高中化学教学案硫及其化合物.docx
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高中化学教学案硫及其化合物
学案21硫及其化合物
[考纲要求] 1.了解硫的物理性质及硫的可燃性。
2.了解SO2与O2、与H2O的反应及SO2的实验室制法。
3.认识H2SO3的不稳定性。
4.认识SO2的漂白作用与HClO的漂白作用不同。
5.了解硫的氧化物对大气的污染与防治。
知识点一 硫
1．自然界中硫元素的存在
硫元素广泛存在于自然界，游离态的硫存在于________附近或地壳的岩层里。
化合物的硫主要以________和________的形式存在。
2．硫的物理性质
硫俗称________，是一种________色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于____，微溶于________，易溶于CS2（用于洗涤沾有硫的容器）。
问题思考
1．如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
3．硫的化学性质
（1）氧化性：
Fe＋S
________、2Cu＋S
________。
（2）还原性：
S＋O2
________。
知识点二 二氧化硫
1．物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
2.化学性质
SO2
问题思考
2．
（1）SO2、Cl2分别通入石蕊试液中，现象相同吗？
（2）把Cl2和SO2混合在一起通入品红溶液，溶液中一定会褪色吗？
3．检验SO2中是否含有CO2时应该注意什么问题？
4．酸的氧化性和氧化性的酸是一回事吗？
知识点三 硫酸、SO2－4的检验
1．硫酸
（1）物理性质
浓硫酸为________、________的油状________，____沸点，____挥发，有________性，可作某些气体的干燥剂，与水按________互溶，溶于水时放出__________。
（2）化学性质
①稀溶液中，硫酸的电离方程式________________，具有酸的通性。
②浓硫酸的特性
A．吸水性（常用作干燥剂）
可用浓H2SO4干燥的气体有：
H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。
问题思考
5．浓H2SO4一般不能干燥哪些气体？
B．脱水性
浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数________的比例脱去，例如：
C2H5OH
CH2===CH2↑＋H2O。
C．强氧化性
a．与金属的反应：
浓H2SO4能氧化Cu等不活泼的金属，反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
注意 冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。
b．与非金属的反应：
加热条件下浓H2SO4能氧化C等非金属单质，反应的化学方程式
为：
________________________________________________________________________。
③硫酸的用途
A．制取化肥，如磷肥、氮肥；
B．清除金属表面的氧化物；
C．制取挥发性酸；
D．用于精炼石油，制造炸药、农药等，是实验室里常用的试剂。
2．SO
的检验
检验SO
的正确操作是：
待测液
取清液
__________沉淀，既可确定是否存在SO
。
一、二氧化硫
1．SO2与CO2的性质比较
（1）根据SO2和CO2的性质，试回答鉴别两者的方法。
（2）若CO2中混有SO2，怎样除去SO2？
原理是什么？
典例导悟1
下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是（ ）
①澄清的石灰水 ②H2S溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④氯水 ⑤品红溶液
A．①②③B．②③④C．除①以外D．全部
听课记录：
2．常见的能用于漂白的物质的比较
完成下列表格：
用于漂白
的物质
实际参与漂白
的物质
漂白原理
变化类别
漂白特点
能漂白的物质
活性炭
活性炭
吸附____
物理漂白不可逆
一般用于溶液漂白
氯气
次氯酸
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
化学变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠
化学变化
可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫
非氧化还原漂白，______
具有选择性，如品红、棉、麻、草等
典例导悟2
某学生课外活动小组利用如图所示装置分别做如下实验：
（1）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______溶液，加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是______________________
________________________________________________________________________。
（2）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________溶液，加热时溶液由无色变为红色的原因是____________________________。
听课记录：
二、硫酸的性质
1．浓、稀硫酸的鉴别方法
请列举浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法。
2．浓硫酸与金属反应时注意三种情况
（1）浓硫酸常温下使Fe、Al发生钝化，体现了浓硫酸的强氧化性。
（2）浓硫酸与Zn反应生成______，随着反应进行，浓硫酸变稀，稀硫酸与过量的Zn反应生成______，计算时注意电子守恒的应用。
（3）浓硫酸与Cu反应只生成______，随着硫酸变稀，Cu与稀硫酸__________，因此足量的Cu与浓硫酸反应，产生的SO2的物质的量要________浓硫酸的一半。
典例导悟3
一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2和H2生成。
某校化学研究性学习小组对此进行研究。
按图组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答：
（1）装置A中需用浓H2SO4，用一种简单的方法确定一瓶H2SO4一定是浓H2SO4：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接____、____接b，c接____、____接d；D、E两支试管中CCl4溶液的作用是_________________________。
（3）能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为____________________________________
________________；
反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是____________________________
________________。
（4）D中浑浊消失的离子反应方程式为______________________________________。
3．SO
的检验
典例导悟4
三位学生设计了下述三个方案，并都认为：
如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确定试液中有SO
。
方案甲：
试液
白色沉淀
沉淀不溶解
方案乙：
试液
无沉淀
白色沉淀
方法丙：
试液
无沉淀
白色沉淀
试评价上述各方案是否严密，并分别说明理由。
题组一 SO2的性质与环境保护
