第八讲氧族元素硫及其化合物学案设计.docx
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第八讲氧族元素硫及其化合物学案设计
第八讲氧族元素
主讲人车琳
(甘肃省清水县第六中学)
高考考点
1、了解氧族元素的原子结构及其单质和化合物性质递变的关系。
2、掌握硫及其化合物的性质。
3、了解臭氧和过氧化氢的性质和用途,初步了解保护臭氧层的意义,加强环境意识,增强环境责任感和使命感。
本讲序列
一、氧族元素
【阅读议点】
包括()、()、()、()、()。
从O到Po:
非金属性__,金属性__.其中__为典型的非金属,不导电,__是半导体,__已表现出一定的金属性,能导电,__为金属.
用R表示氧族元素(除Po外),其氢化物的通式为,其中__最不稳定,通常不能由单质与跟H2直接化合制得.氢化物的水溶液(除H2O外)显__性;(除Po、O外)氧化物的通式为、,对应水化物通式为、。
思考1:
下列关于硒的叙述,不正确的是( )
A.在空气中燃烧生成SeO2,和钠反应生成Na2Se
B.H2Se有恶臭味,比H2S易分解
C.硒化氢在空气中不能燃烧
D.亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸
1.氧气
(1)O2在空气中约占________,是一种无色无味的气体,_______于水。
_________很强,容易与金属、非金属等发生反应。
(2)工业制法:
。
(3)实验室制法:
思考2:
写出能生成氧气的化学方程式(至少4条),并讨论哪些能用于实验室制氧气。
(4)化学性质:
氧气是一种强氧化剂,能氧化很多物质如:
金属、非金属、
化合物
2、臭氧:
是一种有味的色气体,比O2溶于水;
具有性,可用于;化学性质比O2_______。
在空气中高压放电就能产生O3,其化学方程式为________________________。
常温下能缓慢分解变为,在高温或有催化剂时分解更快;空气中微量的O3能刺激中枢神经,使人精神振奋,但含量超过10-5%时就会产生危害,而在条件下O2就会转变为O3,如打雷、以及高压电机、复印机工作时,所以这些地方要注意;地球上空的臭氧层以,从而保护地球上的生物。
臭氧层能吸收来自太阳的大部分紫外线,防止人类和生物被其侵蚀而产生皮肤癌等疾病。
______________等气体是破坏臭氧层的的罪魁祸首。
3、H2O2的性质:
(1)氧化性,例:
(2)还原性,例:
(3)特性:
4、硫及其化合物
硫磺:
(1)存在:
有态如火山喷口附近及地壳的岩层里,也有态如硫化物和硫酸盐中。
(2)物理性质:
___色晶体,俗称,溶于水,溶于酒精,溶于CS2。
用硫粉吸收散落的汞(水银):
(3)化学性质:
与金属:
如Na+S—______________;Al+S________________________;Fe+S—___________________;Cu+S—______________________________;
*Hg+S—_______________________________________。
思考3:
某学生在做铜丝在硫蒸气中燃烧实验时,先将铜丝用砂纸磨光,在酒精灯上预热后迅速插入试管内靠近熔化的硫的液面上方,结果未见铜丝燃烧.实验失败的可能原因是①_________________,②_________________.
(2)与非金属反应:
S+H2—_______________、S+O2—______________。
(3)与某些化合物反应:
S+H2SO4(浓)—;
S+NaOH—。
思考4:
洗涤内壁附有硫的试管,可使用。
【知识点拨】
1、试举例双氧水在日常生活中有哪些应用?
2、制取氧气有哪些途径和方法?
3、温泉水为何能治疗一些皮肤病?
4、火药是中国的四大发明之一,你知道火药是怎么配制的?
5、在我们学过的元素中哪些元素具有同素异形体单质?
它们间的相互转化是氧化还原反应吗?
6、试总结氧气能与那些物质反应?
请写出反应式。
(要求在10个以上)
7、试总结硫单质、双氧水能与那些物质反应?
