硫及其化合物的练习题

2024-11-17

硫及其化合物的练习题(共4篇)

1.硫及其化合物的练习题 篇一

文章编号:1008-0546(2013)02-0074-03 中图分类号:g633.8 文献标识码:b

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.02.029

一、指导思想与理论依据

本节“硫及其重要化合物”复习课,主要是以学业水平测试为教学目标的复习,复习内容的深广度,必需严格依据江苏省普通高中学业水平测试(必修科目)说明的要求和高中化学课程标准的要求,并在此基础上适当培养学生化学分析与思维能力,因为硫及其重要合物内容学生已经在高一经过系统的学习,对硫、二氧化硫、硫酸等知识有了一定的积累,因此对“硫及其重要化合物”复习课设计的教学目标是:引导学生对已学过硫及其化合物的知识进行条理化,并对各知识点中的重要内容与能力进行串联,让学生对硫及其重要化合物有个整体的认识,体会学习元素化合物知识的一般方法,并形成一定的分析、解决问题的能力。

二、教学内容分析

“硫及其重要化合物”普通高中化学课程标准要求的内容目标是:了解硫及其重要化合物的主要性质,认识其在生产中的应用和对生态环境的影响,活动与探究目标:讨论减少向大气中排放二氧化硫的措施。

江苏省普通高中学业水平测试化学(必修科目)说明上的要求是:(1)了解硫的可燃性;(2)了解硫及其重要化合物的主要物理性质;(3)了解二氧化硫与氧气、与水的反应,认识亚硫酸的不稳定性,认识二氧化硫漂白作用与次氯酸漂白作用的区别;(4)了解浓硫酸的强氧化性,了解浓硫酸与cu、c的反应,了解常温下铝、铁在浓硫酸中的钝化现象;(5)了解二氧化硫的污染来源及危害,认识工业上生产硫酸的反应原理。

三、学生情况分析

“硫及其重要的化合物”是高中化学(必修)第四章,非金属及其化合物的内容,学生在高一第一学期学习化学时,由于硫及其重要化合物内容中化学实验较多,实验现象也丰富多彩,与生活实际联系也相对密切,所以学生学习硫及其重要化合物兴趣较浓,学习比较认真,基础知识比较扎实,高二分科后长时间的遗忘,加上知识零碎,没有系统性进行整理,因此复习时候主要是把前面零碎的知识按照一定的规律进行系统整合,同时在复习的过程中,重视学生的动手与动脑,避免教师复习一头热,学生只听不练,达不到复习的效果,在复习的过程中主要以引导学生回答为基础,突出学生的主体性,帮助学生去构建其知识网络。并在复习时重视对与硫及其重要化合物相关的知识的串联,如氧化还原反应、反应热效应、反应限度、离子反应等以元素化合物知识为载体的理论知识。

四、教学目标设计

1.了解硫、so2、h2so4的主要性质,能写出主要反应的化学方程式;

2.了解so2的漂白原理与次氯酸漂白原理的不同;

3.了解浓硫酸的强氧化性,与cu、c反应的原理及铝铁的钝化现象;

4.了解硫及其化合物的应用和对生态的影响。

五、教学重点与难点

1.重点:so2与浓h2so4的性质;

2.难点:浓硫酸的强氧化性。

六、教学过程设计流程图

知识复习顺序:s→ so2→h2so4

教学环节:基础知识梳理→ 重要知识点的强化 → 基础训练 → 能力提升

七、教学过程描述

八、教学反思

本节课高中学业考试复习课,硫及硫的重要化合物,涉及到的内容很多,在一节复习课中如何让学生能够从整体上去把握,知识的串联很重要,同时在复习中更应注重重点知识的强化,难点知识的突破,所以在设计的时候主要是在复习中,侧重了二氧化硫的漂白性和还原性的分析,浓硫酸的强氧化性的分析,并适当地进行氧化还原反应电子转移方向与数目的讨论,还在二氧化硫制硫酸的反应中强化了反应的限度,硫与氧的反应中强化了反应物浓度对反应速率的影响等,二氧化硫是造成酸雨的原因,酸雨的形成与防治便成了顺理成章嵌入其中。

