1112版高中化学同步授课课件 第3章第3节第2课时 实验室里研究不同价态硫元素间的转化 酸雨及其防治 鲁科版必修1.ppt

第2课时 实验室里研究不同价态硫元素间的转化 酸雨及其防治 含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化那么，在实验室中怎样实现这些物质间的转相互转化那么，在实验室中怎样实现这些物质间的转化呢？化呢？一、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化一、实验室里研究不同价态硫元素之间的转化2H2SO3 + O2 ==== 2H2SO4SO2 + Br2 + 2 H2O ==== H2SO4 + 2HBrSOSO2 2 + Cl+ Cl2 2 + 2 H+ 2 H2 2O ==== O ==== H2SO4 + 2HCl+ 2HCl2Na2SO3 + O2 ==== 2Na2SO4+4 +6S→SSO2 + O2 SO3催化剂催化剂SO2 + 2H2S ==== 3S↓ + 2H2O 玻玻璃璃片片H2SSO2析析出出硫硫0-2S→S←S+4（（1 1）设计的方案尽量减少环境污染（）设计的方案尽量减少环境污染（SO2，，H2S均有毒），均有毒）， 认真对待尾气的处理。

认真对待尾气的处理2 2）实验方案要能判断是否实现转化实验方案要能判断是否实现转化3 3）画出实验装置图画出实验装置图（（1）实验内容：）实验内容：探究不同价态（探究不同价态（0，，+4，，+6）硫元素之间的转化硫元素之间的转化2）实验目的：）实验目的：探究不同价态（探究不同价态（0，，+4，，+6）硫元素之间的转化；归纳总）硫元素之间的转化；归纳总结结SO2、浓硫酸的化学性质浓硫酸的化学性质（（3）实验用品：）实验用品：试管，试管夹，玻璃棒，胶头滴管，单孔橡皮塞，酒精灯，试管，试管夹，玻璃棒，胶头滴管，单孔橡皮塞，酒精灯，铁架台（带铁圈），药匙，烧杯，圆底烧瓶，止水夹，橡铁架台（带铁圈），药匙，烧杯，圆底烧瓶，止水夹，橡皮管，硫粉，亚硫酸钠，氢氧化钠稀溶液，品红溶液，酸皮管，硫粉，亚硫酸钠，氢氧化钠稀溶液，品红溶液，酸性高锰酸钾溶液，氯水，浓硝酸，稀硝酸，碘化钾溶液，性高锰酸钾溶液，氯水，浓硝酸，稀硝酸，碘化钾溶液，碘水，酚酞，氢硫酸，浓硫酸，氯化钡溶液，锌粒，铜片，碘水，酚酞，氢硫酸，浓硫酸，氯化钡溶液，锌粒，铜片，火柴实验步骤：实验步骤：第一、学习注意事项：第一、学习注意事项：①①试剂药品的取量试剂药品的取量 ②②操作正确操作正确 ③③安全问题安全问题 ④④注意有毒物质的吸收注意有毒物质的吸收第二、学生检查实验所需的仪器和药品。

第二、学生检查实验所需的仪器和药品第三、由学生依自己的设计方案动手实验并记录实验现象第三、由学生依自己的设计方案动手实验并记录实验现象问题讨论问题讨论（（1 1）根据实验结果，用图示的方法，表示不同价态硫元素）根据实验结果，用图示的方法，表示不同价态硫元素之间的相互转化关系能写出方程式的请完成化学反应方之间的相互转化关系能写出方程式的请完成化学反应方程式2 2）通过实验，总结二氧化硫，浓硫酸的化学性质通过实验，总结二氧化硫，浓硫酸的化学性质3 3）在实验过程中，你遇到了哪些问题？是如何解决的？）在实验过程中，你遇到了哪些问题？是如何解决的？（（4 4）你还能实现其它含有不同价态硫元素的物质之间的相）你还能实现其它含有不同价态硫元素的物质之间的相互转化呢？互转化呢？（（5 5））黄铁矿（黄铁矿（FeS2）是比较常见的含硫的矿石，是我国工）是比较常见的含硫的矿石，是我国工业上用来制造硫酸的一种原材料，如何把业上用来制造硫酸的一种原材料，如何把FeS2转化为转化为H2SO4？请你设计？请你设计FeS2→H2SO4转化的可能的方法转化的可能的方法 0 氧化氧化剂 +4 氧化氧化剂 +6 S 还原原剂 S 还原原剂 S强氧化剂强氧化剂强还原剂强还原剂不同价态硫元素之间的相互转化关系不同价态硫元素之间的相互转化关系（（1 1））物理性质：物理性质：无色有刺激性气味的有毒气体，易溶无色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水。

