【课件】硫及其化合物++课件高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

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1、第五章第五章 化工生产中的重要非金属材料化工生产中的重要非金属材料第一节第一节 硫及其化合物硫及其化合物1、硫酸的工业、硫酸的工业制制法法接触法制硫酸工业接触法制硫酸工业流程图流程图二、硫酸二、硫酸1、硫酸的工业、硫酸的工业制法制法三步骤三步骤三原料三原料三反应三反应三设备三设备SO2的制的制取、取、净化、干燥净化、干燥SO2的的催化氧化催化氧化SO3的吸收的吸收和和H2SO4的的生成生成黄铁矿黄铁矿或硫黄或硫黄空气空气98.3%的的浓硫酸浓硫酸SO3+H2OH2SO42SO2+O22SO3V2O54005004FeS2+11O2=4Fe2O3+8SO2(或或S+O2=SO2)点燃点燃点燃点燃

2、沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔注意：注意：用用98.3%的浓硫酸吸收的浓硫酸吸收SO3以制得发烟硫酸以制得发烟硫酸，可以可以避免形成酸雾，并能提高吸收避免形成酸雾，并能提高吸收效率效率。二、硫酸二、硫酸2、硫酸的物理性质：、硫酸的物理性质：纯硫酸纯硫酸是无色、黏稠的油状液体，是无色、黏稠的油状液体，沸点高、沸点高、难挥发难挥发。常用的浓硫酸中。常用的浓硫酸中H2SO4的的质量分质量分数为数为98.3%，密度为密度为1.84gcm 3。3、硫酸的化学性质：、硫酸的化学性质：硫硫酸酸是是二二元元强强酸酸，稀稀硫硫酸酸具具有有酸酸的的通通性性，能能与与酸酸碱碱指指示示剂剂、活活泼泼金金属属、碱

3、碱、碱碱性性氧氧化化物物及及某些盐反应。某些盐反应。4、浓硫酸的特性：、浓硫酸的特性：吸水性、脱水性和强氧化性吸水性、脱水性和强氧化性二、硫酸二、硫酸(1)浓硫酸的浓硫酸的吸水性吸水性：浓浓硫酸可以将气体、液体或固体中硫酸可以将气体、液体或固体中的的游离态游离态水水或或结合结合态态H2O“夺走夺走”的性质的性质。4、浓硫酸的特性、浓硫酸的特性实验实验1：在：在点滴板中放点滴板中放入少量胆矾，再加入入少量胆矾，再加入少量浓硫酸少量浓硫酸现象：现象：蓝色胆矾蓝色胆矾(CuSO45H2O)晶体晶体转化为转化为白色的无水白色的无水硫酸铜硫酸铜(CuSO4)粉末粉末。结论结论：浓硫酸可以浓硫酸可以夺走夺

4、走结晶结晶水合物中的结合水合物中的结合态态H2O应用：应用：用于用于干燥干燥酸性酸性或中性的或中性的非还原性非还原性气体气体CuSO45H2O=CuSO4+5H2O浓硫酸浓硫酸二、硫酸二、硫酸浓硫酸浓硫酸浓浓H3PO4P2O5无无水水CaCl2碱石灰碱石灰状态状态特性特性不不能干能干燥的燥的气体气体可可干燥干燥的的气体气体液态液态液态液态固固态态固固态态固固态态(洗气瓶洗气瓶)(洗气瓶洗气瓶)(干燥管干燥管)(干燥管干燥管)(干燥管干燥管)酸性酸性强氧化性强氧化性酸性酸性中中性性碱碱性性碱性碱性气体气体NH3还原性气体还原性气体H2S、HI碱性碱性气体气体(NH3)NH3酸性气体酸性气体CO2

5、、SO2HCl中性、中性、酸性酸性、非非还原性气体还原性气体中性、中性、酸性气体酸性气体 多数多数气体气体中性中性、碱性碱性气体气体特例：特例：SO2小结小结：中学阶段常见的干燥剂中学阶段常见的干燥剂(2)浓硫酸浓硫酸的的脱脱水性水性：4、浓硫酸的特性、浓硫酸的特性将将有机物中的氢有机物中的氢元素和元素和氧元素按水氧元素按水的组成比脱去的组成比脱去。实验实验2：向向盛盛有干燥有干燥的蔗糖固体的烧杯的蔗糖固体的烧杯中浓中浓硫酸，边加边硫酸，边加边搅拌搅拌。二、硫酸二、硫酸现象现象:烧杯烧杯外壁外壁发烫发烫，白色白色的蔗糖固体变成的蔗糖固体变成黑色黑色粘稠物粘稠物，后后逐渐膨胀形成海绵状黑色固体逐

