资源描述
第第3讲硫及其化合物讲硫及其化合物第一部分第一部分 氧族元素氧族元素包含元素包含元素它们的最外层电子数相同、化学性质相似它们的最外层电子数相同、化学性质相似, , 统称为统称为氧族元素原子的核电荷数、电子层数和氧族元素原子的核电荷数、电子层数和原子半径等是如何变化的？并找出它们原子半径等是如何变化的？并找出它们的异同。的异同。元素原子结构的异同决定其化学性质上具有元素原子结构的异同决定其化学性质上具有哪些特点？哪些特点？非金属性非金属性单质氧化性单质氧化性得电子能力得电子能力金属性金属性单质还原性单质还原性失电子能力失电子能力主要化合价：主要化合价：-2-2、+4+4、+6+6根据各元素的化学性质，你能推断出元素最高价氧化物对根据各元素的化学性质，你能推断出元素最高价氧化物对应的水化物的酸、碱性的强弱吗？气态氢化物的稳定性又应的水化物的酸、碱性的强弱吗？气态氢化物的稳定性又怎样？怎样？元素最高价氧化物对应的水化物：元素最高价氧化物对应的水化物：酸酸 性性 逐逐 渐渐 减弱减弱气态氢化物的稳定性：气态氢化物的稳定性：稳定稳定 性性 逐逐 渐渐 减弱减弱H2O H2S H2Se H2Te 各元素单质的物理性质是如何变化的各元素单质的物理性质是如何变化的? ?元素符号元素符号OSSeTe状态状态气态气态固态固态固态固态固态固态颜色颜色无色无色淡黄色淡黄色灰色灰色银白色银白色溶解性溶解性难溶难溶难溶难溶难溶难溶难溶难溶导电性导电性不导电不导电不导电不导电半导体半导体导体导体熔沸点熔沸点 密度密度 硫粉硫粉 VIAVIA族与同周期的族与同周期的 VIIAVIIA族元素的对比：族元素的对比：元素元素SCl最外层电子最外层电子位置位置最高价氧化物对应最高价氧化物对应的水化物的酸性的水化物的酸性气态氢化物的气态氢化物的稳定性稳定性与与Fe、Cu反应反应的难易程度的难易程度2Cu +S=Cu2S元素名称元素名称和符号和符号氧氧(O)硫硫(S)硒硒(Se)碲碲(Te)核电荷数核电荷数8163452化合价化合价-2(无正价无正价)-2，+4，+6-2，+4，+6-2，+4，+6跟跟H2反应反应燃烧或爆炸燃烧或爆炸加热时能加热时能化合化合加热时能加热时能化合化合不直接化不直接化合合氢化物氢化物(H2X)的热稳定性的热稳定性很稳定，很稳定，1000以上分解以上分解300以上以上分解分解不稳定，加不稳定，加热即分解热即分解不稳定，不稳定，0即分解即分解 氧化物氧化物无无SO2，SO3SeO2，SeO3TeO2，TeO3最高价氧化最高价氧化物的水化物物的水化物无无H2SO4H2SeO4H2TeO4， 元素的非元素的非金属性金属性 稳定性：稳定性：减弱减弱非金属性非金属性减弱减弱酸性依次减弱酸性依次减弱O2O3颜色颜色无色无色气态气态淡蓝色淡蓝色气味气味无无刺激性特殊气味刺激性特殊气味氧化性氧化性强强(不易氧化不易氧化Ag、Hg等等)极强极强O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 (易氧化易氧化Ag、Hg等不活泼金属等不活泼金属) 漂白性漂白性无无有有(作消毒剂和脱色剂作消毒剂和脱色剂)O3与与O2比较比较同素异形体：同素异形体：由同一种元素形成的几种性质由同一种元素形成的几种性质不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。不同的单质，叫做这种元素的同素异形体。不稳定性：不稳定性：2O2O3 3 3O3O2 2H2OH2O2电子式电子式化学键化学键极性键极性键极性键和非极性键极性键和非极性键稳定性稳定性稳定稳定2H2O = 2H2+O2不稳定不稳定2H2O2 = 2H2O+O2氧化性氧化性较弱较弱(遇强还原剂遇强还原剂) 2Na+2H2O=2NaOH +H2较强较强(遇还原剂遇还原剂)SO2+H2O2=H2SO4还原性还原性较弱较弱(遇极强氧化剂遇极强氧化剂)2F2+2H2O=4HF+O2较强较强(遇较强氧化剂遇较强氧化剂)2MnO4_+5H2O2+6H+=Mn2+5O2+8H2O作用作用饮用、溶剂等饮用、溶剂等氧化剂、漂白剂、消毒剂氧化剂、漂白剂、消毒剂通电通电MnO2HOHHOHO1 1、下列关于氧族元素的叙述正确的是（、下列关于氧族元素的叙述正确的是（ ） A A、都能直接跟氢气化合、都能直接跟氢气化合 B B、最高价氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数的、最高价氧化物的水化物的酸性随氧族元素核电荷数的增加逐渐减弱增加逐渐减弱 C C、氧族元素固体单质都不导电、氧族元素固体单质都不导电 D D、氧族元素中氧的非金属性最强、氧族元素中氧的非金属性最强练习练习D2 2、高空大气层中、高空大气层中O O2 2吸收紫外线后可变成吸收紫外线后可变成O O3 3，O O3 3可按下式分解：可按下式分解：O O3 3OO2 2+O+O，O O3 3又和汽车尾气造成的大气污染物又和汽车尾气造成的大气污染物NONO发生反应：发生反应：NO+ONO+O3 3NONO2 2+2O+2O， NONO2 2+ONO+O+ONO+O2 2，从反应过程和最终产物分析判断，从反应过程和最终产物分析判断，NONO是是（ ）A A、氧化剂和还原产物、氧化剂和还原产物 B B、还原剂和氧化产物、还原剂和氧化产物C C、氧化剂和催化剂、氧化剂和催化剂 D D、还原剂和催化剂、还原剂和催化剂D3 3、过氧化氢（、过氧化氢（H H2 2O O2 2）俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。）俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。向含有酚酞的向含有酚酞的NaOHNaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，是因为双氧水具有是因为双氧水具有 性。性。将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色消褪将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，溶液的紫红色消褪了，此时双氧水表现了，此时双氧水表现 性。性。久置的油画，白色部位（久置的油画，白色部位（PbSOPbSO4 4）常会变黑（）常会变黑（PbSPbS），用双氧水），用双氧水檫揩后又恢复原貌，有关的化学方程式檫揩后又恢复原貌，有关的化学方程式为为 。氧化氧化还原还原PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O第二部分第二部分 二氧化硫二氧化硫 环境保护环境保护一、二氧化硫的性质一、二氧化硫的性质 ( (一一) )物理性质物理性质 二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体。它的密度比空气的大，容易液化（沸气体。它的密度比空气的大，容易液化（沸点是点是-10 -10 ），易溶于水。在常温、常压下，），易溶于水。在常温、常压下，1 1体积水大约能溶解体积水大约能溶解4040体积的二氧化硫。体积的二氧化硫。 这是什么实验？这是什么实验？演示该实验时，应注意：演示该实验时，应注意：1.收集二氧化硫的试管要干燥，气体要收集收集二氧化硫的试管要干燥，气体要收集满，否则液面上升不多，液体变色不明显。满，否则液面上升不多，液体变色不明显。2.可用亚硫酸钠与酸反应来制备二氧化硫。可用亚硫酸钠与酸反应来制备二氧化硫。3.品红溶液的质量分数不能太大，以品红溶液的质量分数不能太大，以0.01%左右为宜，并使溶液显酸性。左右为宜，并使溶液显酸性。4.二氧化硫并不能漂白所有的有色物质二氧化硫并不能漂白所有的有色物质,它只它只能漂白某些有色物质。因此能漂白某些有色物质。因此,应预先试验它的应预先试验它的漂白效果。漂白效果。【思考【思考】 1 1、 实验室制实验室制SOSO2 2 气体，应注意什么？该如气体，应注意什么？该如何收集？石蕊试液为什么会变红？这说明它是何收集？石蕊试液为什么会变红？这说明它是什么氧化物什么氧化物? ?答：答： 实验室制实验室制SOSO2 2应注意防止空气污染！应注意防止空气污染！用用向上排空气法收集。向上排空气法收集。 SOSO2 2溶于水有酸生成溶于水有酸生成, ,说明二氧化硫是酸性氧化物（亚硫酐）说明二氧化硫是酸性氧化物（亚硫酐）。 * *亚硫酸是一种弱酸，在水中部分电离亚硫酸是一种弱酸，在水中部分电离: : H H2 2SOSO3 3 H H+ + +HSO +HSO3 3- - HSOHSO3 3- - H H+ + +SO +SO3 3 2-2-1.1.具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性 (1)(1)、与与H H2 2O O反应反应:SO:SO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3（亚硫酸）（亚硫酸） (2)(2)、与碱反应、与碱反应 SOSO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O O SO SO2 2+NaOH=NaHSO+NaOH=NaHSO3 3 ( (二二) )化学性质化学性质 SOSO2 2+Na+Na2 2O=NaO=Na2 2SOSO3 3 SO SO2 2 +CaO +CaO=CaSO=CaSO3 3实验室制取实验室制取SOSO2 2，可选择碱液吸收尾气，防止空气，可选择碱液吸收尾气，防止空气污染。污染。 已知已知SOSO2 2与澄清石灰水反应，有与与澄清石灰水反应，有与COCO2 2类似的类似的现象。试判断现象。试判断SOSO2 2通入澄清石灰水直至过量有何现通入澄清石灰水直至过量有何现象，并写出反应方程式象，并写出反应方程式【思考思考】 SOSO2 2与与COCO2 2怎样区别？怎样区别？(3)与碱性氧化物反应：与碱性氧化物反应： 2.2.