1、第二课时 不同价态硫元素之间的转化1.掌握SO2的物理性质和化学性质，理解SO2既有氧化性又有还原性的原因。2.掌握浓硫酸的性质，认识浓硫酸的氧化性。3.了解酸雨的形成，危害及其防治。温 故硫的不同价态硫元素有多种化合物，硫元素的化合价又多变，不同价态硫的转化关系可表示为：。根据S元素的化合价，可知2价硫为最低价，应只有还原性，6价硫为最高价，应只有氧化性，处于中间价态的0价以及4价硫它们既有还原性又有氧化性，在化学反应中究竟作氧化剂还是还原剂要根据与它反应的另一种物质的氧化、还原能力决定。【练一练】下列各组物质都不能用单质间的化合反应生成的是()ASO2、Cu2S BNa2S、FeSCFe2
2、S3、SO3DSO2、H2S解析：题目中的SO2、Cu2S、Na2S、FeS、H2S均可通过化合反应而得到；Fe2S3、SO3则不能通过单质间的化合反应而得到，因Fe与S化合只能得到FeS，S和氧气化合只能得到SO2。答案：C知 新酸雨的防治防治酸雨，关键是要控制SO2的排放量：1开发新能源，减少含硫燃料的使用。2将燃煤进行脱硫和固硫处理。3减少汽车尾气的排放量；将工业尾气及时处理。【试一试】“酸雨”的形成主要是由于()A森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡B工业上大量燃烧含硫燃料C大气中二氧化碳的含量增多D汽车排出大量尾气解析：空气中硫的氧化物和氮氧化物随雨水降下就成为酸雨。酸雨的形成主要是由于空
3、气中SO2和NOx的增多，在我国主要是SO2的增多。空气中SO2的主要来源是：化石燃料(煤和石油产品)的燃烧；含硫矿石的冶炼；硫酸、磷肥、纸浆厂的工业废气。由于汽车燃用的汽油、柴油等都经过了脱硫处理，所以形成酸雨的主要原因是：工业上大量燃烧含硫燃料。答案：B一、实验室里研究不同价态硫元素间的转化1硫的化合价主要有。2当处于最高价态价时，含有这种价态硫元素的物质只具有；互动探究二氧化硫2、0、4、66氧化性3当处于中间价态价时，含有这种价态硫元素的物质既具有，又具有。4当处于最低价态价时，含有这种价态硫元素的物质，只具有。0或4氧化性还原性2还原性二、二氧化硫的性质1物理性质：颜色：，气味：，毒
4、性：，溶解性：。2化学性质(1)SO2是氧化物，具有酸性氧化物的通性与H2O反应：SO2H2H2SO3；与碱反应：SO22NaOH=Na2SO3H2O。无色刺激性有毒易溶于水酸性(2)氧化性与H2S反应：SO22H2S=3S2H2O。(3)还原性与O2反应：2SO2O2催化剂2SO3。(4)漂白性SO2能与有色物质结合生成一种不稳定的无色化合物，加热时会恢复原来的颜色。三、SO2的实验室制法实验室常用Na2SO3和浓H2SO4的反应制取SO2。反应的化学方程式：Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。探究1：联系CO2的性质，分析SO2和CO2在性质上存在怎样的相似和差异？SO
5、2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(140)能溶(11)与水的反应SO2H22SO3 CO2H2OH2CO3SO2气体通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解 CO2气体通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解 化学性质与碱及相应盐的反应能发生上述类似反应的碱还有NaOH、Ba(OH)2等氧化性SO22H2S=3S2H2O CO2C=2CO还原性2SO2O2 催化剂2SO3二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无化学性质漂白性有，不稳定无对环境的影响形成酸雨引起温室效应下列溶液中，不能区别 SO2 和