(1)硫及其重要化合物为高一化学必修1的内容,复习时候,不必细讲,点到为止,主要是唤起学生对知识的回忆,让学生去思考,去解答,把知识点以问题的形式给出,引导学生去总结思考,其中涉及到许多重要的化学方程式,在复习的时候要求学生边复习,边书写强化。

(2)教师在复习中起到主导作用,帮助学生形成自己的知识网络,并对学生反馈出来的问题进行及时矫正,让学生体会到元素化合物的复习方法。

(3)适当引入一些历年的学业考试的试题,设计有基础题与难度题,让学生在有成就感的同时,也进行深度的思考。培养他们分析解决问题的思路与能力。

2.硫及其化合物的练习题 篇二

据统计,使用柴油的汽车在中国车辆总数中占比25%,但其排放颗粒物的比例却占到将近80%,是汽车尾气污染的大户,车用柴油品质升级对促进环保具有重要意义。我国车用柴油对硫含量要求越来越高,低硫化是未来车用柴油发展的必然趋势。目前,各国普遍使用深度脱硫的加氢裂化和加氢精制技术生产低硫柴油。然而,在加氢脱硫的同时,柴油中芳烃、多环芳烃及其他具有润滑性的组分也随之减少,从而造成低硫柴油润滑性下降,并引起燃料泵的磨损甚至损坏[1]。为了改善低硫柴油润滑性,目前多采用加入润滑添加剂的方法[2]。

地沟油含有害物质,易引起食物中毒,甚至致癌,其处理越来越受社会重视。以地沟油为原料,制造高附加值的工业产品,或许是废物利用的新途径。从技术层面讲,地沟油可用于生产生物柴油、选矿药剂、表面活性剂、润滑添加剂等产品,但目前未见利用地沟油生产高性能的低硫柴油抗磨添加剂的报道。

稀土材料由于其特殊的物理和化学性能而受到广泛重视,稀土化合物的摩擦学性能研究也引起了人们的极大兴趣[3]。我国是稀土大国,开发和利用稀土资源具有重大的理论意义和实际应用价值。对油溶性异辛酸稀土[4]、环烷酸稀土[5]、烷基水杨酸稀土[6]作为润滑添加剂的摩擦学特性进行了研究,结果表明向稀土化合物的分子结构中能够引入一定长度的烷基碳链,可明显改善其油溶性。据此推测如果将地沟油的脂肪酸官能团引入稀土化合物的结构中,则有可能改善其油溶性,从而拓宽其作为润滑添加剂的使用范围。

本工作以地沟油为原料,通过水解生成脂肪酸,再与氢氧化稀土反应制备出油溶性有机稀土化合物ORE,并考察了其作为润滑添加剂在加氢裂化柴油中的抗磨性能。

1 试验

1.1 ORE添加剂的合成

地沟油直接从市场采购,主要为食品煎炸后废弃的大豆油,酸值1.02 mg KOH/g,皂化值189 mg KOH/g。

ORE添加剂的具体合成步骤如下:

(1)将地沟油过滤,去除油中固体物杂质;

(2)将14 g氢氧化钾溶解于60 m L无水乙醇溶液中,再将其与72 g过滤后的地沟油进行混合,加热至70~75℃,机械搅拌1 h,生成大量白色胶状物沉淀,然后冷却至室温;

(3)在不断搅拌下,缓慢加入质量分数为5%的稀盐酸,直至溶液呈现弱酸性,此时白色胶状物全部溶解,停止搅拌后,出现油水分层现象;

(4)用分液漏斗将上层油状物分离出来,再用蒸馏水对油状物洗涤3次,即得到脂肪酸;

