二氧化硫與三氧化硫

關(guān)于二氧化硫與三氧化硫第2頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第4頁,共57頁，2024年2月25日，星期天20世紀(jì)50年代的北歐，每逢植物生長旺盛之時(shí)，湖泊里魚蝦死亡，稻田里禾苗枯萎。初時(shí)人們以為年成不好，過了今年會(huì)有明年。繼而人們又以為病蟲為害，但噴灑藥物仍然無濟(jì)于事。人們驚呆了，難道上帝要處罰美麗的斯堪的納維亞半島嗎？這種異常的自然現(xiàn)象引起了科學(xué)家們的注意，他們認(rèn)為問題出自水。經(jīng)過對(duì)湖塘水的化驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)其酸度比飽和二氧化碳水溶液的pH(5.5～5.6)還要高。這樣高的酸度的水是從哪里來的呢？第5頁,共57頁，2024年2月25日，星期天經(jīng)過對(duì)瑞典、挪威等國的雨雪的檢測(cè)分析，其pH不是正常的7，而是3～4。青蛙、魚蝦最適宜水域的pH是6.8～7.8，青草、稻禾生長的pH是6～7。這樣高的酸度，水生生物焉有不死之理！植物不萎才怪呢？酸雨是怎樣形成的？真的是禍水從“天”而降嗎？酸雨中的酸性物質(zhì)是什么呢？它們是怎樣形成的呢？第6頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第7頁,共57頁，2024年2月25日，星期天●梳理導(dǎo)引1．自然界中硫元素以________和________形式存在。其中，硫化物和硫酸鹽有：硫鐵礦(________)、黃銅礦(________)、石膏(________)和芒硝(________)等(填化學(xué)式)。硫的物理性質(zhì)____________________________；硫燃燒的化學(xué)方程式__________________________。第8頁,共57頁，2024年2月25日，星期天2．SO2的物理性質(zhì)______________________________________。SO2通入品紅溶液中，溶液________，說明SO2具有________性；該作用的原理是_______________，SO2是________氧化物(填“酸性”或“堿性”“兩性”)，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。SO3是________氧化物(填“酸性”或“堿性”“兩性”)，寫出其與CaO、Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________、________________。用化學(xué)方程式表示工業(yè)生產(chǎn)硫酸的原理___________________。第9頁,共57頁，2024年2月25日，星期天參考答案：1．游離態(tài)化合態(tài)FeS2

CuFeS2

CaSO4·2H2O

Na2SO4·10H2O硫是一種黃色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳S＋O2SO2第10頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第11頁,共57頁，2024年2月25日，星期天提示：可逆反應(yīng)即在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，用“

”表示。二者之間不是可逆反應(yīng)，因其反應(yīng)的條件不同。第12頁,共57頁，2024年2月25日，星期天2．為什么硫在空氣或純O2中燃燒的產(chǎn)物不是SO3?提示：由于二氧化硫氣體難被氧氣氧化，無催化劑時(shí)該反應(yīng)幾乎不能發(fā)生，所以硫在空氣或氧氣中燃燒，氧化產(chǎn)物是二氧化硫而不是三氧化硫。3．將SO2通入到溴水和酸性KMnO4溶液中都褪色，是利用SO2的漂白性嗎？為什么提示：不是。利用的是SO2的還原性，將溴水和酸性KMnO4溶液還原成無色物質(zhì)。第13頁,共57頁，2024年2月25日，星期天4．Cl2和SO2都能使品紅溶液褪色，但將等物質(zhì)的量混合的Cl2和SO2的混合氣體通入品紅溶液中卻沒有褪色，請(qǐng)你給出合理的解釋。提示：因Cl2和SO2在水溶液中發(fā)生反應(yīng)：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，生成沒有漂白性的H2SO4和HCl，故品紅溶液不能褪色。第14頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共57頁，2024年2月25日，星期天●細(xì)品教材1．硫(俗稱硫黃)第16頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第17頁,共57頁，2024年2月25日，星期天2．二氧化硫的物理性質(zhì)(1)色、態(tài)、味：通常是無色，有刺激性氣味的氣體。(2)密度：比空氣的密度大(由相對(duì)分子質(zhì)量與空氣平均相對(duì)分子質(zhì)量29比較得出)。(3)溶解度：常溫常壓下，1L水大約能溶解40LSO2氣體。(4)熔、沸點(diǎn)：熔點(diǎn)－76℃，沸點(diǎn)－10℃，容易液化。(5)毒性：SO2有毒，是主要的大氣污染物，能直接危害人體健康，引起呼吸道疾??；SO2濃度達(dá)到一定量時(shí)，會(huì)使人中毒致死，對(duì)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為酸雨。溫馨提示：易液化的常見氣體：SO2、Cl2等。第18頁,共57頁，2024年2月25日，星期天[實(shí)驗(yàn)]將盛有SO2氣體的試管倒立于水槽中，觀察試管內(nèi)液面的變化，并用pH試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性。[現(xiàn)象]試管內(nèi)液面上升，用pH試紙測(cè)定，溶液顯酸性，操作過程中聞到有刺激性氣味。[結(jié)論]

SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，H2SO3為中強(qiáng)酸，不穩(wěn)定，易分解生成SO2和H2O第19頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共57頁，2024年2月25日，星期天(2)SO2是酸性氧化物，能與堿性氧化物、堿、某些鹽反應(yīng)。如：CaO＋SO2===CaSO3，Na2O＋SO2===Na2SO3SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O或SO2＋NaOH===NaHSO3SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3第21頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共57頁，2024年2月25日，星期天SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2(3)SO2中S元素顯＋4價(jià)，從氧化還原反應(yīng)的角度分析，既有氧化性，又有還原性①SO2的氧化性SO2的氧化性比較弱，只能氧化還原性強(qiáng)的物質(zhì)，如H2S、S2－等。第23頁,共57頁，2024年2月25日，星期天SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O②SO2的還原性SO2的還原性比較強(qiáng)，能被O2、氯水、溴水、碘水、KMnO4溶液等氧化。第24頁,共57頁，2024年2月25日，星期天溫馨提示：SO2、H2SO3、亞硫酸鹽均具有還原性，能被O2、Cl2、I2、KMnO4等物質(zhì)氧化。如：2H2SO3＋O2===2H2SO4；2Na2SO3＋O2===2Na2SO4(4)SO2的漂白性SO2有漂白性，能使品紅溶液褪色，能漂白紙漿、絲、毛、草制品等。SO2的漂白原理與Na2O2、H2O2、O3、HClO不同，SO2是與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，這些無色物質(zhì)容易分解而恢復(fù)原色；而Na2O2、H2O2、O3、HClO的漂白性是由于它們的強(qiáng)氧化性，且漂白后顏色不再恢復(fù)：第25頁,共57頁，2024年2月25日，星期天第26頁,共57頁，2024年2月25日，星期天溫馨提示：①二氧化硫不能使酚酞試液變色。②二氧化硫不能漂白酸堿指示劑。能氧化酸堿指示劑而使指示劑褪色的常見物質(zhì)主要有Cl2(HClO)、濃HNO3及Na2O2，它們會(huì)使酸堿指示劑溶液先顯色后褪色。第27頁,共57頁，2024年2月25日，星期天4．SO2的檢驗(yàn)(1)只含有SO2氣體時(shí)的檢驗(yàn)：把無色氣體通入品紅溶液，品紅溶液褪色，或者把無色有刺激性氣味氣體通入澄清石灰水產(chǎn)生白色沉淀，都能說明SO2氣體。(2)含有CO2和SO2的混合氣體時(shí)：混合氣體→品紅溶液→酸性高錳酸鉀溶液→品紅溶液→澄清的石灰水。第28頁,共57頁，2024年2月25日，星期天現(xiàn)象和結(jié)論：品紅溶液褪色說明有SO2氣體，通過高錳酸鉀溶液時(shí)高錳酸鉀溶液顏色變淺，再通過品紅溶液時(shí)品紅溶液顏色不變，說明SO2氣體已經(jīng)被完全除去，最后通過澄清石灰水變渾濁說明有CO2氣體存在。第29頁,共57頁，2024年2月25日，星期天5．SO2與CO2的鑒別方法(1)用品紅溶液：使品紅溶液褪色的是SO2，不能使品紅溶液褪色的是CO2；(2)用氫硫酸溶液：出現(xiàn)淡黃色混濁的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2；(3)用酸性KMnO4溶液：KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2；(4)用溴水：能使溴水褪色的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2；(5)用FeCl3溶液：能使FeCl3溶液的黃色變?yōu)闇\綠色的是SO2，無明顯現(xiàn)象的是CO2。第30頁,共57頁，2024年2月25日，星期天6．常用來鑒別和分離SO2與CO2的裝置上述裝置中各部分的作用：A：檢驗(yàn)SO2的存在；B：除去SO2氣體；C：檢驗(yàn)SO2氣體是否除去，并進(jìn)一步吸收SO2；D：檢驗(yàn)CO2氣體并吸收。第31頁,共57頁，2024年2月25日，星期天●典例精析【例1】如下圖所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶體，并吸入少量的濃硫酸來制取SO2(以不接觸紙條為準(zhǔn))。則下列有關(guān)說法正確的是(