1．（2010·海南，1）下列物质中，可形成酸雨的是（ ）
A．二氧化硫B．氟氯代烃
C．二氧化碳D．甲烷
2．（2010·海南，20－Ⅰ改编）固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。
下列物质中可用做固硫剂的有（ ）
①CaO ②Na2CO3 ③NH4NO3 ④P2O5
A．①②B．②③C．①③D．②④
3．（2010·课标全国卷，27）某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_____________________________
____________、__________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是____________和__________；装置B中发生反应的离子方程式为_______________________________；
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________；
（4）尾气可采用________溶液吸收。
题组二 硫酸的性质及硫酸根的检验
4．正误判断
（1）将SO2通入BaCl2溶液中可生成BaSO3沉淀（ ）
（2010·全国理综Ⅰ－7C）
（2）1L1mol·L－1的碳酸钠溶液吸收SO2的量大于1L1mol·L－1硫化钠溶液吸收SO2的量（ ）
（2010·上海－14D）
（3）稀释浓H2SO4时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓H2SO4中（ ）
（2010·山东理综－14A）
（4）检验溶液中是否含有SO
时，应取少量该溶液依次加入BaCl2溶液和稀盐酸（ ）
（2010·山东理综－14D）
5．（2009·全国理综Ⅰ，27）浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4（浓）＋C
CO2↑＋2H2O＋2SO2↑
请从下图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。
现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液，其他固、液试剂自选。
（连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）
将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。
选用的仪器
（填字母）
加入的试剂
作用
题组一 SO2的性质与环境保护
1．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（ ）
A．酸雨B．光化学烟雾
C．臭氧层空洞D．温室效应
2．下列实验能说明SO2具有漂白作用的是（ ）
①SO2气体能使溴水褪色
②SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色
③SO2气体能使品红溶液褪色
④SO2气体能使黄色的草帽辫变白色
A．①②B．①③C．②③D．③④
3．下列物质能与SO2气体起反应，但无沉淀产生的是（ ）
①溴水 ②Ba（OH）2溶液 ③石灰水 ④Na2CO3
⑤稀H2SO4 ⑥Na2SO4 ⑦Na2SO3
A．只有①B．①④⑤C．④⑥⑦D．①④⑦
题组二 H2SO4的性质 SO
、SO
的检验
4．下列关于浓硫酸的叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
5．（2011·成都模拟）
在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出上图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是（ ）
A．①②③④B．①③④C．①②④D．②③④
6.某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）。
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等，铜丝被卷成螺旋状，一端浸入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组的部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料：
小组交流摘录
学生1：
加热时，无现象发生；加热后，液面下的铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质进入浓硫酸中，推测黑色物质的成分。
学生2：
也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，推测该灰白色固体可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。
学生3：
观察到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁上有少量淡黄色S固体生成，推测液面以上的铜丝与硫发生了反应，查资料知：
2Cu＋S
Cu2S（黑色）。
根据上述材料回答下列问题：
（1）A试管上方的长导管的作用是____________________________________________；
D、E两支试管中CCl4的作用是____________________________________________。
（2）加热过程中，观察到A试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁上析出淡黄色固体物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。
写出淡黄色固体消失的化学反应方程式：
______________________________________。
（3）对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热，很快发现C试管中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。
对此现象的推测是
________________________________________________________________________。
题组三 实验探究
7．（2010·广东，33）某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气吸收处理。
（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：
SO2＋2NaOH===____________________。
（2）反应Cl2＋Na2SO3＋2NaOH===2NaCl＋Na2SO4＋H2O中的还原剂为________。
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl－、OH－和SO
。
请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）。
①提出合理假设
假设1：
只存在SO
；假设2：
既不存在SO
，也不存在ClO－；假设3：
____________________。
②设计实验方案，进行实验。
请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：
3mol·L－1H2SO4、1mol·L－1NaOH、0.01mol·L－1KMnO4、淀粉 KI溶液、紫色石蕊试液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。
步骤2：
步骤3：
学案21 硫及其化合物
【课前准备区】
知识点一
1．地壳 硫矿石 硫酸盐
2．硫黄 淡黄 水 酒精
3．
（1）FeS Cu2S
（2）SO2
知识点二
1.
