫酸發生鈍化。?√

1|二氧化硫的性質當我們查看葡萄酒標簽上的成分信息時,常發現其成分中含有少量SO2。二氧化硫是國內外允許使用的一種食品添加劑,在食品工業中扮演保鮮、防腐、

抗氧化的角色。SO2是在葡萄酒生產中普遍使用的添加劑。大多數國家對于食

品中二氧化硫的含量都有明確的規定,葡萄酒中二氧化硫含量大約只有干果中二氧化硫含量的十分之一,因此不會對人體健康造成危害。二氧化硫在葡萄酒生產工藝中的主要作用有以下幾點:1.殺菌。不同的微生物對SO2的耐受性不同,其中細菌最為敏感,其次為檸檬型酵

母,釀酒酵母耐受性最強。因此可使用SO2來選擇發酵微生物。2.通過抑制微生物活性,推遲發酵開始時間。3.抗氧化。SO2可抑制氧化酶的作用,防止酒體因被氧化而變色。4.增酸。調節發酵基質達到合適的酸度。問題1.葡萄酒生產中少量SO2的作用是什么?提示:葡萄酒生產中利用SO2的還原性,做抗氧化劑;利用SO2的毒性,做殺菌劑;SO2

還能抑制微生物活性,推遲發酵開始時間,調節發酵基質達到合適的酸度。2.SO2可以使滴有酚酞的NaOH溶液、酸性KMnO4溶液以及品紅溶液褪色,分別體現SO2的什么性質?提示:SO2與NaOH反應生成Na2SO3和H2O,體現SO2酸性氧化物的通性;SO2使酸性

KMnO4溶液褪色,體現SO2的還原性;SO2使品紅溶液褪色體現SO2的漂白性。3.將SO2通入澄清石灰水中,會看到溶液變渾濁,繼續通入又變澄清,用化學方程式

表示反應原理。如何鑒別SO2和CO2?提示:SO2+Ca(OH)2

CaSO3↓+H2O、CaSO3+SO2+H2O

Ca(HSO3)2。SO2與CO2均能使澄清石灰水變渾濁,所以不能用澄清石灰水鑒別;可用酸性KMnO4溶液

或溴水鑒別,SO2能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,CO2不能。常見漂白劑的漂白原理及漂白特點漂白劑SO2活性炭O3、HClO、氯水、Na2O2、H2O2等漂白原理漂白劑與有色物質反

應生成不穩定的無色

物質,使有色物質失去

原有的顏色疏松、多孔,具有較大

的表面積,可以吸附有

色物質利用漂白劑具有的強

氧化性,將有色物質氧

化為無色物質特點可逆,在一定的條件下

又能恢復原來的顏色不可逆,部分吸附劑可

重復使用不可逆,褪色后不能恢

復原來的顏色變化類型化學變化物理變化化學變化能漂白的物質具有選擇性,如品紅溶

液、紙漿、毛等一般用于液體的漂白可以漂白大多數有機

色質SO2的化學性質性質實驗現象原理酸性氧化物將SO2通入紫色石蕊溶

液中溶液由紫色變為紅色SO2+H2O

H2SO3H2SO3

H++HS

將SO2通入滴有酚酞的

氫氧化鈉溶液中紅色變淺或褪去SO2(少量)+2NaOH

Na2SO3+H2OSO2(過量)+NaOH

NaHSO3將SO2持續通入澄清石

灰水中溶液先變渾濁后變澄

清SO2+Ca(OH)2

CaSO3↓+H2OSO2+CaSO3+H2O

Ca(HSO3)2弱氧化性將SO2通入H2S溶液中溶液中產生黃色沉淀SO2+2H2S

3S↓+2H2O還原性將SO2通入溴水中橙色褪去SO2+Br2+2H2O

2HBr+H2SO4將SO2通入酸性KMnO4

溶液中紫色褪去2KMnO4+5SO2+2H2O

2MnSO4+K2SO4+2H2SO4與O2反應—2SO2+O2

2SO3漂白性將SO2通入品紅溶液中,

觀察現象;加熱,觀察現

象紅色褪去,加熱又恢復

紅色二氧化硫可跟某些有

色物質反應生成無色

物質,但無色物質不穩

定,遇熱或長久放置又

容易分解而恢復原來

的顏色SO2和CO2的比較

SO2CO2

顏色、氣味無色、有刺激性氣味無色、無味溶解性易溶能溶密度比空氣大比空氣大

與水的反應SO2+H2O

H2SO3CO2+H2O

H2CO3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↓+H2OCaSO3+SO2+H2O

Ca(HSO3)2CO2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↓+H2OCaCO3+CO2+H2O