(5)将15 g混合稀土氧化物(La2O3的质量分数大于80%,市售)用质量分数为10%的盐酸溶解,过滤得混合稀土溶液。再加入质量分数为10%的氢氧化钾溶液,使之生成氢氧化稀土沉淀物;

(6)将上述脂肪酸和氢氧化稀土沉淀物混合,在不停搅拌的情形下保持温度80~90℃,2 h后停止反应,冷却至室温,出现油水分层现象;

(7)用分液漏斗将上层油状物分离出来,再用蒸馏水对油状物洗涤3次。接下来用无水硫酸钠对油状物进行干燥,然后过滤,即得到黄色透明的脂肪酸混合稀土添加剂ORE。产品未进一步提纯,直接作为添加剂使用。

1.2 性能表征

1.2.1 组成及结构

用Nicolet i S10型红外光谱仪分析ORE的化学结构;采用HK-2000电感耦合等离子发射光谱仪测定ORE添加剂中稀土元素含量。

1.2.2 油溶性试验

将ORE添加剂分别以质量分数0.2%,0.5%,1.0%加入到某石化公司提供的加氢裂化柴油(硫的质量分数小于0.005%)中,混合后在50℃水浴上加热搅拌5~10 min,使之完全溶解。然后转移至具塞试管中,在室温(25℃)或0℃条件下静置7 d。如果试管内未出现固体沉淀物,且溶液仍然呈均匀透明液体,则认为该条件下添加剂在加氢裂化柴油中的油溶性良好。

1.2.3 摩擦学特性

参照文献[7,8]的试验方法在MMW-2A微机控制万能摩擦磨损试验机上测定不同ORE含量的加氢裂化柴油的抗磨性能:ORE的含量分别为100,200,300,400,500μg/g,载荷50 N,转速600 r/min,时间40 min,室温。所用钢球为GCr15二级钢球,直径12.7 mm,硬度59~61 HRC。试验过程中,将4个钢球均完全浸没在被测柴油中,以确保润滑状态的一致性。以磨斑直径WSD表征柴油的抗磨性能,磨斑直径取两次测试的平均值。

2 结果与讨论

2.1 ORE添加剂的结构

图1为过滤地沟油及ORE的红外光谱。由图1可以看出:地沟油的主要成分为脂肪酸甘油酯,其羰基的伸缩振动峰νC=O在1 745 cm-1附近;ORE在1 534 cm-1和1 439 cm-1处出现了2个强的吸收峰,它们归属于ORE中羰基的反对称和对称伸缩振动峰,原因在于有机稀土化合物中羰基以酸根离子的形式与稀土离子RE3+发生了配位[9];ORE在3 393 cm-1处的宽峰对应于水-OH的伸缩振动峰,说明该配合物中含有结晶水。

离子发射光谱测定结果显示,ORE中稀土元素的总含量为7.65%。

2.2 油溶性及理化性能

油溶性测试结果显示,25℃和0℃下,ORE的添加量为0.2%,0.5%,1.0%时,ORE在低硫柴油中均具有良好的油溶性,这与其分子结构中存在较长链的烷基有关。

表1为加氢裂化柴油在加入300μg/g ORE前后的理化性能变化情况。由表1可以看出,ORE添加剂的加入除了使加氢裂化柴油的酸值有一定程度上升外(仍在车用柴油国IV标准范围内),其他理化性能指标如闪点、倾点及冷滤点等几乎没有改变。

2.3 抗磨性能

2.3.1 添加剂含量对低硫柴油抗磨性能的影响

表2为不同ORE含量低硫柴油及市售成品-10号柴油中钢球的磨斑直径WSD。由表2可知:加入添加剂ORE后,加氢裂化柴油中钢球的WSD值均有明显下降,说明有机稀土化合物具有良好的抗磨能力;当ORE含量为300μg/g时,WSD最小,仅为加氢裂化柴油的50.9%;ORE含量进一步增大时,WSD值未见进一步下降,可见ORE在加氢裂化柴油中的最佳含量为300μg/g,此时其抗磨性能比加氢裂化柴油提高了49.1%。