请写出反应式。
(要求各在10个以上)
[问题讨论]
1.人们非常重视高层大气中的臭氧含量,其主要的原因是()
A、臭氧有毒性B、有漂白性
C、能减少空气中氧气的含量D、能吸收紫外线
2.下列关于氧族元素的叙述中,正确的是()
A.都能生成+6价的化合物B.都能与金属直接化合
C.原子的最外电子层都有6个电子D.都能生成稳定的氢化物
3.下列物质中,属于同素异形体的是()
A.O2和O3B.CO和CO2
C.12C和14CD.金刚石和石墨
4.氧、硫、硒、碲最外电子层上都有______个电子。
若用R代表氧族元素,其最高价氧化物的化学式为______,最高价氧化物对应的水化物的化学式为______,气态氢化物的化学式为______,其氢化物的稳定性顺序为__________________。
8.(2007年高考海南化学卷,氧族)下列实验现象的描述错误的是()
(A)氢气在氯气中燃烧生成绿色烟雾
(B)红热的铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体颗粒
(C)点燃的硫在氧气中剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰
(D)钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体
二、二氧化硫
【阅读议点】
1.物理性质:
色,具有气味,密度比空气,易液化,溶于水(1:
).
2.化学性质:
①是一种酸性氧化物,是的酸酐(亚硫酐),具有酸性氧化物的通性,
,________(“能”或“不能”)用碱石灰干燥。
如:
SO2+H2O—、SO2+CaO—、SO2+NaOH—SO2+NaHCO3—
②弱氧化性:
如:
;
1强还原性:
SO2还能被KMnO4、HNO3、Fe3+等多种氧化剂氧化,________(“能”或“不能”)用浓硫酸干燥
2如:
SO2+Cl2+H2O—______________________________;
SO2+Fe3+—____________________;SO2+H2O2—_________________SO2+MnO4-+—;
注意:
+4价的S都具有很强的还原性,如:
H2SO3+O2—_____;Na2SO3+O—;
SO32-+Cl2+H2O—SO32-+Fe3++H2—;
漂白性:
注意:
A:
SO2的漂白原理与HClO、活性炭不同;
B:
SO2的漂白是可逆的而且是有选择性的。
小结——漂白原理的比较
类型
物质
特点
氧化型
HClO
强氧化性,彻底,不可逆
加合性
SO2
加成反应,可逆,不彻底,不能漂白酸碱指示剂
吸附型
活性炭
较大表面积,吸附有色物质
3、亚硫酸及其性质
是一种弱酸,酸性大于碳酸和醋酸,具备酸的通性。
由于硫元素的化合价是+4,所以既有还原性,又有弱氧化性。
还原性:
能被O2、Cl2、Br2、I2等氧化剂氧化
2H2SO3+O2=2H2SO4(酸雨的酸性增强)
弱氧化性:
H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O
【知识点拨】
讨论1:
请根据下列现象,说明SO2在反应中表现出的性质
溶液
溶质化学式或名称
SO2的表现出的性质
反应方程式
使橙色溶液褪色
溴水
使紫色溶液褪色
KMnO4
使蓝色溶液褪色
碘+淀粉
使紫色溶液变红色
石蕊试液
使红色溶液褪色
品红
使浅黄绿色溶液褪色
氯水
使黄色溶液变成浅绿色
Fe3+
使无色溶液变浑浊,再通入SO2又溶解
Ca(OH)2
使无色溶液变黄色浑浊
H2S
讨论2:
设计实验鉴别SO2、CO2(两者的比较)
讨论3:
将一定量的SO2混合通入BaCl2溶液中,有没有沉淀产生?
若有是什么沉淀;若没有沉淀,采取什么措施才能产生沉淀?
讨论4:
1、将SO2通到显红色的酚酞试液中,发现红色消失,主要是因为SO2()
A、有漂白性B、有还原性
C、有氧化性D、溶于水后显酸性
2、SO2和Cl2分别通入石蕊试液中,现象有何不同?
讨论5:
在我们学过的物质中,哪些具有漂白作用?
SO2的漂白原理与其它物质比较有什么不同?
讨论6:
把SO2和CI2分别通入石蕊试液中现象有什么不同?
讨论7:
SO2和KMnO4、HNO3、Fe3+、Mg能否反应?
如能反应,请写出化学反应方程式?
