氧族元素

氧族元素 氧族元素 　 教学目标 知识技能：通过硫及其化合物转化关系的教学，使学生掌握H2S、SO2、H2SO4的性质、制法和用途；通过实验设计的分析与讨论，使学生对硫及其化合物知识网络化、系统化。 能力培养：以硫及其化合物的性质为载体，以实验设计为核心，训练学生对已有知识进行分析综合、归纳演绎的思维能力以及解决实际问的能力。 科学思想：通过学生自己对实验的设计与讨论，培养学生严谨求实的科学态度。 科学品质：通过以学生为主体的探究式教学途径，激发学生的学习兴趣，尝试成功的喜悦，使学生更加喜爱化学。 科学：通过实验设计的讨论与分析，使学生领会化学科学研究的一般方法。 重点、难点　　　 硫及其化合物的相互转化关系的实验设计与评价。硫及其化合物各代表物性质的综合运用。 　 教学过程设计 　 教师活动 【引言】上节课我们复习了卤族元素的知识，下面我们复习氧族元素。在复习本部分内容时，建议以掌握S、H2S、SO2、H2SO4代表物的性质为核心，用氧化还原的观点为指导思想。 学生活动 倾听、形成基本的复习思路。 【板书】二、氧族元素 【提问】请按下表要求填入你所知道的含有硫元素的物质的化学式： 再现、讨论后得到： 【提问】请根据所学的元素化合物知识，列出上面表格中的各物质之间的转化关系 讨论逐步完善后得到： 【板书】1．硫及其重要化合物间相互转化关系 【投影】 要求学生叙述各转化关系的化学方程式。 【板书】2．硫的重要化合物性质的实验设计 结合上面的硫元素的知识网络图做好进行实验设计的心理准备。 【板书】（1）SO2、H2S的制备及性质的实验设计 【投影】请设计一套实验装置生成SO2并证明SO2有氧化性、还原性和漂白性。 【提问】 ①该装置应包括几部分？ ②通过怎样的实验证明SO2有氧化性？写出反应的化学方程式。将观察到怎样的现象。 ③请确定气体发生装置及所需药品。写出化学方程式。 ④制H2S时不使用浓硫酸的原因？ ⑤如何证明SO2有还原性？将观察到怎样的实验现象？写出化学方程式。 ⑥如果证明SO2有漂白性？将观察到怎样的实验现象？ ⑦尾气能否排入大气？应如何处理？ ⑧装置的各组成部分如何连接最合理？ 讨论、设计实验方案。 思考并回答： ①气体发生装置、证明还原性的装置、证明漂白性的装置、证明氧化性的装置、尾气吸收装置。 ②使SO2与H2S反应。 2H2S+SO2=3S↓+2H2O，将观察到有淡黄色固体物质生成。 ③ Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑ ④浓硫酸可将-2价S元素氧化。 ⑤使SO2通过装有溴水或酸性KMnO4溶液的洗气瓶。溶液将褪色。 Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 ⑥使SO2气体通过装有品红溶液的洗气瓶或与湿润的有色布条接触，品红溶液或布条将褪色。 ⑦因SO2和H2S均污染环境，所以不能排入大气，可用碱液吸收。 ⑧充分讨论后最终得出下列装置图：（见图3-5） 【投影】SO2氧化性、还原性、漂白性的验证： 【练习】将等体积的SO2和Cl2的混合气体通入品红溶液中，品红溶液是否褪色？为什么？ 思考、讨论并解答：不褪色，原因是发生了如下反应： SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4 【板书】 与概括。 【板书】（2）浓硫酸性质的实验设计 【提问】浓硫酸有哪些特殊性质？举例说明。（要求学生口述有关反应的化学方程式）。 回忆、再现浓硫酸的特殊性质。思考并回答：①吸水性——浓硫酸在空气中放置吸水而增重，浓硫酸可做气体干燥剂。②脱水性——浓硫酸使蔗糖炭化，浓硫酸使乙醇脱水转化为乙烯。③强氧化性——浓硫酸与金属Cu、非金属C等反应。 【投影】请设计一套实验装置图，用来演示浓硫酸与木炭共热的反应及检验其生成的产物。 【提问】 ①写出浓硫酸与木炭反应的化学方程式。选择该反应的发生装置。 讨论、设计实验方案。 讨论、思考并确定： ①2H2SO4（浓）+C 2SO2↑+CO2↑+2H2O，依据反应物的状态和反应条件，选择如下实验装置： ②应先检验何种产物？选择实验装置。 ②应先检验水，选择如下装置： ③填写下面的表格： ③ 据上确定如何检验SO2和CO2，设计出实验装置图并说明实验现象及得出的结论。 回答：A中的品红溶液褪色，则证明了SO2的存在。B中的酸性KMnO4溶液或溴水用于吸收SO2，实验过程中颜色将变浅。C中的品红溶液用于证实SO2是否除净。当C中品红不褪色，D中石灰水变浑则证明了CO2的存在。 师生共同归纳后得出下面的实验装置图： 【投影】浓硫酸与木炭反应的实验设计： 【板书】 【提问】含硫元素的阴离子主要有哪些？ 思考、回忆并归纳出：S2-、SO32-、S2O32-、SO42-。 【板书】 （3）S2-、SO32-、S2O32-、SO42-检验的实验设计 【提问】各种离子应如何检验？将检验方案填写在下面的表格内： 讨论、总结出各种离子的检验方案，与教师共同完成表格。 【投影】几种含硫离子的检验： 【提问】在某溶液中加入BaCl2溶液和稀硝酸，有白色沉淀产生，原溶液中一定有SO42-离子吗？为什么？ 