化学:4.1《含硫化合物的性质和应用》课件(苏教版必修1).ppt
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专题4硫氮和可持续发展硫及硫的化合物二氧化硫及酸雨硫酸的性质硫酸的制备,第一单元含硫化合物的性质和应用,自然界中的硫,火山爆发,硫,游离态,化合态,天然硫,淡黄色粉末,不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2,熔、沸点较低。
(1)物理性质:
一.硫单质,1、硫单质的性质,硫与铁的反应,硫与钠的反应,硫与铜的反应,硫是氧化剂,具有氧化性;但这种氧化性较弱,在与变价的金属单质反应时,只能把金属单质氧化到低价态。
硫与汞的反应,硫与氢气的反应,硫与碳的反应,
(2)化学性质:
-既有氧化性又有还原性,、氧化性,划火柴时常闻到的一股呛鼻的气味,就是火柴头成份中的硫燃烧后产生的二氧化硫。
硫在氧气中燃烧,、还原性,、与强碱反应3S6KOH=2K2SK2SO33H2O,小结:
硫单质的化学性质,硫是一种比较活泼的非金属单质既可表现氧化性,又可表现还原性,当硫与强还原剂(金属、氢气、碳等)反应时,表现氧化性(硫元素化合价降低)当硫与强氧化剂(氧气等)反应时,表现还原性(硫元素化合价升高),硫的用途,制造硫酸硫化橡胶,农药(石灰硫黄合剂),黑火药焰火火柴,医药(硫黄软膏),硫化氢(H2S),1.物理性质:
能溶于水,有毒,有臭鸡蛋气味的气体2.化学性质:
(还原性、水溶液显酸性)2H2S+O2=2S+2H2OH2S+Cl2=S+2HCl3.制法:
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S,二氧化硫的性质和作用,1、了解二氧化硫的物理性质和用途。
2、掌握二氧化硫的化学性质和漂白原理。
3、使学生了解二氧化硫对空气的污染和对污染的防治。
一、物理性质,看颜色,闻气味,做比较,溶解性,沸点,和空气的平均相对分子质量对比,沸点为10,1体积的水大约可以溶解40体积的二氧化硫,二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、密度比空气大、容易液化、易溶于水的气体。
课堂习题1,常温常压下,下列气体溶解度由大到小的顺序为:
(1)SO2
(2)O2(3)HCl(4)Cl2,HClSO2Cl2O2,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,CO2+CaO=CaCO3,CO2+H2OH2CO3,1、从组成上看:
酸性氧化物,2、从S元素化合价看:
既有氧化性又有还原性,3、特殊性质:
?
SO2的化学性质:
二、SO2的化学性质,1、具有酸性氧化物通性,SO2+CaO=CaSO3,Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O,实验2、若将SO2通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,持续通入,溶液又变澄清。
实验1、测定SO2水溶液的pH。
实验3、将SO2气体通入溴水溶液,观察现象。
再向褪色的溴水中滴加BaCl2和HCl,观察现象。
现象:
溴水橙色褪去,滴加BaCl2,生成不溶于HCl的白色沉淀。
结论:
SO2具有还原性,Br2被还原,从而使溶液颜色消失。
若将SO2通入KMnO4溶液,则其紫红色褪去。
SO2具有还原性,KMnO4被还原,溶液颜色褪去。
SO2+H2O2=H2SO4,2、还原性:
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,2H2SO3+O22H2SO4,Cl2能与SO2反应吗?
试写出反应方程式,3、氧化性:
弱,2H2S+SO2=3S+2H2O,H2SO3的还原性比SO2更强,-强,实验4、将SO2气体通入品红溶液,观察现象。
加热已褪色的品红溶液,观察现象。
现象:
品红溶液红色褪色,加热溶液,又恢复原来的红色。
结论:
SO2具有漂白性,能和某些有色物质结合生成无色不稳定的物质,因此具有漂白性。
4、漂白性:
暂时性(生成无色物质不稳定)选择性(不能使酸碱指示剂褪色),几种具有漂白性物质的性质比较:
将有色物质氧化分解,与有色物质结合生成无色物质,将有色物质的分子吸附在其表面,氧化还原反应,化合,物理吸附,可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色,可漂白某些有色物质,不能使石蕊试液褪色,可吸附某些有色物质的分子,永久性,暂时性,暂时性,1下列可以用来鉴别SO2和CO2的化学方法是()A、闻气味B、通入澄清石灰水C、通入酸性高锰酸钾溶液D、通入品红溶液中,CD,课堂习题2,2下列物质与二氧化硫反应,不能体现二氧化硫的还原性的是(),C,SO2用途,作漂白剂,制硫酸,杀菌剂,防腐剂,三、SO2的用途,四、SO2的制法,1.实验室制法:
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2,2.工业制法:
或S+O2=SO2,五.SO2的污染及酸雨的形成,.,SO2是大气的主要污染物,使人发生呼吸道疾病,会使植物枯死,形成酸雨,酸雨:
pH5.6的降水,成因,SO3+H2O=H2SO4,SO2+H2O=H2SO3,主要来源于煤和石油等含硫物质的燃烧,金属矿物的冶炼,1.湖泊水质酸化,毒害水中生物。
2.使土壤酸化,破坏农田、损害农作物、森林。
3.腐蚀建筑物、金属制品、名胜古迹。
酸雨的危害:
(1)空气中的SO2是如何产生的?