【问题讨论】
思考:
亚硫酸钠中+4价的硫,既有氧化性又有还原性。
现有下列试剂:
A.溴水、B.氨水、C.硫化钠溶液、D.亚硫酸钠溶液、E.稀硫酸、F.氢氧化钠溶液。
(1)要证明亚硫酸钠具有氧化性,应选用的试剂有:
现象:
;
(2)要证明亚硫酸钠具有还原性,应选用的试剂有:
现象:
;
【针对检测】
1、除去SO2中混有的SO3气体,可选用的试剂()
(A)石灰水(B)浓H2SO4
(C)饱和NaHSO3溶液(D)KMnO4溶液
2、下列物质能使品红溶液褪色的是()
①干燥的Cl2②Na2O2③NaClO④活性炭⑤SO2
(A)除①外其它都可以(B)只有①②③(C)只有①④⑤(D)全部
3、下列气体能做喷泉实验的有()
(A)N2(B)HCl(C)He(D)SO2
4、有一混合气体可能由H2S、SO2、CO2和H2中的几种组成。
此混后气通入硫酸铜溶液后产生黑色沉淀,另取混合气通入澄清石灰水;生成白色沉淀,则此混合气一定含有,一定不含,可能含有。
(提示:
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4)
5、你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是()
(A)少用煤作燃料(B)把工厂烟囱造高
(C)燃料脱硫(D)在已酸化的土壤中加生石灰
6、某次采集酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH值,得如下数据:
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
回答:
(1)放置时,雨水样品pH变化的主要原因是:
(2)PH变化的离子方程式是。
煤中含有硫,如果在煤中加入适量氧化钙,则在煤的燃烧过程中可减少逸入空气中的SO2,解释原因并完成反应方程式。
用碳酸钙代替氧化钙,能否达到上述类似效果?
为什么?
三、三氧化硫
1、物理性质
无色易挥发的晶体,熔点为16.8℃,沸点为44.8℃。
2、化学性质
SO3具有酸性氧化物的通性、较强的氧化性。
SO3与水的反应:
能强烈吸水,在空气中发“烟”,放出大量热。
SO3+H2O→H2SO4
SO3与碱的反应:
SO3+2NaOH→Na2SO4+H2O
SO3与碱性氧化物的反应:
SO3+BaO→BaSO4
SO3与还原性物质反应:
2HI+SO3→I2+SO2+H2O
四、硫酸
【阅读议点】
1.物理性质:
__色___的__状液体,沸点338℃,是一种__沸点__挥发性的酸.
2.化学性质:
浓H2SO4除具有酸的通性外,还具有性、性、性等三大特性。
如:
可用作干燥剂,体现了其性,该过程属于变化;可以使有机物炭化,体现了其性,该过程属于变化;可以和Cu、C等反应,体现了其性。
SO3是______的酸酐。
SO3_____色、易挥发的(标况下)固体,具有______________的通性,熔点16.8℃,沸点44.8℃,遇水剧烈反应生成硫酸,同时放出大量的热;
【知识点拨】
1、浓硫酸和稀硫酸的组成是否相同?
如何稀释浓硫酸?
并比较它们的性质异同。
2、在中学化学实验中,经常要用到浓硫酸,请总结浓硫酸在反应中所体现的性质和作用?
3、浓硫酸和硝酸比较,谁的氧化性更强?
试设计实验证明。
4、做实验不慎,将浓硫酸倒在手上,怎样应急处理?
【问题讨论】
思考1:
下列气体中,不能用浓H2SO4干燥的有_____.
①H2②H2S③O2④CO2⑤NH3⑥SO2⑦HCl⑧HBr⑨HI
⑩Cl2
思考2:
完成下列反应方程式,注明反应条件:
Cu+H2SO4(浓)— ;
Fe+H2SO4(浓)—;
FeO+H2SO4(浓)— ;
C+H2SO4(浓)—。
思考3:
指出H2SO4在下列变化中表现出的性质或所起的作用
①浓H2SO4能与C、S等非金属反应_________;
②蘸有浓H2SO4的纸片或火柴梗会变黑________;
③浓H2SO4与NaCl反应制取HCl气体________;
④浓H2SO4置露于空气中质量会增加_________;
⑤将锌粒投入稀H2SO4中有气泡冒出_________;
⑥铝与热的浓H2SO4反应_________.