思考讨论在教师的引导下得出：原溶液中不一定含SO42-，原因是： ①Ag+与BaCl2产生的AgCl同样不溶于稀硝酸。 ②若原溶液中含有SO32-，则加入BaCl2溶液时产生BaSO3沉淀，该沉淀遇稀硝酸会被氧化成BaSO4，仍然是白色沉淀。 【过渡】由此可见Ag+、SO32-对SO42-的检验有干扰。那么，应如何正确的检验SO42-呢？ 讨论、发表不同见解。最终得出正确的检验方法是：先加稀盐酸排除Ag+、SO32-离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明原溶液含SO42-。 理解与记忆。 【板书】S2-、SO32-、S2O32-离子的检验用酸，SO42-离子的检验是先加稀盐酸，再加BaCl2溶液。 【投影】硫和氯是同周期的主族元素，通过哪些事实可以证明氯的非金属性强于硫？请从原子结构的角度给予解释。 讨论、回忆归纳得出： ①Cl2与Fe、Cu反应生成FeCl3、CuCl2，而S与Fe、Cu反应生成FeS、Cu2S。 ②Cl2与H2见光可发生爆炸性反应，H2可在Cl2中燃烧，H2与Cl2 极易化合，HCl很稳定。S蒸气与H2加热才化合，H2S不稳定。 ③Cl2通入H2S溶液中会置换出S，即Cl2+H2S=S↓+2HCl。 ④酸性：HClO4（最强酸）＞H2SO4（强酸）。 引导学生从原子结构的角度解释这些事实并得出下面结论： 【板书】原子结构→非金属性（氧化性）：Cl＞S 　 精选题 　 一、选择题 1．将下列各种液体分别与溴水混合并振荡，静置后分成两层，溴水层几乎无色的是　 （　　　 ） A．氯水 B．NaOH溶液 C．苯 D．碘化钾溶液 2．在NaBr与Nal的混合液中，通入过量的Cl2，把溶液蒸干后灼烧，最后残留的物质是　　 （　　　 ） A．NaCl、Br2、I2 B．NaCl、NaBr、I2 C．NaCl、I2 D． NaCI3．除去下列污物的方法正确的是　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．做过碘升华实验的试管用酒精或CS2洗涤 B．附有硫的试管可用热NaOH溶液洗涤 C．附有AgCl固体的试管用稀硝酸洗涤 D．附有CuS的试管用稀盐酸洗涤 4．对盐酸的下列描述中，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．有酸性、有氧化性、无还原性 B．有酸性、有氧化性、有还原性 C．浓盐酸在空气中冒白烟 D．是一种无氧化性酸，所有不具有氧化性 5．下列反应或事实能够说明氯的非金属性比硫强的是　　　　　　　　 （　　　 ） A．CuCl2+H2S=CuS↓+2HCl B．Cl2+Na2S=2NaCl+S↓ C．硫在常温下是固体，Cl2通常是气体 D．盐酸是强酸，亚硫酸是中强酸 6．在反应：5KCl+KClO3+3H2SO4=3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中，被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比是 （　　　 ） A．5∶1　　　　　　 B．1∶1　　　　　　 C．4∶1　　　　　　 D．3∶1 7．已知某溶液中，Cl-、Br-、I-的物质的量之比为1∶2∶3，现要使溶液中Cl-、Br-、I-的物质的量之比为3∶2∶1，则通入的Cl2的物质的量与原溶液中I-的物质的量之比为　　　　　　　 （　　　 ） A．1∶2　　　　　　　　 B．2∶1　　　　　 C．3∶1　　　　　　 D．1∶3 8．氯仿（CHCl3）可以作为麻醉剂，常因保管不善被空气氧化，生成剧毒物质光气（COCl2）：2CHCl3+O2→2HCl+2COCl2，为防止出现医疗事故，使用前要检验其是否变质，应选用的试剂是 （　　　 ） A．NaOH溶液 B．溴水 C．酚酞试液 D．AgNO3溶液 9．下列物质中，不能用硫蒸气与金属直接化合得到的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．Cu2S　　　　　　　 B．Fe2S3　　　　 C．FeS　　　　　　　 D．Na2S 10．除去SO2中的少量HCl气体应选用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．NaOH溶液 B．CuSO4溶液 C．Na2S溶液 D．饱和NaHSO3溶液 11．H2S通入下列溶液中不产生浑浊的有：①溴水，②亚硫酸，③FeSO4溶液，④FeCl3溶液，⑤CuSO4溶液 （　　　 ） A．①、②、③ B．①、②、③、④、⑤ C．③ D．④ 12．铁粉和硫粉的混合物41g，隔绝空气充分加热后，将所得固体溶于足量的稀硫酸中，可得到状况下的气体11.2L，则原混合物中铁粉的质量是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．5.6g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 B．2.8g C．