具有还原性具有还原性 （1 1） 2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3 【思考】硫有哪些常见化合价？根据有关理论推【思考】硫有哪些常见化合价？根据有关理论推测测 SOSO2 2除具有酸的通性外，可能还具有的性质。除具有酸的通性外，可能还具有的性质。 SOSO3 3是一种无色固体，熔点（是一种无色固体，熔点（16.816.8），沸点），沸点（44.844.8），SOSO3 3与与H H2 2O O反应生成反应生成H H2 2SOSO4 4，同时放出，同时放出大量的热。工业上常用这个反应制造硫酸。大量的热。工业上常用这个反应制造硫酸。催化剂催化剂高温高温*可逆反应可逆反应【思考【思考】2H2O 2H2 +O2 与与2H2+O2 点燃点燃 2H2O 是可逆反应吗？是可逆反应吗？（2 2）、）、SOSO2 2+X+X2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HX+2HX 说明：说明：SOSO2 2可以使氯水、溴水、碘水褪色可以使氯水、溴水、碘水褪色。电解电解4 4、具有漂白性、具有漂白性能使能使品红品红褪色褪色SOSO2 2+2H+2H2 2S=3S+2HS=3S+2H2 2O O SOSO2 2具有的特殊化学性质具有的特殊化学性质:漂白性漂白性 它能与某些它能与某些有机色质有机色质结合成结合成不稳定不稳定的的无色物无色物质质而具有而具有漂白漂白性性. .它可它可以用来漂白纸浆、毛、以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。丝、草编制品等。3 3、具有氧化性、具有氧化性SO2的漂白作用的漂白作用二氧化硫漂白品红溶液二氧化硫漂白品红溶液 将将SO2气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液气体通入装有品红溶液的试管里。观察品红溶液颜色的变化。给试管加热（如上图）。观察溶液发生颜色的变化。给试管加热（如上图）。观察溶液发生的变化。的变化。 通过实验我们看到，向品红溶液中通入通过实验我们看到，向品红溶液中通入SO2后，品红后，品红溶液的颜色逐渐褪去。当给试管加热时，溶液又变成溶液的颜色逐渐褪去。当给试管加热时，溶液又变成红色。这个实验说明，二氧化硫具有漂白作用。红色。这个实验说明，二氧化硫具有漂白作用。漂白漂白 性的性的 物质物质 活活 性性 炭炭潮湿氯潮湿氯气气(即即次氯酸次氯酸)臭臭氧氧过过氧氧化化钠钠二氧化硫二氧化硫漂白漂白原理原理备注吸附吸附有色有色色素色素将有机色质将有机色质 氧化氧化为稳定为稳定 的的无色物质无色物质与有机色质与有机色质结合结合成成不稳不稳定定的无色物的无色物质质物理物理变化变化化学变化化学变化【思考【思考】 SOSO2 2的漂白性与氯气相同吗？的漂白性与氯气相同吗？提示：提示：SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl【思考】氯水和【思考】氯水和SOSO2 2都具有漂白作用，则将都具有漂白作用，则将1molSO1molSO2 2通入含通入含1molCl1molCl2 2的氯水中，所得溶液的氯水中，所得溶液的漂白作用加强吗？的漂白作用加强吗？此外，二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌，此外，二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌，可以用作食物和干果的防腐剂可以用作食物和干果的防腐剂 如何鉴别如何鉴别CO2和和SO2气体气体?(1)品红溶液品红溶液(2)高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液(3)溴水溴水延伸与拓展延伸与拓展-思考下列问题思考下列问题1.1.除去除去COCO2 2中含有的中含有的SOSO2 2气体方案：气体方案：通过通过NaOHNaOH溶液吸收溶液吸收通过溴水吸收通过溴水吸收通过品红溶液吸收通过品红溶液吸收通过通过NaNa2 2COCO3 3溶液吸收溶液吸收通过通过NaHCONaHCO3 3溶液吸收溶液吸收通过酸性通过酸性KMnOKMnO4 4溶液吸收溶液吸收是对还是错是对还是错 错错 错错 错错 错错 对对 对对2.2.现设计了如下四套装置证明混合气体现设计了如下四套装置证明混合气体中既有中既有CO2又有又有SO2，其中合理的是，其中合理的是( ) A A、 B B、 C C、 D D、 混合气混合气混合气混合气混合气混合气混合气混合气品红澄清石灰水品红澄清石灰水品红品红NaHCO3溶液澄清石灰水溶液澄清石灰水品红酸性品红酸性KMnO4澄清石灰水澄清石灰水溶液溶液品红酸性品红酸性KMnO4品红澄清石灰水品红澄清石灰水溶液溶液D3.能证明能证明SO2有漂白性的事实是有漂白性的事实是( ) A .酸性高锰酸钾溶液中通入酸性高锰酸钾溶液中通入SO2后，紫色后，紫色消失消失 B.溴水中通入溴水中通入SO2后后,橙色消失橙色消失 C .