2019-2020年高中化学 专题四 第一单元 含硫化合物的性质和应用教学设计 苏教版必修1.doc

2019-2020 年高中化学 专题四 第一单元 含硫化合物的性质和应用教学 设计 苏教版必修 1 第 1 课时 二氧化硫的性质和作用 (教师用书独具) 课标要求 通过实验了解硫的重要化合物(SO 2)的主要性质，认识 SO2对生态环境的影响。 课标解读 1.了解 SO2的主要性质及其应用。 2了解 SO2对酸雨的影响及硫酸型酸雨的形成、危害和防治。 教学地位 SO2是一种常见的污染气体，可形成酸雨，但是 SO2也有很广泛的应用，如制造 H2SO4，漂白，消毒等，所以 SO2的性质非常重要，也是每年高考必考的热点内容。 (教师用书独具) 新课导入建议 一些地区的桥梁、雕塑、灯塔等建筑长时间受风雨的侵蚀而受到很大程度的腐蚀，有 的雕塑已面目全非。这些地区雨水经过测定酸度较大已形成酸雨，那么你知道形成酸雨的 物质是什么？它的性质如何？要知道这些问题，我们学习二氧化硫的性质和作用。 教学流程设计 【课前预习安排】：建议课前用 15 分钟预习完成【课前自主导学】和“思考交流” 步骤 1：新课导入，分析教学地位步骤 2：对“思考交流 1”要让学生清楚，使澄清石灰 水变浑浊的气体有两种 SO2和 CO2。对“思考交流 2”要让学生了解酸雨有关知识。步骤 3：对“探究 1”建议引导学生从 SO2的属类通性和特性理解 SO2的性质。特别是 SO2的还原 性和漂白性的差异。引导讲解“例 1”，学生完成“变式训练 1”。 步骤 6：8 分钟完成“当堂双基达标” ，然后教师提问、点评、纠错。步骤 5：回顾 课堂所讲内容，点评归纳“课堂小结” 。步骤 4：对“探究 2”，指导学生阅读相关内容， 指出 CO2和 SO2的特性，然后强调 CO2和 SO2的鉴别方法。结合“例 2”讲清 CO2、SO 2、H 2O 三种物质检验的先后和引起的问题，最后教师明确规律方法。学生完成“变式训练 2”，教 师提问、点评。 “备课资源”例题可以根据学生补充。 课 标 解 读 重 点 难 点 1.了解 SO2的类别、性质及 其应用。 2.了解酸雨的形成、危害和 防治。 1.SO2的酸性氧化物的性质。(重难点) 2.SO 2的漂白性和还原性。(重点) 二氧化硫的性质和作用 SO2是一种无色有刺激气味的有毒气体，易溶于水，密度比空气的大。 1属类酸性氧化物 (1)与 H2O 反应生成亚硫酸 化学方程式为：SO 2H 2OH 2SO3。 H2SO3是一种弱酸，但酸性强于碳酸，它容易被 O2氧化。 化学方程式：2H 2SO3O 2=2H2SO4 (2)与 NaOH 溶液反应，化学方程式为 SO22NaOH= =Na2SO3H 2O 2漂白性 二氧化硫的水溶液中滴加品红溶液，振荡，红色褪去，然后加热红色又恢复。 原理：与某些有色物质反应生成不稳定无色物质。 特点：不稳定，久置或加热会恢复原来颜色。 应用：在工业上，SO 2可用于漂白纸浆及草帽编织物。 3还原性 SO2的水溶液中加入 BaCl2溶液，无沉淀，然后加入 H2O2的溶液，振荡，现象是有白色 沉淀生成，有关反应方程式为 SO2H 2O2=H2SO4，H 2SO4BaCl 2=BaSO42HCl 1将某气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该气体一定是 CO2吗？ 【提示】 不一定，也可能是 SO2 硫酸型酸雨的形成、危害和防治 1.酸雨的形成过程 反应2SO 2O 2催化剂,2SO 3； 反应SO 2H 2OH 2SO3； 反应SO 3H 2O=H2SO4； 反应2H 2SO3O 2=2H2SO4。 2酸雨的危害 (1)进入江河湖泊，危害水生生物。 (2)使 Ca、Mg、P 流失，降低土壤肥力，影响作物生长。 (3)腐蚀建筑物。 3酸雨的防治 (1)消除污染源，研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能)。 (2)对含硫燃料进行脱硫处理，以降低 SO2的排放。 (3)对含 SO2废气进行处理或回收利用。用石灰乳吸收 SO2的反应方程式为： SO2Ca(OH) 2=CaSO3H 2O。 2SO 2的来源主要来自哪些方面？刚收集的酸雨放置一段时间，pH 如何变化？为 什么？ 【提示】 化石燃料的燃烧，含硫矿石的冶炼，硫酸生产时产生的 SO2。pH 会变 小，H 2SO3被 O2氧化为 H2SO4，酸性增强了。 SO2的性质及其应用 【问题导思】 尾气 SO2可用什么溶液吸收？ 【提示】 可用强碱溶液(如 NaOH 溶液)吸收。 SO 2气体通入酸性 KMnO4溶液和溴水中有什么现象？说明 SO2具有什么性？ 【提示】 酸性 KMnO4溶液和溴水均褪色，还原性。 1酸性氧化物的通性 SO2H 2OH 2SO3 SO22OH =SO H 2O23 SO2OH =HSO 3 SO2CaO CaSO3= = = = = 2还原性 SO2还原性较强，可被多种氧化剂(如 O2、Cl 2、Br 2、I 2、HNO 3、KMnO 4等)氧化。 2SO 2O 2 2SO3(可逆反应) 催 化 剂 SO 2X 22H 2O=H2SO42HX(XCl、Br、I) SO 2使酸性 KMnO4溶液褪色 3弱氧化性 SO22H 2S=3S2H 2O 4漂白性 原理：二氧化硫跟某些有色物质(如品红)化合生成无色物质，但无色物质不稳定，见 光、遇热或长久放置又容易分解而恢复到原来的颜色。此性质可作为 SO2的鉴别反应特征。 注意事项：SO 2不能漂白酸碱指示剂。 SO 2的漂白性与氯水的漂白性原理不同，SO 2的漂白是化合作用，具有可逆性、不持 久，而氯水的漂白是 HClO 的强氧化性，不可逆、持久。 