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1、名师精编优秀教案第二节二氧化硫目标导航1、 了解二氧化硫的物理性质和用途。2、 掌握二氧化硫的化学性质。3、 了解二氧化硫对空气的污染及其危害,提高环境保护意识。知识要点本节教材中安排了大量的实验,要求能全面,细致地观察,及时、如实记录现象,并能根据现象,结合化学反应理论进行分析、梳理、提炼。学会类比,从而及时掌握SO2的化学性质。SO2作为一种非金属氧化物,其所具有的性质可与 CO2进行比较,从化合价、结构、水溶性、水化物的稳定性、水溶液的酸性、氧化性与还原性等多个角度入手,比较它们的异同点。而 SO2的漂白性则可与氯水、过氧化钠及双氧水进行比较,通过一系比较,就能清晰掌握SO2所具有的性质
2、。通过学习,构建SO2知识框架是一个难点。从SO2中硫元素化合价为+4 价,处于中间价态这一特点出发,推断出SO2所具有的化学性质,即:它既有氧化性,又有还原性;再联系酸性氧化物这一概念,从而将知识网络化、系统化, 自己总结出网络图,进而继续推出SO2的几点化学性质。具有酸性氧化物的通性还原性为主:与O2、Cl2水、 NO2、Br2水、 KMnO4(H+)反应氧化性为次:与H2S 反应漂白性(区分与氯气漂白性的不同)疑点点拔一、硫的氧化物(一) SO2的性质1、物理性质 :无色、 刺激性气味有毒气体,比空气重, 易溶于水 (1:40),易液化 (10)2、化学性质( 1)SO2具有酸性氧化物的
3、通性 与 CO2,相似与 H2O 反应: SO2+H2O H2SO3(亚硫酸)(生成的亚硫酸不稳定,亚硫酸是弱酸)说明:该反应是可逆反应,具有以下特点a向两个相反的方向进行的化学反应,在相同条件下同时进行、共存。两个化学反应构成一个对立的统一体。b符号“”两边的物质互为反应物和生成物。c在反应体系中,与化学反应有关的各种物质共存。与碱反应:n(SO2): n(NaOH) =1:2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页名师精编优秀教案SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O n(SO2): n(NaOH) =1:1 S
4、O2+NaOH= Na HSO3SO2+Ca(OH)2=CaSO3 +H2O SO2+ CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2说明: SO2气体类似于CO2气体 ,均可使澄清石灰水变浑浊,通入足量后,浑浊又变澄清。与碱性氧化物的作用生成盐:SO2+Na2O Na2SO3与酸碱指示剂反应:使石蕊试液变红色与某些盐反应SO2+2NaHCO3=Na2SO3+H2O+2CO2说明:亚硫酸的酸性强于碳酸,可以用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的SO2。( 2)SO2具有氧化性和还原性SO2中的 S 元素化合价为+4 价,处于中间价态,既有氧化性、也有还原性,但以还原性为主。氧化性:还原性: SO2
5、X22H2O=H2SO42HX ( X2: Cl2、 Br2、 I2)5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO42SO2+ O22SO3(SO2可以被强氧化剂所氧化)(3)SO2的特性:漂白性SO2可以与有色的有机物生成不稳定的无色加合物,受热又可以分解得到原物质,因此SO2漂白作用不持久。3、实验室制法原理:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2 +H2O 说明:此反应是应用强酸制弱酸,但由于SO2易溶于水( 140)所以 Na2SO3应选用固体,而 H2SO4宜选用较浓的溶液。装置:固 液不加热装置收集:向上排空气法检验:使品红褪色,加热又显红色除去
6、SO2:可选用酸性高锰酸钾溶液或碱液等。4、工业制法:煅烧 FeS2或燃烧硫( SO2是大气污染物之一)5、SO2用途SO2的用途:制H2SO4、漂白剂、杀菌、消毒。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页名师精编优秀教案(二) SO3的性质:1物理性质:无色、易挥发的固体(标况下),具有酸性氧化物通性,熔点16.8,沸点44.8,遇水剧烈反应生成H2SO4,同时放出大量的热;SO3溶于浓 H2SO4生成发烟硫酸,具有强氧化性2化学性质:是H2SO4的酸酐; S 元素为 +6 价,处于最高价态,只有氧化性。与水反应,放热