)第32頁,共57頁，2024年2月25日，星期天A．藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色B．沾有KMnO4溶液的濾紙褪色，證明了SO2的漂白性C．品紅試紙褪色，證明了SO2的漂白性D．沾有酚酞和NaOH溶液的濾紙褪色，證明了SO2的漂白性第33頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【解析】

SO2溶于水生成H2SO3，能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅，但不能褪色；SO2使沾有KMnO4溶液的濾紙褪色，是因?yàn)榕cKMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，體現(xiàn)了SO2的還原性；SO2使沾有酚酞和NaOH溶液的濾紙褪色，是因?yàn)榕cNaOH溶液發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，體現(xiàn)了SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)?！敬鸢浮?/p>

C【點(diǎn)拔】

SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)；具有氧化性和還原性；具有漂白性。但褪色的反應(yīng)不一定是SO2的漂白性。第34頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【例2】某學(xué)生課外活動(dòng)小組利用右圖所示裝置分別做如下實(shí)驗(yàn)：在試管中注入某無色溶液，加熱試管，氣球膨脹且溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復(fù)無色，則此溶液可能是______________________溶液；加熱時(shí)溶液由無色變?yōu)榧t色的原因______________________________________第35頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【答案】溶有SO2的品紅SO2氣體逸出，品紅溶液恢復(fù)紅色第36頁,共57頁，2024年2月25日，星期天

如圖是一套檢驗(yàn)氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。根據(jù)要求回答下列問題。第37頁,共57頁，2024年2月25日，星期天ABCDX氯氣二氧化硫二氧化碳氯化氫YNa2SO3溶液飽和NaHCO3Na2SO3溶液飽和NaHSO3第38頁,共57頁，2024年2月25日，星期天(1)向裝置中緩緩?fù)ㄈ肷倭繗怏wX，若關(guān)閉活塞K，則品紅溶液褪色。據(jù)此判斷氣體X和洗氣瓶內(nèi)的溶液Y可能的組合是________。(2)若打開活塞K品紅溶液褪色，同時(shí)澄清石灰水變渾濁，則判斷氣體X和洗氣瓶內(nèi)液體Y可能的組合是________?！窘馕觥?/p>

品紅溶液褪色時(shí)可以是和SO2化合生成無色物質(zhì)，也可以被Cl2溶于水后生成的HClO所氧化而漂白。第39頁,共57頁，2024年2月25日，星期天(1)當(dāng)關(guān)閉K時(shí)，氣體X必須經(jīng)過洗氣瓶，A中Cl2被Na2SO3溶液吸收發(fā)生反應(yīng)Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl，不能使品紅溶液褪色；B中SO2溶于水生成H2SO3，再和NaHCO3反應(yīng)生成CO2，但不能使品紅溶液褪色；C中CO2經(jīng)過NaHCO3不反應(yīng)，同時(shí)CO2也不能使品紅溶液褪色；D中HCl和NaHSO3發(fā)生如下反應(yīng)：HCl＋NaHSO3===NaCl＋H2O＋SO2↑，產(chǎn)生的SO2通入品紅溶液中，褪色。第40頁,共57頁，2024年2月25日，星期天(2)當(dāng)打開K時(shí)，氣體X不通過洗氣瓶直接進(jìn)入品紅溶液中，Cl2、SO2均可使品紅溶液褪色，但Cl2不能使澄清的石灰水變渾濁，SO2能使澄清的石灰水變渾濁?！敬鸢浮?/p>