H2SO3的性质 1弱酸性：H 2SO3H HSO ，HSO H SO 3 3 23 2不稳定性：H 2SO3=H2OSO 2 3还原性：2H 2SO3O 2=2H2SO4 Cl 2和 SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后通入品红和 BaCl2 的混合液，能观察到的现象是( ) 溶液很快褪色 溶液不褪色 出现沉淀 不出现沉淀 A B C D 【解析】 尽管潮湿的 Cl2和 SO2都具有漂白作用，但 Cl2具有强氧化性，而 SO2具有 还原性，若同时使用，将会发生如下反应：Cl 2SO 22H 2O=H2SO42HCl，这样溶液不会 褪色，而生成的 H2SO4会和 BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色沉淀 BaSO4。 【答案】 C 本题最容易发生的错误是部分同学忽视了两者的反应，误认为两者混合后漂白作用增 强，溶液很快褪色，且溶液不出现白色沉淀，因此分析问题时思维不应仅停留在各物质的 单一特性上，若混合物之间均不发生反应，再考虑单一物质的特性。 1(xx湖州高一期末)有关二氧化硫的说法错误的是 ( ) ASO 2通入 Na2SO3或 NaHCO3溶液均能发生反应 BSO 2能使品红溶液褪色是因为它的氧化性 C用酒精灯加热已被 SO2褪色的品红溶液，可恢复原来的红色 DSO 2和 O2混合后在催化剂存在的条件下加热，可生成三氧化硫 【解析】 二氧化硫溶于水形成亚硫酸，亚硫酸与亚硫酸的正盐可生成酸式盐，亚硫 酸的酸性比碳酸的酸性强，故它还能与碳酸氢盐反应： SO2H 2ONa 2SO3=2NaHSO3， SO2NaHCO 3=NaHSO3CO 2。二氧化硫具有漂白性，它的漂 白原理是由于二氧化硫和品红结合生成无色的不稳定化合物，它的漂白原理与次氯酸的漂 白原理不同。给被二氧化硫褪色的品红加热，无色不稳定的化合物分解，品红又恢复红色。 二氧化硫和氧气的反应必须在有催化剂存在的条件下加热才能进行，所以 A、C、D 正确。 【答案】 B SO2和 CO2的性质比较与检验实验 【问题导思】 用澄清石灰水能否鉴别 CO2和 SO2? 【提示】 不能，二者均使澄清石灰水变浑浊。 鉴别 CO2和 SO2可以用哪些试剂？ 【提示】 可用品红溶液，酸性 KMnO4溶液或溴水等试剂。 1SO 2与 CO2的比较 SO2 CO2 物理性质 相同点 无色气体，密度都大于空气，溶于 水 不同点 刺激性气味，易液化 无味 化学性质 相同点 与 H2O SO2H 2O H2SO3(不稳定) CO2H 2O H2CO3(不稳定) 与碱 Ca(OH)2SO 2= CaSO3H 2O CaSO3H 2O SO2=Ca(HSO3)2 Ca(OH)2CO 2 =CaCO3H 2O CaCO3H 2OCO 2 =Ca(HCO3)2 氧化性 SO22H 2S 2H2O3S CO 2C 2CO = = = = =高 温 不同点 还原性 能被酸性高锰酸钾溶液、双氧水、 氯水、溴水、硝酸等氧化剂氧化 无 漂白性 与某些有色物质结合生成不稳定的 无色物质 无 环保 形成酸雨，有毒，直接危害人体健 康 无毒，引起温室效应 2.CO2与 SO2的鉴别 (1)利用 SO2的刺激性气味。 (2)利用 SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。 (3)利用 SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、溴水、FeCl 3溶液等鉴别。 注意：不能用澄清石灰水鉴别 CO2、SO 2。 下图虚线框中的装置可以用来检验浓硫酸与木炭粉末在加热条件下反应产生的气体 产物中含有 CO2，SO 2和水蒸气。请回答： (1)如图，将装置中、三部分仪器的连接顺序变为、，则可以检出的 物质是_；不能检出的物质是_。 (2)如果将仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是_；不能检出 的物质是_。 (3)如果将仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是_；不能检出 的物质是_。 【解析】 首先应明确木炭和浓硫酸反应的气体产物为 H2O(g)、CO 2和 SO2。装置用 来检验 H2O(g)，装置用来检验 CO2。当连接顺序为、时，无法检验产物 H2O，因 为气体通过时会带入水蒸气；当连接顺序为、时，无法检出 SO2和 CO2，因过量 石灰水能将 SO2和 CO2全部吸收；当连接顺序为、时，则不能检验出 H2O，因为产 物通过、装置时会从溶液中带出水蒸气。 【答案】 (1)SO 2、CO 2 H 2O (2)H 2O SO 2、CO 2 (3)SO 2、CO 2 H 2O 证明混合气体中含有 CO2和 SO2时通常设计以下装置进行检验 2为了依次除去混在 CO2中的 SO2和 O2，下列试剂使用顺序正确的是( ) 饱和 Na2CO3溶液 饱和 NaHCO3溶液 浓 H2SO4 灼热铜网 生石灰 A B C D 【解析】 SO 2、CO 2都是酸性氧化物，能与碱、碱性氧化物反应，亚硫酸的酸性强于 碳酸，所以除去 SO2可用、，但和都能与 CO2反应，所以选；用于干燥， 除去 O2应用。故其除杂顺序应为：除 SO2除 H2O除 O2。 【答案】 B 【教师备课资源】 (xx质检组合题)下列现象和结论均正确的是 _。 