显红色的酚酞中通入显红色的酚酞中通入SO2后，后， 红色褪去红色褪去 D .品红溶液中通入品红溶液中通入SO2后，红色消失后，红色消失D1、下列实验能证明有、下列实验能证明有SO2存在的是：存在的是：( ) (1)能使澄清石灰水变浑浊能使澄清石灰水变浑浊 (2)能使湿润的蓝色石蕊试纸变红能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 (3)能使品红溶液褪色能使品红溶液褪色 (4)通入足量的通入足量的NaOH溶液中，再滴加溶液中，再滴加BaCl2溶液有白溶液有白色沉淀生成，该沉淀能溶于盐酸。色沉淀生成，该沉淀能溶于盐酸。 (5)通入通入Br2水中能使水中能使Br2水褪色，再加水褪色，再加Ba(NO3)2溶液溶液有白色沉淀。有白色沉淀。 A.都能证明都能证明 B.都不能证明都不能证明 C.(3)(4)(5)能证明能证明 D.只有只有(5)能证明能证明 D练习：练习： 2、往、往FeCl3和和BaCl2的混合液中通入足量的混合液中通入足量SO2，最终沉淀为（最终沉淀为（ ） A. 无沉淀无沉淀 B. 有有S沉淀沉淀 C. 沉淀为沉淀为BaSO3 D. 沉淀为沉淀为BaSO43、有一瓶、有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化溶液，由于它可能部分被氧化,某同学进行某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，溶液产生白色沉淀，再加足量稀再加足量稀HNO3，充分振荡后仍有白色沉淀，对此实验下，充分振荡后仍有白色沉淀，对此实验下列结论正确的是列结论正确的是 ( ) A . Na2SO3已部分氧化已部分氧化 B. 加入加入Ba(NO3)2 溶液生成的沉淀一定含有溶液生成的沉淀一定含有BaSO4 C. 加加HNO3后的不溶沉淀一定为后的不溶沉淀一定为 BaSO4 D. 此实验不能确定此实验不能确定 Na2SO3是否部分氧化是否部分氧化二二. .环境保护环境保护1.环境：大气、土地、水、矿产、森林、环境：大气、土地、水、矿产、森林、生物及风景游览区、自然保护区、生活居生物及风景游览区、自然保护区、生活居住区等构成人类生存的环境。住区等构成人类生存的环境。2.环境污染：主要包括大气污染、水污染、环境污染：主要包括大气污染、水污染、土壤污染、食品污染等，还包括固体废弃土壤污染、食品污染等，还包括固体废弃物、放射性、噪声等污染。物、放射性、噪声等污染。3.全球环境的三大热点问题：全球环境的三大热点问题：(1)酸雨、酸雨、(2)臭氧层的破坏、臭氧层的破坏、(3)温室效应温室效应 空气中的二氧化硫主要来自于化石燃料空气中的二氧化硫主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。及制造硫酸、磷肥等产生的废气。二氧化硫的污染二氧化硫的污染煤燃烧时产煤燃烧时产生的生的SO2、NO2等大气等大气污染物与煤污染物与煤的组成（部的组成（部分）有关分）有关 大气污染物的来源大气污染物的来源 火山爆发时会喷出大量的火山爆发时会喷出大量的SO2气体和固体颗粒物气体和固体颗粒物 森林着火时会产生大量的森林着火时会产生大量的CO等气体等气体 汽车尾气汽车尾气 工厂烟囱排出的滚滚浓烟工厂烟囱排出的滚滚浓烟酸雨的形成酸雨的形成酸雨对森林的破坏酸雨对森林的破坏 酸雨：主要指酸雨：主要指pHpH值小于值小于5.65.6的雨水，的雨水， 其主要是含有硫酸和硝酸。其主要是含有硫酸和硝酸。 正常雨水正常雨水( (含雨、霜、露、雹、雾等含雨、霜、露、雹、雾等) )由于由于存在存在COCO2 2原因其原因其pHpH值约为值约为5.6 5.6 。在水中当。在水中当pHpH值值小于小于5.55.5时时, ,大部分鱼类难以生存大部分鱼类难以生存; ;当降到小于当降到小于5 5时时, ,各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游各种鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。生物面临灭绝。 酸雨会伤害植物的新生芽，使叶绿素含量酸雨会伤害植物的新生芽，使叶绿素含量小小,光合作用受阻，作物产量下降，严重时会导光合作用受阻，作物产量下降，严重时会导致大面积的农作物减少或绝收，大片的森林树致大面积的农作物减少或绝收，大片的森林树木枯死，小生物随之灭绝木枯死，小生物随之灭绝最终必然会影响最终必然会影响到我们人类自身到我们人类自身。