Ca(HCO3)2氧化性SO2+2H2S

3S↓+2H2OCO2+C

2CO還原性2SO2+O2

2SO3;二氧化硫能被酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水等氧化劑氧化—漂白性有無對環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,可用酸性高錳酸鉀溶液或溴水鑒別;利

用二氧化硫的氧化性,可用H2S或Na2S溶液鑒別②利用二氧化硫的漂白性,可用品紅溶液鑒別解析SO2與NaOH反應,使溶液的堿性減弱或消失,紅色褪去,體現SO2酸性氧化

物的通性,A不正確;若SO2和Cl2以物質的量之比為1∶1混合通入品紅溶液中,剛好

完全反應(Cl2+SO2+2H2O

2HCl+H2SO4),則紅色不褪去,B不正確;SO2氣體通入溴水中,發生反應SO2+Br2+2H2O

H2SO4+2HBr,溴水的顏色褪去,說明SO2具有還原性,C不正確;排放到空氣中的二氧化硫會使雨水的pH<5.6,從而導致酸雨的產生,D正確。D某化學興趣小組為了探究常溫下某未知氣體的成分,將該氣體通入澄清石灰

水中,發現澄清石灰水變渾濁,持續通入,發現該濁液又變澄清。由此該小組同學

對氣體的成分提出猜想。【提出猜想】猜想1:氣體為CO2;猜想2:氣體為SO2;猜想3:

。為了驗證猜想,該小組同學設計如下實驗進行探究。【實驗探究】該小組同學按下圖連接裝置,將氣體從a端通入。(1)B中盛放的溶液應該是

(填字母)。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

。通過以上實驗,該小組同學觀察到以下實驗現象: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)根據上述現象,該小組同學認為該氣體為

。解析

能使澄清石灰水先變渾濁后又變澄清的氣體有CO2和SO2,所以提出猜想3:

氣體為CO2和SO2的混合氣體。要驗證氣體的成分,首先驗證SO2是否存在,若含

SO2,要除盡后再驗證CO2氣體是否存在,因為SO2的存在對CO2的檢驗有干擾。答案氣體為CO2和SO2的混合氣體(1)b

(2)檢驗氣體中是否含有SO2(3)檢驗氣體中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合氣體歸納總結

2|濃硫酸的性質2019年1月12日凌晨2時左右,金麗溫高速公路上,一輛運載6噸、98%濃硫酸的貨車與另一輛貨車發生追尾事故,造成部分濃硫酸泄漏。事發時正下著毛毛細雨,接到事故警報后,專業的化工搶險人員沖到了搶險的第一線,為防止泄漏的濃硫酸灼傷皮膚,搶險人員都穿上了防化服,為防止稀釋后的濃硫酸影響附近鐵路和周邊環境,此次處置采取了堆土筑壩、封閉附近雨水口等措施,將濃硫酸控制在指定范圍內,并用熟石灰、堿液中和。經過一線救援人員連夜冒雨搶險,8時08分,搶險基本結束,主線恢復正常通行。問題1.材料文字部分體現了濃硫酸的哪些性質?提示:濃硫酸有酸性、吸水性、脫水性及強氧化性,濃硫酸遇水放出大量的熱,據

此進行分析。2.材料中的“硫酸的用途”體現了硫酸的哪些性質?提示:用硫酸制備化肥、酸洗等體現了硫酸的強酸性;作為干燥劑體現了濃硫酸

的吸水性等。3.濃硫酸的脫水性和吸水性有何區別?提示:吸水性指濃硫酸能夠吸收空氣或其他物質中的水分的性質;脫水性是指濃

硫酸能按水的元素組成質量比脫去有機物中的氫、氧元素的性質。濃硫酸的吸水性和脫水性(1)吸水性:濃硫酸具有吸水性,常用作干燥劑。由于濃硫酸具有酸性和強氧化性,

因此可以干燥呈中性的氣體(如H2、O2、N2、CO等)和呈酸性氣體(如SO2、CO2、HCl等);不能干燥NH3等堿性氣體和強還原性氣體(如H2S、HI等)。(2)脫水性:濃硫酸可將有機物中的氫元素和氧元素按原子個數比2∶1脫去,使之

炭化。如使蔗糖脫水:C12H22O11

12C+11H2O。濃硫酸的強氧化性(1)Fe、Al的鈍化常溫下,Fe、Al遇濃硫酸表面生成一層致密的氧化膜而鈍化。(2)與金屬活動性順序中氫之前的活潑金屬反應Zn+2H2SO4(濃)