⑦敞口放置的浓硫酸质量增重。
浓硫酸作。
⑧铝、铁容器在常温下可来盛装浓硫酸。
浓硫酸作。
⑨浓硫酸可使蔗糖、木屑变黑;浓硫酸作。
⑩浓硫酸可使胆矾晶体变白。
浓硫酸作。
(11)浓硫酸可用来干燥氢气、氧气等一些气体。
浓硫酸作。
(12)浓硫酸与铜共热制取二氧化硫气体。
浓硫酸作
【针对检测】
1、将x%的硫酸与3x%的硫酸等体积混合,混合液的溶质的质量分数()
A、等于2x%B、大于2x%C、小于2x%D、等于4x%
2、浓硫酸可用铁制的槽运输是因为()
A、常温下铁与硫酸不反应B、浓硫酸能使铁的表面生成氧化物保护膜
C、浓H2SO4电离出H+很少D、密闭容器中无空气
3、下列碳酸盐中不能顺利与硫酸反应的是()
A、Na2CO3B、CaCO3C、(NH4)2CO3D、MgCO3
4、将蓝色的胆矾晶体放入浓硫酸中的现象是()
A、胆矾溶液变成蓝色溶液B、有铜生成
C、蓝色胆矾晶体的颜色变成白色D、有刺激性气味的气体产生
5、足量的锌与下列溶液反应,在标况下产生H2体积最大的是()
A、500ml0.2mol/L的盐酸溶液B、100ml3mol/L的盐酸溶液
C、200ml18.4mol/L的硫酸溶液D、300ml1mol/L的硫酸溶液
6、有甲、乙、丙3瓶等体积物质的量浓度的稀硫酸。
若将甲用水稀释,在乙中加入少量氯化钡溶液,丙不变。
然后用等浓度的NaOH溶液去中和,至完全反应时,所需NaOH溶液的体积是()
A、丙〉乙〉甲B、甲=丙〉乙C、乙〉丙〉甲D、甲=乙=丙
7.能用浓H2SO4干燥的气体是()
A.NH3B.H2C.H2SD.SO2
8、工业上制硫酸铜时,不直接用铜与浓硫酸反应,而是先将铜屑在空气中加热使之氧化,再跟硫酸反应而制得,这样做的好处
9、某稀酸B和盐A反应,放出能使品红溶液褪色的气体C,C和过量碱作用可生成A,气体C可氧化D,D溶于水生成B。
则A是B是C是D是。
有关的化学方程式
10、在溶液中可能含有下列离子的一种或数种:
SO42-、SO32-、CO32-、Cl-、OH-。
(1)当溶液中有大量H+存在时,则溶液中不可能有较多量的________________等离子。
(2)当溶液中有大量Ba2+存在时,则溶液中不可能有较多量的________等离子。
(3)当溶液中存在大量___和____离子时,则溶液中不可能较多存在较多量的上述所有阴离子。
11、在50ml,18mol/L的浓硫酸中,加入足量的铜片,并加热,被还原的硫酸的物质的量为()
A、等于0.45molB、小于0.45mol
C、等于0.9molD、大于0.45mol小于0.9mol
12、某研究性小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,设计了如图所示装置进行有关实验:
实验中他们取6.4g铜片与12mL18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中有铜剩余。
(1)写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:
(2)该小组认为还应有一定量的硫酸剩余。
请说明铜片未完全溶解并仍有一定量余酸的原因:
。
(3)为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,可选用下列药品中的 (填写字母编号)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.Na2CO3溶液
13.根据下图回答问题
⑴上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。
答:
_____________________________________________________
⑵写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式:
___________________________
⑶如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:
D中加入的试剂是_____________作用是_______________
B中加入的试剂是_____________作用是_______________
C中加入的试剂是_____________作用是除尽________气体
A中加入的试剂是___________________作用是_________
⑷实验时,C中应观察到的现象是____________________________
【知识点拨】
怎样检验SO42—?