酸雨的危害主要有：酸雨的危害主要有：1、对人体的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它、对人体的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它会形成硫酸雾和硫酸盐雾会形成硫酸雾和硫酸盐雾,其毒性比其毒性比SO2大大,能浸入人的肺能浸入人的肺部部,引起肺水肿等疾病而使人致死引起肺水肿等疾病而使人致死;2、引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生、引起河流、湖泊的水体酸化，严重影响水生动物生长；长；3、破坏土壤、植被、森林；、破坏土壤、植被、森林；4、腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等；、腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料等；5、渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中、渗入地下，可引起地下水酸化，酸化后的地下水中铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。铝、铜、锌、镉等对人体有害金属元素的含量会偏高。我国的酸雨主要为硫酸雨，其发展速度很快，在我国的酸雨主要为硫酸雨，其发展速度很快，在23个调查的个调查的省、市及自治区中有省、市及自治区中有20个出现过酸雨，有不少地区的酸雨已个出现过酸雨，有不少地区的酸雨已相当严重且逐年增加，相当多的城市空气污染程度超标，相当严重且逐年增加，相当多的城市空气污染程度超标，酸雨区面积为国土面积的酸雨区面积为国土面积的30%，全国七大水系中有，全国七大水系中有1/3的河段的河段达不到使用功能要求达不到使用功能要求酸雨的危害实例录酸雨的危害实例录: :1.50年前年前,故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各故宫太和殿台阶的栏杆上雕刻着各式各样精美浮雕花纹还清晰可见式各样精美浮雕花纹还清晰可见,而现在却大而现在却大多是模糊不清多是模糊不清,部分已成光板部分已成光板2.巫山在一场大雨过后巫山在一场大雨过后,整个山体上暴露整个山体上暴露的石块全部被腐蚀近的石块全部被腐蚀近1厘米厘米.3.1995年年,几场酸雨过后几场酸雨过后,我国四川奉节县我国四川奉节县9万亩万亩华山松全部枯死华山松全部枯死,重庆面山的重庆面山的2.7万亩马尾松死万亩马尾松死亡过半亡过半.如何控制酸雨？如何控制酸雨？1、改善燃料种类，积极开发新能源；、改善燃料种类，积极开发新能源；2、对煤（其中含硫为、对煤（其中含硫为0.3%-5%)进行处理进行处理,如选洗如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收排放的烟进行处理以回收SO2.3、种植能够吸收、种植能够吸收SO2的有关树木的有关树木(如臭椿、如臭椿、垂柳、柳杉）等垂柳、柳杉）等； 1972年年6月月5日，具有历史意义的人类环境会议在瑞日，具有历史意义的人类环境会议在瑞典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的典首都斯德哥尔摩召开，通过了著名的人类环境宣人类环境宣言言，并确定每年，并确定每年6月月5日为日为“世界环境日世界环境日”。从。从1974年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，开展年起，每年联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日世界环境日”活动。活动。练习练习: :1.1.下列试剂能否用来鉴别下列试剂能否用来鉴别COCO2 2和和SOSO2 2两瓶气体两瓶气体? ?为什为什么么? A.? A.品红溶液品红溶液 B.B.澄清的石灰水澄清的石灰水 C.C.氯化钙溶液氯化钙溶液 D.D.紫色石蕊试液紫色石蕊试液 E.E.氯化钡和氯水的混合溶液氯化钡和氯水的混合溶液2.2.能吸收能吸收SOSO2 2气体但不能有沉淀产生的溶液是气体但不能有沉淀产生的溶液是( )( ) A.Ba(OH) A.Ba(OH)2 2 B.NaOH B.NaOH C.Na C.Na2 2COCO3 3 D.NaHSO D.NaHSO3 33.SO3.SO2 2既具有氧化性又具有还原性既具有氧化性又具有还原性, ,请你判断能否用请你判断能否用 浓硫酸来干燥浓硫酸来干燥SOSO2 2? ?说明你的理由说明你的理由. .（浓硫酸具强氧（浓硫酸具强氧化性）化性）B.C 因为硫元素在因为硫元素在+4+4和和+6+6价之间无其它的化合价价之间无其它的化合价, ,因此这因此这两者之间不能发生氧化还原反应两者之间不能发生氧化还原反应. .即含同种元素两种物质即含同种元素两种物质间若不存在中间价态时间若不存在中间价态时, ,它们就不能发生氧化还原反应它们就不能发生氧化还原反应. .能能A、E可以可以 一个城市的环保部门采集了一份雨水样品一个城市的环保部门采集了一份雨水样品, ,每隔一段每隔一段时间测定一次时间测定一次pHpH值值, ,其结果如下其结果如下: :1.1.请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式. .2.2.这种雨水的这种雨水的pHpH值逐渐减小值逐渐减小, ,其原因何在其原因何在? ?