能使澄清石灰水变浑浊的气体一定是 CO2 能使品红溶液褪色的气体一定是 SO2 将 SO2通入滴有酚酞的 NaOH 溶液中，红色消失，说明 SO2具有漂白性 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，说明通入的气 体为 SO2 先通入足量的 NaOH 溶液，再滴入 BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸， 说明通入的气体为 SO2 Cl 2和 SO2通入品红溶液都褪色，但褪色原理不同 【解析】 项，能使澄清石灰水变浑浊的气体还可能是 SO2，错； 项，能使品红溶液褪色的气体，还可能是 Cl2、O 3等，错； 项，酚酞的 NaOH 溶液呈红色是因为溶液呈碱性，通入 SO2后与碱反应生成盐，而红 色消失，不是 SO2的漂白性，错； 项，通入溴水褪色，说明气体具有还原性，气体被氧化，加入 Ba(NO3)2溶液有白色 沉淀，说明气体被氧化为 SO ，可以说明通入的气体为 SO2，正确；24 项，SO 2、CO 2与碱反应都生成与 BaCl2(或 CaCl2)溶液形成白色沉淀的物质，错； Cl 2通入品红溶液褪色，是 Cl2与 H2O 反应生成了强氧化性物质 HClO，HClO 氧化品 红为无色，而 SO2通入品红褪色是 SO2与品红化合为无色不稳定的物质，原理不同，正确。 【答案】 SO2性质 (4 性)Error!应用：制 H2SO4，漂白纸浆，消毒杀菌形成酸雨Error! 1下列有关 SO2的说法中，错误的是( ) ASO 2能使品红溶液褪色是因为 SO2具有氧化性 BSO 2在空气中很难被氧化为 SO3 CSO 2通入 Na2SO3或 NaHCO3溶液中能发生反应 DSO 2是大气污染物，也是形成酸雨的主要物质之一 【解析】 二氧化硫能与一些有色物质结合生成不稳定的无色物质，这是二氧化硫的 漂白作用，A 项错误；SO 2氧化为 SO3需要催化剂，B 项正确；SO 2能与 Na2SO3反应生成 NaHSO3，能与 NaHCO3溶液反应放出 CO2气体，C 项正确；SO 2是引起酸雨的主要原因之一， D 项正确。 【答案】 A 2将 SO2通入滴有酚酞的 NaOH 溶液中，发现红色消失，这主要是因为 SO2( ) A有漂白性 B有还原性 C具有酸性氧化物的通性 D有氧化性 【解析】 因为 SO22NaOH= =Na2SO3H 2O，碱性逐渐减弱。 【答案】 C 3(xx无锡市高一检测)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，若品红溶液褪色，则说明混有 CO2气体 B通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有 CO2气体 C先通过足量 NaOH 溶液，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说明混有 CO2气体 D先通过足量酸性 KMnO4溶液(具有强氧化性)，再通过澄清石灰水，若变浑浊，则说 明混有 CO2气体 【解析】 检验 SO2中混有 CO2一般是先将 SO2吸收除尽，再通入澄清石灰水，检验 CO2的存在。 【答案】 D 4鉴别 SO2和 CO2的下列试剂不可行的是( ) A品红溶液 BBa(OH) 2溶液 C酸性 KMnO4溶液 D氯水 【解析】 SO 2、CO 2与 Ba(OH)2反应均生成沉淀 BaSO3、BaCO 3。 【答案】 B 5(xx北京市朝阳区高一期末)某同学欲探究 SO2的还原性和酸性氧化物的性质，设 计了如下实验： 先通 N2，将装置中的空气排净，然后通入 SO2。请回答： (1)B 中的现象是_。 (2)C 中的现象是_，出现该现象的原因是_，_(用离子方 程式表示)。 (3)D 中的现象是_，出现该现象的原因是_，_(用离子方 程式表示)。 (4)通过上述实验得出的结论是：SO 2与 BaCl2溶液在_或_条件下会生 成沉淀。 【解析】 SO 2与氯水反应，反应方程式为 SO2Cl 22H 2O=H2SO42HCl，SO 2与 NaOH 反应，反应方程式为 SO22NaOH= =Na2SO3H 2O。 【答案】 (1)无明显现象 (2)产生白色沉淀 SO 2Cl 22H 2O=4H SO 2Cl SO Ba 2 =BaSO424 24 (3)产生白色沉淀 SO 22OH =SO H 2O SO Ba 2 =BaSO323 23 (4)强氧化剂存在 碱性 1你认为减少酸雨产生可采取的措施是( ) 少用煤作燃料 把工厂烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰水 开发新能源 A B C D 【解析】 烟囱造高，不影响 SO2的排放，酸化土壤中加石灰水可降低土壤酸性，与 酸雨产生无关。 【答案】 C 2某无色气体的水溶液呈酸性，该气体能使酸性高锰酸钾溶液褪色，该气体是( ) AO 2 BCO 2 CSO 2 DCl 2 【解析】 由题意知该气体有还原性，能被氧化，同时是酸性气体。答案中只有 SO2 符合。 【答案】 C 3关于 SO2的叙述中不正确的是( ) A它可使石蕊试液先变红后褪色 B它与水作用生成 H2SO3 C它能使溴水褪色 D等物质的量的 Cl2和 SO2通入品红溶液中，品红溶液不褪色 【解析】 SO 2有漂白性，但不能使石蕊试液褪色；SO 2气体溶于水生成 H2SO3；SO 2Br 22H 2O=2HBrH 2SO4；SO 2Cl 22H 2O=H2SO42HCl，由化学方程式可以 看出，卤素单质(X 2)可以把 SO2氧化成 H2SO4。 