2019-2020年高中化学第四章非金属及其化合物4.3硫和氮的氧化物第1课时学案新人教版.doc

2019-2020年高中化学第四章非金属及其化合物4.3硫和氮的氧化物第1课时学案新人教版学习目标定位1.认识硫的存在与性质。2.会依据酸性氧化物的通性及硫元素的化合价分析理解硫的氧化物的性质，会比较二氧化硫和氯水漂白性的区别。3.了解可逆反应的特点。一、硫的存在和性质1.阅读教材，判断下列关于硫的叙述是否正确？(1)硫在自然界中既能以化合态又能以游离态存在()(2)硫是一种组成某些蛋白质的生命元素()(3)石油、煤等化石燃料中常含有硫元素()(4)硫是一种淡黄色的不溶于水的固体()(5)实验室用二硫化碳除去附着在试管壁上的硫黄()答案(1) (2) (3) (4) (5) 2.硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应。请写出硫分别与下列物质反应的化学方程式，并指明各反应的氧化剂和还原剂。(1)Fe：FeSFeS，S是氧化剂，Fe是还原剂；(2)Cu：2CuSCu2S，S是氧化剂，Cu是还原剂；(3)H2：H2SH2S，S是氧化剂，H2是还原剂；(4)O2：SO2SO2，S是还原剂，O2是氧化剂。硫的性质注(1)除去硫，可用CS2溶解。(2)3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2OS既表现氧化性，又表现还原性。用热的NaOH溶液可除去单质硫。1.下列说法中不正确的是()A.硫是一种黄色的能溶于水的固体B.硫在自然界中既有化合态又有游离态存在C.硫跟铁反应生成硫化亚铁D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫答案A解析硫是一种不溶于水的黄色固体，故选项A不正确。二、硫的氧化物1.二氧化硫的性质按表中要求完成实验，并将观察到的实验现象及其结论填入空格内：实验操作实验现象实验结论SO2为无色有刺激性气味的气体试管中液面上升SO2易溶于水溶液颜色变红色SO2的水溶液显酸性溶液先变红，振荡后褪色，再加热后溶液颜色恢复红色SO2具有漂白性，但生成的化合物不稳定产生白色沉淀SO2具有还原性，可被新制氯水氧化成SO，与Ba2反应生成BaSO4沉淀根据以上实验分析总结二氧化硫的性质：(1)二氧化硫的物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。(2)二氧化硫具有酸性氧化物的通性：与水反应的化学方程式是SO2H2OH2SO3；与NaOH溶液反应的化学方程式是2NaOHSO2=Na2SO3H2O。(3)二氧化硫具有还原性：与新制氯水反应的化学方程式是SO22H2OCl2=H2SO42HCl；与氧气反应的化学方程式是2SO2O22SO3。(4)二氧化硫具有弱氧化性：在反应2H2SSO2=3S2H2O中SO2是氧化剂。(5)二氧化硫具有漂白性：二氧化硫具有漂白性，原理是二氧化硫可与某些有色物质生成不稳定的无色物质，这些无色物质易分解而使有色物质恢复原来的颜色。2.三氧化硫具有酸性氧化物的通性(1)能溶于水形成硫酸：SO3H2O=H2SO4。(2)能与碱(石灰乳)反应：SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O。(3)能与碱性氧化物(CaO)反应：SO3CaO=CaSO4。1.SO2的性质注意SO2使溴水褪色，表现还原性；使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现其酸性氧化物的性质，使品红溶液褪色表现其漂白性。2.SO2和Cl2的漂白性比较检验二氧化硫气体的方法是将其通入品红溶液，溶液褪色后加热又恢复为红色。3.可逆反应的含义可逆反应是在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。2.下列说法正确的是()A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、KMnO4(H)、石蕊溶液褪色B.能使品红溶液褪色的不一定是SO2C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，其原理相同D.等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中具有漂白能力答案B解析这道题是对有漂白性物质的漂白原理的综合考查。要正确解答本题，必须清楚常见漂白剂的漂白原理：Cl2、Na2O2、H2O2、O3等是因强氧化性而具有漂白性；SO2是能和有机色质化合生成无色物质；活性炭是因吸附有机色质而漂白。A选项中SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红褪色是因其漂白性，SO2不能使指示剂褪色，所以A选项错误；B选项正确，因为能使品红褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C选项错误，因为这些漂白剂的漂白原理不相同，SO2漂白属于化合型，活性炭属吸附型，漂白粉、Na2O2属氧化型；D选项也不正确，等物质的量的SO2和Cl2相遇在溶液中反应生成H2SO4和HCl，从而失去漂白能力。知识拓展常见漂白剂的漂白原理及特点类型原理特点举例氧化型漂白剂本身是氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质，使之失去原有的颜色加热时不能恢复原有的颜色Cl2、Ca(ClO)2、ClO2、H2O2、O3等化合型漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质，使之失去原来的颜色加热时能恢复原来的颜色二氧化硫等吸附型有些固体物质疏松、多孔，具有较大的比表面积，可以吸附有色物质使之失去原来的颜色部分吸附剂可以重复使用活性炭、胶体等3.