(2)排放到大气中的SO2是如何形成酸雨的?
(3)酸雨有哪些危害?
(4)怎样防治和减少硫酸型酸雨呢?
交流与讨论:
(1)SO2的产生:
煤等化石燃料的燃烧;含硫金属矿石的冶炼;硫酸的生产过程.,
(2)酸雨的形成:
途径1:
途径2:
我们宿迁的降雨是否为酸雨呢?
你能设计实验证明吗?
收集雨水并取样检测样品的pH,记录数据。
以后每隔一段时间再测其PH,直至PH不变为止,记录每次测量结果。
分析比较每次所测pH。
你可以吗?
某校科技小组同学采集酸雨样品,每隔一段时间测定pH,得到下列数据:
(已知pH越小酸性越强)请回答:
1、解释酸雨放置时,pH变小的主要原因.2、写出引起pH变化的化学方程式,空气中的氧气能够逐渐将水中的H2SO3氧化成强酸硫酸.,SO2+H2O=H2SO32H2SO3+O2=2H2SO4,课堂习题3,(3)酸雨的危害,.,(4)怎样防治和减少硫酸型酸雨呢?
1、开发新能源(太阳能、风能、水能等),2、发展脱硫技术(石灰石石膏法,氨水法脱硫等),3、提高全民环境保护意识,一、选择题1.防治酸雨最根本的途径是()A.减少矿物燃料使用量B.减少人为硫氧化合物和氮氧化合物排放量C.减少温室气体排放量D.植树造林2飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不宜沉降,它与空气SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是()氧化剂还原剂催化剂吸附剂A.B.C.D.,课堂习题,B,D,3下列物质中硫元素只显示还原性的是()A.H2SB.SO2C.SD.H2SO44下列关于二氧化硫的叙述中错误的是()A.在高温下二氧化硫可被催化氧化成三氧化硫B.二氧化硫可使品红溶液褪色C.二氧化硫既具有氧化性又具有还原性D.二氧化硫与水反应生成硫酸。
课堂习题,A,D,5能证明SO2有漂白性的是()A酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后,紫色消失B.品红溶液中通入SO2后,红色消失C.显红色的酚酞溶液能入SO2后,红色消失D.溴水通入SO2气体后,橙色消失6能够用于鉴别SO2和CO2的试剂是()A.品红溶液B.紫色石蕊试液C.澄清石灰水D.氯化钡溶液,课堂习题,B,A,7为除去混入CO2中的SO2和O2并得到干燥的CO2,下列试剂的使用顺序正确的是饱和Na2CO3溶液饱和NaHCO3溶液浓H2SO4灼热的铜网碱石灰A.B.C.D.8一种试剂除去下列各气体中的杂质(括号内):
CO2(HCl):
试剂,离子方程式CO2(SO2):
试剂,离子方程式SO2(HCl)试剂:
,离子方程式Cl2(HCl)试剂:
离子方程式,课堂习题,B,饱和NaHCO3溶液,饱和NaHCO3溶液,饱和NaHSO3溶液,饱和NaCl溶液,9有一瓶无色气体,可能含有CO2,HCl,HBr,SO2中的一种或几种气体,将气体通入适量氯水中,得到无色透明的溶液,继续向该溶液中加入少量的BaCl2溶液和盐酸,有白色沉淀产生。
则原气体中一定含有_,肯定不含有__,可能含有_。
课堂习题,HBr,SO2,CO2,HCl,小结:
SO2的化学性质,2H2S+SO2=3S+2H2O,SO2+H2OH2SO3,4、漂白性:
暂时性(生成无色物质不稳定)选择性(不能使酸碱指示剂褪色),SO2+H2O2=H2SO4,1、具有酸性氧化物通性,SO2+CaO=CaSO3,Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O,2、还原性:
SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,H2SO3的还原性比SO2更强,强,2H2SO3+O22H2SO4,3、氧化性:
弱,亚硫酸(H2S03),亚硫酸是一种弱酸,易分解,易被氧化剂氧化2H2SO3+O2=2H2SO4H2SO3+H20+Cl2=H2SO4+2HClH2SO3+H202=H2SO4+H20,三氧化硫,1.物理性质:
在通常状况下是无色晶体,熔点16.8OC,沸点44.8OC2.化学性质:
SO3+H2O=H2SO4SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O3.制法:
二氧化硫的催化氧化,专题4硫、氮和可持续发展,硫酸的性质和制备,1可以使紫色石蕊试液变红2与碱反应:
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O3与金属反应:
H2SO4+Zn=ZnSO4+H24与金属氧化物:
H2SO4+CuO=CuSO4+H2O5与某些盐反应:
H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl,稀硫酸:
二元强酸,具有酸的通性。
复习稀硫酸,稀硫酸具有酸的通性,那么酸具有哪些通性?