待检液+盐酸(无沉淀)+BaCl2溶液——→白色↓
思考1:
三位学生设计了下述三个方案,并都认为,如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证试液中有SO42—。
BaCl2溶液 足量稀HCl
方案甲:
试液————→白色沉淀————→沉淀不溶解
足量稀HCl BaCl2溶液
方案乙:
试液—————→无沉淀————→白色沉淀
足量稀HNO3 Ba(NO3)2溶液
方案丙:
试液—————→无沉淀——————→白色沉淀
试评价上述各种方案是否严密,并分别说明理由:
思考2.有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:
取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,在加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。
对此实验下属结论正确的是( )
A.Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4
C.加硝酸后的不溶沉淀一定是BaSO4
D.此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化
【针对检测】
1.下列反应中,硫元素被还原的是()
A.
B.
C.
D.
2、检验某未知溶液中是否含有SO42-的下列操作中,最合理的是
A.加入硝酸酸化了的硝酸钡溶液 B.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液
C.加入盐酸酸化了的氯化钡溶液 D.先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液
3、下列过程中,最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是
A.Fe(NO3)2溶液
白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C.无色溶液
白色沉淀
D.无色溶液加入BaCl2溶液无沉淀
白色沉淀
4、在BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍澄清;若将BaCl2溶液分盛两支试管,一支加入硝酸,另一支加入烧碱溶液,然后再通入SO2气体,结果两支试管中都有白色沉淀。
由此得出下列结论合理的是
A.氯化钡有两性
B.两支试管的沉淀均是亚硫酸钡
C.SO2有还原性和酸性
D.升高pH使SO2水溶液中SO32—浓度增大
5、在氯化钡溶液中分别加入下列物质:
①AgNO3 ②亚硫酸溶液 ③Na2SO4 ④Na2SO3可能观察到溶液浑浊的是
A.只有②④ B.只有③④ C.只有①③④ D.①②③④
6.下列物质在空气中因氧化而变质的是()
A.Na2SO3B.KMnO4C.NaOHD.浓硫酸
7.(2007年高考广东理基,硫酸)某溶液中可能含有SO42-、CO32-、Cl-。
为了检验其中是否含有SO42-,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是()
(A)H2SO4(B)HCl(C)NaOH(D)NaNO3
8.(2007年高考理综天津卷,14分,硫酸、反应热)黄铁矿主要成分是FeS2。
某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000g样品在空气中充分燃烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。
已知:
SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)________________。
(2)若燃烧6gFeS2产生的SO2全部转化为SO3气体时放出9.83kJ热量,产生的SO3与水全部化合生成H2SO4,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4的热化学方程式____________________________________________。
(3)煅烧10t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况)为_________L,制得98%的硫酸质量为________t,SO2全部转化为H2SO4时放出的热量是___________kJ。
9、物质的转化关系如下图所示(有的反应可能在水溶液中进行)。
其中A为化合物,甲可由两种单质直接化合得到,乙为金属单质,G为酸,乙在G的浓溶液中发生钝化。
(1)若A为黄色固体,C能使品红试液褪色,D的水溶液中加入HNO3酸化的AgNO3溶液有白色沉淀生成。
则
①工业上反应I在______________中进行,反应Ⅲ在_______ (均填设备名称)中进行。
②由两种单质直接化合得到甲的反应条件是_______或_______。
③反应I的化学方程式是___________________________________。
(2)若甲为淡黄色固体,D、F的溶液均呈碱性,用两根玻璃棒分别蘸取A、G的浓溶液并使它们接近,
有大量白烟生成。
则①甲的电子式是 _____________________ 。
②D的溶液与乙反应的离子方程式是____________________________。
③若1.7gA与O2反应生成气态的B和C时放出22.67kJ热量,写出该反应的热化学方程式:
___________________________________
五、硫化氢
1、物理性质
硫化氢是一种无颜色、有臭鸡蛋气味的剧毒气体。
密度比空气大,可溶于水(1:
2.6)。
2、化学性质
强还原性:
由于硫化氢中的硫元素处在最低价,所以具有很强的还原性。
H2S能被SO2、O2、Cl2、Fe3+等氧化
与O2的反应:
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- 第八讲 氧族元素硫及其化合物学案设计 第八 元素 及其 化合物 设计