如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是()A.紫色石蕊溶液变蓝色B.品红溶液褪色C.溴水橙色褪去D.含酚酞的NaOH溶液红色变浅答案A解析SO2气体与水反应生成H2SO3，紫色石蕊遇酸变红色，不会变蓝色，故A错误。二氧化硫具有酸性氧化物的通性、还原性、弱氧化性和漂白性。熟记四个重要化学方程式：2SO2O22SO3SO2Cl22H2O=2HClH2SO4SO22H2S=3S2H2ONa2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO21.下列说法正确的是_(填序号)。硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作。硫与金属或非金属反应时均作氧化剂。硫在空气中燃烧产物只是SO2。不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2。用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫。答案解析不正确，元素在自然界中的存在形式虽然与化学活泼性有关，但不能把非金属性强弱作为唯一判断依据，如O、N、S非金属性较强，但自然界中有游离态的O2、N2、S。正确，黑火药成分中的硫黄溶于CS2后过滤，将滤液蒸发得到晶体硫，滤渣再加水溶解过滤，滤渣为炭粉，蒸发滤液，浓缩结晶得到硝酸钾。不正确，S单质显0价，属中间价态，遇到金属、H2时作氧化剂，遇到O2、F2等强氧化性非金属时作还原剂。硫在空气中与O2反应只能生成SO2。不正确，硫的氧化性较弱，与变价金属反应生成低价态硫化物，Cl2的氧化性较强，与变价金属反应生成高价氯化物，S与Cu、Fe反应分别生成Cu2S、FeS，Cl2与Fe、Cu反应分别生成FeCl3、CuCl2。不正确，硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱溶液反应：3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O，所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热强碱溶液洗涤。2.判断下列有关SO2性质的叙述不正确的是_(填序号)。能使澄清石灰水变浑浊。能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。能使品红溶液褪色。通入BaCl2溶液生成白色沉淀。通入足量的NaOH溶液中再加BaCl2溶液产生白色沉淀，该沉淀能溶于盐酸。通入溴水中能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成。1mol二氧化硫与足量水反应生成1mol亚硫酸。实验室制备SO2时，多余的SO2可用碱液吸收。答案解析正确，SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O。正确，SO2H2OH2SO3，H2SO3使蓝色石蕊试纸变红。正确，SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。不正确，由于盐酸酸性强于亚硫酸，不能发生复分解反应。正确，SO22NaOH=Na2SO3H2O，Na2SO3BaCl2=BaSO32NaCl，BaSO32HCl=BaCl2H2OSO2。正确，SO2Br22H2O=H2SO42HBr，H2SO4Ba(NO3)2=BaSO42HNO3。不正确，1molSO2与水不能完全反应。正确，2NaOHSO2=Na2SO3H2O。3.将硫黄在氧气中燃烧生成气体A，把气体A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色而B变为C；在C中加入Na2S产生气体D，若将D通入B溶液，可得沉淀E；A、B、C、D、E中均含有硫元素。在下列各组中按A、B、C、D、E排列的是()A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3C.SO2、H2SO4、H2SO3、SO2、SD.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S答案D4.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中产生的现象为_，这说明SO2具有_。(3)装置C的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象：_。(4)尾气可采用_溶液吸收。答案(1)蒸馏烧瓶Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O(2)溶液由紫红色变为无色还原性(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH解析此实验题目的明确，主要探究SO2的性质，根据装置图中试剂可知主要探究还原性及漂白性。尾气SO2的处理方法是用NaOH溶液吸收。基础过关题组一硫的存在与性质1.下列关于硫的说法不正确的是()A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C.单质硫既有氧化性，又有还原性D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫答案D解析硫燃烧时只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D项错误。2.下列说法中正确的是 ()A.硫是一种不溶于水的黄色晶体B.硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时作还原剂C.