7、SO3+H2O=H2SO43工业上制取硫酸的原理:SSO2 SO3H2SO4(三)SO2与 CO2性质对比SO2CO2氧 化 还原反应元素化合价+4(中间价态)+4(最高正价)氧化性较弱弱反应举例H2S C 还原性较强无反应举例溴水、高锰酸钾等无复 分 解反应分类酸性氧化物酸性氧化物对应水化物酸性H2SO3 H2CO3通入澄清石灰水白色沉淀白色沉淀与 NaHCO3 溶液反应不反应特性使品红溶液褪色无(四) 常用漂白剂及漂白原理比较漂白剂作用原理应用活性炭吸附除臭、蔗糖脱色Na2O2、H2O2、HClO 、O3强氧化性石蕊、酚酞、品红、织物等SO2 与某些有色物质结合成不稳定化合物品红、织物等二
8、、环境污染及保护1、形成酸雨的成分:硫的氧化物(SO2)、氮的氧化物(NO2)。2、来源:( 1)化石燃料(煤、石油)的燃烧;(2)含硫矿石的冶炼;(3)硫酸、硝酸工厂的废气。3、酸雨的形成:SO2+H2O H2SO3 雨水H2SO3O2=H2SO4 酸雨( H2SO3、 H2SO4、 HNO3)NO2 O22H2O=4HNO3说明:正常雨水因溶解CO2 ,pH 约为 5.6,酸雨的pH 小于 5.6。4危害:( 1)使土壤酸化;(2)使水质(湖泊)酸化;(3)腐蚀建筑物、桥梁等。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页
9、名师精编优秀教案案例分析例 1 能鉴别 CO2和 SO2的试剂是()A酚酞溶液B澄清石灰水C紫色石蕊试液D氯化钡溶液和氯水混合液解析:CO2与 SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸,均可电离出氢离子,均可使紫色石蕊试剂变红。它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀,且过量后均可溶解。CO2与 SO2在还原性方面不同。SO2具有还原性可以被氯单质氧化而在水溶液中生成硫酸根离子,可与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀,而 CO2不能。答案 选:D。温馨提示: 本题主要考查CO2与 SO2性质的异同例 2检验溶液中的有关离子,实验步骤和结论均正确的是()A加入 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,证明一定含有Cl离子。B加入 H
10、NO3酸化的 Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,证明一定含有SO离子。C加入 BaCl2溶液,有白色沉淀,证明一定含有SO离子。D加入HCl后产生气体,该气体能使品红溶液褪色,加热后又变成红色,证明一定含有SO离子。解析: (A)加 AgNO3出现白色沉淀,不一定含有Cl,也可能有SO、SO等。(B)加入 HNO3酸化的 Ba(NO3)2,有白色沉淀生成此沉淀肯定为BaSO4。但不能证明原溶液中一定有 SO离子。( C)加入 BaCl2出现白色沉淀,可能含有SO、SO、Ag+等。答案 为 D。温馨提示: 本题以实验的形式主要考查SO、SO离子的相关性质,同时考查SO的还原性。例 3、二氧化
11、硫中的硫元素是+4 价,它既有氧化性,又有还原性。现有下列试剂:溴水、氢氧化钠溶液、品红溶液、硫化钠溶液、稀硫酸。(1) 要证明二氧化硫具有氧化性,应选用的试剂是_ _,看到的现象是_ ;(2) 要证明二氧化硫具有还原性,应选用的试剂是_ _,看到的现象是_ _。解析 :通过实验来理解二氧化硫中的硫元素是+4 价,它既有氧化性,又有还原性。二氧化硫遇到还原剂(硫化钠)表现氧化性;遇到氧化剂(溴水)表现还原性。答案: (1) 、;混合液中通入SO2能析出浅黄色沉淀(2) ;通入SO2后溴水褪色温馨提示: 本题主要考查了二氧化硫既有还原性又有氧化性的化学性质。例 4、在室温下,向饱和H2S 溶液中
12、缓慢通入过量SO2气体,溶液的pH随通入 SO2体积的变化曲线示意图(图2-1 )合理的是。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 11 页名师精编优秀教案图 2-1 解析: H2S 溶液显酸性,通入SO2后二者发生以下反应:2H2S+SO2=2H2O+3S ,可见随SO2的通入,溶液pH值逐渐增大,溶液呈中性后,继续通入SO2,又发生以下反应SO2+H2O H2SO3,所得溶液pH值又逐渐减小,而且比原H2S溶液 pH还要小。答案 :选 C。温馨提示: 本题主要考查了二氧化硫既有氧化性又有酸性。例 5有一瓶无色气体可能有H2S
