氧族元素
教學目標
知識技能:通過硫及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的教學,使學生掌握H2S、SO2、H2SO4的性質(zhì)、制法和用途;通過實驗設計的分析與討論,使學生對硫及其化合物知識網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化。
能力培養(yǎng):以硫及其化合物的性質(zhì)為載體,以實驗設計為核心,訓練學生對已有知識進行分析綜合、歸納演繹的思維能力以及解決實際問題的能力。
科學思想:通過學生自己對實驗方案的設計與討論,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。
科學品質(zhì):通過以學生為主體的探究式教學途徑,激發(fā)學生的學習興趣,嘗試成功的喜悅,使學生更加喜愛化學。
科學方法:通過實驗設計的討論與分析,使學生領(lǐng)會化學科學研究的一般方法。
重點、難點 硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的實驗設計與評價。硫及其化合物各代表物性質(zhì)的綜合運用。
教學過程設計
教師活動
【引言】上節(jié)課我們復習了鹵族元素的知識,下面我們復習氧族元素。在復習本部分內(nèi)容時,建議以掌握S、H2S、SO2、H2SO4代表物的性質(zhì)為核心,用氧化還原的觀點為指導思想。
學生活動
傾聽、形成基本的復習思路。
【板書】二、氧族元素
【提問】請按下表要求填入你所知道的含有硫元素的物質(zhì)的化學式:
再現(xiàn)、討論后得到:
【提問】請根據(jù)所學的元素化合物知識,列出上面表格中的各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
討論逐步完善后得到:
【板書】1.硫及其重要化合物間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
【投影】
要求學生敘述各轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學方程式。
【板書】2.硫的重要化合物性質(zhì)的實驗設計
結(jié)合上面的硫元素的知識網(wǎng)絡圖做好進行實驗設計的心理準備。
【板書】(1)SO2、H2S的制備及性質(zhì)的實驗設計
【投影】請設計一套實驗裝置生成SO2并證明SO2有氧化性、還原性和漂白性。
【提問】
①該裝置應包括幾部分?
②通過怎樣的實驗證明SO2有氧化性?寫出反應的化學方程式。將觀察到怎樣的現(xiàn)象。
③請確定氣體發(fā)生裝置及所需藥品。寫出化學方程式。
④制H2S時不使用濃硫酸的原因?
⑤如何證明SO2有還原性?將觀察到怎樣的實驗現(xiàn)象?寫出化學方程式。
⑥如果證明SO2有漂白性?將觀察到怎樣的實驗現(xiàn)象?
⑦尾氣能否排入大氣?應如何處理?
⑧裝置的各組成部分如何連接最合理?
討論、設計實驗方案。
思考并回答:
①氣體發(fā)生裝置、證明還原性的裝置、證明漂白性的裝置、證明氧化性的裝置、尾氣吸收裝置。
②使SO2與H2S反應。
2H2S+SO2=3S↓+2H2O,將觀察到有淡黃色固體物質(zhì)生成。
③
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
④濃硫酸可將-2價S元素氧化。
⑤使SO2通過裝有溴水或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶。溶液將褪色。
Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
⑥使SO2氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶或與濕潤的有色布條接觸,品紅溶液或布條將褪色。
⑦因SO2和H2S均污染環(huán)境,所以不能排入大氣,可用堿液吸收。
⑧充分討論后最終得出下列裝置圖:(見圖3-5)
【投影】SO2氧化性、還原性、漂白性的驗證:
【練習】將等體積的SO2和Cl2的混合氣體通入品紅溶液中,品紅溶液是否褪色?為什么?
思考、討論并解答:不褪色,原因是發(fā)生了如下反應:
SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
【板書】
自我總結(jié)與概括。
【板書】(2)濃硫酸性質(zhì)的實驗設計
【提問】濃硫酸有哪些特殊性質(zhì)?舉例說明。(要求學生口述有關(guān)反應的化學方程式)。
回憶、再現(xiàn)濃硫酸的特殊性質(zhì)。思考并回答:①吸水性――濃硫酸在空氣中放置吸水而增重,濃硫酸可做氣體干燥劑。②脫水性――濃硫酸使蔗糖炭化,濃硫酸使乙醇脫水轉(zhuǎn)化為乙烯。③強氧化性――濃硫酸與金屬Cu、非金屬C等反應。
【投影】請設計一套實驗裝置圖,用來演示濃硫酸與木炭共熱的反應及檢驗其生成的產(chǎn)物。
【提問】
①寫出濃硫酸與木炭反應的化學方程式。選擇該反應的發(fā)生裝置。
討論、設計實驗方案。
討論、思考并確定:
①2H2SO4(濃)+C 2SO2↑+CO2↑+2H2O,依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件,選擇如下實驗裝置:
②應先檢驗何種產(chǎn)物?選擇實驗裝置。
②應先檢驗水,選擇如下裝置:
③填寫下面的表格:
③
據(jù)上確定如何檢驗SO2和CO2,設計出實驗裝置圖并說明實驗現(xiàn)象及得出的結(jié)論。
回答:A中的品紅溶液褪色,則證明了SO2的存在。B中的酸性KMnO4溶液或溴水用于吸收SO2,實驗過程中顏色將變淺。C中的品紅溶液用于證實SO2是否除凈。當C中品紅不褪色,D中石灰水變渾則證明了CO2的存在。
師生共同歸納后得出下面的實驗裝置圖:
【投影】濃硫酸與木炭反應的實驗設計:
【板書】
【提問】含硫元素的陰離子主要有哪些?