( (提示提示: :从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑) )测试时间测试时间0 0小时小时后后1 1小小时后时后2 2小小时后时后4 4小小时后时后5 5小小时后时后雨水的雨水的pHpH值值4.744.744.634.63 4.574.57 4.534.534.534.53SOSO2 2+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO3 3 SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4H H2 2SOSO3 3+O+O2 2= H= H2 2SOSO4 4 空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的空气中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H H2 2SOSO3 3氧化成强酸硫酸氧化成强酸硫酸. . 某工厂所用的燃料为含硫煤某工厂所用的燃料为含硫煤, ,为防止污染为防止污染环境和回收环境和回收SOSO2 2, ,采取将燃烧产生烟道气通入石采取将燃烧产生烟道气通入石灰浆的方法灰浆的方法, ,采用这种方法回收效率达采用这种方法回收效率达95%95%如如用石灰石代替石灰浆则回收效率也能达到用石灰石代替石灰浆则回收效率也能达到85-85-90%,90%,您能分析其中的原理吗您能分析其中的原理吗? ?* *钙基固硫：钙基固硫： CaO+SOCaO+SO2 2=CaSO=CaSO3 3 Ca(OH)2+SOCa(OH)2+SO2 2=CaSO=CaSO3 3 +H2O+H2O 2CaSO2CaSO3 3+O+O2 2=2CaSO=2CaSO4 4 （CaSOCaSO4 4与水作用生成生石膏与水作用生成生石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O O）第三部分第三部分 硫酸硫酸 硫酸工业硫酸工业 Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2 Na 2SO3 + H2 SO4 = Na 2SO4+H2O+ SO2 Fe S + H2SO4 = FeSO4+ H2S问题：下列反应的问题：下列反应的硫酸硫酸是稀硫酸还是稀硫酸还是浓硫酸？是浓硫酸？2NaCl + H2 SO4 = = Na 2SO 4 + 2 HCl 一一 硫酸的性质硫酸的性质 弱氧化性：弱氧化性：2HH2酸性（酸性（H） 稀硫酸的性质稀硫酸的性质: 蓝色蓝色 白色白色（ CuSO4 5H2 O）（ CuSO4）浓硫酸的性质浓硫酸的性质 无色、无色、 粘稠的、粘稠的、 油状液体油状液体, , 难挥发、沸点难挥发、沸点338338， 通常密度为通常密度为 1 18484克厘米克厘米3 3 。 1 1）. .物理性质：物理性质： 思考：在胆矾中滴入浓硫酸，思考：在胆矾中滴入浓硫酸， 胆矾有何变化胆矾有何变化 现象：现象：如：空气中的水分、物质中的湿存水、结晶水如：空气中的水分、物质中的湿存水、结晶水合物中的结晶水等，形成硫酸的水合物。合物中的结晶水等，形成硫酸的水合物。 H2SO4 + nH2O = H2SO4nH2O 吸水性：吸水性： 可以吸收游离的水分可以吸收游离的水分2).2).浓硫酸的特性：浓硫酸的特性： 能将有机物中的氢、氧元素按水能将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去的性质。的组成脱去的性质。脱水性：脱水性：蔗糖与浓硫酸的反应蔗糖与浓硫酸的反应 在在200 m1烧杯中放入烧杯中放入20 g蔗糖，蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入再加入15 m1溶质的质量分数溶质的质量分数为为98的浓硫酸。迅速搅拌。的浓硫酸。迅速搅拌。观察实验现象。观察实验现象。 可以看到蔗糖逐渐变黑，体可以看到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭。状的炭。 浓硫酸能按水的组成比脱去浓硫酸能按水的组成比脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中纸屑、棉花、锯末等有机物中的氢、氧元素，使这些有机物的氢、氧元素，使这些有机物发生变化，也生成黑色的炭。发生变化，也生成黑色的炭。 Cu + 2H Cu + 2H 2 2SOSO4 4 = CuSO = CuSO4 4 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O O SO42S （1 1）与大多数金属反应，不生成氢气，本身）与大多数金属反应，不生成氢气，本身被还原成被还原成SOSO2 2。