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42天!
“一提起地下的火是那么多,念头马上就转到地下的火里含的是什么物质。”
“还有什么东西比硫更容易发火呢?火里还有什么比它更有力的呢?”
“因为不但火山喷出的气体里面有硫,
地底下滚汤沸腾的矿泉里和陆地底下的通气口里也聚结有大量的硫,
而且几乎没有一块矿石,彼此摩擦之后不产生硫的气味,
不显露它们的成分里是含硫的……
大量的硫在地球中心燃烧成沉重的气体,
在深坑里膨胀起来,顶着地球的上层,使它升高,
向四下做出不同程度的运动,
产生各式各样的地震,而地面抵抗力最小的地方就最先断裂开来,
破坏了的地面的碎块有些比较轻的给抛到高空,再落下来掉在附近;
别的碎块因为太大太笨蛋,飞不起来,就变成山。”
——俄罗斯化学家罗蒙诺索夫
十八世纪的化学家对硫描述得多么生动,多么科学啊!
可见,人类已经对硫及其化合物认识很久很久了。
我清晰地记得在旧版本化学教材中对硫的物理性质有着详细的描述,
对硫元素在自然界的存在形态也有全面论述。
可在新课标的教材中,我没有找到相关阐述。
这种新奇的变化,的确值得深思。
我们将要面对无数种物质的性质,
值得积累的知识到底有多少呢?
我生有涯,而知无涯。
相比于知识本身,我们更应该重视:
知识是通过何种方法获得的?
来吧!让我们再一次回顾教材中对于硫及其化合物的简单说明,
并认真体会一下物质的性质到底是怎样得到的。
1.硫与二氧化硫的生成
解读:(1)硫为淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;
(2)S在空气中燃烧反应生成SO2。SO2是S燃烧的稳定的氧化物;
(3)SO2的沸点是-10℃,易液化;易溶于水。
2.SO2与H2O的反应
解读:
(1)H2SO3是二元弱酸,Ka1=1.54×10-2(K),因此H2SO3在弱酸中酸性较强。
常见弱酸的强弱顺序如下:H2SO3>H3PO4>HF>HNO2>HCOOH>CH3COOH>H2CO3>H2S>HCN。(奉送口诀:亚硫磷酸氢氟酸,亚硝甲酸冰醋酸,碳酸氢硫氢氰酸。)
(2)可逆反应的重要特征就是反应物与产物共存。SO2溶于水所得的亚硫酸溶液中,存在SO2、H2O、H2SO3三种分子,存在H+、HSO3-、SO32-、OH-四种离子。
3.SO2的漂白性
解读:(1)SO2通入品红溶液中,与品红形成不稳定化合物,使品红褪色。加热之后又恢复红色的原因是“不稳定化合物”分解,使品红复原。这种“可复原”的漂白作用,被用来检验SO2。
(2)工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝和编织品,也是应用了以上漂白原理;
(3)高中化学教材中,明确指出SO2不能用于加工食品,使食品增白。但是我国规定可以在“葡萄酒和果酒”中限量添加SO2,主要用来抑制氧化酶,延长酒品的保质期。
4.SO2与硫酸工业
解读:(1)SO2与O2合成SO3的反应催化剂常用V2O5,通常选择的反应温度为~℃。从化学反应原理“速率+平衡”角度分析如下:温度太低,达不到催化剂的活性,降低化学反应速率;温度太高,会使化学平衡逆向移动,从而降低产率。
(2)SO3在常温下为液态,在标况下为固态;
(3)SO3与H2O反应会产生大量“酸雾”,因此工业上“不用水直接吸收SO3”,而改用“98.3%硫酸”(即浓硫酸)吸收SO3。
5.防治酸雨的措施
解读:工业上常采用“钙基固硫法”即生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫.生石灰和氧气共同反应生成硫酸钙,从而使硫酸转移到煤渣中。
反应方程式:CaO+SO2=CaSO3
2CaSO3+O2=2CaSO4
总反应方程式:
2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
6.“黑面包”实验
解读:(1)蔗糖中加入浓硫酸,“蔗糖变黑”,体现了浓硫酸的“脱水性”。“脱水性”指的是浓硫酸按照n(H):n(O)=2:1的比例使有机物分子“脱水”生成碳单质而变黑的性质。
(2)浓硫酸也有“吸水性”,常用来做中性或酸性非还原性气体的“干燥剂”。以上过程为物理变化。但将浓硫酸滴加到胆矾固体中时,胆矾由蓝色变成白色,也体现了浓硫酸的“吸水性”,这个过程就是化学变化了。
(3)“体积膨胀”包含两层意思:其一是浓硫酸的“脱水”过程,放出大量热;
其二是浓硫酸继续与生成的碳反应生成了气体(主要成分为CO2和SO2);
(4)设计实验检验CO2和SO2的思路:先用品红溶液检验SO2,再用足量酸性高锰酸钾溶液除去SO2,最后用澄清石灰水检验CO2。
7.Cu与浓硫酸的反应
解读:(1)铜和浓硫酸反应条件是加热(这个真的很重要!);
(2)将产生的气体通入到品红溶液中,使之褪色,加热试管又恢复红色;将产生的气体通入到紫色石蕊溶液中,溶液变红。以上现象说明该气体是SO2;
(3)为了检验Cu被氧化后的氧还产物,“把试管里的液体(含有浓硫酸)慢慢倒入盛有少量水的另一试管里”,遵循的是“只须酸入水,不能水入酸”的原则。观察得到蓝色溶液,证明有CuSO4生成;
(4)浓硫酸在以上反应中所体现的性质:
△
氧化性:Cu+H2SO4(浓)=CuO+SO2+H2O
酸性:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
8.设计符合“绿色化学”的思想的反应路线
解读:采用Cu和浓硫酸反应的方法制备CuSO4,会生成SO2污染气体,“原子利用率”不高,不符合“绿色化学”思想。故此设计以下路线:
后记:也许是教材有意为之。S的化学性质从燃烧“生成”SO2开始,又以“不生成”SO2的“绿色化学”思想结束。可谓来也激烈,去也静寂。
今晚明月朗照,送给各位。望请笑纳。
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