Урок "Кислородные соединения серы"

Урок №30, 31-9

Тема урока: Кислородные соединения серы

Цель урока: продолжить формирование знаний учащихся о сере и её соединениях

Задачи урока:

Образовательные

- Повторение, углубление и закрепление знаний учащихся о свойствах оксида серы и сернистой кислоты

- Изучение свойств соединения серы – серной кислоты и его солей

Развивающие

- Практическое применение умения составлять уравнения реакций в молекулярном виде и с точки зрения окислительно-восстановительных процессов.

Воспитательные

- Нравственное и эстетическое воспитание учащихся к окружающей среде.

Оборудование: ПСХЭ

Ход урока:

1. Организационный момент.

2. Проверка знаний и умений

Задание классу: Написать уравнения реакций:

- горения серы на воздухе;

- горения сероводорода на воздухе.

- Как называется полученное вещество?

- Что вы знаете об этом веществе?

- Какая связь образуется, какая кристаллическая решетка вещества?

-Почему сернистый газ нельзя получать на практической работе?

Работа в тетрадях:

- Определите степень окисления серы в этом соединении.

- Определите окислителя и восстановителя в уравнении реакции.

- Сернистый газ легче или тяжелее воздуха?

- Определите плотность сернистого газа по воздуху.

Индивидуальный опрос

-Физические свойства.

-Нахождение в природе.

3. Изучение нового материала

Оксид серы (VI) SO₃ — ангидрид серной кислоты — бесцветная жидкость, которая при температуре ниже 17°С превращается в белую кристаллическую массу. Очень хорошо поглощает влагу (гигроскопичен). Растворяется в воде с выделением большого количества тепла.

Получают окислением SO₂ только в присутствии катализатора (Pt или V₂O₅) и высоком давлении и температуре

2SO₂ + О₂ → 2SO₃ + Q.

Серный ангидрид SO₃ является сильным окислителем, обычно восстанавливается до SO₂:

2SO₃ + 2P → 5SO₂ + P₂O₅

Оксид серы (VI) энергично соединяется с водой, образуя серную ки­слоту:

SO₃ + Н₂О = H₂SO₄ (реакция необратима)

SO₃ очень хорошо растворяется в 100%-ной серной кислоте. Раствор SO₃ в такой кислоте называется олеумом.

Серная кислота

Серная кислота (H₂SO₄) – одно из важнейших соединений серы. Это очень прочное соединение, не разлагающееся даже при сильном нагревании.

Безводная H₂SO₄ представляет собой бесцветную маслянистую жидкость без запаха, при температуре ≈ 10°С переходящую в твердое состояние. Т_кип. = 280°С. Плотность серной кислоты почти в два раза превышает плотность воды.

Серная кислота смешивается с водой в любых соотношениях. При растворении серной кислоты в воде выделяется большое количество тепла, поэтому ее надо постепенно и осторожно приливать в воду (а не наоборот!) и перемешивать раствор. Серная кислота разъедает кожу, бумагу, ткань. Серная кислота очень гигроскопична (хорошо поглощает влагу из окружающего воздуха).

Раствор серной кислоты менее 70% - называют разбавленной серной кислотой, а более 70% - концентрированной серной кислотой.

Структурная формула серной кислоты:

Серная кислота — сильная двухосновная кислота. В воде она диссо­циирует ступенчато, образуя гидросульфат- и сульфат-ионы:

H₂SO₄ → Н⁺ + HSO₄^-

HSO₄ ^- → Н⁺ + SO₄^2-.

Серная кислота принимает участие во всех реакциях, характерных для кислот.

1.      Разбавленная серная кислота окисляет только металлы, стоящие в ря­ду активности до водорода, за счет ионов Н⁺ например:

Zn + H₂SO₄ (разб.) → ZnSO₄ + Н₂↑,

в реакциях с основаниями, щелочами и оксидами образует сульфаты либо гидросульфаты:

2.       Реагирует с основными и амфотерными оксидами:

H₂SO₄ + MgO → MgSO₄ + H₂O

3.      Взаимодействует с основаниями (реакция нейтрализации):

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₄ + 2H₂O

Если кислота взята в избытке – образуется кислая соль:

H₂SO_{4 (изб.)} + KOH → KНSO₄ + H₂O

4.      Реагирует с солями:

3H₂SO₄ + Сa₃(PO₄)₂ → 3CaSO₄ + 2H₃PO₄

 Концентрированная серная кислота - сильный окислитель.

