2020-2021学年第2节 硫的转化导学案

这是一份2020-2021学年第2节 硫的转化导学案，共14页。学案主要包含了自然界中的硫，认识硫单质，二氧化硫的性质与用途等内容，欢迎下载使用。
自然界中的硫　二氧化硫的性质学 习 任 务1．了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程，并能通过实验探究了解不同价态含硫物质的相互转化，增强科学探究与创新意识。2．能从物质类别和化合价的角度认识硫、二氧化硫的性质，认识其在生产中的应用和对环境的影响，并能设计实验进行验证，分析、解释有关的实验现象，培养证据推理和模型认知能力。一、自然界中的硫1．自然界中不同价态硫元素之间的转化(1)硫的存在①自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里。②化合态的硫存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体(H2S、SO2、SO3)中等。(2)自然界中不同价态硫元素间的转化(3)硫及其化合物的“价—类”二维图(如图所示)　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，(1)硫元素在自然界中既有游离态又有化合态(　　)(2)过程⑤可在土壤的缺氧区实现(　　)(3)若生物体有机硫中硫元素为－2价，则过程③中SO发生的是还原反应(　　) [答案]　(1)√　(2)√　(3)√二、认识硫单质1．物理性质俗称颜色状态熔、沸点硬度溶解性水酒精CS2硫黄黄色或淡黄色固体都不高很脆不溶微溶易溶2．同素异形体(1)定义：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。(2)几种元素的同素异形体：硫单质俗称硫黄，常见的同素异形体有正交硫、单斜硫；氧元素有O2、O3；碳元素有金刚石、石墨等。3．化学性质(1)实验探究： 实验操作实验现象实验一把研细的硫粉和铁粉按一定比例混合均匀，在石棉网上堆成“FeS”的形状，用灼热的玻璃棒触及一端混合物一端红热，直到整个混合物红热，结成黑色块状“FeS”实验二取少量硫粉放入燃烧匙中，在酒精灯火焰上加热至硫粉熔化并燃烧后，迅速伸入盛满氧气的集气瓶(底部有少量水)中发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成一种有刺激性气味的气体(2)实验结论：4．用途主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造火药、烟花爆竹等。　判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)由相同元素组成的结构不同的物质就是同素异形体 (　　)(2)要洗涤试管壁上附着的硫单质，不能用水洗，可以用酒精洗涤 (　　)(3)硫单质和铁粉反应需要加热，说明硫和铁的反应为吸热反应 (　　)(4)硫和铁、铜在加热条件下分别生成Fe2S3和CuS (　　)(5)单质硫在纯氧中燃烧，其氧化产物为SO3 (　　)[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×三、二氧化硫的性质与用途1．实验探究实验操作实验现象试管中液面上升溶液颜色变红色溶液红色褪去结论SO2易溶于水SO2的水溶液呈酸性SO2与碱反应实验操作实验现象溶液紫红色褪去溶液浅黄绿色褪去振荡后红色褪去加热后又复原结论SO2具有还原性SO2具有还原性SO2具有漂白性2．二氧化硫的性质(1)物理性质颜色状态气味密度溶解性毒性无色气体刺激性气味比空气大易溶于水有毒(2)化学性质3．用途制硫酸、漂白剂、食品添加剂。4．可逆反应在相同条件下，能同时向正、反两个方向进行的反应称为可逆反应。可逆反应的化学方程式用“”代替“===”。　葡萄酒是以葡萄为原料酿造的一种果酒。其营养丰富，保健作用明显。有人认为，葡萄酒是最健康最卫生的饮料之一。它有调整新陈代谢的功能，促进血液循环，防止胆固醇增加。如图是某品牌葡萄酒及说明书，我们可以看到“食品添加剂：二氧化硫”。葡萄酒中为什么要添加二氧化硫？[提示]　二氧化硫有显著的杀菌作用；二氧化硫有显著的抗氧化作用。只要有氧气，二氧化硫会优先与其反应，因此保护了葡萄汁中新鲜的果香和鲜亮的色素。二氧化硫创造了酸性环境，其溶于水生成的溶液呈酸性，帮助植物细胞溶解，促进其中的色素、风味物质和多酚成分进入果汁中。SO2和CO2性质的比较某化学兴趣小组为了探究常温下某未知气体的成分，将该气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清。由此该小组同学对气体的成分进行进一步的探究，该小组同学按如图所示连接装置，将气体从a端通入。通过以上实验，该小组同学观察到以下实验现象：①A中品红溶液褪色；②C中品红溶液不褪色；③D中澄清石灰水变浑浊。[问题1]　A中品红溶液的作用是什么？[提示]　检验二氧化硫。[问题2]　D中澄清石灰水的作用是什么？[提示]　检验CO2是否存在。[问题3]　根据上述现象，该小组同学认为该气体的成分是什么？[提示]　气体中含有CO2和SO2。SO2和CO2性质的比较  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能溶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氧化性SO2＋2H2S===3S↓＋2H2OCO2＋C2CO还原性2SO2＋O2 2SO3，二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1CO2、SO2的鉴别①利用SO2的刺激性气味，用闻气味鉴别。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、溴水或FeCl3溶液等鉴别。注意不能用澄清石灰水鉴别CO2和SO2。