于水2 2））化学性质化学性质 ①①酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性 SO2+2NaOH====Na2SO3+H2OSO2+H2O H2SO3②②氧化性氧化性 SO2+2H2S====3S↓+2H2O③③还原性还原性 2SO2+O2 2SO3④④能使品红溶液褪色（该性质用来检验能使品红溶液褪色（该性质用来检验SO2）二、二氧化硫的性质二、二氧化硫的性质练习：请描述下述各步的实验现象，并写出练习：请描述下述各步的实验现象，并写出②⑤②⑤的化学的化学反应方程式反应方程式二氧化硫的性质：二氧化硫的性质：漂白作用，水溶液呈弱酸性、还原性、氧化性漂白作用，水溶液呈弱酸性、还原性、氧化性品红溶液品红溶液名称名称SO2氯水氯水原理原理二氧化硫与水反应生成的亚硫二氧化硫与水反应生成的亚硫酸，可以与一些有色物质直接酸，可以与一些有色物质直接化合成不稳定的无色物质化合成不稳定的无色物质氯水中的次氯酸将氯水中的次氯酸将有色物质有色物质氧化成无氧化成无色物质色物质拓展：拓展：SO2和氯水的漂白性对比和氯水的漂白性对比名称名称SOSO2 2氯水氯水实质实质加热时加热时 化合漂白化合漂白氧化漂白氧化漂白恢复原色恢复原色————暂时漂白暂时漂白不能恢复原色不能恢复原色——永永久漂白久漂白名称名称SO2氯水氯水漂白范围漂白范围可漂白大多数有色可漂白大多数有色物质物质, ,能使紫色石蕊能使紫色石蕊试液先变红后褪色试液先变红后褪色漂白某些有色物质漂白某些有色物质, ,只只能使紫色石蕊试液变能使紫色石蕊试液变红，不能使其褪色红，不能使其褪色Ø注意：注意：SO2能使能使KMnO4溶液、氯水、溴水、溶液、氯水、溴水、FeCl3溶液溶液…退色，是因为具有还原性，不是因为漂白性。

退色，是因为具有还原性，不是因为漂白性思考：思考：①①用品红溶液可否？（用品红溶液可否？（ ）） ②②用石灰水可否？用石灰水可否？ （（ ）） ③③用溴水可否？用溴水可否？ （（ ）） ④④用高锰酸钾（用高锰酸钾（H+）可否？（）可否？（ ））练习：如何鉴别练习：如何鉴别SO2和和CO2？？X X分析：分析：√√√√√√(1)(1)物理法物理法: : (2)(2)化学法化学法: :闻气味闻气味SO2CO2相相同同点点紫色石蕊试液紫色石蕊试液与水反应与水反应CaOCa(OH)2与相应正盐溶液反应与相应正盐溶液反应不同点不同点变红变红生成相应弱酸生成相应弱酸CaSO3 CaCO3先变浑浊，再变澄清先变浑浊，再变澄清NaHSO3NaHCO3有还原性有还原性有漂白性有漂白性支持镁燃烧支持镁燃烧拓展：拓展：SO2和和CO2的性质对比的性质对比1 1、物理性质：、物理性质：三、硫酸的性质三、硫酸的性质 纯硫酸是一种无色、油状液体、难挥发、以任意纯硫酸是一种无色、油状液体、难挥发、以任意比与水互溶，溶解时放出大量的热。