ORE含量为300~500μg/g时,加氢裂化柴油的WSD值比市售成品-10号柴油的更小,表明在此含量范围内,含ORE的加氢裂化柴油的抗磨能力更佳。

2.3.2 钢球的磨斑形貌

图2为加氢裂化柴油和含300μg/g ORE添加剂的加氢裂化柴油中钢球的磨斑形貌。由图2可知,添加剂ORE润滑条件下的钢球磨斑表面比不添加ORE时光滑,划痕也比较浅,且磨痕尺寸也小得多,说明添加剂ORE能够有效地改善加氢裂化柴油的抗磨性能。有机稀土化合物的良好抗磨能力主要归功于其在摩擦过程中能够在摩擦表面形成含稀土的边界润滑膜[5,6]。

3 结论

(1)以地沟油为原料,制备了一种有机稀土化合物ORE。该有机稀土化合物不含硫、磷元素,其在低硫柴油中具有良好的油溶性。加氢裂化低硫柴油中ORE含量为300μg/g时,其抗磨性能与加氢裂化柴油相比提高了49.1%,与市售成品-10号柴油相比,其抗磨能力更强,ORE的加入不改变加氢裂化柴油的闪点、倾点、冷滤点等理化性能指标。

(2)由地沟油制备高附加值的低硫柴油抗磨添加剂工业产品,是探索解决地沟油废物利用的一种新途径,具有良好的推广应用前景。

摘要:为改善低硫柴油的润滑性,并有效利用地沟油,以地沟油为原料,制备了一种有机稀土化合物ORE。采用红外光谱仪及能谱仪分析ORE的组织结构,考察了ORE在低硫柴油中的油溶性及抗磨性能。结果显示:ORE在低硫柴油中具有良好的油溶性;当低硫柴油中ORE加入量为300μg/g时,其抗磨性能相对加氢裂化柴油提高了49.1%,比当前市售成品-10号柴油的抗磨能力更强,ORE的加入不改变加氢裂化柴油的闪点、倾点、冷滤点等理化性能指标。由地沟油制备低硫柴油抗磨添加剂工业产品,是探索解决地沟油废物利用的一种新途径,具有良好的推广应用前景。

关键词:有机稀土化合物,抗磨添加剂,摩擦学特性,地沟油,低硫柴油

参考文献

[1]刘双红,黄燕民,王昆,等.超低硫柴油的润滑性研究与性能评定[J].石油炼制与化工,2007,38(6):47~51.

[2]闾邱祁鸣,冯心凭.柴油润滑性的机制研究[J].润滑与密封,2011,36(12):85~88.

[3]高水英,余来贵.稀土润滑材料的摩擦学研究进展[J].稀土,2002,23(6):57~60.

[4]高永建,陈国需,王志民,等.异辛酸稀土化合物的摩擦学性能研究[J].摩擦学学报,2002,22(增刊4):60~61.

[5]Liu R D,Tao D H,Zhang J H,et al.Study of the Tribological Performance of a Rare Earth Naphthenate as a Lubricant Additive[J].Lubrication Science,2004,17(1):105~113.

[6]Liu R D,Tao D H,Zhao Y A.Tribological Performance of Rare-Earth Alkylsalicylate as Lubrication Additive[J].Industrial Lubrication and Tribology,2008,60(1):9~13.

[7]王国庆,杨建军,闾邱祁鸣.柴油润滑性能模拟评定方法研究[J].石油商技,2003,21(2):34~37.

[8]颉敏杰,雷爱莲,谢惊春,等.柴油润滑性试验方法及对应性研究[J].润滑油,2006,21(3):42~46.