【答案】 A 4下列叙述中，不正确的是( ) ASO 2既有氧化性，又有还原性 BSO 2和 CO2可用品红溶液鉴别 CSO 2、SO 3都是酸性氧化物 DSO 2的漂白原理与氯水相同 【解析】 SO 2的漂白是与有色物质化合成无色物质，而氯水的漂白是利用 HClO 的强 氧化性，氧化有色物质。 【答案】 D 5下列反应中 SO2被氧化的是( ) ASO 22NaOH= =Na2SO3H 2O B2H 2SSO 2=3S2H 2O CSO 2H 2ONa 2SO3=2NaHSO3 DCl 2SO 22H 2O=H2SO42HCl 【解析】 二氧化硫被氧化，说明其表现出还原性，硫元素化合价升高。 【答案】 D 6Cl 2和 SO2均能使品红溶液褪色，下列说法正确的是( ) A等物质的量的 Cl2和 SO2同时通入品红溶液中，褪色更快 B两种褪色均发生氧化还原反应 C将褪色的品红溶液加热，可区别是 Cl2漂白还是 SO2漂白 D褪色后溶液均能长久不变色 【解析】 A 项，Cl 2与 SO2反应生成了不具有漂白性的 H2SO4和 HCl；B 项，SO 2的漂 白没有发生氧化还原反应；D 项，SO 2的漂白不持久，易恢复原色。 【答案】 C 7区别 SO2气体和 CO2气体的方法是( ) A通入澄清的石灰水 B根据有无毒性 C用湿润的蓝色石蕊试纸 D用品红溶液 【解析】 区分两种物质时，要找出二者的个性差异，比较简单的方法是代入验证。 【答案】 D 8(xx常州市高一检测)灼烧绿矾的反应方程式如下： 2(FeSO47H2O) Fe2O3SO 2SO 314H 2O= = = = = 强 热 将生成的气体通入 BaCl2溶液中，下列叙述中正确的是( ) A有 BaSO4生成 B有 BaSO3生成 C同时有 BaSO4和 BaSO3生成 D有 SO3逸出 【解析】 SO 3H 2O=H2SO4，SO 2H 2OH 2SO3，H 2SO4BaCl 2=BaSO42HCl 【答案】 A 9如下图所示，在注射器中加入少量 Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条 为准)。则下列有关说法不正确的是( ) A蓝色石蕊试纸变红后不再褪色 BNaOH 溶液可用于除去实验中多余的 SO2 C湿润的淀粉 KI 试纸未变蓝说明 SO2的氧化性弱于 I2 D品红试纸、蘸有酸性 KMnO4溶液的滤纸均褪色都能证明 SO2有漂白性 【解析】 SO 2溶于水生成的亚硫酸具有酸性，可以使蓝色石蕊试纸变红；但 SO2不能 漂白试纸，A 项正确；SO 2有毒且是酸性氧化物，所以可用 NaOH 溶液吸收，B 项正确；I 未被 SO2氧化成 I2，试纸未变蓝，说明 SO2的氧化性比 I2弱，C 项正确；SO 2既可以使品红 褪色，也可以使酸性 KMnO4溶液褪色，但原理不同，前者是因为 SO2有漂白性，后者是发生 了氧化还原反应，SO 2表现出还原性，D 项错误。 【答案】 D 10如下图所示装置可用于收集 SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是( ) 选项 试剂 现象 结论 A 酸性 KMnO4 溶液 溶液褪色 SO2有氧化性 B 品红溶液 溶液褪色 SO2有漂白性 C NaOH 溶液 无明显现象 SO2与 NaOH 溶液 不反应 D 紫色石蕊试液 溶液变红后 不褪色 SO2有酸性， 没有漂白性 【解析】 A 项，体现的是 SO2的还原性；C 项，由于 SO2与 NaOH 可以生成亚硫酸钠也 可能生成亚硫酸氢钠或者是两者混合物，虽然反应无明显现象，但不能说明 SO2与 NaOH 溶 液不反应。D 项，溶液变红后不褪色并不能说明 SO2没有漂白性。SO 2的漂白性是由于它溶 于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件 下又能恢复原来的颜色，如 SO2使品红溶液褪色。 【答案】 B 11试完成下列各题： (1)SO2溶于水后，可与水反应，其化学方程式为： _，其水溶液显_性(填“酸” 、 “碱”或“中”)，其中含有的离子 有_，含有的分子有_。 (2)二氧化硫是一种酸性氧化物，可与碱、碱性氧化物以及部分盐反应，请写出下列反 应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。 将 SO2通入 Ba(OH)2溶液中至 SO2过量： _ _。 生石灰与 SO2反应： _。 SO 2与 NaHCO3溶液反应： _。 (3)SO2、H 2SO3及亚硫酸盐中的硫都为4 价，易被氧化剂氧化成硫酸根。试写出下列 反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。 SO 2与氧气反应：_； H2SO3与氧气反应：_； Na2SO3固体在空气中部分变质： _。 SO 2通入到溴水中：_； H2SO3加入到溴水中： _。 【解析】 本题重点考查了 SO2作为酸性氧化物的性质和还原性。通过 SO2与水、碱、 碱性氧化物及部分盐的反应，体现了 SO2的酸性氧化物性质。通过 SO2、H 2SO3、Na 2SO3与 O2、溴水溶液的反应，体现了4 价硫的还原性。 