Презентация "Оксид серы. Сернистая, серная кислоты и их соли" 9 класс

Тема урока Оксид серы(4). Сернистая кислота и её соли. Цель урока Охарактеризовать химические свойства оксида серы (IV), сернистой кислоты и её солей, изучить качественную реакцию на сульфиты  SO2 Оксиды серы SO3 Оксид серы (4) или Оксид серы (6) или сернистый газ или серный ангидрид или двуокись серы трёхокись серы Сернистый газ Физические свойства оксида серы(4) Газ без цвета, с резким характерным запахом жжённых спичек tкип. = -10 ̊ С, tпл. = - 75 ̊С, растворяется в воде (растворимость 11,5 г в 100г. воды). SO2 очень токсичен. При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель и першение в горле. Оказывает негативное влияние на зелённые растения и животные ткани. Химические свойства оксида серы(4) Типичный кислотный оксид. Реагирует с: 1) водой (сернистая кислота) SO2 + H2O ↔ H2SO3 2) щелочами (средняя или кислая соль) SO2 + NaOH= NaHSO3 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O 3) основными оксидами (соль) SO2 + Na2O = Na2SO3 Химические свойства оксида серы(4) 4. В химических реакциях способен выступать как в роли окислителя, так и в роли восстановителя, причём преобладают восстановительные свойства а) S+4O2 + 2H2S-2 = 3S0 + 2H2O б) S+4O2 + I20 + 2H2O = H2S+6O4 + 2HI- в) 2S+4O2 + O2 = 2S+6O3 Инструкция к проведению лабораторного опыта К содержимому пробирки №1 в которой находится сульфит натрия осторожно прилейте раствор хлоридной кислоты из склянки. Наблюдайте за выделением газа. Осторожно, соблюдая правила Т.Б., понюхайте выделяющийся газ. 1. Запишите уравнение реакции в молекулярном и ионном виде. 2. Определите является ли эта реакция окислительно-восстановительной 3. Сделайте вывод о возможности определения сульфитов с помощью качественных реакций. Получение оксида серы(4) 1. В промышленности получают обжигом пирита FeS2 в кипящем слое 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8 SO2↑ 2. В лабораториях взаимодействием сильных кислот с сульфитами металлов Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SO3 причём слабая, неустойчивая сернистая кислота разлагается при нагревании на воду и сернистый газ. H2SO3 ↔ H2O + SO2↑ Оксид серы (4) и кислотные дожди Оксид серы(4) попавший в атмосферу претерпевает ряд химических превращений ведущих к образованию кислот. Частично SO2 в результате фотохимического окисления превращается в SO3. 2SO2 + O2 = 2SO3 Оксид серы(6) реагирует с парами воды превращаясь в серную кислоту H2SO4 SO3 + H2O = H2SO4 Основная часть сернистого газа реагируя с водой даёт сернистую кислоту H2SO3 SO2 + H2O ↔ H2SO3 Сернистая кислота во влажном воздухе постепенно окисляясь превращается в серную кислоту 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 Аэрозоли серной и сернистой кислот конденсируясь совместно с водяным паром и становятся причиной кислотных осадков. Их вклад составляет до 70% от общей суммы кислотных осадков. Выпадение серы с кислотными осадками по территории России Сернистая кислота H2SO3 Сернистая кислота — неустойчивая двухосновная неорганическая кислота средней силы. Отвечает степени окисления серы +4. Химическая формула H2SO3. Кислота средней силы: H2SO3↔ H+ + HSO3¯ HSO3¯↔ H+ + SO3¯ Существует лишь в разбавленных водных растворах (в свободном состоянии не выделена): H2SO3 ↔ H2O + SO2↑ Растворы H2SO3 всегда имеют резкий специфический запах (похожий на запах зажигающейся спички), обусловленный наличием химически не связанного водой SO2. Химические свойства сернистой кислоты Двухосновная кислота образует два ряда солей средние и кислые: H2SO3 + NaOH = NaHSO3 гидросульфит натрия – недостаток щелочи H2SO3 + 2NaOH = Na2SO3 + 2H2O сульфит натрия – избыток щелочи Сернистая кислота и её соли, как и сернистый газ способны проявлять как окислительные так и восстановительные свойства ( преобладают восстановительные свойства): H2SO3 + Br2 +H2O = H2SO4 + 2HBr – восстановительные свойства При взаимодействии с ещё более