3.硫及其化合物的练习题 篇三

金属硫族化合物[Ni(en)3](Hen)SbSe4,[Sb(en)3]In3Te7的溶剂热生长及晶体结构

以溶剂热生长技术(Solvothermal technique)在180 C下以氯化物与具有氧化性的M 2Q(M=K,Rb;Q=Te,Se)反应,制备出新的硫族化合物[Ni(en)3](Hen)SbSe4(1),[Sb(en)3]In3Te7(2).化合物1的阳离子基团为过渡金属Ni与乙二胺(en)的`配合物[Ni(en)3]2+及质子化的[Hen]+阳离子,阴离子基团为具有分立结构的[SbSe4]3-.化合物2的阳离子基团为[Sb(en)3]3+,阴离子基团为具有二维结构的2∞[In3Te7]3-.单晶X射线衍射结果表明,晶体1属三斜晶系,P1空间群,晶胞数据a=0.881 43(18)nm,b=0.962 35(19)nm,c=1.427 8(3)nm,α=104.74(3)°,β=92.47(3)°,γ=109.55(3)°,V=1.092 7(4)nm3,Z=2.晶体2属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞数据:a=1.069 1(2)nm,b=1.693 2(3)nm,c=1.515 2(3)nm,α=90°,β=94.86(3)°,γ=90°.V=2.732 8(9)nm3,Z=4.

作 者:陈震 陈日耀 郑曦 兰瑞芳 林智虹 黄子祥 吴锵金  作者单位:陈震,陈日耀,郑曦,兰瑞芳,林智虹(福建师范大学实验中心,福州,350007)

黄子祥,吴锵金(中国科学院福建物质结构研究所,福州,350002)

刊 名:高等学校化学学报  ISTIC SCI PKU英文刊名:CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 年,卷(期):2001 22(11) 分类号: 关键词:硫族化合物   晶体结构   溶剂热生长  

4.硫及其化合物的练习题 篇四

化学观念的建构有利于激发学生持久的学习兴趣, 帮助学生深入理解知识的内涵, 从而能有效促进化学核心素养的全面提高。《普通高中化学课程标准》明确要求“形成有关化学科学的基本观念”。传统的化学教学尤为注重元素及化合物的性质等事实性知识的记忆, 而忽略更具重要价值的思维方法的提升和观念渗透等方面的问题。本节课意在通过对此专题元素化合物知识的复习, 从元素的视角进行知识网络的建构, 通过实验和问题链驱动学生进一步认识物质的变化及化学研究的方法, 帮助学生建立元素观、转化观等化学观念, 从而提升核心素养。

【教材分析】

本专题是高中化学必修1的最后一个专题, 涉及硫、氮两种元素及其化合物, 元素化合物知识作为中学化学内容的重要组成部分, 是“化学1”模块教学内容的主要组成部分, 在学生的化学学习中占有重要地位。教材在重视资源开发利用 (硫酸的制备、合成氨等) 的同时, 更加关注空气污染问题 (酸雨、氮氧化物影响) , 让学生认识到科学技术是一把“双刃剑”, 既可以造福社会, 也可能给社会带来新的问题, 要促进现代社会的可持续发展, 必须引导学生合理运用化学知识解决问题, 特别是做好环境治理工作。由此, 通过对硫、氮及其化合物的性质和应用的介绍, 专题复习课意在使学生进一步学会建构元素化合物的知识网络, 树立科学发展观和核心价值观。

[教学目标]

(1) 知识层面:通过以硫、氮两种元素贯穿的知识网络, 帮助学生进一步巩固元素及化合物知识。 (2) 方法能力层面:通过实验和问题链的驱动, 深化提炼元素及化合物知识的学习方法, 渗透实验观、元素观和转化观。 (3) 价值观层面:通过“二氧化硫的烦恼”“氨气能否作氮肥”等问题的探讨, 感悟化学价值观。

[教学过程]

[课堂引入]提问:前面学习了专题4关于硫、氮及其化合物的性质, 请说一说含硫元素的化合物或含氮元素的化合物在生产生活中的重要应用, 至少各举两例。

[设计意图]引导学生根据性质思考用途, 既回顾知识又体现学习价值。

[环节一]探讨二氧化硫的功与过

[教师]二氧化硫在生产生活中有重要作用:制硫酸、漂白物品等, 但是二氧化硫又是造成酸雨的罪魁祸首。请回答: (1) 形成酸雨的机理? (2) 如何防治?