(1)D

(2)B第41頁,共57頁，2024年2月25日，星期天Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品紅溶液褪色。若將等物質(zhì)的量的Cl2、SO2混合后再通入品紅與BaCl2的混合溶液中，能觀察到的現(xiàn)象是(

)①溶液很快褪色②溶液不褪色③出現(xiàn)沉淀④不出現(xiàn)沉淀A．①②

B．①③

C．②③

D．②④第42頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【解析】

雖然Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有強(qiáng)的氧化性，而SO2具有還原性，若同時(shí)使用，它們將發(fā)生下列反應(yīng)：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。這樣，二者等物質(zhì)的量混合，會(huì)完全喪失漂白作用，溶液不會(huì)褪色，而生成的H2SO4則和BaCl2反應(yīng)生成不溶于水和酸的白色沉沉BaSO4。本題易忽視二者間的反應(yīng)，誤認(rèn)為兩者混合后，漂白效果會(huì)更好，溶液很快褪色，且溶液不出現(xiàn)白色沉淀?！敬鸢浮?/p>

C第43頁,共57頁，2024年2月25日，星期天●細(xì)品教材1．物理性質(zhì)常溫常壓下，SO3是一種無色固體，熔點(diǎn)(16.8℃)、沸點(diǎn)(44.8℃)較低。第44頁,共57頁，2024年2月25日，星期天2．化學(xué)性質(zhì)三氧化硫是一種酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。如：SO3＋H2O===H2SO4；SO3＋CaO===CaSO4；SO3＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋H2O第45頁,共57頁，2024年2月25日，星期天●典例精析【例3】下列對(duì)SO2和SO3的敘述正確的是(

)A．通常條件下，都是無色氣體，都易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是強(qiáng)酸C．都可使品紅溶液褪色，加熱時(shí)紅色又能再現(xiàn)D．都能跟堿溶液反應(yīng)【解析】

在通常條件下，SO3是無色固體，SO2溶于水得到的是中強(qiáng)酸。SO2能使品紅溶液褪色，加熱時(shí)紅色恢復(fù)，SO3則不能。但SO2和SO3都是酸性氧化物，都能跟堿反應(yīng)，故選D?！敬鸢浮?/p>

D第46頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【例4】將32g三氧化硫溶于68g水中，所得溶液物質(zhì)的量濃度應(yīng)是(

)A．等于4mol·L－1

B．大于4mol·L－1C．小于4mol·L－1 D．無法判斷【解析】

32g三氧化硫的物質(zhì)的量為32g÷80g·mol－1＝0.4mol,32g三氧化硫溶于68g水中，所得硫酸溶液的質(zhì)量為100g，由于硫酸溶液的密度大于1g·cm－3，所以，該硫酸溶液的體積小于100cm3即小于0.1L，因此，所得硫酸溶液物質(zhì)的量濃度應(yīng)大于4mol·L－1。第47頁,共57頁，2024年2月25日，星期天也可以通過反應(yīng)計(jì)算求出，由SO3＋H2O===H2SO4可知，m(H2SO4)＝39.2g，w(H2SO4)＝39.2%，由于硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量可以分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度表示，則ρ×V×39.2%＝m(H2SO4)＝c×V/1000×98，c＝4ρmol·L－1。而ρ＞1，所以，c＞4mol·L－1【答案】

B第48頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【點(diǎn)拔】

(1)SO3溶于水后，得到硫酸溶液，溶液的溶質(zhì)是H2SO4；(2)硫酸溶液的密度比水的密度(1g·cm－3)大；(3)在ρ×V×39.2%＝m(H2SO4)＝c×V/1000×98中，V的單位不同。第49頁,共57頁，2024年2月25日，星期天

NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述不正確的是(

)A．132g硫酸銨中含有氮原子數(shù)目為2NAB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LSO3中所含分子數(shù)目為0.5NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2LH2S氣體含有電子數(shù)目為9NAD．在鐵與氯氣的反應(yīng)中，1molFe失去電子數(shù)目為3NA第50頁,共57頁，2024年2月25日，星期天【解析】

硫酸銨的摩爾