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
有刺激性气味
有毒
比空气大
易溶于水
2.化学性质
SO2
知识点三
1．
（1）无色 粘稠 液体 高 不 吸水 任意比 大量热
（2）B.2∶1 C．a.Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O
b．C＋2H2SO4（浓）
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
2．盐酸 BaCl2 有无白色
问题思考
1．可用CS2或热NaOH溶液洗涤试管内壁的硫。
2．
（1）SO2通入石蕊试液中，溶液只变红色，而Cl2通入该溶液中则先变红后又褪色。
（2）不一定；SO2和Cl2对品红溶液虽然具有漂白性，但由于发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，显然漂白性减弱，二者等物质的量相混时，漂白性消失。
3．检验SO2中是否有CO2时，应先利用两者的不同将SO2除净，再通入澄清石灰水中检验CO2是否存在。
4．酸的氧化性是指酸电离出的H＋呈现的氧化性，而氧化性的酸则是指含氧酸根中处于正价态的非金属原子易得电子的酸，如H
O3，H
O，浓H2
O4等。
5．不能用浓硫酸干燥的气体有：
碱性气体，如NH3；还原性气体，如H2S、HBr、HI等。
【课堂活动区】
一、1.
（1）①可根据物理性质，CO2无色无味，SO2具有刺激性气味。
②利用SO2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。
③利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。
（2）可选用饱和NaHCO3溶液，利用的是H2SO3的酸性比H2CO3强，强酸制弱酸的原理，不宜用Na2CO3溶液，因为过量Na2CO3与CO2也能反应，涉及反应有：
SO2＋NaHCO3===NaHSO3＋CO2
SO2＋Na2CO3===Na2CO3＋CO2
CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3
亦可选用KMnO4/H＋溶液或Br2/H2O，利用的是SO2的还原性。
2.
活性炭
活性炭
吸附漂白
物理变化
物理漂白不可逆
一般用于溶液漂白
过氧化钠
过氧化氢
过氧化钠得强氧化性
化学变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫
二氧化硫
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
化学变化
非氧化还原漂白，可逆
具有选择性，如品红、棉、麻、草等
二、1.常用的方法有以下几种：
（1）取少量蒸馏水，向其中加入少量的试样硫酸，如能放出大量的热则为浓硫酸，反之则为稀硫酸。
（2）观察状态，浓硫酸为黏稠状液体，而稀硫酸为黏稠度较小的溶液。
（3）用手掂掂分量，因为浓硫酸的密度较大（1.84g·cm－3），所以相同体积的浓硫酸和稀硫酸相比，浓硫酸的质量大的多。
（4）取少量的试样，向其中投入铁片，若产生大量的气泡则为稀硫酸（Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑），若无明显现象（钝化）则为浓H2SO4
（5）用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，立即变黑者为浓硫酸（浓硫酸的脱水性），否则为稀硫酸。
（6）取少量的试样，向其中投入胆矾晶体（CuSO4·5H2O），有颜色改变（蓝色→白色）则为浓硫酸（浓硫酸的吸水性），若无颜色改变则为稀硫酸。
（7）取少量的试样，向其中投入一小块铜片，稍加热既发生反应的（有气泡产生，溶液变蓝）为浓硫酸（浓硫酸的强氧化性），无现象的是稀硫酸。
2．
（2）SO2 H2
（3）SO2 不反应 小于
典例导悟
1 C [SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。
SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫（有黄色沉淀生成）；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化（溶液褪色）；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。
而CO2没有这些性质。