[学生活动]回答形成酸雨机理, 防治 (如煤的脱硫) , 写出相应的化学反应方程式。

[设计意图]回顾二氧化硫的性质, 建构含硫化合物间转化的知识网络。辩证地看待物质的价值, 渗透可持续发展思想。

[环节二]验证火柴头中含有硫元素

[学生活动] (1) 设计实验装置。 (2) 讨论:除了品红溶液, 还有哪些试剂可以检测生成的气体?也可用酸性高锰酸钾溶液、溴水等。学生:还可以通入澄清石灰水。学生评价:此处还会生成二氧化碳, 不能。

[设计意图]引导学生对比二氧化硫和二氧化碳的性质。在问题解决中, 通过学生间的讨论和互评, 培养学生的思辨能力和合作能力。

[环节三]硫酸的性质及工业制备

[教师]请说出硫酸的工业制备方法。思考:两瓶分别装有浓硫酸和稀硫酸的试剂瓶上没贴标签, 如何鉴别?

[学生活动] (1) 工业制备的原理和设备; (2) 物理和化学方法, 密度、溶于水放热等现象。

[设计意图]巩固浓硫酸的特性;初步理解制备硫酸的工业流程设备设计的基本原理和目的。

[环节四]氮肥的生产和使用

[教师]设计问题串: (1) 自然界中植物能吸收什么样的氮? (2) 氨气适合直接做氮肥吗? (3) 氨水适合做氮肥吗? (4) 铵盐作为氮肥在使用的过程中要注意什么?

[学生活动]回答四个层层递进的问题, 构建以氮为核心的知识网络。

[设计意图]问题串的设计意图:问题1引出自然界固氮, 由游离态的氮转化成化合态的氮。问题2、问题3、问题4意在引导学生回忆理解氨气、氨水、铵盐的性质的联系和区别, 感受转化过程。氮及氮的化合物性质及应用通过四个问题链得到思考和总结, 帮助学生建构知识网络, 渗透元素观和转化观, 强化化学学习的价值观, 提升核心素养。

[环节五]硝酸的性质及工业制备方法

[投影]硝酸的工业制备流程

[学生活动]简述硝酸的主要性质, 根据工业制备流程图写出制取硝酸的化学反应方程式。

[设计意图]建立以氮元素为核心的物质转化网络图, 渗透物质转化观。

[环节六]课堂小结

[学生活动]回顾过程中构建的以硫、氮为核心元素的物质转化网络图, 总结本堂课的收获。

[设计意图]通过网络图的构建, 进一步帮助学生提炼元素化合物学习的基本方法, 渗透化学观念, 从而提升化学核心素养。

摘要:化学观念的建构有利于激发学生持久的学习兴趣, 帮助学生深入理解知识的内涵, 从而有效促进化学核心素养的全面提高。传统的化学教学尤为注重元素及化合物的性质等事实性知识的记忆, 而忽略更具重要价值的思维方法的提升和观念渗透等方面的问题。通过问题链的驱动, 帮助学生学会知识网络的建构, 建立元素观、转化观等化学观念, 从而提升化学学科核心素养。

关键词:化学观念,元素观,转化观,教学设计

参考文献

[1]李化年.基于化学核心观念建构的课堂实践研究[M].学苑出版社, 2012-09.

[2]黄梅.中学化学教学设计[M].化学工业出版社, 2013-03.

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