举例说明。
为何稀硫酸具有这些性质呢?
H2SO4=2HSO42-,浓硫酸的性质,1、物理性质:
色、状体,常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为,若其密度为1.84gcm3,则其物质的量浓度为molL1。
硫酸是一种高沸点挥发的酸,能以比与水混溶。
浓硫酸溶解时放出大量的热。
【思考】稀释浓硫酸应特别注意:
;。
浓硫酸与其它液体相互混合时也一定要注意上述两点。
无油液,98%,18.4,难,强,任意,将浓硫酸向水中加入,边加边搅拌,浓硫酸的稀释:
将浓硫酸沿器壁(广口容器)慢慢加入水中,边加边搅拌。
CuSO45H2O蓝色,CuSO4白色,
(1)吸水性是指浓硫酸所具有的吸收游离水的性质。
b.还能夺取结晶水合物中的结晶水,a.能吸收空气中的水分,2、浓硫酸的特性,现象:
蓝色粉末变白色,实验向表面皿中加入少量CuSO45H2O粉末,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象。
脱水性:
能将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去的性质。
(蔗糖),浓硫酸作干燥剂,1.不能干燥碱性气体:
NH3,2.不能干燥还原性气体:
H2S、HI、HBr,3.能够干燥:
SO2、HCl、CO2、H2、O2等,1.皮肤上一旦沾有浓硫酸,先,再,最后再涂上溶液。
(浓硫酸具有很强的腐蚀性),2.浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变色,后变色。
练习,实验铜片加浓硫酸加热,观察实验现象;冷却将试管中物质慢慢倒入水中,观察现象。
写出反应的化学方程式。
现象:
常温下,无明显现象;加热后,铜片溶解,有气泡生成,品红溶液褪色,反应后生成物水溶液呈蓝色。
讨论该实验浓硫酸表现了什么样的性质,在该反应中起什么作用?
注意与稀硫酸做比较。
:
氧化大多数金属:
(3)强氧化性:
结论:
一般而言,浓硫酸与金属反应小结,A、加热条件下,浓H2SO4可氧化绝大多数金属(Au、Pt等除外),但不产生H2。
B、常温下,浓H2SO4可使Fe、Al钝化。
C、浓H2SO4与金属反应表现酸性和氧化性。
C+H2SO4(浓)CO2+SO2+H2O,222,0,+6,+4,+4,与某些非金属单质(C、S等)反应,与某些化合物反应,H2S+H2SO4(浓)=SO2+2H2O+S,如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物?
提供以下试剂与装置(装置可多次使用):
思考:
石灰水,检验水,检验SO2,除去SO2,检验CO2,A-D-E-F-E-B,A,ABCD,4.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
_接_,_接_,_接_。
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中_,丙中_。
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_。
(4)写出甲中反应的化学方程式:
_。
答案:
(1)AFECDB
(2)澄清石灰水变浑浊品红未褪色(3)吸收SO2(4)C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O,【例1】浓H2SO4与炭反应,产物成分可用下图装置来确认:
(1)请用1、2等标号,写出整套装置的连接顺序:
;
(2)装置C的作用是,E中盛放的试剂是_,作用是__;(3)B装置中反应的离子方程式。
浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同?