6、CO2 气体的是()石灰水 H2S 溶液 KMnO4 溶液 溴水 酸化的Ba(NO3)2 溶液 品红溶液ABCD解析：SO2 和 CO2 都能使澄清石灰水变浑浊，若继续通入气体，沉淀也都能溶解消失；SO2 具有还原性，能够使 KMnO4 溶液、溴水退色，也能被酸化的 Ba(NO3)2溶液中所含有的 HNO3(H、NO3)氧化为 H2SO4，从而产生 BaSO4 沉淀，CO2 不具有还原性；SO2 能与 H2S 发生氧化还原反应生成 S 沉淀，CO2 不能；SO2 具有漂白性，能使品红溶液退色，CO2 不具有漂白性。答案：C能证明 SO2 有漂白性的是()A酸性 KMnO4 溶液中通入 SO2
7、后，紫色消失B显红色的酚酞溶液通入 SO2 后，红色消失C品红溶液通入 SO2 后，红色消失D氯气通入 SO2 后，黄绿色消失解析：SO2 的漂白原理是与有色物质结合生成无色物质，由于SO2 有还原性，也易被有色强氧化剂氧化而使有色氧化剂退色。酸性 KMnO4 溶液和氯水退色，均是因为与 SO2 发生了氧化还原反应生成了无色物质；B 中酚酞显红色是因为溶液呈碱性，而退色是因为 SO2 溶于水生成了 H2SO3 显酸性中和了其中的碱而使其退色；只有 C 是因为 SO2 的漂白性使品红退色。答案：C探究 2：SO2 与酸雨的形成有什么样的关系？酸雨的危害有哪些？怎样防治酸雨？1酸雨酸雨一般指 pH
8、 小于 5.6 的雨、雪或其他形式的大气降水。形成酸雨的主要物质是二氧化硫和氮的氧化物。酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的，它们占总酸度的 92%以上，其余为一些弱酸。我国的酸雨主要是硫酸型酸雨。2SO2 的来源空气中的 SO2 主要来自化石燃料的燃烧。3形成酸雨时发生的主要反应2SO2O2 粉尘等催化 2SO3 SO3H2O=H2SO4，SO2H22SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。4酸雨的危害酸雨给人类带来种种灾害，严重威胁着生态环境。酸雨会使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；酸雨浸渍土壤，会使土壤变的贫瘠；长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡，酸雨对人体健康也有直接影响。5酸雨的防治
9、方法(1)从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制；(2)改变能源结构开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。刚采集某雨水样品时测得 pH 为 4.82，放在烧杯中经 2 h 后，再次测得 pH 为 4.68。以下叙述正确的是()A雨水样品酸度逐渐减小B雨水样品酸度没有变化C雨水样品继续吸收空气中的 CO2D雨水样品中的 H2SO3 逐渐被空气中的氧气氧化成 H2SO4解析：SO2 溶于水生成 H2SO3(中强酸)，而 H2SO3 能被空气中的氧气氧化生成强酸 H2SO4，因而 pH 减小，方程式为：SO2H2H2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。此题可用排除法。雨水样品
10、酸度会逐渐增大，H2SO3 氧化为 H2SO4 后 pH 减小，酸度增大。故 A、B 错；pH 小于 5.6 的雨水称为酸雨，正常雨水 pH 为 5.6，是由于溶解了 CO2 的缘故，故 C 项错。答案：D我国城市中的大气污染物主要是()ACO2、Cl2、N2、酸雨BSO2、NO2、CO、烟尘CNH3、CO2、CO、雾DHCl、SO2、N2、粉尘解析：根据我国工业发展情况来看，目前大气污染物主要是SO2、NO2、CO、烟尘。答案：B1浓硫酸(1)强氧化性与金属 Cu 的反应化学方程式：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。使铁、铝钝化常温下，浓硫酸能使铁、铝表面生成一层而钝化。因此
