高三化学一轮复习4-3-硫及其化合物教学设计

第四章非金属及其化合物第三课时硫及其化合物〖复习目标〗（1）掌握硫及其化合物（H2S、SO2、SO3、H2SO4等）主要性质及应用。（2）掌握SO42-与SO32-的检验方法。（3）了解硫元素重要化合物对环境质量的影响。〖教学重点〗硫及其化合物（H2S、SO2、SO3、H2SO4等）主要性质及应用、SO42-与SO32-的检验〖教学难点〗硫及其化合物（H2S、SO2、SO3、H2SO4等）性质的应用、SO42-与SO32-的检验〖教学过程〗【知识精讲】1、硫（1）硫元素的存在形态形态——游离态—火山喷口附近或地壳的岩层里—化合态—主要以硫化物和硫酸盐的形式存在（2）硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。残留在试管内壁上的硫呈现淡黄色，可以用CS2溶解除去，因为硫的溶解性为难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。（3）从化合价的角度认识硫单质的化学性质S单质为0价，为中间价，既有氧化性又具有还原性。①氧化性：H2+S=====△H2SFe+S=====△FeS（氧化性较弱，Fe为+2价）2Cu+SCu2S（Cu为+1价）②还原性：S+O2=======点燃SO22、二氧化硫（1）SO2的物理性质①颜色、状态：SO2是一种无色、有刺激性气味的气体。②溶解性：SO2易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2，且易液化。③毒性：SO2有毒，尾气中的SO2用碱溶液吸收。④密度：SO2的密度比空气的大，收集SO2用向上排空气法。（2）SO2的化学性质①具有酸性氧化物的通性A．与H2O反应SO2与水反应生成H2SO3，化学方程式为：SO2+H2O=H2SO3。B．使指示剂变色：SO2能使石蕊试液变红色。注意：SO2不能使指示剂褪色。C．与碱反应当NaOH足量时，反应的化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；当NaOH不足量时，反应的化学方程式为：SO2+NaOH=NaHSO3。D．可与碱性氧化物或某些盐反应。SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3，化学方程式为：SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3。②氧化性将SO2通入到氢硫酸（H2S溶液）中：A．反应的化学方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O；B．实验现象：产生淡黄色沉淀。③还原性A．SO2被O2氧化成SO3的反应的化学方程式为：2SO2+O22SO3。B．SO2的水溶液能被X2（Cl2、Br2、I2）氧化，如SO2能使溴水褪色，反应的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4。C．SO2能使酸性KMnO4溶液的紫红色褪去,反应的离子方程式为：2MnO-4+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO2-4+4H+④漂白性SO2+H2O+有色物质————→化合不稳定无色物质————→Δ有色物质3．三氧化硫SO3在标准状况下为无色、针状晶体。（1）SO3与水的反应：SO3+H2O=H2SO4，反应放出大量的热。（2）SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。①SO3与氧化钙的反应：SO3+CaO=CaSO4。②SO3与Ca(OH)2的反应：SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O。4.硫的氧化物的污染与治理（1）含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。（2）危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。（3）治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。（4）硫酸型酸雨的形成途径有两个：途径1：空气中飘尘的催化作用，2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。途径2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。5.硫酸（1）稀硫酸：具有酸的通性。（2）硫酸的物理性质纯H2SO4是无色油状液体，沸点高，难挥发，密度大于水，溶解于水时放出大量的热。浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。（3）浓硫酸的特性①吸水性（常用作干燥剂）A．可用浓H2SO4干燥的气体有：H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2、C2H4等。B．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。②脱水性浓H2SO4将有机物里的氢、氧元素按原子个数2:1的比例脱去，例如：C2H5OH————→170℃浓硫酸CH2=CH2↑+H2O。③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：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O。冷的浓H2SO4能使铁、铝发生钝化。【注意】注意“量变”引起的“质变”在理解浓硫酸与铜、锌、铁、铝以及与碳、硫等反应时，我们要动态地看待反应过程，例如在浓硫酸与铜的反应中，开始是浓硫酸，但随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小，最后变成了稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。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：C+2H2SO4（浓）=====△CO2↑+2SO2↑+2H2O。6．SO42-与SO32-的检验（1）SO42‾的检验被检液————————→加足量盐酸酸化取清液——————→滴加BaCl2溶液有无白色沉淀（判断有无SO2-4）检验SO42‾时要防止其他离子的干扰①Ag＋干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－=AgCl↓。