2除去CO2中SO2的方法①利用SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。②利用H2SO3的酸性比H2CO3强，用饱和碳酸氢钠溶液除去。【例题】　下列实验中能出现沉淀现象的是(　　)A．CO2和SO2气体同时通入BaCl2溶液中B．SO2气体通入BaCl2溶液中C．SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中D．过量SO2气体和少量NH3同时通入BaCl2溶液中C　[CO2和SO2气体同时通入BaCl2溶液中，不发生反应，没有沉淀生成，选项A错误；SO2气体通入BaCl2溶液中，不发生反应，没有沉淀生成，选项B错误；SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，发生氧化还原反应生成硫酸钡白色沉淀，选项C正确；过量SO2气体和少量NH3同时通入BaCl2溶液中，反应生成亚硫酸酸式盐，不会生成沉淀，选项D错误。]【变式旁通】　(1)A项如改为Cl2和SO2气体同时通入BaCl2溶液中，是否出现沉淀？(2)D项如改为少量SO2气体和过量NH3同时通入BaCl2溶液中，是否出现沉淀？[提示]　(1)会出现沉淀，因为Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，H2SO4 和BaCl2反应有沉淀生成。(2)会出现沉淀，因为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，(NH4)2SO3和BaCl2反应有沉淀生成。1．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%的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．紫色石蕊溶液先变红后褪色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A　[二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，紫色石蕊溶液变红色不褪色，选项A错误；因为二氧化硫有漂白性，所以品红溶液褪色，选项B正确；因二氧化硫具有还原性，能与溴水发生反应：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，所以溴水褪色，故选项C正确；因二氧化硫能与NaOH反应生成亚硫酸钠和水，溶液碱性减弱，所以溶液红色变浅，故D正确。]2．SO2和CO2在化学性质上既有相同点也有不同点。下列溶液不能用于鉴别SO2和CO2气体的是(　　)①BaCl2溶液　②H2S溶液　③澄清石灰水　④酸化的Ba(NO3)2溶液　⑤品红溶液　⑥Na2SiO3溶液　⑦酸性KMnO4溶液　⑧紫色石蕊溶液A．①③⑥⑧　 B．①③④⑥C．②③⑥⑧   D．①④⑥⑧A　[①SO2和CO2与BaCl2溶液都不反应，不能用于鉴别SO2和CO2气体。②H2S溶液与SO2反应产生黄色沉淀，H2S溶液与CO2不反应，可以鉴别。③SO2和CO2通入澄清石灰水都产生白色沉淀，不能用于鉴别SO2和CO2气体。④酸化的Ba(NO3)2溶液与SO2反应产生白色沉淀，与CO2不反应，可以鉴别。⑤SO2能使品红溶液褪色，而CO2不能，可以鉴别。⑥Na2SiO3溶液与SO2、CO2反应都产生白色沉淀，不能用于鉴别SO2和CO2气体。⑦酸性KMnO4溶液中通入SO2会褪色，通入CO2无明显现象，可以鉴别。⑧SO2、CO2通入紫色石蕊溶液都变红色，不能鉴别。  因此不能鉴别SO2和CO2的是①③⑥⑧。]各类漂白剂的漂白原理图1　　　　　　图21．若只将SO2气体通入图1装置中，有什么现象？并解释原因。[提示]　品红溶液褪色。SO2与品红反应产生无色物质。2．若将(1)中所得溶液用图2装置加热，有什么现象？这说明了什么？[提示]　溶液由无色变为红色。这说明品红与SO2反应的产物不稳定，受热易分解。3．图1中只通入气体A，且A为Cl2，有什么现象？加热后有什么现象？[提示]　品红溶液褪色；加热后溶液颜色无变化。4．若气体A为Cl2、SO2按体积比为1∶1形成的混合气体，通入图1装置后，漂白效果是否更好？并解释说明。[提示]　无漂白效果。SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，使两者均失去漂白效果。　漂白剂漂白原理及比较1．漂白原理分类类型原理特点举例适用对象氧化型漂白剂本身是强氧化剂，可将有色物质氧化，使有色物质失去原有的颜色不可逆HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等主要适用于漂白纺织品加合型漂白剂与有机色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SO2或H2SO3常用于漂白纸张、纺织品等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吸附色素、一些有毒气体或微粒2．SO2和Cl2漂白原理的比较虽然SO2具有漂白性，但SO2与许多物质反应并不是SO2的漂白性。如SO2能使滴有酚酞溶液的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物，可与碱性物质发生反应；SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是其还原性的体现。1．能证明SO2具有漂白性的是(　　)A．酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失B．滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失C．品红溶液中通入SO2气体后红色消失D．