11、，冷的浓硫酸可以用容器储存。与非金属 C 的反应化学方程式：C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O。浓硫酸致密的氧化物薄膜铁质或铝质(2)吸水性：浓 H2SO4 有强烈的吸水性，常用作。(3)脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按比例脱出生成 H2O。干燥剂212石膏石膏是一种结晶水合物，化学式为。(1)化学性质将石膏加热，会转化为熟石膏，发生反应的方程式为：2CaSO42H2O=1501702CaSO4H2O2H2O石膏能够使蛋白质聚沉。(2)用途制作各种模型、石膏绷带，制作豆腐。CaSO42H2O3硫酸钡性质稳定，溶于水，溶于酸，不能被 X 射线透过，在医疗上常用做钡餐透视。难难探究
12、 3：怎样理解浓硫酸的特性？如何正确检验硫酸根离子？一、浓 H2SO4 的特性1吸水性：浓 H2SO4 中硫酸分子跟水分子强烈结合(现成的水分子)，生成一系列的硫酸水合物 H2SO4nH2O(n：14)，这些水合物很稳定，所以 H2SO4 结合水稀释时放出大量热。在化学实验中常用盛有浓 H2SO4 的洗气瓶干燥某些气体。如：H2、CO、SO2、HCl、Cl2 等。浓 H2SO4 是常用的干燥剂。2脱水性：浓 H2SO4 的脱水作用一般适用于有机物，这些有机物本身没有水但有 H、O 元素，浓 H2SO4 能把有机物中的 H、O 元素按 H2O 的组成比(HO21)脱出来，使这些有机物发生化学变化
13、生成黑色的炭。3强氧化性：(1)指硫酸具有强的夺电子能力，它是由6 价的硫引起的，其还原产物一般为 SO2。(2)浓 H2SO4 的强氧化性往往要在加热时才能体现出来。(3)浓 H2SO4 可氧化除 Pt、Au 以外的金属，在这类反应中，浓H2SO4 表现强氧化性和酸性。如：(4)与非金属反应：非金属通常被氧化成最高价的氧化物(或对应酸)，在该类反应中浓 H2SO4 只表现氧化性。(5)钝化：常温下，浓硫酸可将 Fe、Al 氧化并在其表面形成致密、坚固的氧化物薄膜，阻止内部金属继续跟 H2SO4 起反应，这种现象叫金属的钝化，利用该性质可用铁或铝制的容器贮存浓 H2SO4。二、硫酸根离子的检验
14、1杂质离子的干扰(1)Ag干扰盐酸酸化能防止 Ag干扰，因为 AgCl=AgCl。(2)CO23、SO23、PO34 干扰因为 BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2 也是白色沉淀，与 BaSO4 白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中(如 BaCO32H=H2OCO2Ba2)。因此检验 SO24 时，必须用酸酸化(一般用盐酸而不能用 HNO3 酸化)。2钡盐的选择所用钡盐不能是 Ba(NO3)2 溶液，一般用 BaCl2 溶液，因为在酸性条件下，SO23、HSO3、SO2 等会被溶液中的 NO3 氧化为SO24，从而得出错误的结论。3正确操作被检液加足量盐酸酸化 无现象 滴加BaCl2溶
15、液 有无白色沉淀(判断有无 SO24)下列对浓硫酸的叙述正确的是()A常温下浓硫酸与铁、铝不反应，所以常用铁质、铝质容器盛放浓硫酸B浓硫酸具有吸水性，能使蔗糖炭化C浓硫酸和铜片加热反应既表现出酸性，又表现出氧化性D浓硫酸与亚硫酸钠反应制取 SO2 时，浓硫酸表现出强氧化性解析：常温下浓硫酸与铁、铝接触，能使金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，发生了化学反应；浓硫酸从蔗糖中夺取与水分子组成相当的氢和氧，使蔗糖炭化，体现了浓硫酸的脱水性，而不是吸水性；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应的方程式为 Cu2H2 S6O4(浓)=CuSO4 S4O22H2O，反应中浓硫酸为氧化剂，铜为还原剂，氧化剂与还原剂