（）与某些非金属单质反应（）与某些非金属单质反应 2 22 2O O2 2O O 2 2O O 2 22 22 2 O O +43 3强氧化性：强氧化性： 现象：现象：有刺激性气味的气体产生有刺激性气味的气体产生, ,溶液变蓝色。溶液变蓝色。 注意：注意：常温下浓硫酸可使常温下浓硫酸可使FeFe、l l钝化钝化( (还原剂还原剂）（）（氧化剂氧化剂） 浓硫酸与浓硫酸与铜的反应铜的反应 在一支试管里加入一小块铜片，然后再加入在一支试管里加入一小块铜片，然后再加入3 mL浓硫酸，用浓硫酸，用装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热。放出的气体分别通入紫色装有玻璃导管的单孔胶塞塞好，加热。放出的气体分别通入紫色石蕊试液或品红溶液中（如上图）。观察反应现象。反应完毕，石蕊试液或品红溶液中（如上图）。观察反应现象。反应完毕，冷却后，将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。冷却后，将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中。观察溶液的颜色。观察溶液的颜色。 实验表明，浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使紫色石实验表明，浓硫酸与铜在加热时能发生反应，放出能使紫色石蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蕊试液变红或使品红溶液褪色的气体。反应后生成物的水溶液显蓝色。说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了蓝色。说明铜与浓硫酸反应时被氧化成了Cu2+；反应生成的气体；反应生成的气体是二氧化硫是二氧化硫 。 （3) 3) 与某些化合物反应：与某些化合物反应： H H2 2S+HS+H2 2SOSO4 4=SO=SO2 2+ 2H+ 2H2 2O + SO + S 稀硫酸的氧化性与浓硫酸的氧化性的区别稀硫酸的氧化性与浓硫酸的氧化性的区别总结与扩展：总结与扩展：BaSO4 SO2 H2 SO3 H2SCuSO4HFHCl H2S04 如何检验碳和浓如何检验碳和浓H2SO4反应生成的三种产物？反应生成的三种产物？可供选择的仪器和药品可供选择的仪器和药品： 木炭与浓硫酸无水硫酸铜品红溶液碳酸氢钠溶液浓硫酸木炭与浓硫酸无水硫酸铜品红溶液碳酸氢钠溶液浓硫酸氢氧化钠溶液酸性高锰酸钾溶液石蕊试液澄清石灰水氢氧化钠溶液酸性高锰酸钾溶液石蕊试液澄清石灰水碳和浓碳和浓H2SO4反应产物的检验装置图反应产物的检验装置图木炭与浓硫酸无水硫酸铜品红木炭与浓硫酸无水硫酸铜品红 酸性酸性KMnO4 品红澄清石灰水品红澄清石灰水溶液溶液二二.硫酸的用途硫酸的用途 三、硫酸根（三、硫酸根（SO42）的检验）的检验一般思路：一般思路：SO42 BaSO4沉淀不溶于强酸沉淀不溶于强酸干扰离子：干扰离子：Ag+、SO32干扰原因：干扰原因：若钡盐用若钡盐用BaCl2：Cl+Ag+=AgCl 若钡盐用若钡盐用Ba(NO3)2则则: SO32_ BaSO3 BaSO4合理方法合理方法: 取样取样 Ba2+足量足量HCl若有沉淀若有沉淀,过滤过滤(除去除去Ag+)若有气体若有气体,等其完全逸出等其完全逸出BaCl2或或Ba(NO3)2若有白色若有白色则原溶液中一定有则原溶液中一定有SO42_;反之反之,则无则无SO42_Ba2+HNOHNO3 3氧化氧化练习练习 1 1、完成下列方程式，并指出硫酸在反应、完成下列方程式，并指出硫酸在反应中表现出的性质。中表现出的性质。 （ ）+H+H2 2SOSO4 4 = ZnSO= ZnSO4 4+ H+ H2 2 Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4= =（ ）2NaCl+H2NaCl+H2 2SOSO4 4= Na= Na2 2SOSO4 4+ +（ ）H H2 2SOSO4 4+ +（ ）=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2SSNaNa2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4= Na= Na2 2SOSO4 4 + + （ ）带水蒸气的带水蒸气的COCO2 2通过浓硫酸通过浓硫酸 蔗糖中加入浓硫酸变黑蔗糖中加入浓硫酸变黑酸性、氧化性酸性、氧化性酸性、强氧化性酸性、强氧化性强酸性、高沸点性强酸性、高沸点性强酸性强酸性强酸性稳定性强酸性稳定性吸水性吸水性脱水性脱水性ZnZnCuSO4+SO2+2H2O2HClFeSH2O+SO22 2、100mL18mol/L 100mL18mol/L 的硫酸中加入足量的铜片并加的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量为（热，被还原的硫酸的物质的量为（ ） A.A.等于等于0 09mol B9mol B大于大于 8mol 8mol C . C .