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专题21 硫及其氧化物【知识回放】1请写出硫原子结构示意图。2结合初中学习的硫单质性质，归纳总结出硫单质的物理性质。3硫单质在空气中与纯氧中燃烧现象分别是什么？【答案】12淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳3空气中：淡蓝色火焰，纯氧中：蓝紫色火焰【新知精讲】一、硫(S)存在游离态存在于火山喷口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重要的化合物名称硫铁矿芒硝黄铜矿石膏化学式FeS2Na2SO410H2OCuFeS2CaSO42H2O物理性质颜色、状态黄色、固体溶解性不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2化学性质与金属反应:与钠反应:2Na+SNa2S,与铁反应:Fe+SFeS;与氧气反应:S+O2点燃=SO2(在空气中燃烧火焰为淡蓝色,在氧气中燃烧火焰为蓝紫色)二、硫的氧化物1.二氧化硫(SO2)(1)物理性质:颜色状态气味密度溶解性无色气体刺激性气味比空气的大易溶于水(2)化学性质:与H2O反应:SO2+H2OH2SO3。与NaOH反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。与CaO反应:SO2+CaO=CaSO3。与O2反应:2SO2+O22SO3。2.三氧化硫三氧化硫具有酸性氧化物的通性,主要反应如下:SO3【科学探究】探究一 各类漂白剂的漂白原理 问题导引1.分别将SO2和Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊溶液中呢?2.把SO2和Cl2同时通入溶液中,溶液的漂白性是“强强联合”吗?提示若将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力。 探究二 二氧化硫与二氧化碳的鉴别、净化及检验问题导引SO2与CO2性质的异同:1.CO2和SO2均为酸性氧化物,在性质上具有一定的相似性,结合已有的知识探究能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2,为什么?提示不能用澄清石灰水鉴别SO2和CO2,因为二者通入澄清石灰水时,现象相同,即开始产生白色沉淀,后来沉淀溶解消失。2.若要证明某气体是CO2和SO2的混合气体,需用哪些试剂?顺序如何确定?漂白类型漂白原理特点举例氧化型漂白剂本身是强氧化剂,利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色不可逆,褪色后不能恢复原色HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等化合型漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质,使有机色质失去原有的颜色可逆,在一定的条件下又能恢复原来的颜色SO2使品红褪色吸附型有些固体物质疏松、多孔,具有较大的表面积,可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色部分吸附剂可重复使用活性炭、木炭【重点突破】1.漂白原理分类特别提醒(1)漂白是有机色素失去原有颜色的过程,可能发生化学反应,如氧化型和化合型,也可能不发生化学反应,如吸附型。(2)Na2O2虽具有漂白性,但它生成的NaOH有较强的腐蚀性,所以一般不用它作漂白剂。2.SO2的漂白性(1)SO2的漂白具有选择性,可以漂白品红溶液,以及棉、麻等物品,但不能漂白酸碱指示剂,如石蕊、酚酞等。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2的还原性而非漂白性。(3)利用氯水、SO2的漂白性,可以鉴别Cl2和SO2,方法是将气体分别通入品红溶液,品红溶液均褪色,然后再加热褪色后的溶液,恢复红色的通入的是SO2,不恢复原来红色的通入的是Cl2。3.SO2和CO2的性质比较SO2CO2物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒溶解性易溶(体积比140)可溶(体积比11)化学性质与水的反应SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3与碱的反应SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2CO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2与碱性氧化物反应SO2+CaO=CaSO3CO2+CaO=CaCO3弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C2CO还原性二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性有,不稳定无对环境的影响形成酸雨引起温室效应鉴别利用二氧化硫的还原性,能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是二氧化硫利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别4.SO2和CO2鉴别方法的辨析二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。所以不能用澄清石灰水来鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法:(1)用品红溶液,使品红溶液褪色的是二氧化硫,不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。(2)用氢硫酸,出现浑浊的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。2H2S+SO2=2H2O+3S(3)用酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(4)用溴水,使橙色褪去的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4(5)用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。2HNO3+3SO2+2H2O=3H2SO4+2NOBa(NO3)2+H2SO4=BaSO4+2HNO3(6)用FeCl3溶液,使溶液颜色变浅的是二氧化硫,无明显现象的是二氧化碳。2FeCl3+SO2+2H2O=FeCl2+FeSO4+4HCl【典题探究】典例1某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是 ;(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O。若有6 mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为 ;(3)反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:B: ,D: ;停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:B: ,D: 。【答案】:(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来(2)36.021023 (3)品红褪色品红褪色褪色的品红溶液又恢复成红色无明显现象变式训练1 SO2通入下列溶液中,溶液褪色或颜色变浅,说明SO2具有漂白作用的组合是()酸性KMnO4溶液氯水Fe3+(aq)品红溶液A. B. C. D.都不是【答案】:C【解析】:SO2具有漂白性,其漂白原理为SO2与有色物质化合,生成不稳定的无色物质,受热后能恢复原来颜色。SO2具有还原性,能与氧化性的物质Fe3+、酸性KMnO4溶液、氯水发生氧化还原反应,因而均不能说明SO2具有漂白性。 典例2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:为了验证猜想,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 试剂(填编号)。A.NaCl溶液 B.酸性KMnO4溶液 C.盐酸 D.澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用是 。(3)D中澄清石灰水的作用是 。通过实验,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: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的混合气体变式训练2-1检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()A.通过品红溶液B.通过澄清石灰水C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水【答案】:D【解析】:SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,需先除去SO2,再检验CO2。SO2具有还原性,而CO2没有,可根据此特点除去SO2。变式训练2-2下列有关二氧化硫和二氧化碳的说法中正确的是()A.二者都有还原性B.都能使紫色石蕊溶液先变红后褪色C.二者都有一定的氧化性D.都能与石灰水反应,但现象不同【答案】:C【解析】:CO2无还原性,A错误;SO2和CO2都只能使紫色石蕊溶液变红,B错误;CO2和SO2与石灰水反应现象相同,D错误。变式训练2-3下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是()石灰水H2S溶液酸性KMnO4溶液氯水品红溶液A. B.C. D.【答案】:C
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