高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化學(xué)案(2)魯科版必修1.doc
《高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化學(xué)案(2)魯科版必修1.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化學(xué)案(2)魯科版必修1.doc(6頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化 庖丁巧解牛 知識巧學(xué)升華 一、自然界中的硫 1.自然界中不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化 2.認(rèn)識硫單質(zhì) (1)硫的物理性質(zhì) 硫是一種淡黃色或黃色的固體,很脆易研成粉末,不溶于水微溶于酒精易溶于二硫化硫。 記憶要訣 硫磺熔、沸點(diǎn)低,微溶酒精不溶水,二硫化碳作溶劑,質(zhì)脆硫磺溶不微。 (2)硫的化學(xué)性質(zhì) ①硫與金屬的反應(yīng) Fe+SS (Fe有+2、+3價(jià)) 2Cu+S (Cu有+1、+2價(jià)) Hg+SHgS(Hg有+1、+2價(jià)) 要點(diǎn)提示 S的氧化性比Cl2弱,通常不能使變價(jià)金屬顯高價(jià)。Hg與S的反應(yīng)較特殊:不加熱,反應(yīng)就能進(jìn)行,且生成高價(jià)Hg。水銀灑落地面,可撒些許硫磺與其反應(yīng),以防汞蒸氣中毒?;鸩窈猩贤坑辛?,火柴頭含有硫。 ②硫與非金屬的反應(yīng) (3)硫的主要用途 硫主要用于制造硫酸、化肥、火柴、殺蟲劑、火藥、煙花爆竹、醫(yī)藥、硫化橡膠,硫還是酸性速效肥料,等等。黑火藥爆炸: C是還原劑,S和KNO3都是氧化劑。 二、不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化 1.不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化 (1)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)記錄 轉(zhuǎn) 化 選擇的試劑 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 O2→H2O4 SO2、氯水 BaCl2(aq) SO2通入氯水中,氯水褪色;滴入BaCl2(aq)生成白色沉淀 SO2能被強(qiáng)氧化劑氧化為H2SO4 SO2、KMnO4(aq) BaCl2 (aq)SO2 SO2通入KMnO4(aq)中,KMnO4(aq)褪色;滴入BaCl2(aq)生成白色沉淀 2H2O4→O2 Cu、濃H2SO4、水 加熱Cu與濃H2SO4的混合物,生成具有刺激性氣味的氣體,反應(yīng)后溶液中加水變藍(lán)色 Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O →O2 硫磺、氧氣(或空氣) 硫在O2中燃燒發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰(硫在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰) S+O2SO2 2H2S+SO══ O2→ H2O、H2S、SO2 將SO2、H2S同時(shí)通入水中,生成淡黃色沉淀 2H2O+3S↓ 2H2S+H2SO3══3H2O+3S↓ →H2O4 硫磺、濃HNO3 BaCl2(aq) 加熱S與濃HNO3的混合物,S溶解,放出紅棕色氣體;加BaCl2(aq)生成白色沉淀 S+6HNO3(濃) H2SO4+6NO2↑+2H2O 要點(diǎn)提示 注意此處空半格Cu與濃H2SO4混合,加熱才能反應(yīng)。反應(yīng)中H2SO4部分生成鹽和水,部分被還原為SO2,表現(xiàn)出酸性和氧化性。 (2)轉(zhuǎn)化與性質(zhì) ①轉(zhuǎn)化關(guān)系: ②SO2的化學(xué)性質(zhì) SO2的弱氧化性 SO2+2H2S2H2O+3S↓ SO2的還原性 2.硫酸的工業(yè)生產(chǎn) 方法1:CuSO45H2OCuSO4SO3H2SO4 FeSO47H2OFeSO4SO3H2SO4 方法2:SSO2+H2SO4 方法3(接觸法):S(或FeS2) SO2SO3H2SO4 三、酸雨及其防治 1.酸雨的形成 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,隨雨水降落就成為酸雨。酸雨包括雨、雪、雹、霜,其pH<5.6。酸雨中含有的酸主要是HNO3和H2SO4,在我國主要是H2SO4。 空氣中的SO2主要來自化石燃料的燃燒。 2.酸雨的危害 酸雨能使湖泊酸化、土壤貧瘠、森林死亡、飲用水中重金屬元素含量增加等等。 3.控制酸雨的措施 ①減少酸性物質(zhì)的排放。②改變能源結(jié)構(gòu),開發(fā)氫能、風(fēng)能、太陽能等清潔能源。 4.SO2的治理 減少SO2的排放,主要有兩條措施。 ①脫硫:使用一定的物理化學(xué)方法,除去含硫燃料中的硫元素。 ②固硫:煤炭中摻加氧化鈣(或氫氧化鈣),煤炭燃燒過程中生成的SO2就會被吸收固定:CaO+SO2══CaSO3 2CaSO3+O2CaSO4 又如硫酸廠排出的SO2,可用NaOH(aq),或Na2SO3 (aq),或 CaCO3濁液來吸收:2NaOH+SO2══Na2SO3+H2O或 NaOH+SO2══NaHSO3 Na2SO3+H2O+SO2══2NaHSO3 CaCO3+SO2══CaSO3↓+CO2 加熱使生成的NaHSO3分解,釋放出高濃度的SO2用于生產(chǎn)H2SO4,生成的Na2SO3進(jìn)行循環(huán)利用。 5.治理酸化的湖泊 向湖泊中撒入石灰石粉或氧化鈣粉,中和水的酸性。向土壤中施入生石灰或熟石灰,中和土壤的酸性。 6.保護(hù)歷史建筑 將暴露在空氣中的歷史建筑遮擋起來,使其免受風(fēng)吹雨淋;或在歷史建筑表面覆一層抗酸雨腐蝕的薄膜,防止其被酸雨腐蝕。 要點(diǎn)提示 注意此處空半格固硫不同于固氮,固氮是使游離態(tài)氮變化合態(tài)氮,固硫則是使氣態(tài)化合態(tài)硫變?yōu)楣虘B(tài)化合態(tài)硫。 7.二氧化硫和某些硫酸鹽的用途 (1)二氧化硫的用途 ①殺菌:可作消毒劑和防腐劑,用于殺滅霉菌 ②漂白:SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,與某些有色物質(zhì)結(jié)合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。SO2能使品紅溶液、織物等褪色。 (2)石膏(CaSO42H2O)的用途 ①用作建筑材料:如石膏天花板。 ②用作醫(yī)療:如石膏繃帶。 ③用作凝固劑:如使豆?jié){聚沉。 ④用作模具和塑像。 (3)硫酸鋇的用途 鋇餐:用于內(nèi)臟造影透視。 問題思路探究 問題1 火山噴發(fā)時(shí)熔巖噴涌、濃煙滾滾,不僅釋放出巨大的能量,而且產(chǎn)生許多含有硫元素的氣體,在火山口還有硫單質(zhì)生成。根據(jù)課本火山噴發(fā)圖回答,從氣體、地表、地下以及溫泉四個(gè)方面分析不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化? 思路:硫元素的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化: H2S S SO2SO3(H2SO4) 探究:地層深處蘊(yùn)藏著大量含有硫元素的物質(zhì)(單質(zhì)或化合物)?;鹕絿姲l(fā)時(shí),部分硫轉(zhuǎn)化為硫化氫氣體,部分硫轉(zhuǎn)化成二氧化硫和三氧化硫氣體。硫的這些氧化物溶于水即成亞硫酸或硫酸,使水溶液有一定的酸性。地下硫單質(zhì)或地表硫單質(zhì)極少量地溶于水中,這樣的水為含有硫的泉水,因單質(zhì)硫有一定的氧化性,使這樣的泉水具有消毒殺菌作用。 問題2 造成酸雨的主要原因是什么?