所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
]
2
（1）稀氨水和酚酞 氨水显碱性，使酚酞变红，加热时氨逸出，颜色变浅
（2）溶有SO2的品红 溶解的SO2表现漂白性，使品红褪色，加热，SO2挥发，品红又恢复了原来的红色
3
（1）用火柴梗蘸取少量试液，火柴梗若立即变黑，证明是浓H2SO4（或用滴管吸取少量试液，滴加在盛少量水的试管中，若试管发热，则证明是浓H2SO4；或其他合理答案）
（2）3或4 4或3 2 1 防倒吸
（3）C中品红溶液褪色 浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2
（4）SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO
4 方案甲：
不严密，因为含有Ag＋而不含SO
的无色透明溶液，也会出现此方案的现象
方案乙：
严密，因为只有含有SO
的无色透明溶液才会出现此方案的现象
方案丙：
不严密，因为含有SO
而不含SO
的无色透明溶液，也会出现此方案的现象。
【课后练习区】
高考集训
1．A [造成酸雨的主要气体是SO2，当然NOx也可以形成酸雨，A项正确；B项氟氯代烃是造成臭氧空洞的危害物质；二氧化碳和甲烷属于温室气体，C、D项不正确。
]
2．A
3．
（1）圆底烧瓶 Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2＋2MnO
＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋ （3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色 （4）NaOH
解析
（1）A为生成SO2的装置，实验室制取二氧化硫通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应，二者反应的化学方程式是Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
（2）二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，同时高锰酸钾溶液被还原，生成了无色的硫酸锰，所以紫红色的酸性高锰酸钾溶液会褪色，反应的离子方程式：
5SO2＋2MnO
＋2H2O===2Mn2＋＋5SO
＋4H＋。
二氧化硫又具有氧化性，当二氧化硫气体通入硫化钠溶液中时，二氧化硫与硫离子发生氧化还原反应生成了单质硫，所以会产生黄色浑浊。
（3）二氧化硫与品红溶液反应后生成了一种无色的不稳定的化合物，当受热后发生分解，溶液又会变为红色。
因此，当溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色，证明了该反应的可逆性。
（4）二氧化硫有毒，泄漏到空气中会污染环境，通常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体。
4．
（1）×
（2）×（3）×（4）×
5．C 浓H2SO4和木炭 反应器
B 无水CuSO4 检出H2O
A 品红溶液 检验SO2
A KMnO4酸性溶液 吸收余下的SO2
A 品红溶液 检验SO2是否除尽
A 澄清石灰水 检出CO2
解析 成套装置通常包括反应装置、检验装置和尾气处理装置，但此题中的有毒气体在前些步骤中已除去，所以不再需要尾气处理。
思路：
应先发生C与浓硫酸的反应，选C；三种产物中，检验SO2、CO2都要在溶液中，所以要先检验H2O，选B（装无水CuSO4）；SO2、CO2都能使石灰水变浑浊，应先检验SO2，选A（品红）；接着，除去SO2（用KMnO4）后，确定SO2除尽后再检验CO2。
考点集训
1．A 2.D3．D
4．D [浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性，使蔗糖炭化属于浓H2SO4的脱水性，A选项错；浓H2SO4可以作干燥剂是利用了它的吸水性，但是与浓H2SO4能起反应的气体不能用浓H2SO4干燥，如NH3、H2S、HI等，C选项错；浓H2SO4能与铜片反应，但必须在加热时才可以反应，B选项也不正确；常温下浓H2SO4能使某些金属钝化如Fe、Al，D选项正确。
]
5．A
6．
（1）冷凝、回流 防止倒吸
（2）S＋2H2SO4（浓）
3SO2↑＋2H2O （3）由于SO2溶解度较大，生成了Ca（HSO3）2
解析 本实验的目
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