13、、CO2、HBr 、HCl、 SO2中的一种或几种(H2S 具有还原性,与氧化剂相遇可被氧化生成硫单质),将其通入氯水,得无色透明溶液。把所得溶液分两份:一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀;另一份加入用HNO3酸化的AgNO3溶液也有白色沉淀生成。从实验可知,原气体中肯定有_;肯定没有 _;不能肯定是否有 _ 。解析: 通入氯水得透明的无色溶液,肯定没有H2S、 HBr 。若有HBr ,则反应生成Br2溶液呈现橙色,如有H2S 溶液将出现浑浊。加入酸化的BaCl2有白色沉淀,溶液中肯定有SO离子,则原气体中肯定有SO2存在。SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4。加入酸化的
14、AgNO3溶液出现白色沉淀,可以肯定溶液中有Cl,但不能因此而断定有HCl的存在,因为氯水中也有Cl。综上所述,气体中肯定含有SO2;没有 H2S、HBr ;不能确定的有CO2和 HCl 。答案 :见解析温馨提示: 主要考查几种常见气体的化学性质。重点注意SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4的反应。亲身体验同步演练学会适应1有关二氧化硫的说法中不正确的是A常温下为气体,难液化B无色、有刺激性气味、有毒C可使澄清的石灰水浑浊D既可溶于水又与水反应2属于 SO2被还原的反应是ASO2+2H2O+Cl2=4H+SO+2ClBSO2+2H2S=3S+2H2O CSO2+2OH=SO+H2O
15、DSO2+OH=HSO3. 3能够用于鉴别SO2和 CO2的溶液是A澄清石灰水B品红溶液C紫色石蕊试液D氢氧化钡溶液4下列有关SO2气体的实验现象中不正确的是A装满 SO2气体的试管倒立在滴有紫色石蕊的水槽中,进入试管的液体呈红色精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页名师精编优秀教案B将 SO2气体通入装有品红溶液的试管里,红色逐渐褪去,给试管加热无明显变化C打开盛有SO2气体的集气瓶口的玻璃片,可闻到刺激性气味D将 SO2气体通入装有溴水溶液的试管里,橙红色逐渐褪去5下列反应中,SO2表现氧化性的是A2SO2 O22
16、SO3BSO2H2OH2SO3CSO22H2O Cl2H2SO42HCl D 2H2SSO22H2O3S 6酸雨的形成主要是由于A大气中二氧化碳含量增多B汽车排出大量尾气C工业上大量燃烧含硫燃料D森林遭乱砍滥伐,破坏了生态平衡学会选择7为了除去混在CO2气体中的 SO2和 O2气,以下试剂:饱和Na2CO3溶液;饱和NaHCO3溶液;浓H2SO4;灼热铜网;碱石灰,使用顺序正确的是ABC D8下列物质的水溶液能吸收SO2气体,同时既无沉淀又无气体产生的是A氢硫酸BNaHCO3溶液CNa2SO3溶液D食盐水9将 SO2和 SO3(气)的混合物通入BaCl2溶液中,其结果是A2 种气体都被吸收,并
17、有BaSO4沉淀析出B生成 BaSO4和 BaSO32 种沉淀C 生成 BaSO3沉淀, SO3从溶液中逸出D只有 BaSO4沉淀生成, SO2通入溶液中无沉淀生成10关于二氧化硫,下列叙述正确的是淡黄色的固体;易液化;能使溴水褪色;具有氧化性和还原性;水溶液具有酸性;能使品红溶液褪色。ABCD11将等体积的硫化钠溶液与亚硫酸钠溶液混合,并加入适量硫酸, 有黄色沉淀产生。 微热,无酸性气体产生,这表明原混合溶液中Na2S与 Na2SO3的物质的量比为A.32 B.12 C.2 1 D.11 E.23 12往 X盐溶液中通入过量氯气再滴加Ba(NO3)2和稀硝酸溶液,溶液中有白色沉淀,X盐可能是
18、A. 亚硫酸钠 B.氯化钙 C.硝酸钠 D.碳酸钠13. 将足量SO2通入 KOH和 Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入SO2体积 (V) 的关系正确的是D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页名师精编优秀教案14下列物质能使品红溶液褪色的是() 干燥的 Cl2Na2O2 NaClO活性炭SO2A除外其它都可以B只有C只有D全部15据下列四个反应:(1)H2SI2=2H2IS; ( 2)H2SO32H2S=3S 3H2O; (3)2IBr2=I22Br; (4)H2SO3I2H2O=4H2I