如何減輕這種污染氣體的排放以保護(hù)好環(huán)境? 思路:首先明確酸雨顯酸性的原因,然后才能解決如何減少減小酸雨的問題。 探究:SO2和氮的氧化物是形成酸雨的主要污染物,主要來自于化石燃料的燃燒(如煤的燃燒),化石燃料在燃燒過程中,將+4價(jià)硫轉(zhuǎn)化為+6價(jià)的硫的固態(tài)化合物的過程稱為固硫(或硫的固定),如在煤的燃燒時(shí),加入生石灰可以起到固硫的作用:S+O2══SO2SO2+CaO══CaSO32CaSO3+O2══2CaSO4或?qū)θ济合冗M(jìn)行脫硫處理或?qū)⒚杭庸こ蓺怏w或液體燃料,以降低硫?qū)Υ髿獾奈廴?。某些地區(qū)的天然氣中也含有一定濃度的硫化氫(如2004年四川發(fā)生天然氣泄漏事件,就是該地區(qū)天然氣中含有較高濃度的硫化氫氣體而使周邊地區(qū)的豬、雞等牲畜大量死亡)。另外,加強(qiáng)對化工廠尾氣的排放,也是防止污染的有效方法。 典題熱題新題 例1.下列對濃H2SO4的敘述正確的是( ?。? A.常溫下,濃H2SO4與鐵、鋁不反應(yīng),所以鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器能盛放濃H2SO4 B.濃H2SO4具有吸水性,能使蔗糖炭化 C.濃H2SO4和銅片加熱既表現(xiàn)出酸性,又表現(xiàn)出氧化性 D.濃H2SO4與亞硫酸鈉反應(yīng)制取H2SO4時(shí),濃H2SO4表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性 解析:(1.)常溫下濃H2SO4與鐵、鋁接觸,能使金屬表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜,阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)跟硫酸反應(yīng)。并不是Fe\,Al與濃H2SO4不反應(yīng)。 (2)濃硫酸從蔗糖中奪取與水分子組成相當(dāng)?shù)臍浜脱?,使蔗糖炭化,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性而不是吸水性。 (3)銅與濃H2SO4在加熱條件下發(fā)生反應(yīng),其方程式為: Cu+2H2O4(濃)CuSO4+O2↑+2H2O 反應(yīng)中濃H2SO4為氧化劑,銅為還原劑,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1。因每反應(yīng)掉2 mol濃H2SO4,1 mol作氧化劑,還有1 mol起酸的作用。 (4)實(shí)驗(yàn)室中是用濃H2SO4與固體亞硫酸鈉反應(yīng)來制取二氧化硫的: 在反應(yīng)物中硫元素處于相鄰價(jià)態(tài),根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律知,它們之間是不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的,應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),其原理是用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸,強(qiáng)酸制弱酸。因而在此反應(yīng)中濃H2SO4表現(xiàn)的是難揮發(fā)性和酸性。 答案:C 深化升華 注意此處空半格濃硫酸的特性有:吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。金屬鈍化現(xiàn)象是濃H2SO4與這些金屬發(fā)生反應(yīng)引起的。所以說常溫下濃H2SO4與鐵、鋁不反應(yīng)的說法是錯(cuò)誤的。濃硫酸的氧化性是正六價(jià)的硫轉(zhuǎn)變?yōu)檎膬r(jià)的硫,顯酸性是指生成鹽和水。 例2.“酸雨”的形成主要是由于( ) A.森林遭亂砍濫伐,破壞了生態(tài)平衡 B.工業(yè)上大量燃燒含硫燃料 C.