常用浓硫酸的质量比与水互溶，溶解时放出大量的热常用浓硫酸的质量分数为分数为98%（密度为（密度为1.84g/cm3） 稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入稀释浓硫酸时，一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，并用玻璃棒不断搅拌，水里，并用玻璃棒不断搅拌，切不可把水倒进浓硫酸中！切不可把水倒进浓硫酸中！如何稀释浓硫酸？如何稀释浓硫酸？浓硫酸沾在皮肤上：浓硫酸沾在皮肤上： 先用干布擦去，再用大量的水冲洗，最后涂上先用干布擦去，再用大量的水冲洗，最后涂上3 3％－％－5 5％的小苏打（％的小苏打（NaHCO3）溶液浓硫酸溅在眼睛里：浓硫酸溅在眼睛里：立刻用大量的水冲洗，边洗边眨眼睛，切不可用手揉眼睛立刻用大量的水冲洗，边洗边眨眼睛，切不可用手揉眼睛（（1 1）脱水性）脱水性（氢氧元素按（氢氧元素按2:12:1的比例脱去）的比例脱去）一般为有机物一般为有机物炭化现象炭化现象2 2、浓硫酸的特性：、浓硫酸的特性：C12H22O1112C＋＋11H2O浓浓H2SO4△△（（2 2））吸水性吸水性（吸现有的（吸现有的H2O））①①用来干燥一些不和浓硫酸反应的气体，如：用来干燥一些不和浓硫酸反应的气体，如：O2、、H2、、CO2、、CO、、 Cl2、、HCl、、SO2、、CH4…… --------作气体作气体干燥剂干燥剂②②浓硫酸与浓硫酸与CuSO4·5H2O：： 蓝色蓝色→白色白色通常碱性和还原性气体不能用浓硫酸来干燥，如：通常碱性和还原性气体不能用浓硫酸来干燥，如：NH3、、H2S、、HI……浓硫酸的浓硫酸的吸水性吸水性思考：思考：把一瓶浓硫酸打开瓶盖露置在空气中一段时间把一瓶浓硫酸打开瓶盖露置在空气中一段时间之后，会有什么变化？浓盐酸与浓硝酸呢之后，会有什么变化？浓盐酸与浓硝酸呢? ?答：答：质量变大、浓度变小。

因为浓硫酸有吸水性，吸质量变大、浓度变小因为浓硫酸有吸水性，吸收空气中的水分后使质量增加）收空气中的水分后使质量增加）浓盐酸与浓硝酸质量变小、浓度也变小浓盐酸与浓硝酸质量变小、浓度也变小（（3 3）强氧化性）强氧化性Cu + 2H2SO4（浓）（浓）==== CuSO4 + SO2↑ + 2H2O △△（可以氧化大多数金属：（可以氧化大多数金属：Au、、Pt 除外）除外）◆◆ 常温下（冷的）浓硫酸、常温下（冷的）浓硫酸、浓硝酸浓硝酸能使能使Al、、Fe钝化；钝化；1 1、浓硫酸表现出、浓硫酸表现出____________________、、__________2 2、以上反应中，还原剂：氧化剂、以上反应中，还原剂：氧化剂 =_____=_____3 3、足量的铜与、足量的铜与2mol2mol浓硫酸反应，能否得到浓硫酸反应，能否得到1mol1mol SO2？？强氧化性强氧化性 酸性酸性1:1否否C + 2H2SO4（浓）（浓）==== CO2 ↑+ 2SO2↑ + 2H2O△△1 1、浓硫酸表现出、浓硫酸表现出____________________2 2、以上反应中，还原剂：氧化剂、以上反应中，还原剂：氧化剂 =_____=_____3 3、足量的碳与、足量的碳与2mol2mol浓硫酸反应，能否得到浓硫酸反应，能否得到2mol2mol SO2？？强氧化性强氧化性1:21:2否否蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激 性气味的气体生成，性气味的气体生成，放出大量的热。