6、渐膨胀形成海绵状黑色固体，能闻到能闻到刺激性刺激性的的气味气味C12H22O1112C11H2O浓硫酸浓硫酸CH2SO4(浓浓)=CO22SO22H2O二、硫酸二、硫酸(3)浓硫酸浓硫酸的的强氧化强氧化性性4、浓硫酸的特性、浓硫酸的特性酸的氧化性：酸的氧化性：氧氧化性化性酸：酸：由由酸酸分分子子中中的的正正价价中中心心原原子子体体现现出出来来，如如浓浓硫硫酸酸，与与金金属属单单质质或或非非金金属属单单质质反反应应时时，6价价的的S被被还原为还原为SO2。是是酸酸的的通通性性，由由H的的体体现现出出来来，表表现现为为与与金属反应时金属反应时H被还原为被还原为H2。常见的强氧化性酸常见的强氧化性酸

7、：(无无H2)浓硝酸浓硝酸NO2；稀硝酸；稀硝酸NO；次氯酸；次氯酸Cl 二、硫酸二、硫酸(3)浓硫酸浓硫酸的的强氧化强氧化性性与金属单质的反应与金属单质的反应)常温下与铁、铝接触，金属表面会生成一层致密的氧常温下与铁、铝接触，金属表面会生成一层致密的氧化膜而钝化；但化膜而钝化；但加热加热时，铁、铝仍可以与浓硫酸时，铁、铝仍可以与浓硫酸反应反应。2Fe+6H2SO4(浓浓)=2Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O)加热条件下大多数金属加热条件下大多数金属(除除Au、Pt外外)可被浓硫酸氧化可被浓硫酸氧化二、硫酸二、硫酸实验实验5 3：浓浓硫酸与铜的反应硫酸与铜的反应Cu2H2SO4(浓浓)=

8、CuSO4SO22H2O对此反应的几点说明：对此反应的几点说明：1、对于该反应、对于该反应不加热不加热，反应不能进行；，反应不能进行；2、随着随着反应的进行，浓硫酸会因生成的反应的进行，浓硫酸会因生成的H2O而被而被稀释稀释，当当稀释稀释到一定到一定程度程度时反应则时反应则停止停止；3、浓硫酸在反应中体现了、浓硫酸在反应中体现了氧化性氧化性和和酸性酸性。二、硫酸二、硫酸(3)浓硫酸浓硫酸的的强氧化强氧化性性与非金属单质的反应：与非金属单质的反应：CH2SO4(浓浓)=CO22SO22H2OS2H2SO4(浓浓)=3SO22H2O(浓浓硫酸在反应硫酸在反应中中仅仅体现体现氧化性氧化性)思考：思考

9、：如何检验碳如何检验碳与浓硫酸反应的与浓硫酸反应的产物？产物？思路：思路：先检验先检验H2O，后检验，后检验SO2、最后检验、最后检验CO2与还原性物质的反应：与还原性物质的反应：H2SH2SO4(浓浓)SSO22H2O二、硫酸二、硫酸注意注意：酸性酸性KMnO4溶液溶液可兼可兼起除起除SO2、并、并检验检验SO2是否除是否除尽尽的作用的作用，理论上理论上只要只要酸性酸性KMnO4溶液溶液的紫红色不完全褪的紫红色不完全褪去去，则则可证明可证明SO2被除被除尽尽。图图中虚线框中中虚线框中的溶液的溶液可可省略省略。二、硫酸二、硫酸1、硫酸根离子的硫酸根离子的检验方法检验方法(1)原理：原理：Ba2

10、SO42 BaSO4(白色白色)(2)试剂：试剂：沉淀剂：沉淀剂：BaCl2溶液溶液抗干扰剂：抗干扰剂：稀盐酸稀盐酸(排除排除CO32、SO32、Ag干扰干扰)(3)操作方法：操作方法：待待测测液液加足量加足量稀稀盐酸盐酸酸化酸化无无明显明显现象现象滴加滴加BaCl2溶液溶液有白色沉淀有白色沉淀(有有SO42)无白色沉淀无白色沉淀(无无SO42)三、硫酸根离子的检验三、硫酸根离子的检验粗盐水粗盐水要保留的离子要保留的离子杂质离子杂质离子Na+、ClMg2+SO42Ca2+选选择择能能使使杂杂质质转转化化为为气气体体或或沉沉淀淀的的物物质质作作为为除除杂杂试试剂剂(不不影影响响要保留的离子，且应

11、适当要保留的离子，且应适当过量过量)NaOHBaCl2Na2CO3除杂质除杂质Ca2+，并，并除去引入的除去引入的Ba2+除除去去因因除除杂杂试试剂剂过过量量而引入的新杂质离子而引入的新杂质离子除去引入的除去引入的CO32、OH稀盐酸稀盐酸综综合合考考虑虑，确确定定试试剂剂添添加顺序和实验操作步骤加顺序和实验操作步骤先加先加BaCl2，再加，再加Na2CO3；先过滤，再加稀盐酸。先过滤，再加稀盐酸。除去粗盐中的杂质：除去粗盐中的杂质：可溶性硫酸盐、可溶性硫酸盐、MgCl2、CaCl2练练、海海盐盐经经溶溶解解、过过滤滤后后仍仍含含有有Ca2+、Mg2+、SO42等等可可溶溶性性杂杂质质，为为得