思考,浓硫酸酸根部分+6价S易得电子有氧性强氧化性酸,稀硫酸酸电离出的H+有氧化性非强氧化性酸,1、矾:
一些含结晶水的硫酸盐。
CuSO45H2O胆矾、蓝矾,FeSO47H2O绿矾,ZnSO47H2O皓矾,KAl(SO4)212H2O明矾(复盐),几种重要的硫酸盐,3、CaSO4,CaSO42H2O(生)石膏,2CaSO4H2O熟石膏,2、硫酸钡(BaSO4):
重晶石钡餐,4、Na2SO410H2O芒硝,5、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,海波,常见的硫酸盐,
(2)脱水性(腐蚀性),
(1)吸水性(干燥剂),3、浓硫酸的特性,不可干燥:
NH3、H2S,可干燥:
SO2、CO2、H2、O2,硫酸,小结:
1、纯硫酸,
(1)强电解质:
H2SO4=2H+SO42-,
(2)无色、油状液体,(3)易溶于水,能以任意比与水混溶,(4)难挥发性,2、硫酸溶液,稀硫酸:
具有酸的通性,浓硫酸:
具有一些特性,(3)强氧化性,(3)强氧化性,
(1)有浓硫酸参与的反应,大多数是氧化还原反应,反应中浓硫酸作氧化剂。
Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O,
(2)浓硫酸氧化性比稀硫酸强。
(3)与非金属单质反应体现:
氧化性。
与金属单质反应体现:
氧化性和酸性,思考题、向50ml18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量A.等于0.45molB.等于0.90molC.小于0.45molD.在0.45mol与0.90mol之间,分析:
(1)n(H2SO4)=18mol/L50mL10-3=0.90mol,(3)随着反应的进行,浓硫酸转化为稀硫酸,便不再与铜反应。
(2)Cu2H2SO4H2SO4(被还原),若0.90mol浓硫酸全部参加反应,则被还原的为0.45mol.,1、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处:
(1)敞口放置浓硫酸时,质量增加,
(2)把CuSO45H2O晶体放入浓硫酸中,变白色,(3)锌粒放入稀硫酸中,有气体放出,(4)把木屑放入浓硫酸中,变黑,练习:
吸水性,吸水性,酸性、氧化性,脱水性,2、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象,这体现浓硫酸的()A.脱水性和吸水性B.吸水性和酸性C.强氧化性和吸水性D.不挥发性与酸性,B,3.甲、乙二位同学各设计一个方案制备CuSO4,甲用铜片和浓硫酸共热:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;乙设计的思路是,2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;试比较两个方案中哪个方案最佳,并说出理由。
练习,硫酸的制备,思考1请同学们思考如何从硫磺制取硫酸?
?
请完成教材90页交流与讨论,怎样制取硫酸流程图,H2SO4,SO3,SO2,S,FeS2,H2O,O2,O2,O2,V2O5,概括为:
三个阶段,三个方程,三个设备,硫酸生产反应式,硫酸工业生产的原理,沸腾炉,接触室,吸收塔,一、硫酸的工业制法-接触法制硫酸,工业用浓H2SO4吸收SO3,硫酸工业生产流程自制动画,沸腾炉,接触室,吸收塔,净化,冷却,硫酸工业生产的主要设备,4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,高温,主要反应:
主要设备:
沸腾炉,炉气,SO2O2N2,水蒸气,砷和硒的化合物,矿尘,使催化剂中毒,对设备和生产有不良影响,净化措施:
除尘,洗涤,干燥,1.二氧化硫的制取和净化,为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒?
增大矿粉跟空气接触面积大,燃烧充分,燃烧快。
粉料口,炉气口去净化,出渣口Fe2O3,空气口,2.二氧化硫氧化成三氧化硫,接触室(转化器),400-500V2O5,为什么叫接触法呢?
主要反应:
主要设备:
二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的,接触室和接触法的名称由此而得。
净化后的原料气体冷,SO2,空气,SO2,SO3空气到吸收塔,净化后的原料气体热,催化剂,催化剂,逆向换热效果最佳,SO2接触氧化是一个可逆的放热反应,理论上在温度较低的条件下进行最为有利。
但是温度较低时催化剂活性不高,反应速率低,从综合经济效益考虑对生产不利,所以生产中选择400500;同时该反应又是一个总体积缩小的气体反应,增大压强,SO2的转化率能提高,但SO2的平衡转化率提高的并不多,若加压必增加设备的耐压力,增大投资和能量消耗且在常压下和400500时S02的平衡转化率已经很高,故通常采用常压。
3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,吸收塔,SO3+H2O=H2SO4,为什么不用水而用硫酸来吸收三氧化硫?
三氧化硫与水化合时,放出大量热。
易形成酸雾,不利于三氧化硫的吸收。
产物叫发烟硫酸,为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气?
由于尾气中含有二氧化硫,直接排入大气会造成污染。
主要反应:
主要设备:
4.尾气处理,如何处理尾气?
2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3,用氨水吸收,(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+H2O+SO2,化肥,循环利用,环境污染,大气污染,土壤污染,水污染,食品污染,固体废弃物污染,放射线污染,噪声污染,SO2,NO,NO2,CO,烃,粉尘,煤烟,3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,三阶段,1.二氧化硫的的制取和净化,2.二氧化硫氧化成三氧化硫,三方程,三设备,沸腾炉,接触室,吸收塔,小结,FeSNa2SO3Na2SO4H2SSSO2SO3H2SO4HgSH2SO3BaSO4,小结:
硫元素知识网络,
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