19、SO24;确定 Br、I、H2S、H2SO3的还原性由强到弱的顺序是 ( ) A.H2SH2SO3IBrB.BrIH2SO3H2S C.H2SIBrH2SO3 D.IBrH2SH2SO3 16Na2SO3既有氧化性又有还原性。现有试剂: 溴水、Na2S 溶液、 Na2SO3溶液、 稀 H2SO4、烧碱液、氨水。(1) 要证明 Na2SO3具有还原性,应选用:现象:离子方程式:(2) 要证明 Na2SO3具有氧化性,应选用:现象:离子方程式:4(1)溴水溴水褪色SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+(2)Na2S 溶液、稀 H2SO4混合液出现浑浊SO32-+ 6H+ +2S2
20、-= 3S + 3H2O18某次采集酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得到数据如下:时间开始8 小时16 小时24 小时32 小时40 小时48 小时pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0 4.0 简答:(1)放置时,雨水样品pH 变化的主要原因。溶液中的弱酸即亚硫酸被氧化成强酸即硫酸,故溶液的pH 降低。(2)pH 变化的离子方程式。SO2+H2O +O2 = 2H+ + SO42-学会创新19为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”( 不使硫化合物进入大气) 反应的化学方程式:19.CaO+SO2CaSO3;2
21、CaSO3+O2CaSO420目前测定空气中SO2含量主要用氧化还原反应。已知 SO2气体与酸性KMnO4溶液反应时, MnO4被还原为Mn2+,SO2被氧化成SO24。为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量,甲同学设计了如下图所示的实验装置:其中:或表示密闭容器;表示气体流速管( 单位时间内通过气体的体积恒定,且无除尘和吸收气体作用) ;表示棉花;颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒;表示气体的流向。酸性 KMnO4溶液体积为200mL,浓度为0.1mol L-1。颗粒吸收剂酸性高锰酸钾溶液精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,
22、共 11 页名师精编优秀教案回答下列问题: (1)配 制200mL0.1mol L-1酸 性KMnO4溶 液 , 需 用 到 的 仪 器 按 使 用 的 先 后 顺 序 依 次有、玻璃棒、。玻璃棒的作用是。(2) 写出并配平测定SO2含量的离子方程式:(3) 若气体流速管中气体流速为acm3/min, 当 tmin 时酸性 KMnO4溶液恰好褪色,则空气中SO2的含量为 _ (g/cm3) 。(4) 实验中棉花的作用是_;若要测定空气中可吸入颗粒的含量(g/L ) , 还需要测出的数据是。(5)乙同学按照同样的方法测量空气中SO2的含量,所测得的数值总是比实际含量偏低,最可能的原因是 (假设溶
23、液配制、称量或量取及各种读数均无错误):_ 。20、 (12 分) (1)托盘天平、烧杯、200mL容量瓶、胶头滴管;搅拌和引流。(说明:每空1 分,共 5 分。顺序不对,从错误处开始不计分;搅拌和引流缺少任一个,不计分)(2)5SO2 + 2MnO4- + 2H2O 5SO42-+ 2Mn2+ + 4H+(3)at2.3(4)防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中,使测量质量不准吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量。(或将装置用编号表示回答,或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值)(5)通入气流速率过快,二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出课本实验1有两个