【答案】 (1)SO 2H 2OH 2SO3 酸 H 、HSO 、SO 、OH H 2O、H 2SO3、SO 2 3 23 (2)Ba 2 2OH SO 2=BaSO3H 2O，BaSO 3SO 2H 2O=Ba2 2HSO 3 SO 2CaO= =CaSO3 SO 2 2HCO =SO H 2O2CO 2 (3)2SO 2O 2 2SO3 3 23 催 化 剂 2H2SO3O 2=4H 2SO 2Na2SO3O 2=2Na2SO4 SO 2Br 22H 2O=4H 2Br SO24 H 2SO3Br 2H 2O=4H 2Br SO24 24 12现有雨水样品 1 份，每隔一段时间测定该样品的 pH，所得数据如下： 测定时间/h 0 1 2 3 4 雨水的 pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 分析数据，回答下列问题： (1)雨水样品的 pH 变化的原因是(用化学方程式表示) _ _。 (2)如果将刚取样的上述雨水和自来水(氯气消毒)相混合，pH 将变_，原因是 (用化学方程式表示) _。 【解析】 本题主要考查酸雨的成因。酸雨的形成是因为雨水中溶入了氮氧化物、 SO2、SO 3和硫酸盐，且主要是溶入了 SO2。在空气的作用下，一部分 SO2被 O2氧化，从而产 生 SO3，在降水时 SO3溶于雨水形成 H2SO4。从各阶段 pH 的数据可以看出，在 3 小时之前放 置的雨水样品的 pH 逐渐降低，溶液的酸性逐渐增强。3 小时之后，pH 不再变化，表明使 pH 降低的反应已停止。SO 2溶解于雨水中生成中强酸 H2SO3，H 2SO3被氧化生成强酸 H2SO4， 但强酸不再变化，溶液酸性增强。雨水和自来水混合，应考虑 H2SO3与 Cl2(或 HClO)的反应。 【答案】 (1)2H 2SO3O 2=2H2SO4 (2)小 H 2SO3HClO= =H2SO4HCl 或 H2SO3H 2OCl 2=H2SO42HCl 13工业上测量 SO2、N 2、O 2混合气体中 SO2的含量的装置如下图。反应管中装有碘的 淀粉溶液。SO 2和 I2发生的反应为(N 2、O 2不与 I2反应)：SO 2I 22H 2O=H2SO42HI。 (1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于_的体积(填气体的 分子式)。 (2)反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的 SO2含量_(填 “偏高” 、 “偏低”或“不受影响”)。 (3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用_(填物质名称)代替。 (4)若碘溶液体积为 Va mL，浓度为 c molL1 。N 2与 O2的体积为 Vb mL(已折算为标 准状况下的体积)。用 c、 Va、 Vb表示 SO2的体积百分含量为_。 【解析】 (1)混合气体进入反应管后，由于 SO2溶解，而 N2、O 2难溶于水。所排出的 水的体积即是 N2、O 2的体积。(2)反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，导致混 合气体的体积数增多，从而使测得的 SO2含量偏低。(3)由于酸性 KMnO4溶液或溴水都是有 色物质，借助自身的颜色变化可判断反应的终点。(4)依题意有 V(SO2)% 100%。 22.4 cVa22.4cVa Vb 【答案】 (1)N 2、O 2 (2)偏低 (3)酸性高锰酸钾溶液或溴水 (4) 100% 22.4 cVa22.4cVa Vb 14二氧化硫是一种酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液发生反应，反应产物与反应物的 量有关。当二氧化硫过量时，生成亚硫酸氢钠；当氢氧化钠过量时，生成亚硫酸钠。 (1)上述反应的离子方程式为 _。 (2)某硫酸厂每天排放 1.0104 m3(标准状况)尾气，其中含 0.2%(体积分数)的 SO2。 现欲用 2.0 molL1 氢氧化钠溶液进行处理，每天至少需氢氧化钠溶液的体积为 _L。 【解析】 (2)吸收 SO2生成 NaHSO3时需要的 NaOH 最少 n(SO2) 8.910 2 mol 1.0104103 L0.2%22.4 Lmol 1 SO2 NaOH= =NaHSO3 1 mol 1 mol 8910 2 mol 2.0 molL1 V(NaOH 溶液) 则 V(NaOH 溶液) 4.4510 2 L 8.9102 mol1 mol2.0 molL 11 mol 【答案】 (1)SO 2OH =HSO ，SO 22OH =SO H 2O 3 23 (2)4.45102 L 第 2 课时 硫酸的制备和性质 硫和含硫化合物的相互转化 (教师用书独具) 课标要求 通过实验了解硫及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用。 课标解读 1.了解工业生产 H2SO4的原理。 2理解 H2SO4的三大特性及其应用。 3了解硫及其化合物的相互转化。 教学地位 硫酸是一种重要的基本化工产品，硫酸的产量是衡量无机化工产品的重要标志之一， 硫酸的性质、应用和制备非常重要，同时也是高考命题的热点。 (教师用书独具) 新课导入建议 工业酸有三大强酸，分别为硫酸、硝酸和盐酸，其中硫酸是一种极强腐蚀性酸，犯罪 分子常用浓 H2SO4进行毁容，你是否知道浓 H2SO4对皮肤有什么危害？反应原理是什么？本 课时将进一步研究浓 H2SO4的性质和应用。 教学流程设计 【课前预习安排】：建议课前用 20 分钟预习完成【课前自主导学】和“思考交流” 。 步骤 2：对“思考交流 1”让学生了解 Fe、Al 钝化步 骤 1： 新 课 导 入 ， 分 析 教 学 地 位 。 的实质是浓 H2SO4的强氧化性及一般钝化的条件是常温。对“思考交流 2”给学生指明同元 素相邻价态的元素所在的物质不发生氧化还原反应。 