大氣中二氧化碳的含量增多 D.汽車排出大量尾氣 解析:空氣中硫氧化物和氮氧化物隨雨水降下就成為酸雨??諝庵械腟O2的主要來源是: ①化石燃料(煤和石油產(chǎn)品)的燃燒; ②含硫礦石的冶煉; ③硫酸、磷肥、紙漿廠的工業(yè)廢氣。 由于汽車燃用的汽油、柴油等都經(jīng)過了脫硫處理,所以形成酸雨的主要原因是:工業(yè)上大量燃燒含硫燃料。 答案:B 深化升華 注意此處空半格酸雨的形成主要是由于空氣中SO2和NOx的增多,在我國主要是SO2的增多。 例3.檢驗(yàn)SO2中是否混有CO2氣體,可采用的方法是( ) A.通過品紅溶液 B.先通過NaOH溶液,再通過澄清石灰水 C.通過澄清石灰水 D.先通過KMnO4酸性溶液,再通過澄清石灰水 解析:本題主要考查SO2和CO2在性質(zhì)上的相似點(diǎn)與不同點(diǎn)。它們在性質(zhì)上的相似點(diǎn)很多,如:都是酸性氧化物,都為弱酸的酸酐;能與Ca(OH)2、Ba(OH)2等堿生成白色沉淀。不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在:SO2具有漂白性能使品紅褪色,CO2不具有漂白性;通過NaHCO3飽和溶液時(shí),由于H2SO3>H2CO3(酸性),所以SO2能反應(yīng)置換出CO2,但CO2不反應(yīng);SO2中S為+4價(jià),未達(dá)到最高價(jià)態(tài),故SO2有還原性,但CO2不具有還原性。由以上知識對題目逐項(xiàng)分析即得答案。A項(xiàng)檢驗(yàn)的是SO2,B項(xiàng)不管是否混有CO2都不會產(chǎn)生白色沉淀,C項(xiàng)不管有沒有CO2都會產(chǎn)生白色沉淀,均不能驗(yàn)證有無CO2,只有D項(xiàng),KMnO4酸性溶液將SO2完全吸收,若有白色沉淀一定有CO2,若無沉淀則無CO2。 答案:D 深化升華 注意此處空半格SO2的部分性質(zhì)跟CO2相似,都具有酸性氧化物的性質(zhì),澄清石灰水中通入SO2,溶液變渾濁,繼續(xù)通入SO2,溶液又變澄清。 例4.實(shí)驗(yàn)證明銅在低溫下不能和O2發(fā)生反應(yīng),也不能和稀H2SO4共熱發(fā)生反應(yīng),但工業(yè)上卻是將廢銅屑倒入熱的稀硫酸中并不斷通入空氣來制取CuSO4溶液的,銅屑在此狀態(tài)下發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)為:________________,________________。利用銅和濃H2SO4在加熱條件下也能制備CuSO4溶液,其化學(xué)方程式為_______________。以上方法前者好還是后者好?原因是什么? 解析:在稀H2SO4中,Cu與O2反應(yīng)后的生成物CuO迅速溶解在熱的稀H2SO4中生成CuSO4;第二種方法,銅與濃硫酸在加熱條件下也產(chǎn)生CuSO4,但同時(shí)產(chǎn)生SO2,H2SO4的利用率降低,生成了污染環(huán)境的有毒氣體。 答案:2Cu+O22CuO CuO+H2SO4CuSO4+H2O Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 第一種方法好。原因:①這種方法節(jié)約原料(硫酸)。②清潔,無污染,后者有SO2氣體生成。③節(jié)約能源,加熱溫度比第二種方法低。 深化升華 注意此處空半格物質(zhì)的制取原則:節(jié)約原料、保護(hù)環(huán)境、簡單易行。由于濃硫酸產(chǎn)生SO2,H2SO4的利用率降低,生成了污染環(huán)境的有毒氣體。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 高中化學(xué) 第三章 自然界中的元素 第3節(jié) 硫的轉(zhuǎn)化學(xué)案2魯科版必修1 第三 自然界 中的 元素 轉(zhuǎn)化 魯科版 必修
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-5452573.html