24、实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入 SO2气体,将带余烬的木条插入试管C 中,木条复燃。请回答下列问题:(1)第 1 小组同学认为Na2O2与 SO2反应生成Na2SO3和 O2,该反应的化学方程式是:。(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与 SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页名师精编优秀教案(3)第 2 小组同学认为Na2O2与 SO2反应除了生成Na2SO3和 O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,
25、他们设计了如下方案:上述方案是否合理?,请简要说明两点理由:,。1. (1)2Na2O2+2SO2= 2Na2SO3+O2。 (2)取第 1 小组实验产物滴入稀盐酸,收集放出的现刺激性气味气体并通入品红溶液中,观察品红溶液是否褪色来判断产物中是否含有Na2SO3。 ( 3)不合理。 B 中固体形成溶液加入氯化钡后生成的白色沉淀可能是BaSO3,它被HNO3氧化为BaSO4,使Na2SO4的结论缺少充分的证据;如果反应后的固体中还残留有过氧化钠,它溶于水后能将亚硫酸根氧化成硫酸根。2某研究性学习小组的同学对绿矾(FeSO47H2O )受热分解的情况进行探究。( 1)资料表明,在加热条件下三氧化硫
26、具有比较强的氧化性。甲同学认为,绿矾受热分解的产物是 FeO、SO3、H2O 。你支持甲同学的观点吗?(填“支持”或者“不支持”)说明你的理由:;( 2)实验是解决问题的重要手段。乙同学用如下装置通过实验来探究绿矾受热分解的产物情况(加热及夹持装置未画出):实验过程中发现:装置A 中有残留固体,装置B 中无水硫酸铜变蓝,装置C 中的 U 形管中有无色晶体出现。回答下列问题:在装置C 导管出口处还应有产生(填写产生的物质的明显的物理特征);装置 A中残留的固体是;装置 C中的 U形管中无色晶体是;乙同学为了验证绿矾受热分解的所有产物,在C 装置后连接了一个装置,并选用了合适的药品不仅达到了实验目
27、的而且还起到了一举两得的效果。请你在C 装置后的方框中画出该装置,并注明选用的药品。写出绿矾受热分解的化学方程式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页名师精编优秀教案。2(1)不支持 FeO有还原性, SO3有氧化性,受热时要发生氧化还原反应(2)在 C装置的导管出口处有刺激性气味 Fe2O3 SO32FeSO47H2OFe2O3SO2 SO3 7H2O 3、实验室中根据2SO2O22SO3196.6kJ设计如下图所示实验装置来制备SO3固体。请回答下列问题。实验前,必须进行的操作是(填操作名称,不必写具体过程)在 A
28、装置中加入Na2SO3固体的同时, 还需加几滴水,然后再滴加浓硫酸。加几滴水的作用是小试管C的作用是广口瓶D内盛的试剂是。装置 D 的三个作用是实验中当Cr2O3表面红热时,应将酒精灯移开一会儿再加热,以防温度过高,这样做的原因是装置 F 中 U 型管内收集到的物质的颜色、状态是装置 G的作用是从 G装置导出的尾气处理方法是3、 (1)检查装置的气密性(2)水与浓硫酸作用放热,有利于SO2的放出(3)缓冲、防止倒吸(答一即得1 分)品红溶液NaOH 溶液精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页名师精编优秀教案(4)浓硫
29、酸。干燥SO2和 O2 使 SO2和 O2混合均匀通过观察控制气体比例和气流速度(5)温度过高不利于SO3的生成,且影响催化剂的活性(6)无(白)色晶(固)体(7)防止水蒸气与SO3接触(8)用 NaOH 溶液吸收知识拓展1SO2和 Cl2的漂白性SO2和 Cl2虽都有漂白性,但漂白原理和现象有不同的特点。氯气的漂白原理是由于溶于水生成的次氯酸具有强氧化性,将有色物质氧化成无色物质,褪色后不能恢复到原来的颜色。而SO2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:另外, SO2能使溴水、氯水、KMnO4溶液等褪色,这是因为SO2具有还原性(而不是漂白性)。SO2与 Cl2等物质的量混合失去了漂白性(请自己写出此反应的化学方程式并配平来理解)。2下列反应对应的SO2的性质精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页