步 骤 3： 对 “探 究 1”建 议 重 点 掌 握 浓 H2SO4三 大 特 性 的 表 现 有 哪 些 ， 有 哪 些 用 途 等 。 引 导 学 生 分 析 “例 1”， 指 出 此 类 问 题 的 易 错 点 。 最 后 学 生 完 成 “变 式 训 练 1”。 对 于 “教 师 备 课 资 源 ”可 根 据 学 生 实 际 情 况 ， 可 以 补 充 让 学 生 讨 论 。 步骤 6：8 分钟完成“当堂双基达标” ，然后教师提问、点评。步骤 5：回顾课堂所 讲内容，点评归纳“课堂小结” 。步骤 4：对“探究 2”建议教师引导学生从硫的化合价 的不同进行归纳、整理。指出硫及其化合物转化的原理和条件。然后让学生完成“例 2” 和“变式训练 2”，最后教师点评、归纳错因。 课 标 解 读 重 点 难 点 1.了解硫酸的工业生产原理。 2.掌握浓硫酸的性质及浓、稀硫酸的性质差异。 3.掌握硫及其含硫化合物之间的相互转化。 1.浓 H2SO4的三大特性吸水性、脱水性和氧化性。(重点) 2.硫及其化合物的相互转化及应用。(重难点) 硫酸的制备和性质 1.接触法制备硫酸 生产阶段 反应原理 设备 名称 1.煅烧黄铁矿制 二氧化硫或 硫磺燃烧 4FeS211O 2 2Fe2O38SO 2或 SO 2 = = = = =煅 烧 SO2= = = = = 燃 烧 沸腾炉 2.二氧化硫的 催化氧化 2SO 2O 2 2SO3 催 化 剂 接触室 3.三氧化硫 气体的吸收 SO3H 2O=H2SO4 吸收塔 2.硫酸的性质 (1)稀 H2SO4的酸性：H 2SO4电离方程式：H 2SO4=2H SO 24 写出下列反应的离子方程式 Fe 与稀 H2SO4反应：Fe2H =H2Fe 2 稀 H2SO4与 Ba(OH)2反应：2H SO Ba 2 2OH =BaSO42H 2O24 稀 H2SO4与 Na2CO3反应：2H CO =CO2H 2O23 稀 H2SO4与 CuO 反应：2H CuO= =Cu2 H 2O (2)浓 H2SO4的特性 吸水性：a.可以吸收气体中的水蒸气，作干燥剂。 b可以吸收 CuSO45H2O 中 H2O，使蓝色晶体变成白色粉末。 脱水性：浓硫酸按水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子，表现 出脱水性。 如：蔗糖中加入浓 H2SO4，蔗糖变黑，膨胀成疏松多孔的固体。 强氧化性： a常温下，浓硫酸能使 Fe、Al 等金属表面形成致密的氧化膜，阻止金属进一步与浓 硫酸反应，发生钝化现象。 b加热能氧化不活泼金属 Cu 和非金属单质 C，其化学方程式分别为 Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O，C2H 2SO4(浓)= = = = = CO22SO 22H 2O= = = = = c能氧化一些化合物如 H2S、HI。 3重要的硫酸盐及其结晶水合物 硫酸盐 结晶水合物 (化学式) 俗称 主要用途 硫酸钙 CaSO42H2O 生石膏 或石膏 2CaSO4H2O 熟石膏 制硫酸、石膏 绷带，调节水泥 凝结时间 硫酸钡 不含结晶水， 化学式为 BaSO4 重晶石 白色颜料、医用“钡餐” 等 硫酸铜 CuSO45H2O 胆矾 制农药、波尔多液等 硫酸 亚铁 FeSO47H2O 绿矾 补血剂、 净水剂、 制铁红等 硫酸钠 Na2SO410H2O 芒硝 制玻璃、 造纸、医 用缓泻剂等 1在常温下，浓 H2SO4使 Fe、Al 钝化，表现了浓 H2SO4的什么性质？加热能继续反应 吗？ 【提示】 强氧化性，加热时，氧化膜被破坏，能继续反应。 硫和含硫化合物的相互转化 1.硫的存在 2写出下列含硫物质发生转化的化学方程式 (1)实验室常将硫磺撒在汞的表面，以除去不慎洒落的汞：HgS= =HgS。 (2)工业上或实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫：Na 2SO3H 2SO4(浓) =Na2SO4SO 2H 2O。 (3)长期暴露在空气中的亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化成硫酸钠： 2Na2SO3O 2=2Na2SO4。 (4)实验室常用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气，生成亚硫酸钠： 2NaOHSO 2=Na2SO3H 2O 2浓 H2SO4具有强氧化性，那么浓 H2SO4能作为 SO2气体的干燥剂吗？为什么？ 【提示】 能，因为浓 H2SO4中硫为6 价，SO 2中的硫为4，硫没有5 价的化合物， 故二者不反应。 浓 H2SO4的特性及其应用 【问题导思】 蔗糖中加入浓 H2SO4，蔗糖变黑，膨胀并产生刺激性气味的气体，整个过程，浓 H2SO4表现什么性质？ 【提示】 脱水性和强氧化性 Zn 与少量浓 H2SO4反应，开始和后期产生的气体相同吗？ 【提示】 开始生成 SO2，后期生成 H2 浓 H2SO4吸水性可作干燥剂强氧化性 Error! 脱水性：使某些有机物品(蔗糖、纸张、木材) 中氢、氧按水组成脱去而变黑。可用 作脱水剂 1与金属活动性顺序表中 H 后的金属常温下不能反应，加热才能反应，一般生成相应 的硫酸盐和 SO2。当随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸时，反应自行停止。 2在常温下，和金属活动性顺序表中 H 前的金属(Al、Fe 除外)发生反应，当还是浓 硫酸时，H 2SO4的还原产物是 SO2，当浓硫酸变成稀硫酸时，H 2SO4的还原产物是 H2。 