5.1.3 不同价态含硫物质的转化pp课件

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1、第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物 第3课时 不同价态含硫物质的转化 学习目标学习目标 1结合不同价态的含硫物质，根据氧化还原反应理解其性质，培养“科 学探究与模型认知”的核心素养。 2根据硫元素的不同价态，理解硫及其化合物的相互转化，培养“变化 观念与科学探究”的核心素养。 知识体系知识体系 一、自然界中硫的存在和转化一、自然界中硫的存在和转化 1硫的存在硫的存在 (1)在自然界中硫元素主要以化合态形式存在，如组成生命体的蛋白质中含有 硫。在岩层深处和海底的无氧环境下，通常以_的形式存在，如黄铁矿 (_)、黄铜矿(_)。在地表附近，硫化物转化为_，如 石膏(_)、芒硝(

2、_)等。 (2)游离态的硫存在于_附近或地壳的岩层中。 硫化物 FeS2 CuFeS2 硫酸盐 CaSO42H2O Na2SO410H2O 火山口 知识梳理知识梳理 2硫的转化硫的转化 火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成_，二氧化硫可被进 一步氧化成_。 二氧化硫 三氧化硫 二、常见硫二、常见硫的价态及转化的价态及转化 1硫元素常见的化合价有_和_，可以通过氧化还原反应实 现不同价态含硫物质的相互转化。利用_，可将硫元素从_态转化到 _态；利用_，可将硫元素从_态转化到_态。 2、0、4 6 氧化剂 低价 还原剂 高价 高价 低价 2硫的不同价态所对应的常见化合物硫的不同价态所对应的常见

3、化合物 (1)含有2 价硫的物质有酸：_，盐：Na2S、NaHS 等。 (2)含有4 价硫的物质有氧化物：_，酸：_，盐：Na2SO3、 NaHSO3等。 (3)含有6 价硫的物质有氧化物：_，酸：_，盐：Na2SO4、 NaHSO4等。 H2S SO2 H2SO3 SO3 H2SO4 知识运用 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)向 H2S 溶液中通入空气，溶液变浑浊，是因为发生了氧化还原反应。( ) (2)浓硫酸具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥 SO2。 ( ) (3)锌粒放入稀硫酸中有气体放出，体现了6 价硫元素的氧化性。 ( ) (4)SO2转化为 Na2

4、SO3的反应不是氧化还原反应。 ( ) 2下列说法不正确的是( ) A.硫是一种淡黄色的难溶于水的晶体 B.硫的化合物常在火山喷出的气体中和矿泉里 C.硫易燃烧，燃烧产物是大气污染物之一 D.硫是活泼的非金属，在自然界中只有化合态的硫 D 3写出下列转化的化学方程式 S O2 SO2 NaOH Na2SO3 O2 Na2SO4 _， _， _。 SO2= SO2 点燃 SO22NaOH=Na2SO3H2O 2Na2SO3O2=2Na2SO4 含硫物质之间的转化含硫物质之间的转化 问题探究 1下图是人们总结的不同价态硫元素的转化关系，请分析各种元素在氧化还 原反应中表现氧化性还是还原性，并举例说

5、明。 提示：S 2只表现还原性，S6只表现氧化性，S 0 、S 4既表现氧化性又表现还原性。举 例略。 能力提升能力提升 2以硫元素为基础原料，合成硫酸，请设计合成路线。 提示：S O2 SO2 O2 SO3 H2O H2SO4或 S O2 SO2 H2O H2SO3 O2 H2SO4。 核心突破 1不同价态硫元素之间的相互转化不同价态硫元素之间的相互转化 不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现。上述转化中，从 左到右，硫元素化合价升高，需加入氧化剂。从右到左，硫元素化合价降低， 需加入还原剂。 2相同价态硫元素之间的转化相同价态硫元素之间的转化 以上两种转化关系均属于相同价态硫

6、元素之间的转化，从左到右的转化，加入 碱可以实现；从右到左的转化，加入酸可以实现。 对点练习 1硫黄在空气中燃烧生成气体甲；将甲溶于水得溶液乙；向溶液乙中滴加溴水 时溴水褪色，乙变为丙；在丙中加入硫化钠又生成气体丁；把丁通入溶液乙中 得沉淀戊。物质甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素，它们依次是( ) A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3 D.SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3 B 【解析】题干中描述的关系依次为 SO2= 点燃 SO2，SO2H2OH2SO3， H2O

7、H2SO3Br2=2HBrH2SO4，Na2SH2SO4=Na2SO4H2S，2H2S H2SO3=3S3H2O，则甲、乙、丙、丁、戊依次为 SO2、H2SO3、H2SO4、 H2S、S。 A.X能使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B.若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C.若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可以观察到有白色 沉淀产生 D.工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、催化剂 2已知 X 为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A 与 X 反应的转化关 系如图所示，其中反应条件及部分产物已略去，则下列有关说法正确的是 ( ) D 【解析】X 为一种常见酸

8、的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，则 X 是浓硫酸，D 和水反应生成硫酸，则 D 是三氧化硫，B 和氧气反应生成三氧化硫，则 B 是 二氧化硫。浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了浓硫酸的脱水性，A 错误；若 A 是铁，室温下，铁遇浓硫酸发生钝化，所以不能完全反应，B 错误；若 A 是 碳，浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，足量的二氧化碳可与氢氧 化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙，C 错误；工业上，二氧化硫转化为三氧化硫 的反应条件为高温、常压、催化剂，D 正确。 3有关下列三个反应的叙述正确的是( ) 2H2SSO2=3S2H2O S2H2SO4(浓)= 3SO22H2O 3S6KOH= 2K2S