放出大量的热浓硫酸的脱水性与氧化性浓硫酸的脱水性与氧化性C12H22O11 12C＋＋11H2O浓浓H2SO4 C + 2H2SO4（浓）（浓）==== CO2 ↑+ 2SO2↑+2H2O△△现象现象:原因原因: :性质性质: :实验：实验：在烧杯中放入少量蔗糖，加入几滴水，再注入浓在烧杯中放入少量蔗糖，加入几滴水，再注入浓硫酸，用玻璃棒搅拌硫酸，用玻璃棒搅拌1.高沸点的酸，难挥高沸点的酸，难挥发2.2.吸水性可用作气体干燥剂，不能用于干燥吸水性可用作气体干燥剂，不能用于干燥H2S、、NH3…………3.3.脱水性（使木柴、纸、皮肤等变黑）脱水性（使木柴、纸、皮肤等变黑）4.4.强氧化性强氧化性①①加热浓硫酸与加热浓硫酸与Fe、、Cu、、Ag等金属反应；等金属反应；②②冷浓硫酸使冷浓硫酸使Al、、Fe钝化；钝化；③③加热浓硫酸与加热浓硫酸与C反应硫酸与金属的反应硫酸与金属的反应稀硫酸与氢前金属反应可以置换出氢气稀硫酸与氢前金属反应可以置换出氢气稀硫酸与氢后金属不能够发生反应稀硫酸与氢后金属不能够发生反应冷的浓硫酸遇冷的浓硫酸遇Fe、、Al等金属产生钝化现象等金属产生钝化现象热的浓硫酸氧化性较强，可以将绝大多数金属氧化，反热的浓硫酸氧化性较强，可以将绝大多数金属氧化，反应后硫酸一般被还原为应后硫酸一般被还原为SO21 1、在胆矾晶体中滴加浓硫酸，晶体由蓝变白；、在胆矾晶体中滴加浓硫酸，晶体由蓝变白；2 2、浓硫酸滴在纸屑、棉花上变黑；、浓硫酸滴在纸屑、棉花上变黑；3 3、亚硫酸钠中加入硫酸，产生二氧化硫；、亚硫酸钠中加入硫酸，产生二氧化硫；4 4、适量浓硫酸与蔗糖混合后，体积膨胀颜色变黑；、适量浓硫酸与蔗糖混合后，体积膨胀颜色变黑；5 5、浓硫酸与活泼金属反应无氢气生成；、浓硫酸与活泼金属反应无氢气生成；6 6、浓硫酸与铜反应，溶液变蓝，且生成刺激性气体；、浓硫酸与铜反应，溶液变蓝，且生成刺激性气体；7 7、可以用铁制容器装运浓硫酸；、可以用铁制容器装运浓硫酸；吸水性吸水性酸性酸性脱水性脱水性脱水性、强氧化性脱水性、强氧化性强氧化性强氧化性酸性、强氧化性酸性、强氧化性强氧化性强氧化性3 3、硫酸的用途、硫酸的用途——最重要的化工原料之一最重要的化工原料之一强酸性：强酸性：制备硫酸盐、化肥；酸洗等制备硫酸盐、化肥；酸洗等吸水性：吸水性：中性、酸性气体干燥剂中性、酸性气体干燥剂脱水性：脱水性：有机反应的脱水剂有机反应的脱水剂难挥发性：难挥发性：制备易挥发性酸如：制备易挥发性酸如：HCl1 1、原理：、原理：SO42-+Ba2+====BaSO4↓2 2、方法：、方法： 待测溶液中先加稀盐酸，再加待测溶液中先加稀盐酸，再加BaCl23 3、排除其他离子的干扰：、排除其他离子的干扰： 如果有如果有CO32-——用用H+除去除去如果有如果有SO32-——尽量避免选用尽量避免选用HNO3或生成或生成HNO3 （强氧化性），或先用（强氧化性），或先用HCl除去除去如果有如果有Ag+——尽量避免尽量避免Cl-的引入，或先除去的引入，或先除去Ag+四、四、SO42-的检验：的检验：练习：以下学生设计的实验方案，哪些是可以确定溶液中练习：以下学生设计的实验方案，哪些是可以确定溶液中一一 定有定有SO42-的？（的？（ ））A A、试液、试液 白色沉淀白色沉淀 白色沉淀白色沉淀 B B、试液、试液 无沉淀无沉淀 白色沉淀白色沉淀C C、试液、试液 无沉淀无沉淀 白色沉淀白色沉淀D D、试液、试液 白色沉淀白色沉淀 白色沉淀白色沉淀E E、试液、试液 无沉淀无沉淀 白色沉淀白色沉淀BaCl2溶液溶液足量稀足量稀HCl最完善的方法最完善的方法——先加足量的先加足量的HCl，再加，再加BaCl2溶液溶液B B足量稀足量稀HClBaCl2溶液溶液足量稀足量稀H2SO4BaCl2溶液溶液Ba(NO3)2溶液溶液足量稀足量稀HCl足量足量HNO3BaCl2溶液溶液五、酸雨的产生五、酸雨的产生SO3+H2O====H2SO4SO2 ＋＋H2O H2SO32SO2+O2 2SO3粉尘等催化粉尘等催化2H2SO3+O2====2H2SO4 H2S H2SO3 H2SO4 BaSO4 FeS S SO2 SO3 CuSO4硫元素知识网硫元素知识网1 