16、的物质的量之比为 11，因反应的 2 mol 浓硫酸中，1 mol 做氧化剂，还有1 mol 起酸的作用；实验室中是用浓硫酸与固体亚硫酸钠反应来制取二氧化硫的：在反应物中硫元素处于相邻价态，根据氧化还原反应规律知，它们之间是不可能发生氧化还原反应的，应为复分解反应，其原理是：用难挥发性的酸制取易挥发性的酸，强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫酸体现的是难挥发性和强酸性。答案：C下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是()A常温下都能与铁发生反应，放出气体B加热时都能与铜发生反应C都能作为气体干燥剂D硫元素的化合价都是6解析：常温下浓硫酸能使铁钝化。稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应。而且稀硫酸没有吸水性，
17、不能作干燥剂。无论是在浓硫酸还是在稀硫酸中，硫元素的化合价均为6。答案：D创新探究浓硫酸的性质和二氧化硫的检验【典例】用如图所示装置证明浓硫酸的强氧化性，并检验产物的性质。请回答：(1)写出装置中的化学方程式为_。(2)装置中的现象为_，此实验证明 SO2 是_性气体。(3)装置中的现象为_，反应的化学方程式为_。(4)装置中的现象为_，反应的离子方程式为_。(5)装置中的现象为_，该现象证明 SO2 有_性。(6)装置中 NaOH 溶液的作用是_，反应的化学方程式为_。解析：Cu 和浓硫酸在加热条件下反应生成 SO2 气体，SO2 是H2SO3 的酸酐，能与水化合生成 H2SO3。SO2 具
18、有氧化性，能与 H2S 反应生成 S。SO2 也具有还原性，能被氯水氧化。SO2能与品红结合生成无色不稳定的物质，从而使品红溶液退色。SO2 气体有毒，会污染空气，不能直接排入空气中，应该用NaOH 溶液吸收。答案：(1)Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O(2)紫色石蕊试液变成红色 酸(3)产生淡黄色沉淀 2H2SSO2=3S2H2O(4)氯水的黄绿色退去 SO2Cl22H2O=4H2ClSO24(5)品红溶液退色 漂白(6)吸收多余的 SO2，防止 SO2 污染空气 SO22NaOH=Na2SO3H2O【拓展】(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下的反应方程式为_。(2)已知酸性 K
19、MnO4 溶液可以吸收 SO2，试用图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。编号装置这些装置的连接顺序(接产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号)_。(3)实验时可观察到装置中 A 瓶的溶液退色，C 瓶的溶液不退色。A 瓶溶液的作用是_，B 瓶溶液的作用是_，C 瓶溶液的作用是_。(4)装置中所加的固体药品是_，可验证的产物是_，确定装置在整套装置中位置的理由是_。(5)装置中所盛的溶液是_，可验证的产物是_。解析：浓硫酸有氧化性，木炭粉有还原性，两者相互反应，得到的三种气态产物是 SO2、CO2 和 H2O。实验的目的是将三种气态产物一一验证出来。由题中所给的各种装置可知：
20、是反应发生器；中有品红溶液，用来验证 SO2；装置中装有某种溶液，显然可用来验证 CO2；是反应管，可装无水硫酸铜来验证水蒸气。由于中装的都是水溶液，气流经过后一定会带出水蒸气，所以必须先用验证产物中的水蒸气，然后再验证 SO2 和 CO2；由于 SO2 和 CO2 都能使澄清石灰水变浑浊，因此从出来的气体必须先经过验证和除去 SO2 后再进入，由此得出正确的连接顺序应当是。答案：(1)C2H2SO4(浓)=2SO2CO22H2O(2)(3)验证产物中是否有 SO2 将 SO2 全部氧化吸收 验证产物中 SO2 已被 B 瓶溶液全部吸收(4)无水硫酸铜 水蒸气 由于产物气流通过、时会带出水蒸气，所以必须在之前(5)澄清石灰水 CO2