9、K2SO33H2O A.反应说明 SO2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质 B.反应改用稀 H2SO4，则能放出氢气 C.反应和说明 S 具有两性元素的性质 D.反应中被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为 12 D 【解析】反应中 SO2作氧化剂，说明二氧化硫具有氧化性，不能从氧化还原 反应的发生来判断其是酸性还是碱性氧化物，A 错误；反应体现浓 H2SO4 的强氧化性和 S 的还原性，S 与稀 H2SO4不反应，B 错误；单质硫只能与氧化 性酸反应，不能与非氧化性酸反应，故不属于两性元素，C 错误；反应中化 合价升高的硫原子与化合价降低的硫原子的个数之比为 12，即被氧化的硫 元素与被还

10、原的硫元素的质量之比为 12，D 正确。 4SO2的排放是造成酸雨的主要因素。形成酸雨的原理之一可简单表示如下： 请回答下列问题： (1)酸雨的 pH_(填“”“”或“”)5.6。 (2)反应 b 的化学方程式为_。 (3)在一段时间内连续不断测定溶液 D 的 pH，发现 pH 变小，表示该变化的化 学方程式是_。 (4)若用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，写出该反应的离子 方程式：_。 【答案】(1) (2)2SO2O2 催化剂 2SO3 (3)2H2SO3O2=2H2SO4 (4)2OH SO2=SO2 3 H2O 【解析】(1)酸雨的 pH5.6。 (2)根据流程图，反应 b

11、 是二氧化硫的催化氧化反应，反应的化学方程式为 2SO2 O2 催化剂 2SO3。 (3)亚硫酸能够被空气中的氧气氧化生成硫酸，弱酸转化为强酸，pH 变小。 (4)用足量的氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的工业废气，该反应的化学方程式为 SO22NaOH=Na2SO3H2O，离子方程式为 2OH SO2=SO2 3 H2O。 反思总结 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即 “邻近规则”。相邻价态的粒子不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和 SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 1下列转化不能一步实现的是( ) A.SH2S BSSO3 C.H2SSO2 DSO2H

12、2SO4 当堂检测当堂检测 B 2根据硫元素的化合价判断下列物质中的硫元素不能表现还原性的是( ) A.Na2S BS CSO2 DH2SO4 【解析】H2SO4中硫元素处于最高价态，没有还原性。 D 3能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A.向澄清石灰水中通入少量 SO2气体：Ca2 SO2=CaSO3 B.过量 SO2气体通入氢氧化钠溶液中：SO2OH =HSO 3 C.SO2气体通入溴水中：SO2Br2H2O=2H 2BrSO2 3 D.氢硫酸中通入氯气：S2 Cl2=S2Cl 【解析】A 项，离子方程式应为 Ca2 2OHSO2=CaSO3H2O，错误； C 项，SO2被 Br2

13、氧化为 SO2 4 ，错误；D 项，H2S 为弱酸，不可拆写为 S2 和 H ，错误。 B 4将足量的 SO2通入 BaCl2溶液中，无明显现象，当加入(或通入)某试剂(或 气体)X 后有沉淀生成。此试剂(或气体)X 可能是( ) NaOH 溶液 NaCl 溶液 氨水 新制氯水 H2S CO2 A. B C. D B 【解析】将 SO2通入 BaCl2溶液中无明显现象，当加入 NaOH 溶液或氨水时， 可生成 Na2SO3或(NH4)2SO3，进而生成 BaSO3沉淀；新制氯水可将 SO2氧化为 SO2 4 ，进而生成 BaSO4沉淀；H4S 能与 SO2反应生成单质硫(黄色沉淀)和水。 Na

14、Cl、CO2都不能与 SO2、BaCl2溶液反应，故选 B。 (1)Y的化学式为_，Z的化学式为_；X直 接排入空气中易造成的环境问题是_。 (2)反应中属于氧化还原反应的是_。 (3)写出反应的化学方程式：_。 (4)写出铜与W浓溶液反应的化学方程式： _。 5已知 X 气体是一种无色、有刺激性气味的酸性氧化物，有关 X、Y、Z、W 的转化关系如图所示，反应均为化合反应，回答下列问题： 【答案】(1)SO3 H2SO3 形成酸雨 (2) (3)Cl2SO22H2O=2HClH2SO4 (4)Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO22H2O 【解析】X 气体是一种无色、有刺激性气味的酸性氧化物，能与氧气或氯水反 应，X 为 SO2，由转化关系可知 Y 为 SO3，Z 为 H2SO3，W 为 H2SO4。(1)SO2 直接排入空气中易形成酸雨。(2)反应为二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的 反应，为氧化还原反应，反应为亚硫酸与氧气生成硫酸的反应，为氧化还原 反应，反应为氯水和二氧化硫的反应，为氧化还原反应，所以属于氧化还原 反应的是。 (3)反应的化学方程式为 Cl2SO22H2O=2HClH2SO4。 (4)Cu和浓硫酸加热反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)= CuSO4SO2 2H2O。