思考、回憶并歸納出:S2-、SO32-、S2O32-、SO42-。
【板書】
(3)S2-、SO32-、S2O32-、SO42-檢驗的實驗設計
【提問】各種離子應如何檢驗?將檢驗方案填寫在下面的表格內(nèi):
討論、總結(jié)出各種離子的檢驗方案,與教師共同完成表格。
【投影】幾種含硫離子的檢驗:
【提問】在某溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸,有白色沉淀產(chǎn)生,原溶液中一定有SO42-離子嗎?為什么?
思考討論在教師的引導下得出:原溶液中不一定含SO42-,原因是:
①Ag+與BaCl2產(chǎn)生的AgCl同樣不溶于稀硝酸。
②若原溶液中含有SO32-,則加入BaCl2溶液時產(chǎn)生BaSO3沉淀,該沉淀遇稀硝酸會被氧化成BaSO4,仍然是白色沉淀。
【過渡】由此可見Ag+、SO32-對SO42-的檢驗有干擾。那么,應如何正確的檢驗SO42-呢?
討論、發(fā)表不同見解。最終得出正確的檢驗方法是:先加稀鹽酸排除Ag+、SO32-離子的干擾,再加BaCl2溶液,有白色沉淀產(chǎn)生,則證明原溶液含SO42-。
理解與記憶。
【板書】S2-、SO32-、S2O32-離子的檢驗用酸,SO42-離子的檢驗是先加稀鹽酸,再加BaCl2溶液。
【投影】硫和氯是同周期的主族元素,通過哪些事實可以證明氯的非金屬性強于硫?請從原子結(jié)構(gòu)的角度給予解釋。
討論、回憶歸納得出:
①Cl2與Fe、Cu反應生成FeCl3、CuCl2,而S與Fe、Cu反應生成FeS、Cu2S。
②Cl2與H2見光可發(fā)生爆炸性反應,H2可在Cl2中燃燒,H2與Cl2
極易化合,HCl很穩(wěn)定。S蒸氣與H2加熱才化合,H2S不穩(wěn)定。
③Cl2通入H2S溶液中會置換出S,即Cl2+H2S=S↓+2HCl。
④酸性:HClO4(最強酸)>H2SO4(強酸)。
引導學生從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋這些事實并得出下面結(jié)論:
【板書】原子結(jié)構(gòu)→非金屬性(氧化性):Cl>S
精選題
一、選擇題
1.將下列各種液體分別與溴水混合并振蕩,靜置后分成兩層,溴水層幾乎無色的是 ( )
A.氯水
B.NaOH溶液
C.苯
D.碘化鉀溶液
2.在NaBr與Nal的混合液中,通入過量的Cl2,把溶液蒸干后灼燒,最后殘留的物質(zhì)是 ( )
A.NaCl、Br2、I2
B.NaCl、NaBr、I2
C.NaCl、I2
D. NaCI3.除去下列污物的方法正確的是 ( )
A.做過碘升華實驗的試管用酒精或CS2洗滌
B.附有硫的試管可用熱NaOH溶液洗滌
C.附有AgCl固體的試管用稀硝酸洗滌
D.附有CuS的試管用稀鹽酸洗滌
4.對鹽酸的下列描述中,正確的是 ( )
A.有酸性、有氧化性、無還原性
B.有酸性、有氧化性、有還原性
C.濃鹽酸在空氣中冒白煙
D.是一種無氧化性酸,所有不具有氧化性
5.下列反應或事實能夠說明氯的非金屬性比硫強的是 ( )
A.CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl
B.Cl2+Na2S=2NaCl+S↓
C.硫在常溫下是固體,Cl2通常是氣體
D.鹽酸是強酸,亞硫酸是中強酸
6.在反應:5KCl+KClO3+3H2SO4=3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中,被氧化的氯元素與被還原的氯元素的質(zhì)量比是 ( )
A.5∶1 B.1∶1 C.4∶1 D.3∶1
7.已知某溶液中,Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比為1∶2∶3,現(xiàn)要使溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量之比為3∶2∶1,則通入的Cl2的物質(zhì)的量與原溶液中I-的物質(zhì)的量之比為 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶3
8.氯仿(CHCl3)可以作為麻醉劑,常因保管不善被空氣氧化,生成劇毒物質(zhì)光氣(COCl2):2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2,為防止出現(xiàn)醫(yī)療事故,使用前要檢驗其是否變質(zhì),應選用的試劑是 ( )
A.NaOH溶液
B.溴水
C.酚酞試液
D.AgNO3溶液
9.下列物質(zhì)中,不能用硫蒸氣與金屬直接化合得到的是
( )
A.Cu2S B.Fe2S3 C.FeS D.Na2S
10.除去SO2中的少量HCl氣體應選用 ( )
A.NaOH溶液
B.CuSO4溶液
C.Na2S溶液
D.飽和NaHSO3溶液
11.H2S通入下列溶液中不產(chǎn)生渾濁的有:①溴水,②亞硫酸,③FeSO4溶液,④FeCl3溶液,⑤CuSO4溶液 ( )
A.①、②、③
B.①、②、③、④、⑤
C.③
D.④