сильными восстановителями может играть роль окислителя: H2SO3 + 2H2S = 3S + 3H2O Качественная реакция на сульфит-ионы — обесцвечивание раствора перманганата калия: 2KMnO4 + 5H2SO3 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 + 3H2O Применение сернистой кислоты Сернистую кислоту и её соли применяют как восстановители, для беления шерсти, шелка и других материалов, которые не выдерживают отбеливания с помощью сильных окислителей (хлора). Сернистую кислоту применяют при консервировании плодов и овощей. Гидросульфит кальция (сульфитный щелок, Са(HSO3)2) используют для переработки древесины в так называемую сульфитную целлюлозу (раствор гидросульфита кальция растворяет  лигнин — вещество, связывающее волокна целлюлозы, в результате чего волокна отделяются друг от друга; обработанную таким образом древесину используют для получения бумаги). Тестовый контроль знаний 1. Назовите высшую и низшую степени окисления серы. 2. Почему сульфиты обладают окислительно-восстановительной двойственностью? 3. В чем причина токсичности сероводорода? 4. Как называются соли сероводородной кислоты? 5. Перечислите растворимые сульфиды? 6. Формула оксида, кислоты, соли соответственно: а) BaO, Fe(OH)2, NaNO3 б) Р2О5, Na2O, CaCl2 в) SO3, H2SO4, Na2SO4 г) H2S, Na2S, NaOH д) SO2, H2SO3, H2S 7. Массовая доля серы в веществе SO2 равна: а) 32 % б) 64 % в) 50 % г) 80 % д) 12 % 8. Сколько граммов серы составляет 10 моль серы? а) 32 г б) 3,2 г в) 320 г г) 10 г д) 16 г 9. Электронная формула серы: а) 1s2 2s2 2p4 б) 1s2 2s2 в) 1s2 2s2 2p6 г) 1s2 2s2 2p63s2 3p2 д) 1s2 2s2 2p63s2 3p4 10. Элементом «х» в схеме превращений Х → ХО2 → Н2ХО3 может быть: а) Сера б) Кальций в) Фосфор г) Алюминий д) Водород Тестовый контроль знаний 11. Валентность серы в соединениях SO2, H2SO3: а) 6, 2 б) 2, 4 в) 4, 4 г) 6, 6 д) 6, 4 12. Сумма коэффициентов в уравнении реакции, схема которой H2S + О2 → SO2 +H2O: а) 3 б) 6 в) 9 г) 12 д) 10 13. При сгорании 16 г серы выделяется 148,8 кДж теплоты. Тепловой эффект Q химической реакции S + O2 → SO2 + Q равен: а) 297,6 кДж б) 148,8 кДж в) 150 кДж г) 164,5 кДж д) 170 кДж 14. Какой цвет приобретёт раствор лакмуса при добавлении его к раствору Н2SO3: а) синий б) красный в) желтый г) малиновый д) не изменится 15. Оксид серы (4) не реагирует с: а) Н2О б) СО2  в) NaOH  г) СаО д) КОН Сероводород – это: а) ядовитый газ; б) сильный окислитель; в) типичный восстановитель; г) один из аллотропов серы. 16. Оксид серы(IV) является ангидридом: а) серной кислоты; б) сернистой кислоты; в) сульфидной кислоты; г) тиосерной кислоты. 17. Для определения сульфит-иона в качественном анализе можно использовать: а) катионы свинца; б) «йодную воду»; в) раствор марганцовки; г) сильные минеральные кислоты Придумайте буриме Оксид Ангидрид Сульфит Перитонит Домашнее задание читать §20 , упр.2,4 ; тесты 1,2 Тема урока Оксид серы(6). Серная кислота и её соли. Цель урока Охарактеризовать химические свойства оксида серы (6), серной кислоты и её солей, изучить качественную реакцию на сульфаты  Оксид серы (6) В обычных условиях легколетучая бесцветная жидкость с удушающим запахом. При температурах ниже 16,9 °C застывает с образованием смеси различных кристаллических модификаций твёрдого SO3. α-форма SO3 состоит преимущественно из молекул триме́ра. При охлаждении из пара сначала образуется бесцветная, похожая на лёд, неустойчивая α-форма, которая постепенно переходит в присутствии влаги в устойчивую β-форму — белые «шёлковистые» кристаллы, похожие на асбест Обе модификации на воздухе «дымят» (образуются капельки H2SO4) вследствие высокой гигроскопичности SO3 Химические свойства Оксида серы(6) SO3 — типичный кислотный оксид. 1) Взаимодействует с водой образует серную кислоту: SO3 + H2O = H2SO4 Однако в данной реакции серная кислота образуется в виде аэрозоля, и поэтому в промышленности оксид cеры (VI) растворяют в серной кислоте с образованием олеума, который далее растворяют в воде до образования серной кислоты нужной концентрации. 