溴水中通入SO2气体后橙色消失C　[能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色，体现了SO2的还原性，B项中体现了SO2具有酸性氧化物的通性。]2．下列加入的物质使有色溶液褪色体现的性质相同的是(　　)①SO2使品红溶液褪色　②Cl2使品红溶液褪色③Na2O2加入含酚酞的水溶液中，先变红后褪色④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色A．①②  B．②④  C．②③  D．①④C　[①SO2使品红溶液褪色，是二氧化硫与有色物质结合生成不稳定的无色物质，不是氧化还原反应；②Cl2使品红溶液褪色，是因为氯气和水反应生成了次氯酸，次氯酸具有强氧化性；③Na2O2加入含酚酞的水溶液中，先变红后褪色，是因为过氧化钠与水反应生成NaOH，NaOH使酚酞变红，但Na2O2的强氧化性又导致溶液褪色；④SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，是利用SO2的还原性；故有色溶液褪色原理相同的是②③。]3．(双选)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、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，原理不完全相同D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好BC　[SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使石蕊溶液褪色，所以A项错误；能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2，所以B项正确；SO2漂白是与有色物质化合生成无色物质，活性炭漂白是吸附色素，而漂白粉和过氧化钠漂白是因为它们有强氧化性，因此这些漂白剂的漂白原理不完全相同，所以C项正确；SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力，所以D项错误。]1．下列说法不正确的是(　　)A．硫元素具有正交硫、单斜硫等多种同素异形体B．硫具有杀菌消毒的作用，可用于制作药皂C．硫在足量的氧气中充分燃烧生成SO3D．可以用CS2洗涤试管中残留的硫C　[单斜硫与正交硫均为硫元素的同素异形体，A项正确；硫有氧化性，具有杀菌消毒作用，可以用于制作药皂，B项正确；硫在足量的O2中充分燃烧只能生成SO2，C项错误；硫易溶于CS2，D项正确。]2．下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是(　　)①CuS　②FeS　③Al2S3　④Fe2S3　⑤Cu2S　⑥FeCl2　⑦H2S　⑧FeCl3A．②③⑤⑦⑧   B．①④⑥⑦C．①②③⑦⑧   D．②③⑤⑥⑦⑧A　[能由单质化合生成的化合物有②FeS，③Al2S3，⑤Cu2S，⑦H2S，⑧FeCl3，A项符合题意。]3．下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是(　　)①活性炭　②氯水　③二氧化硫　④臭氧　⑤过氧化钠　⑥过氧化氢A．①②④⑥   B．①②③⑤C．②④⑤⑥   D．③④⑤⑥C　[物质的漂白性主要有三种原理：一是由于该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是由于物质与有机色质结合成不稳定的无色化合物，如SO2；三是由于物质具有很大的表面积，具有很强的吸附色素的能力，如活性炭。]4．下列关于SO2的叙述正确的是(　　)A．SO2是无色、无味、有毒的气体B．SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO4C．SO2能使紫色的酸性KMnO4溶液褪色D．SO2有毒，不能用作食品添加剂C　[SO2有刺激性气味，A错；SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3，B错；控制SO2的量，可用作食品添加剂，D错。]5．向盛有下列溶液的试管中分别通入SO2气体：①紫色石蕊溶液；②NaOH溶液(滴有酚酞溶液)；③品红溶液；④溴水。请回答下列问题：(1)试管①中的现象是________________，发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________。(2)试管②中的现象是________________，发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________，若继续通入过量的SO2，则发生反应的化学方程式为________________。(3)试管③中的现象是________________，若将吸收SO2的品红溶液加热，现象是________________。(4)试管④中的现象是________________________________。(5)上述实验中，SO2表现出酸性氧化物性质的是________(填序号，下同)，SO2表现出漂白性的是________，SO2表现出还原性的是________。[解析]　(1)SO2与H2O反应生成H2SO3，能使紫色石蕊溶液变红。(2)向NaOH溶液中通入少量SO2可生成Na2SO3，SO2过量后生成NaHSO3。(3)SO2使品红溶液褪色表现的是其漂白性。(4)SO2具有还原性，能使溴水褪色。[答案]　(1)紫色石蕊溶液变红　SO2＋H2OH2SO3　(2)溶液褪色　SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O　Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3　(3)品红溶液褪色　溶液恢复红色　(4)溴水褪色　(5)①②　③　④