12.鐵粉和硫粉的混合物41g,隔絕空氣充分加熱后,將所得固體溶于足量的稀硫酸中,可得到標準狀況下的氣體11.2L,則原混合物中鐵粉的質(zhì)量是 ( )
A.5.6g B.2.8g
C.28g D.11.2g
13.一種鹽a和酸b反應可放出有刺激性氣味的氣體c,c與NaOH溶液反應生成a,a可被氧化最終生成d,d溶于水可生成b。則a和b分別是 ( )
A.Na2S和HCl
B.Na2S和H2SO4
C.Na2SO3和H2SO4
D.Na2SO3和HCl
14.向50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的銅片加熱,充分反應后,被還原的硫酸是 ( )
A.小于0.45mol
B.0.45mol
C.介于0.45mol和0.90mol之間
D.大于0.90mol
15.常溫下,向20L真空容器中通入a mol H2S和b mol SO2(a和b都是不大于5的正整數(shù)),反應完畢后,容器內(nèi)氣體可能達到的最大密度約是 ( )
A.14.4 g/L B.24.5g/L
C.8g/L D.5.1g/L
二、非選擇題
16.某無色溶液可能含有下列鈉鹽中的幾種:(A)NaCl,(B)Na2S,(C)Na2SO3,(D)Na2S2O3,(E)Na2SO4,(F)Na2CO3在此溶液中加入適量的稀硫酸,有淺黃色沉淀析出,同時有氣體產(chǎn)生,此氣體有臭雞蛋氣味,可使澄清石灰水變渾濁,不能使品紅溶液褪色。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答下列問題:
(1)不能使品紅溶液褪色,說明該氣體中不含______(填化學式)。
(2)此無色溶液中至少存在哪幾種鈉鹽?請寫出全部可能的情況(填寫相應的字母)。
第一種情況是______,第二種情況是______,第三種情況是______,第四種情況是______。(可不填滿,也可補填)。
17.某亞硫酸鈉試劑,已部分被氧化,為確定其純度,要進行如下實驗:①稱取W1g樣品,②將樣品溶解,③給溶液加入稍過量的用鹽酸酸化的BaCl2溶液,④過濾、洗滌、干燥沉淀,稱其質(zhì)量為W2g;卮穑
(1)BaCl2要用鹽酸酸化的原因是____________。
(2)BaCl2溶液要稍過量的原因是__________________。
(3)判斷操作③是否完成的方法是___________________。
(4)判定沉淀是否洗滌干凈的方法是___________________。
(5)Na2SO3純度的表達式為:Na2SO3%=________________。
18.已知硫粉和亞硫酸鈉共熱可制得硫代硫酸鈉,現(xiàn)以硫化亞鐵為主要原料,按下圖所示,制取硫代硫酸鈉。圖中A、B、C、D是硫單質(zhì)或硫的化合物,其它不含硫的產(chǎn)物已被略去,各步反應可添加必要的試劑。
填寫下列空白;
(1)反應I的化學方程式為_______________________。
(2)物質(zhì)B的化學式為________,物質(zhì)D的化學式為__________。
19.將5.000g NaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水中,通入Cl2充分反應后將溶液蒸干并灼燒,灼燒后殘留物的質(zhì)量為4.914g,若將此殘留物再溶于水,并加入足量的Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)干燥后質(zhì)量為0.270g。求此混合物中各化合物的質(zhì)量分數(shù)。
20.1.0 L H2S氣體和a L空氣混合后點燃,若反應前后氣體的溫度和壓強都相同(0℃,1.01×105Pa),討論當a的取值范圍不同時,燃燒后氣體的總體積V(用含a的表達式表示,假設空氣中氮氣和氧氣的體積比為4∶1,其它成分忽略不計)。
答 案
一、選擇題
1.C 2.D 3.A、B 4.B 5.B
6.A 7.D 8.D 9.B 10.D
11.C 12.C 13.B、C 14.A 15.A
二、非選擇題
16.(1)SO2 (2)F、B、C F、B、D
17.(1)防止Na2SO3與BaCl2反應生成BaSO3沉淀。(2)保證SO42-全部沉淀。
(3)充分反應后,靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液,若不再有沉淀生成,表示所加BaCl2溶液已過量。
(4)取洗滌沉淀所得濾液,加入稀硫酸,若無沉淀產(chǎn)生,表面沉淀已洗滌干凈。
(5)(1―142W2/233W1)×100%
18.(1)FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
(2)SO2 Na2SO3
19.w(NaCl)=90% w(NaBr)=4.0% w(CaCl2)=6.0%
20.若 a≤2.5 V=(1+2a/5)L
若 a≥7.5 V=(a-0.5)L
若 2.5≤a≤7.5 V=(a-0.5)L
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