12、得到到纯纯净净的的NaCl，可可向向漏漏液液中中依依次次加加入入过过量的下列溶液，其中不合理的是量的下列溶液，其中不合理的是()A.BaCl2NaOHNa2CO3过滤过滤稀盐酸稀盐酸蒸发结晶蒸发结晶B.Ba(OH)2Na2CO3过滤过滤稀盐酸稀盐酸蒸发结晶蒸发结晶C.Na2CO3NaOHBaCl2过滤过滤稀盐酸稀盐酸蒸发结晶蒸发结晶D.BaCl2Na2CO3NaOH过滤过滤稀盐酸稀盐酸蒸发结晶蒸发结晶C三、硫酸根离子的检验三、硫酸根离子的检验1、自然界中硫的存在与转化自然界中硫的存在与转化(1)硫硫的存在的存在：自然界自然界中中硫的分布很广硫的分布很广，既能以既能以游离态游离态形式存在，又能以

13、形式存在，又能以化合态化合态形式存在。形式存在。游离态：游离态：火山口附近火山口附近或或地壳岩层地壳岩层里里化合态：化合态：主要以主要以硫化物硫化物和和硫酸盐硫酸盐的形式存在的形式存在黄铁矿黄铁矿黄铜矿黄铜矿硫硫化化物物FeS2CuFeS2芒硝芒硝 石膏石膏矿矿 重晶石重晶石硫硫酸酸盐盐Na2SO410H2OCaSO42H2OBaSO4四、不同价态含硫物质的转化四、不同价态含硫物质的转化(1)硫硫的存在：的存在：自然界自然界中中硫的分布很广，硫的分布很广，既能以既能以游离态游离态形式存在，又能以形式存在，又能以化合态化合态形式存在形式存在。(1)游离态：游离态：火山口附近火山口附近或或地壳岩层

14、地壳岩层里里化合态：化合态：主要以主要以硫化物硫化物和和硫酸盐硫酸盐的形式的形式存在存在其他：其他：蛋白质、化石燃料蛋白质、化石燃料(煤、石油、天然气煤、石油、天然气)1、自然界中硫的存在与转化自然界中硫的存在与转化四、不同价态含硫物质的转化四、不同价态含硫物质的转化(2)硫硫的转化：的转化：硫及其化合物的硫及其化合物的“价价类类”二二维图维图硫元素硫元素化合价化合价6402氢化物氢化物单质单质氧化物氧化物酸酸盐盐物质类别物质类别H2SSSO2SO3H2SO4H2SO3Na2SNa2SO3Na2SO4只有还原性只有还原性只有氧化性只有氧化性两两性性四、不同价态含硫物质的转化四、不同价态含硫物质

15、的转化2、实验室中研究不同价态含硫物质的转实验室中研究不同价态含硫物质的转化化(1)转化原理：转化原理：SSSS2046OOOHHH(2)实验设计实验设计：原则原则是科学性、可行性、安全性和绿色是科学性、可行性、安全性和绿色化化转化目标转化目标(价态变化价态变化)转化前的转化前的含硫物质含硫物质选择试剂选择试剂转化后的转化后的含硫物质含硫物质预期现象预期现象20Na2SCl2S将少量将少量Cl2通入通入Na2S溶液溶液中，出现黄色沉淀中，出现黄色沉淀02SH2H2S加热之后产生有臭鸡蛋加热之后产生有臭鸡蛋气味的气体气味的气体四、不同价态含硫物质的转化四、不同价态含硫物质的转化(2)实验设计实验

16、设计：原则原则是科学性、可行性、安全性和绿色是科学性、可行性、安全性和绿色化化转化目标转化目标(价态变化价态变化)转化前的转化前的含硫物质含硫物质选择试剂选择试剂转化后的转化后的含硫物质含硫物质预期现象预期现象04SO2SO2发出明亮的蓝紫色火焰，发出明亮的蓝紫色火焰，产生刺激性气味的气体产生刺激性气味的气体40SO2H2SS两者混合后，生成黄色两者混合后，生成黄色沉淀沉淀46SO2新制氯水新制氯水BaCl2溶液溶液H2SO4SO2通入氯水中，氯水褪色通入氯水中，氯水褪色；加；加BaCl2产生白色沉淀产生白色沉淀64H2SO4铜片、铜片、品红溶液品红溶液SO2铜片与浓硫酸混合加热，铜片与浓硫酸混合加热，将产生的气体通入品红溶将产生的气体通入品红溶液中，溶液褪色液中，溶液褪色四、不同价态含硫物质的转化四、不同价态含硫物质的转化硫元素硫元素H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4O2O2H2OO2O2H2O拓展：拓展：含硫物质的连续氧化规律含硫物质的连续氧化规律