28g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．11.2g 13．一种盐a和酸b反应可放出有刺激性气味的气体c，c与NaOH溶液反应生成a，a可被氧化最终生成d，d溶于水可生成b。则a和b分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） 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铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸是　　 （　　　 ） A．小于0.45mol B．0.45mol C．介于0.45mol和0.90mol之间 D．大于0.90mol 15．常温下，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的正整数），反应完毕后，容器内气体可能达到的最大密度约是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （　　　 ） A．14.4 g/L　　　　　　　　　　　　　　　　 B．24.5g/L C．8g/L　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 D．5.1g/L 二、非选择题 16．某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：（A）NaCl，（B）Na2S，（C）Na2SO3，（D）Na2S2O3，（E）Na2SO4，（F）Na2CO3在此溶液中加入适量的稀硫酸，有浅黄色沉淀析出，同时有气体产生，此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清石灰水变浑浊，不能使品红溶液褪色。根据上述实验现象回答下列问题： （1）不能使品红溶液褪色，说明该气体中不含______（填化学式）。 （2）此无色溶液中至少存在哪几种钠盐？请写出全部可能的情况（填写相应的字母）。 第一种情况是______，第二种情况是______，第三种情况是______，第四种情况是______。（可不填满，也可补填）。 17．某亚硫酸钠试剂，已部分被氧化，为确定其纯度，要进行如下实验：①称取W1g样品，②将样品溶解，③给溶液加入稍过量的用盐酸酸化的BaCl2溶液，④过滤、洗涤、干燥沉淀，称其质量为W2g。回答： （1）BaCl2要用盐酸酸化的原因是____________。 （2）BaCl2溶液要稍过量的原因是__________________。 （3）判断操作③是否完成的方法是___________________。 （4）判定沉淀是否洗涤干净的方法是___________________。 （5）Na2SO3纯度的表达式为：Na2SO3％=________________。 18．已知硫粉和亚硫酸钠共热可制得硫代硫酸钠，现以硫化亚铁为主要原料，按下图所示，制取硫代硫酸钠。图中A、B、C、D是硫单质或硫的化合物，其它不含硫的产物已被略去，各步反应可添加必要的试剂。 填写下列空白； （1）反应I的化学方程式为_______________________。 （2）物质B的化学式为________，物质D的化学式为__________。 19．将5.000g NaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水中，通入Cl2充分反应后将溶液蒸干并灼烧，灼烧后残留物的质量为4.914g，若将此残留物再溶于水，并加入足量的Na2CO3溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。求此混合物中各化合物的质量分数。 20．1.0 L H2S气体和a L空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同（0℃，1.01×105Pa），讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V（用含a的表达式表示，假设空气中氮气和氧气的体积比为4∶1，其它成分忽略不计）。 　 答　 案 　 一、选择题 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、非选择题 16．（1）SO2　　　　　　　 （2）F、B、C　　　　　　　　　 F、B、D 17．（1）防止Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3沉淀。（2）保证SO42-全部沉淀。 （3）充分反应后，静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，若不再有沉淀生成，表示所加BaCl2溶液已过量。 （4）取洗涤沉淀所得滤液，加入稀硫酸，若无沉淀产生，表面沉淀已洗涤干净。 （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