硫与铁反应时生成硫化铁D.硫在自然界中仅以化合态存在答案A解析硫与H2反应时作氧化剂；硫与铁反应生成硫化亚铁；硫在自然界中既有化合态又有游离态。题组二二氧化硫的性质3.SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是()KMnO4(H，aq)溴水碘水氯水Fe3(aq)A.B.C.全部D.都不是答案D解析SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为H2SO4，自身被还原成无色的Mn2；SO2能使卤水褪色，是由于X2(不包括F2)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色X；SO2能使棕黄色的Fe3(aq)变浅，是由于Fe3将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为浅绿色Fe2。4.下列离子方程式正确的是()A.向NaOH溶液中通入少量的SO2SO2OH=HSOB.向氯水中通入少量的SO2Cl2SO22H2O=4H2ClSOC.将SO2通入到饱和的NaHCO3溶液中2HCO=H2OCO2D.将SO2通入到BaCl2溶液中SO2H2OBa2=BaSO32H答案B解析A项为SO22OH=SOH2O；C项中应为2HCOSO2=SO2CO2H2O；D项中不能发生反应。5.对于反应2SO2O22SO3的叙述不正确的是 ()A.该反应是可逆反应B.反应方程式中“”表示在相同条件下，反应可以同时向两个方向进行C.1molO2与2molSO2混合反应，可生成2molSO3D.在该反应中SO2作还原剂答案C解析根据可逆反应的特点，1 mol O2和2 mol SO2反应，不可能生成2 mol SO3。6.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是()A.能表明I的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B.装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气C.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去D.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀答案C解析向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，会发生反应： SO2I22H2O=H2SO42HI，由于I2反应被消耗，因此B中蓝色溶液褪色，证明物质的还原性：SO2I，A正确； SO2是大气污染物，由于SO2是酸性气体，可以与NaOH发生反应：SO22NaOH=Na2SO3H2O，所以可以用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，B正确；若SO2与FeCl3不发生反应，向A中加入KMnO4溶液，发生反应：2KMnO45SO2 2H2O=K2SO42MnSO42H2SO4，溶液紫红色褪去，若SO2与FeCl3发生反应：SO22H2O2FeCl3=H2SO4 2HCl2FeCl2，当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生反应：MnO5Fe28H=Mn2 5Fe34H2O，溶液紫红色也褪去，因此不能验证A中是否发生了氧化还原反应，C错误；若A中发生了氧化还原反应：SO22H2O2FeCl3=H2SO42HCl2FeCl2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反应：H2SO4 BaCl2=BaSO42HCl，产生白色沉淀，若没有发生氧化还原反应，则由于酸性HClH2SO3，当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，不产生白色沉淀，D正确。题组三三氧化硫的性质7.下列有关三氧化硫的说法中正确的是()A.SO3极易溶于水，且与水反应生成H2SO4B.SO2、SO3均具有漂白性，均能使石蕊溶液变红色C.SO3可与碱反应，但不与碱性氧化物反应D.SO2在空气中易被氧化为SO3答案A解析SO3不具有漂白性，SO2不能漂白指示剂，两者均可使石蕊溶液变红色，B错误；SO2不易被空气中的氧气氧化，只有在催化剂存在下加热才能被氧化为SO3，故D错误；SO3既可与碱反应，也可与碱性氧化物反应，故C错误。8.已知2FeSO4Fe2O3SO2SO3，把产生的气体通入BaCl2溶液中，则()A.产生BaSO4和BaSO3两种沉淀B.产生BaSO4沉淀，SO2从溶液中逸出C.产生BaSO4沉淀，无SO2气体逸出D.产生沉淀含BaSO4，并有HCl气体逸出答案B解析由于FeSO4分解产生大量的SO2和SO3气体，其中的SO3气体可以与水反应生成H2SO4，其中的氯化钡会与硫酸反应生成BaSO4沉淀，但是SO2不会与氯化钡发生反应，会从溶液中逸出。题组四二氧化硫和二氧化碳性质的比较9.为了除去CO2气体中的SO2气体，下列仪器和药品组合合理的是()仪器：洗气瓶干燥管药品：固态生石灰苏打溶液小苏打溶液A.B.C.D.答案A解析洗气瓶必须与液态试剂对应，干燥管必须与固态试剂对应。SO2既能与NaHCO3溶液反应，又能与Na2CO3溶液反应；CO2只能与Na2CO3溶液反应，不能与NaHCO3溶液反应。10.检验SO2中是否混有CO2气体，可采用的方法是()A.通过品红溶液B.先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水C.通过澄清石灰水D.先通过酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水答案D解析本题主要考查SO2和CO2在性质上的相似点与不同点。