2) Взаимодействует с основаниями: 2NaOH + SO3 = Na2SO4 + H2O 3) Основными оксидами: СaO + SO3 = CaSO4 4) SO3 растворяется в 100%-й серной кислоте, образуя олеум: H2SO4 + nSO3 = H2SO4 × nSO3 Химические свойства Оксида серы(6) 5) Окислительные свойства. SO3 характеризуется ярко выраженными окислительными свойствами, восстанавливается, обычно, до сернистого ангидрида: 5SO3 + 2P = P2O5 + 5SO2 3SO3 + H2S + 4SO2 + H2O SO3 + 2KI = SO2 + I2 + K2SO4 6) При взаимодействии с хлороводородом образуется хлорсульфоновая киcлота: SO3 + HCl = HSO3Cl Получение оксида серы (6) Получают, оксид серы (6) окисляя оксид серы(4) кислородом воздуха при нагревании , в присутствии катализатора (V2O5, Pt, или оксид железа (3) ( Fe2O3). 2SO2 + O2 = 2SO3 + Q Можно получить термическим разложением сульфатов: Fe2(SO4)3 = Fe2O3 + 3SO3↑ или взаимодействием SO2 с озоном: SO2 + O3 = SO3 + O2 Для окисления SO2 используют также NO2: SO2 + NO2 = SO3 + NO Эта реакция лежит в основе исторически первого, нитрозного способа получения серной кислоты. Применение оксида серы(6) Серный ангидрид SO3 в основном используют для получения серной кислоты. SO3 + H2O = H2SO4 Серная кислота (купоросное масло) Серная кислота H2SO4 Серная кислота H2SO4 – очень сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы +6. При обычных условиях концентрированная серная кислота – тяжёлая маслянистая жидкость без цвета, без запаха, с кислым медным вкусом. tпл. = 10,40С, tкип. = 279,60С. Продажная концентрированная кислота содержит примерно 96, 5% H2SO4; плотность её составляет 1, 84 г/см3. Неразбавленная кислота чувствуется по весу: 1 литр весит почти 2 кг. Серная кислота историческая справка Серная кислота известна с древности, встречаясь в природе в свободном виде, например в виде озёр вблизи вулканов. Возможно первое упоминание о кислых газах получаемых при прокаливании квасцов или железного купороса «зелёного камня», встречается в сочинениях, приписываемых арабскому алхимику Джабир ибн Хайяну. В 9 веке, персидский химик Ар-Рази, получил серную кислоту прокаливая смесь железного и медного купороса. Серная кислота химические свойства Разбавленная серная кислота является типичной кислотой и следовательно будет взаимодействовать : 1. С металлами до водорода H2SO4 + Mg = MgSO4 + H2↑ 2. С основными и амфотерными оксидами ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O 3. С основаниями и амфотерными гидроксидами H2SO4 + Cu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O 4. С солями если образуется мало диссоциирующее вещество H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl Качественная реакция на серную кислоту Качественной реакцией на серную кислоту и её растворимые соли является их взаимодействие с растворимыми солями бария, при котором образуется белый осадок сульфата бария, нерастворимый в воде и кислотах ( чаще всего используют азотную кислоту), например: H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl Получение серной кислоты В промышленности серную кислоту получают окислением сернистого газа до серного ангидрида с последующей гидратацией последнего до серной кислоты. Сернистый газ получают или обжигом железного колчедана или обжигом руд цветных металлов или сжиганием серы или серосодержащих веществ. Промышленное производство серной кислоты Обжиг железного колчедана осуществляется в печи с кипящим слоем. Полученный при этом SO2 попадает вначале в циклон, а затем в электрофильтр для очистки от пыли. Очищенный от пыли SO2 попадает в контактный аппарат где происходит его окисление до SO3. После охлаждения SO3 поглощается серной кислотой и олеум подаётся на склад. Применение серной кислоты Выберите правильный ответ 1. Разбавленная серная кислота реагирует с веществом, формула которого: а) Zn; б) H2O; в) Cu; г ) P2O5. 2. С помощью какого катиона можно распознать сульфат-ион? а) Cu2+; б) Mg2+;  в) Ba2+; г) Na+. 