3常温下，浓硫酸能够使 Al 和 Fe 发生钝化，但是在加热时能够剧烈反应生成 SO2。 向 50 mL 18 molL1 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小于 0.45 mol B等于 0.45 mol C在 0.45 mol 和 0.90 mol 之间 D大于 0.90 mol 【解析】 解答此题，必须弄清两个概念：(1)根据化学方程式找到浓硫酸被还原的物 质的量(理论值)；Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O，不难看出若有 2 = = = = = mol 浓硫酸参加反应，就有 1 mol 浓 H2SO4被还原：2H 2SO4SO 2。对 50 mL 18 molL1 浓 硫酸来说应该有 0.45 mol 硫酸被还原。(2)还要考虑在实际反应中因为有 H2O 产生，使 18 molL1 浓硫酸会越来越稀，从而其氧化能力也在降低，这样铜还原的硫酸物质的量小于 0.45 mol。 【答案】 A 这类问题归纳为两点：根据化学方程式考虑反应的理论值；根据实验所要求的条 件考虑反应能否将反应物作用完全。类似的如 MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O，反应到后阶段盐酸浓度变稀，即容器中的 HCl 不能= = = = = 作用完全。 1(xx宿迁高一期末)下列对应关系错误的是( ) A浓硫酸滴到蔗糖上蔗糖变黑浓硫酸的脱水性 B浓硫酸不能干燥 H2S浓硫酸的强氧化性 C浓硫酸与亚硫酸钠反应制 SO2浓硫酸的强氧化性 D加热条件浓硫酸与铜反应浓硫酸的强氧化性和酸性 【解析】 Na 2SO3H 2SO4(浓)= =Na2SO4SO 2H 2O。此反应无化合价变化。 【答案】 C 【教师备课资源】 浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法 浓硫酸和稀硫酸的成分不同，浓 H2SO4中主要存在 H2SO4分子，而稀 H2SO4中存在 H 和 SO ，因而它们的物理性质和化学性质有明显差异。根据浓硫酸和稀硫酸性质的差异可归24 纳出如下鉴别方法： (1)用两支试管各取少量蒸馏水，分别向其中加入少量硫酸试样，能放出大量热的为浓 H2SO4，无明显变化为稀 H2SO4。(浓 H2SO4溶于水放出大量的热) (2)用两支相同的试管各取等体积的硫酸试样，用手掂重量，重者为浓硫酸，轻者为稀 硫酸。(密度) (3)用两支试管各取适量的硫酸试样，略微摇动，观察状态，油状黏稠液体是浓 H2SO4，无明显变化的是稀 H2SO4。(状态) (4)用两支试管各取少量硫酸试样，分别向其中投入铁片，产生大量气泡的为稀硫酸， 无明显变化时为浓 H2SO4。(与金属铁钝化) (5)用玻璃棒蘸取硫酸试样在纸上写字，立即变黑者为浓 H2SO4，无明显变化的为稀 H2SO4。(脱水性) (6)用两支试管各取少量硫酸试样，分别投入胆矾晶体，晶体变白者为浓硫酸，无明显 变化时为稀 H2SO4。(吸水性) (7)用两支试管各取少量硫酸试样，分别投入一小块铜片，稍加热，发生反应的(有气 泡产生，溶液变蓝)为浓 H2SO4，无现象的是稀 H2SO4。(强氧化性) 硫和含硫化合物间的相互转化 【问题导思】 化合态的硫的化合价有哪几种？举例说明。 【提示】 有2 价：H 2S 和硫化物；4 价：SO 2、H 2SO3及其盐，6 价：SO 3、H 2SO4 及其盐 S 单质在过量的 O2中燃烧能不能生成 SO3？为什么？ 【提示】 不能生成 SO3，因为 SO2与 O2反应生成 SO3需要有催化剂。 1转化关系 说明：S 有弱氧化性，与变价金属 Cu、Fe 反应时，生成 Cu、Fe 的低价硫化物 (Cu2S，FeS) 2不同价态硫元素的转化规律 (1)升降转化规律。 硫的常见化合价有2,0，4，6，在不太强的氧化剂或不太强的还原剂作用下，硫 元素的化合价升高或降低只变化到相邻的价态值。例如：2 价的硫通常的氧化产物是零 价的硫(单质)。 (2)互不换位规律。 与 之间发生氧化还原反应时，只能变成中间价态，不可能变成互换位置。例S 2 S 6 如：H 2SH 2SO4(浓)= =S SO22H 2O。 硫元素相邻价态的微粒之间一般不发生氧化还原反应。例如：S 和 H2S、S 和 SO2、SO 2和浓 H2SO4之间不发生氧化还原反应。 (3)跳位转化规律。 遇到很强的氧化剂时，低价态的硫可能被氧化到比邻位更高的价态，称为“跳位” 。 已知 A 是固体单质，D 的水溶液显强酸性。A、B、C、D 是含有一种相同元素的五种 物质，在一定条件下可发生如图所示的转化。 A B C D O2 O2 H2O (1)写出化学式：A_，B_，C_， D_。 (2)写出化学方程式： BC：_； CD：_。 【解析】 根据 A 是固体单质和转化图所示知 A 有两种氧化物，然后又知 C 与 H2O 反 又生成强酸 D，由此可确定 A 为 S，B 为 SO2，C 为 SO3，D 为 H2SO4 【答案】 (1)S SO 2 SO 3 H 2SO4 (2)2SO2O 2 2SO3 催 化 剂 SO3H 2O=H2SO4 2下列关系图中，A 是一种正盐，D 的相对分子质量比 C 的大 16，E 是酸， A、B、C、D、E 均含有同一种元素，回答下列问题(用化学式填写)：正盐 A B C X Y D E Y Z (1)当 X 是强酸时，B 是一种溶于水显弱酸性的气体，A 是_，C 是_，Y 是 _，Z 是_。 (2)当 X 是一种强氧化性单质时，A 是_，X 是_。 (3)分别写出(1)(2)两种条件下，A 与 X 反应的离子方程式 _，_。 【解析】 2 价态的 S 元素，有 H2S、HS 、S 2 等形态存在。其共同的特征是具有还 原性。如 2H2SO 2=2S 2H2O，S 2 Cl 2=2Cl S 。但是，H 2S 的水溶液是一种弱酸， S2 是一种弱酸根离子。S 2 遇强酸时，发生复分解反应：S 2 2H =H2S。解答该题的 另一突破口是：SSO 2SO 3系列转化都可以 O2为氧化剂，且 SO2与 SO3的相对分子质量相 差 16。 【答案】 (1)Na 2S SO 2 O 2 H 2O (2)Na2S Cl 2 (3)S2 2H =H2S S 2 Cl 2=S2Cl 1了解浓 H2SO4的 3 个特性 吸水性(干燥剂) 脱水性(脱水剂) 强氧化性 2理解浓 H2SO4强氧化性的 4 个表现 Fe、Al 钝化 与不活泼金属反应 与非金属单质反应 与还原性化合物反应 3熟练掌握 2 个化学方程式 Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = C2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O= = = = = 4领会 1 个系列转化 S SO2 SO3 H2SO4 O2 O2 H2O 1下列对硫酸生产中化学反应原理的分析正确的是 ( ) A硫酸生产中涉及的反应全部是氧化还原反应 B硫酸生产中在接触室中进行的反应为： 2SO 2O 2 2SO3 催 化 剂 C硫酸生产中涉及的化学反应都需要使用催化剂 D硫酸生产中涉及的反应都需要在较高温度条件下进行 【解析】 SO 3与 H2O 反应不是氧化还原反应，不需要催化剂，常温下就能进行。 【答案】 B 2下列反应中，浓 H2SO4只表现强氧化性的是( ) A2NaCl(固)H 2SO4(浓)= = Na2SO42HCl BC2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O= = = = = CCu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O= = = = = D2FeO4H 2SO4(浓) Fe2(SO4)3SO 24H 2O= = = = = 【解析】 A 项，反应为非氧化还原反应；C、D 项，浓 H2SO4既表现强氧化性又表现 酸性。 【答案】 B 3下列有关硫酸的说法正确的是( ) A浓硫酸有脱水性，可用作干燥剂 B浓硫酸有强酸性，故能与金属活动性顺序氢后的金属反应 C硫酸的酸性比盐酸强，利用复分解反应硫酸可以制盐酸 D由于浓硫酸具有强氧化性，因此不能干燥硫化氢气体 【解析】 浓硫酸的脱水性是指从有机物分子内将氢、氧按 21 的原子个数比脱去， 而吸水性是指浓硫酸与水分子强烈结合。浓硫酸可作干燥剂是因其具有吸水性，A 错。硫 酸的酸性是由硫酸电离出的 H 表现出来的，浓硫酸能与活动性顺序在氢后的金属反应是因 为浓硫酸具有强氧化性，B 不正确。实验室用硫酸制取盐酸，是利用硫酸的高沸点、难挥 发性制取挥发性酸，而不是利用硫酸的酸性，C 错。浓硫酸具有强氧化性，硫化氢具有强 还原性，二者不能大量共存，会发生氧化还原反应，D 正确。 【答案】 D 4对于 Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O 反应，下列说法正确的= = = = = 是( ) ACu 作还原剂，发生还原反应 B被还原的 H2SO4与参加反应的 H2SO4的物质的量比为 12 C当生成 2.24 L(标况下)SO 2时，转移的电子为 2 mol D当 Cu 足量时，H 2SO4可完全反应 【解析】 A 项，Cu 发生氧化反应；C 项，转移的电子为 0.2 mol；D 项，浓 H2SO4变 为稀 H2SO4时，反应停止。 【答案】 B 5指出在下列实验事实或实验现象中，硫酸所表现的性质： (1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：_。 (2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：_。 (3)浓硫酸露置在空气中浓度变小：_。 (4)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白：_。 (5)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜：_。 (6)浓 H2SO4使纸张变黑：_。 【解析】 硫酸一般表现为酸性、吸水性、脱水性、强氧化性等。 【答案】 (1)强氧化性 (2)酸性 (3)吸水性 (4)吸水性 (5)强氧化性 (6)脱水 性 1下列说法中，正确的是( ) A浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化 B硫既可作氧化剂，又可作还原剂 C可以用铁罐贮运冷的浓硫酸，是因为常温下铁与浓硫酸不反应 D浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 【解析】 A 项，蔗糖碳化是浓 H2SO4的脱水性；C 项，铁与浓 H2SO4钝化不是不反应； D 项，浓 H2SO4与 Cu 反应需加热。 【答案】 B 2下列物质的俗名和化学式不一致的是( ) A明矾(KAl(SO 4)212H2O) B绿矾(FeSO 47H2O) C石膏(2CaSO