1、、下列有关下列有关SO2气体的实验现象中不正确的是气体的实验现象中不正确的是( ) ( ) A A、、装满装满SO2的试管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，进入试管的的试管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中，进入试管的溶液呈红色溶液呈红色 B B、、将将SO2通入有品红溶液的试管中，红色渐褪，给试管加热无通入有品红溶液的试管中，红色渐褪，给试管加热无明显变化明显变化 C C、、将将SO2通入有溴水的试管中，颜色渐褪，给试管加热无明显通入有溴水的试管中，颜色渐褪，给试管加热无明显变化变化 D D、、等物质的量的等物质的量的Cl2和和SO2同时通入品红溶液中，无同时通入品红溶液中，无 明显变化明显变化 B B2 2、氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者、氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者(1:1)(1:1)一一起作用于湿润的红色布条，则布条的颜色（起作用于湿润的红色布条，则布条的颜色（ ））A A、变白色、变白色 B B、不变色、不变色 C C、先褪色后又复原、先褪色后又复原 D D、变白后加热又复原、变白后加热又复原 B BSO2 + Cl2 + 2H2O ==== 2HCl + H2SO43 3、下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是（、下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是（ ））A A、常温时都能与铁发生反应，放出气体、常温时都能与铁发生反应，放出气体B B、加热时都能与铜发生反应、加热时都能与铜发生反应C C、都能作为气体干燥剂、都能作为气体干燥剂D D、硫元素的化合价都是、硫元素的化合价都是+6+6D D4.4.某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验：某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验：（（1 1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是______________________________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是： ________________________________________________________________________________稀氨水和酚酞稀氨水和酚酞稀氨水中的稀氨水中的 NH3 逸出，所以溶液的颜色变浅逸出，所以溶液的颜色变浅（（2 2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是冷却后恢复无色，则此溶液可能是________________________________溶液；溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：加热时溶液由无色变为红色的原因是：__________________________________________________________________________________溶有溶有 SO2 的品红的品红加热时，加热时，SO2 气体逸出，品红溶液恢复红色气体逸出，品红溶液恢复红色。