ZnSO4+SO2↑+2H2O規律:①濃硫酸既表現氧化性,又表現酸性;②濃硫酸變稀后,會發生反應:Zn+H2SO4

ZnSO4+H2↑。(3)與金屬活動性順序中氫之后的不活潑金屬(除Au、Pt外)反應Cu+2H2SO4(濃)

CuSO4+SO2↑+2H2O規律:①反應需要加熱,否則不反應;②氧化產物是硫酸鹽,金屬顯高價,還原產物為

SO2;③濃硫酸既表現氧化性,又表現酸性;④隨著反應的進行,硫酸濃度變小,變為

稀硫酸時,反應就會停止。(4)與非金屬反應C+2H2SO4(濃)

CO2↑+2SO2↑+2H2O規律:①反應需要加熱,否則不反應;②氧化產物是含氧酸或非金屬氧化物,還原產

物為SO2;③濃硫酸只表現氧化性;④隨著反應的進行,硫酸濃度變小,變為稀硫酸

時,反應就會停止。

下列敘述中正確的是

()A.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥SO2、H2B.濃硫酸具有強氧化性,不可貯存在鐵質容器中C.濃硫酸具有吸水性,因而能夠使蔗糖炭化D.在金屬活動性順序中,Ag在H之后,因而Ag一定不能與濃硫酸反應A解析

濃硫酸與SO2、H2不反應,能夠干燥SO2、H2,故A正確;常溫下,濃硫酸與鐵

接觸時,會使鐵表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化,阻止了內部的鐵繼續與

硫酸發生反應,因此,冷的濃硫酸可以用鐵質容器儲存,故B錯誤;使蔗糖炭化,體現

了濃硫酸的脫水性,故C錯誤;濃硫酸具有強氧化性,能與Ag在加熱的條件下反應,

故D錯誤。3|酸雨的危害及防治在酸雨的作用下,土壤中的營養元素鉀、鈣、鎂等會流失,所以長期酸雨天氣會

造成土壤中營養元素嚴重不足,改變土壤結構,從而使土壤變得貧瘠,影響植物正常生長。酸雨能誘發植物病蟲害,使農作物大幅度減產,特別是小麥,在酸雨影響

下,可減產13%~34%,酸雨使大豆、蔬菜中蛋白質含量降低,產量下降。此外,酸雨

還能使非金屬建筑材料(混凝土、砂漿和灰砂磚)表面的硬化水泥溶解,出現空洞

和裂縫,導致強度降低,從而損壞建筑物。酸雨使建筑材料變臟、變黑,影響城市

市容和城市景觀,被人們稱為“黑殼”效應。問題1.SO2溶于雨水形成的酸雨,長時間在空氣中放置,酸性將如何變化?提示:SO2溶于雨水生成H2SO3,在空氣中久置,H2SO3會被氧氣氧化成H2SO4,反應的

化學方程式為2H2SO3+O2

2H2SO4,故酸性增強,當H2SO3完全被氧化后,pH不再改變。2.目前我國利用的能源主要是煤。火力發電廠燃煤產生的廢氣中有二氧化硫、

一氧化碳等,假如你是一位工程師,你會采取什么措施防止二氧化硫排放到大氣中?提示:可以將煤進行脫硫處理,利用反應:CaCO3

CaO+CO2↑,SO2+CaO

CaSO3,2CaSO3+O2

2CaSO4。3.如何檢驗收集到的酸雨中是否含有S

?提示:取少量收集到的酸雨樣品于試管中,加入足量稀鹽酸,無現象,再加入BaCl2溶

液,有白色沉淀產生,證明含S

。常見的環境污染問題(1)酸雨主要是由硫的氧化物和氮氧化物(下一節講)的排放造成的,會使土壤、湖

泊酸化并腐蝕建筑物等。(2)光化學煙霧(下一節講)主要是由氮氧化物和碳氫化合物反應形成的,會危害人

體健康、影響植物生長等。(3)臭氧空洞主要是由氮氧化物和氟氯代烴等的排放引起的,會使太陽對地球表面的紫外輻射量增加,對生態環境產生破壞作用,影響人類和其他生物的正常生存等。(4)溫室效應加劇主要是由大氣中CO2含量的不斷增加造成的,會使全球氣候變暖,

冰川融化,海平面上升等。(5)白色污染是由難降解塑料的大量使用和隨意丟棄造成的,它會破壞土壤結構

和生態環境等。(6)赤潮和水華是由含磷洗衣粉的大量使用及工業廢水的任意排放等造成的,會

導致藻類過度繁殖