②CO32‾、SO32‾干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SO42‾时，必须用酸酸化(不能用稀HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋=H2O＋CO2↑＋Ba2＋。所用钡盐溶液不能为Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SO2-3等会被溶液中的NO3‾(H＋)氧化为SO42‾，从而得出错误的结论。（2）SO32‾的检验加入氯化钡溶液生成白色沉淀，再加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。发生的反应为：SO32‾＋Ba2＋=BaSO3↓，BaSO3＋2H＋=Ba2＋＋SO2↑＋H2O。【方法精讲】1、二氧化硫检验与性质探究SO2和CO2中S和C的化合价均为+4价，但对于CO2而言为其最高价，只具有氧化性，而S为中间价，既有氧化性又具有还原性，故在性质表现的时候要注意其区别。另外二氧化硫的漂白性也是考查和探究的重点，要注意其原理为强结合能力。（1）SO2和CO2的鉴别方法SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别CO2和SO2。通常可用以下方法：①用品红溶液，使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2。②用氢硫酸，出现浑浊的是SO2，无明显现象的是CO2。2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O。③用酸性KMnO4溶液，紫色褪色的是SO2，无明显现象的是CO2；2KMnO4＋5SO2＋2H2O=K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。④用溴水，使橙色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2；Br2＋2H2O＋SO2=2HBr＋H2SO4。⑤用HNO3酸化的Ba(NO3)2，溶液产生白色沉淀的是SO2，无明显现象的是CO2。2HNO3＋3SO2＋2H2O=3H2SO4＋2NO↑，Ba(NO3)2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HNO3。⑥用FeCl3溶液，使棕黄色变绿色的是SO2，无明显现象的是CO2。（2）常见的能用于漂白的物质的比较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漂白物理变化物理漂白不可逆一般用于溶液漂白氯气(潮湿)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过氧化氢过氧化氢的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（3）二氧化硫的制取及性质探究①二氧化硫的制取Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑Cu+2H2SO4(浓)=====△CuSO4+2H2O+SO2↑②性质探究二氧化硫的性质探究热点为其氧化性、还原性及漂白性，一般为验证性实验。（4）四种常见的SO2尾气处理方法方法一：钙基固硫法为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2=====△CaSO3、2CaSO3＋O2=====△2CaSO4，总反应方程式为2CaO＋2SO2＋O2=====△2CaSO4。方法二：氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3＋O2===(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)方法三：钠、碱脱硫法钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。方法四：双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。2、浓硫酸的特性浓硫酸的特性表现在其吸水性、脱水性和强氧化性。（1）硫酸跟金属反应的一般规律①稀硫酸跟金属活动顺序中氢前面的金属反应放出H2，跟氢后面的金属不反应。②在常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时却剧烈地反应。③Au、Pt与浓、稀硫酸均不发生反应。④除Au、Pt之外的大部分金属，在加热的条件下均能跟浓硫酸发生反应，但不放出H2。浓硫酸的还原产物一般是SO2，被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的1/2（2）鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法方法一：取少量蒸馏水，向其中加入少量试样硫酸，如能放出大量热则为浓H2SO4，无明显变化则为稀H2SO4。方法二：观察状态，浓H2SO4为黏稠状液体，而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液。方法三：用手掂掂份量，因为浓H2SO4的密度较大（1.84g/cm3)。相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4，浓H2SO4的质量大得多。方法四：取少量试样，向其中投入铁片，若产生大量气体则为稀H2SO4，Fe+2H+=Fe2++H2↑；若无明显现象（钝化），则为浓H2SO4。方法五：用玻璃棒蘸取试样在纸上写字，立即变黑（浓H2SO4的脱水性）者为浓H2SO4，否则为稀H2SO4。方法六：取少量试样，分别投入一小块铜片，稍加热发生反应的（有气泡产生）为浓H2SO4（浓H2SO4的强氧化性），无现象的是稀H2SO4。3、硫及其化合物之间的转化关系（1）硫及其化合物的转化（2）当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降如：H2S－2——————→O2不足H2、△S0——————→O2H2SS＋4O2――→O2S＋6O3（3）相邻价态的微粒不发生氧化还原反应如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。（4）典型的归中反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O（5）含硫物质的连续氧化硫元素H2S――→足量O2SO2――→O2SO3――→H2OH2SO4S――→O2SO2――→O2SO3――→H2OH2SO4【典例精讲】【例1】下列关于硫及其化合物的说法中正确的是（）A．自然界中不存在游离态的硫B．二氧化硫的排放会导致光化学烟雾和酸