3. Степень окисления серы в серной кислоте а) +2 б) +4 в) +6 г) – 2 4. Разбавленная серная кислота не реагирует с: а) SiO2 б) Ca в) NaOH г) CuO 5. Наличие ионов SO42- можно определить с помощью а) лакмуса б) цинка в) CuCl2 г) BaCl2 Выберите один правильный ответ из числа предложенных 1. Серная кислота является: а) двухосновной б) кислородсодержащей в) одноосновной г) безкислородной 2. Характерной реакцией на H2SO4 и её соли являются растворимые соли: а) Ba б) Cu в) K г) Na 3. H2SO4 образует два вида солей: а) сульфаты и гидросульфаты б) сульфаты и гидросульфиты в) сульфиды и гидросульфиды 4. Валентность серы равна: а) 2,4,6 б) 2,3,6 в) 1,3,5 г) 2,4 5. В оксиде серы (VI) валентность серы равна: а) 2 б) 4 в) 6 г) 3 6. Оксид серы (IV) – это газ: а) бесцветный с резким запахом б) бурый без запаха в) бесцветный на воздухе дымит 7. Формула сероводорода: а) SO2  б) H2S в) CH4 г) SO3 8. В химических реакциях сера проявляет свойства: а) окислительные б) восстановительные в) окислительно - восстановительные Выберите один правильный ответ из числа предложенных 9. При взаимодействии серной кислоты с сульфитом натрия получается газ : а) водород б) сероводород в) сернистый газ г)триоксид серы. 10. Окислитель в уравнении взаимодействия железа с разбавленной серной кислотой а) ионы водорода б) железо в) ион SO42- г) атом серы 11. Малиновый от фенолфталеина раствор щёлочи при добавлении серной кислоты: а) обесцвечивается б) краснеет в) розовеет г) становится оранжевым. 12. Сульфат меди  невозможно получить реакцией взаимодействия: а) серной кислоты (разб.) и меди б)серной кислоты (разб.) и сульфида меди в) серной кислоты (разб.) с оксидом меди (2) г) серной кислоты и гидроксидом меди (2). 13. Качественная реакция на сульфат-анион осуществляется взаимодействием серной кислоты с а) сульфатом бария б) хлоридом бария в) нитратом серебра г) хлоридом серебра. 14. Разбавленная серная кислота с неметаллами: а) взаимодействует с образованием осадков б) взаимодействует с образованием других кислот в) не взаимодействует. в) взаимодействует в присутствии HCl Придумайте буриме Кислота Красота Серная Неверная Домашнее задание: читать § 21, упр. в тетради ; тесты Тема урока Окислительные свойства серной кислоты Серная кислота химические свойства 1. Концентрированная серная кислота в отличии от разбавленной реагирует как с металлами до водорода, так и с металлами после водорода но водород при этом не выделяется, а выделяется SO2, S или H2S, в зависимости от активности металла. Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2↑ + H2O – малоактивный металл 3 Zn + 4H2SO4 = 3ZnSO4 + S + 4H2O – активный металл 4Ba + 5H2SO4 = 4BaSO4 + H2S↑ + 4H2O – очень активный металл 2. Концентрированная серная кислота при кипячении окисляет многие неметаллы до соответствующей кислоты или оксида 5H2SO4 + I2 = I2O5 + 5SO2↑ + 5H2O Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами Взаимодействие концентрированной серной кислоты с металлами Серная кислота химические свойства Холодная концентрированная серная кислота не взаимодействует с железом, алюминием, хромом так как пасивирует их, что позволяет перевозить кислоту в железных цистернах Серная кислота химические свойства Концентрированная серная кислота обугливает органические вещества отнимая у них воду входящую в состав веществ и разрушает многие органические вещества Действие серной кислоты на ткани Действие серной кислоты на ткани Под действием серной кислоты кожа становится сначала белой, затем буроватой с покраснением. При этом окружающие ткани распухают. При попадании серной кислоты на кожу её необходимо как можно скорее смыть сильной струёй воды, обожжённое место смочить 5% - ным раствором соды. Ожоги полученные действием серной кислоты заживают очень долго и трудно. Олеум Растворы серного ангидрида SO3 в серной кислоте называются олеумом, они образуют два соединения H2SO4×SO3 и H2SO4×2SO3. Олеум содержит также пиросерные кислоты, получающиеся по реакциям: H2SO4 + SO3 = H2S2O7 H2SO4 + 2SO3 = H2S3O10