-  Она окисляет HI и Вг до свободных галогенов;   

  -   При нагревании окисляет все металлы, кроме Au и платиновых металлов (за исключением Pd). 

- На холоде концентрированная С. к. пассивирует многие металлы, в том числе РЬ, Cr, Ni, 

сталь, чугун.

 Разбавленная серная кислота: реагирует со всеми металлами (кроме РЬ), предшествующими водороду в ряду напряжении, например: Zn + H₂SO₄= ZnSO₄ + Н₂.

         Как сильная кислота она вытесняет более слабые кислоты из их солей, например борную кислоту:

         Na2B₄O₇ + H₂SO₄ + 5H₂O = Na₂SO₄ + 4H₂BO₃,

 а при нагревании вытесняет более летучие кислоты, например:

         NaNO₃ + H₂SO₄ = NaHSO₄ + HNO₃.

    Серная кислота отнимает химически связанную воду от органических соединений, содержащих гидроксильные группы — ОН.

Из всех сульфатов наименьшей растворимостью облада­ет сульфат бария — именно поэтому его образование в виде белого осадка используют как качественную реакцию на сульфат-ион:

Ва²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ (белый осадк)

Сульфаты наиболее тяжелых металлов разлагаются до ме­талла:

Ag₂SO₄ = 2Ag + SO₂↑ + О₂↑,

HgSO₄ = Hg + SO₂↑ + O₂↑.

При взаимодействии концентрированной серной кислоты с различ­ными металлами, как правило, происходит ее восстановление до SO₂, например:

Zn + 2Н₂S0₄(конц) ⁼ ZnSO₄ + S0₂↑ + 2Н₂О.

Концентрированная серная кислота окисляет медь, серебро, углерод, фосфор:

2Ag + 2H₂SO₄ = Ag₂SO₄ + SO₂T + 2Н₂О,

2Р + 5H₂SO₄ = 2Н₃РО₄ + 5SO₂t + 2H₂O.

Соли серной кислоты

Серная кислота образует два ряда солей. Кислые соли (гидросульфаты) и средние соли (сульфаты). Наибольшее практическое значение имеют средние соли. Большинство сульфатов растворимо в воде. Мало растворим сульфат кальция CaSO₄, еще менее – сульфат свинца (II) PbSO₄ и практически нерастворим сульфат бария BaSO₄.

Получение и применение H₂SO₄.

Ежегодно в мире получают свыше 100 млн. тонн серной кислоты, используя при этом так называемый контактный процесс.

 Три этапа: 1) получение SO₂ сжиганием серы или обжигом сульфидных руд;

S + O₂ → SO₂ или 4FeS₂ + 11O₂ → 2Fe₂O₃ + 8SO₂

 2) каталитическое окисление SO₂ до SO₃;

2SO₂ + O₂ → 2SO₃

 3) Поглощение SO3 96%-ной серной кислотой при этом образуется 100%-ная кислота.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄ + Q

4. Закрепление знаний и умений:

№1. Осуществите превращения по схеме:

1) Zn -> ZnSO4 -> Zn(OH)2 -> ZnSO4 -> BaSO4

2) S -> SO2 -> SO3 -> H2SO4 -> K2SO4

№2. Закончите уравнения практически осуществимых реакций в полном и кратком ионном виде:

Na2CO3 + H2SO4 ->

Cu + H2SO4 (раствор) ->

Al(OH)3 + H2SO4 ->

MgCl2 + H2SO4 ->

№3. Запишите уравнения реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием, гидроксидом железа (III), оксидом алюминия, нитратом бария и сульфитом калия в молекулярном, полном и кратком ионном виде.

5. Домашнее задание:

6. Подведение итогов урока и выставление оценок.

Краткое описание документа:

Тема урока: "Кислородные соединения серы"Цель урока: продолжить формирование знаний учащихся о сере и её соединениях