小于小于0 09mol D9mol D小于小于8mol8mol3 3、 浓硫酸可干燥的气体是浓硫酸可干燥的气体是( ( ） A. SOA. SO2 2 B .NH B .NH3 3 C . H C . H2 2S D.HBrS D.HBr CA4、在某溶液中加入、在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是（ ） A、一定含有、一定含有SO42 B、含有、含有SO42 和和Ag+ C、可能、可能SO42 或或Ag+或或SO32或同时含有或同时含有 SO42 和和SO32 D、 可能含有可能含有SO42 或或CO32C四四.接触法制硫接触法制硫酸酸 1. 1.造气：世界上制硫酸主要以硫黄作原料，我国由于硫黄资造气：世界上制硫酸主要以硫黄作原料，我国由于硫黄资源较少，主要以黄铁矿作原料。燃烧硫黄或黄铁矿就可以源较少，主要以黄铁矿作原料。燃烧硫黄或黄铁矿就可以制得制得SOSO2 2。 2. 2.接触氧化：接触氧化： SOSO2 2在在400400500500和有催化剂存在的条件下，和有催化剂存在的条件下，被空气中的被空气中的O O2 2氧化为氧化为SOSO3 3。由于在常压下由于在常压下SOSO2 2转化为转化为SOSO3 3的转的转化率已经很高，而且催化剂要求较高的温度，所以一般不化率已经很高，而且催化剂要求较高的温度，所以一般不采用高压低温的反应条件。采用高压低温的反应条件。 3. 3.三氧化硫的吸收：反应的本质是三氧化硫的吸收：反应的本质是SOSO3 3与与H H2 2O O化合生成化合生成H H2 2SOSO4 4。但由于用但由于用H H2 2O O吸收吸收SOSO3 3会形成不利于吸收的酸雾，所以工业会形成不利于吸收的酸雾，所以工业上用上用98.3%98.3%的硫酸来吸收的硫酸来吸收SOSO3 3，然后再稀释成所需浓度的硫，然后再稀释成所需浓度的硫酸。酸。三过程、三反应、三设备三过程、三反应、三设备硫酸生产反应式4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高高 温温硫酸工业生产的原理硫酸工业生产的原理SO3 + H2O H2SO42SO2 + O2 2SO3催化剂催化剂加加 热热第一步：第一步：第二步：第二步：第三步：第三步：硫酸工业生产流程动画 硫酸的工业生产流程沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却在接触室在接触室装有热交装有热交换器换器化学反应速率在硫酸工业生产中的应用化学反应速率在硫酸工业生产中的应用黄铁矿在送入沸腾炉之前要粉碎黄铁矿在送入沸腾炉之前要粉碎从沸腾炉的底部鼓入强大的空气流从沸腾炉的底部鼓入强大的空气流SO3的氧化过程中使用催化剂和适当的温度的氧化过程中使用催化剂和适当的温度采用浓硫酸吸收采用浓硫酸吸收SO3 SO3的吸收采用逆流原理的吸收采用逆流原理在吸收塔中填入大量瓷环在吸收塔中填入大量瓷环化学平衡原理在硫酸工业生产中的应化学平衡原理在硫酸工业生产中的应用用经过净化，干燥的炉气中，氧气的含经过净化，干燥的炉气中，氧气的含量相对要多量相对要多SO2的两次催化氧化的两次催化氧化选用适宜的反应温度和压强选用适宜的反应温度和压强五五.关于硫酸工业综合经济效益的讨论关于硫酸工业综合经济效益的讨论1.环境保护与原料的综合利用：化工生产必须保护环境，环境保护与原料的综合利用：化工生产必须保护环境，严格治理严格治理“三废三废”，并尽可能把，并尽可能把“三废三废”变为有用的变为有用的副产品，实现原料的综合利用。副产品，实现原料的综合利用。2.能量的充分利用：化工生产中应充分利用反应热，这能量的充分利用：化工生产中应充分利用反应热，这对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热得对于降低成本具有重要意义。硫酸生产中的反应热得到充分利用后，不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，到充分利用后，不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量，而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量。而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能量。3.生产规模和厂址选择：现代化工生产要求有较大的生生产规模和厂址选择：现代化工生产要求有较大的生产规模产规模( (年产量越高成本越低，一般年产年产量越高成本越低，一般年产4 4万吨万吨以上以上) )。厂址选择涉及原料厂址选择涉及原料, ,水源水源, ,能源能源, ,土地供应土地供应, ,市场需求市场需求, ,交通交通运输和环境保护等诸多因素，应对这些因素综合考虑，运输和环境保护等诸多因素，应对这些因素综合考虑，权衡利弊，才能作出合理的抉择。权衡利弊，才能作出合理的抉择。
展开阅读全文