它们在性质上的相似点很多，如都是酸性氧化物，都为弱酸的酸酐，能与Ca(OH)2、Ba(OH)2等碱反应生成白色沉淀。不同点主要表现在：SO2具有漂白性，可使品红褪色，CO2不具有漂白性；通过NaHCO3饱和溶液时，由于酸性H2SO3H2CO3，所以SO2能与NaHCO3反应放出CO2，但CO2不与NaHCO3反应；SO2中S为4价，未达到最高价态，故SO2有还原性，但CO2不具有还原性。由以上知识对题目逐项分析即得答案。A项检验的是SO2；B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀；C项不管有没有CO2都会产生白色沉淀，均不能验证有无CO2；只有D项，酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收，再通过澄清石灰水，若有白色沉淀，说明一定有CO2，若无沉淀，则无CO2。能力提升11.下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置，请回答：(1)在中发生反应的化学方程式为_。(2)中的实验现象为紫色石蕊溶液_，此实验证明SO2是_气体。(3)中的品红溶液_，证明SO2有_性。(4)中的实验现象是_，证明SO2有_性。(5)中的实验现象是_，证明SO2有_性。(6)的作用是_，反应的化学方程式为_。答案(1)Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4H2OSO2(2)变红酸性(3)褪色漂白(4)有淡黄色沉淀生成氧化(5)KMnO4溶液褪色还原(6)吸收SO2，防止SO2污染环境SO22NaOH=Na2SO3H2O12.A、B是两种有刺激性气味的气体。试根据下列实验事实填空。(1)写出AF各物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_，F_。(2)写出A、B跟水反应的离子方程式：_。答案(1)Cl2SO2H2SO4HClBaSO3BaSO4(2)Cl2SO22H2O=4HSO2Cl解析由框图中A、B两种气体等物质的量加入H2O中，生成含C、D的无色溶液，滴入Ba(OH)2溶液生成沉淀F和溶液D，D中滴入AgNO3溶液中有沉淀G，可知溶液C、D中含有SO、Cl。气体B通入到Ba(OH)2溶液中有沉淀生成，且B是有刺激性气味的气体，可知B为SO2，则A为Cl2。13.某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。提出猜想猜想1：该气体为CO2；猜想2：该气体为SO2；猜想3：_。为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：实验探究该小组同学按如图所示装置，将气体从a端通入，则：(1)B中应该装下列_(填字母)试剂。A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液C.盐酸D.澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用：_。(3)D中澄清石灰水的作用：_。通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：A中品红溶液褪色C中品红溶液不褪色D中澄清石灰水变浑浊得出结论(4)由上述现象该小组同学确认该气体的成分为_。答案猜想3：该气体为CO2和SO2的混合气体(1)B(2)验证混合气体中是否含有SO2(3)验证混合气体中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合气体解析回忆学过的能使澄清石灰水先变浑浊，又变澄清的气体，只有CO2和SO2，所以提出的猜想是气体为CO2；气体为SO2；气体为CO2和SO2的混合气体。因为SO2的存在对CO2的验证有干扰，所以要验证气体的成分，必须先验证SO2是否存在并除尽，再验证CO2气体是否存在。14.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体，现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12molL1)为原料制取Cl2。在此实验中，F仪器的作用是_；发生装置B应选择以下三种装置中的_(填序号)。(2)D装置中主要反应的离子方程式为_。(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量，兴趣小组的同学准备了以下试剂：氯化铁溶液氯化亚铁溶液硫氰化钾溶液酸性高锰酸钾溶液若Cl2过量，取适量D中溶液滴加至盛有_(填一个序号，下同)试剂的试管内，再加入_试剂。发生的现象是_。若SO2过量，取适量D中溶液滴加至盛有_试剂的试管内，发生的现象是_。答案(1)防倒吸(2)Cl2SO22H2O=4HSO2Cl(3)溶液呈红色紫红色褪为无色解析(1)由实验装置可知，气体发生装置B产生的气体用饱和食盐水进行除杂净化，可知B装置为制取Cl2装置，则A装置为制取SO2的装置，因SO2易溶于水，故F仪器的作用为防倒吸。制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸，属于固、液混合加热制取气体，故应选装置为发生装置B。(2)将Cl2和SO2同时通入水中时，Cl2将SO2氧化生成H2SO4，Cl2被还原为HCl。(3)若Cl2过量，则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外，还含有剩余Cl2及HClO，具有强氧化性，可将Fe2氧化为Fe3，故可选择进行检验；若SO2过量，则在D中溶液中会含有SO2、H2SO3，SO2具有还原性，故可选用进行检验。