(共22张PPT)
第二单元 硫及其化合物的相互转化
第1课时 含硫物质之间的转化
在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。绿矾油是一种无色黏稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。实验室模拟此过程:可以用FeSO4·7H2O加强热,用加冰水混合物的U形管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。上述过程硫的化合价如何变化 你能预测生成的含铁化合物是什么吗 试写出反应的化学方程式。
2FeSO4·7H2O ===== Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
SO3+H2O === H2SO4
高温
1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化,熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。
2.根据硫元素化合价分析含硫物质的性质,并能设计实验实现不同价态硫元素的相互转化。
1.能从物质的类别、元素的价态的角度,预测分析硫及其化合物的性质及转化规律。(宏观辨识与微观探析)
2.能运用氧化还原反应和酸碱反应规律,设计不同价态硫元素转化的反应原理,并结合实验药品设计实验进行探究。(科学探究与创新意识)
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一、含硫物质之间的转化
(一)不同价态含硫物质间的转化
当硫元素化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态。
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自然界中不同价态硫元素之间的转化
大气中SO2主要有三个来源:化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下,大气中的SO2,一部分被绿色植物吸收;一部分则与大气中的水结合,经过一系列反应形成H2SO4,随降水落入土壤或水体中,以硫酸盐的形式被植物的根系吸收,转变成蛋白质等有机物,进而被各级消费者所利用,动植物的遗体被微生物分解后,又能将硫元素释放到土壤或大气中,这样就形成一个完整的循环。
含有硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化。那么,在实验室中怎样实现这些物质间的转化呢?
【思考与交流】
氧化
还原
价态:
性质:
只有还原性
既有氧化性
又有还原性
只有氧化性
低价态
高价态
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
【知识支持】
发生____反应
发生____反应
1、硫单质与金属反应:
(1)与钠反应:____________________ ;
(2)与铜在加热条件下反应:_______________;
(3)与铁在加热条件下反应: ______________ 。
2Na + S == Na2S
(1)与氢气反应:_________________________。
化合价变化:0价→ -2价,发生还原反应,表现弱氧化性。
化合价变化:0价→ +4价,发生氧化反应,表现还原性。
(2)与氧气反应:__________________________。
2、硫单质与非金属反应:
3、在常温下,硫单质能与汞化合生成硫化汞(HgS)。因此,为了除去不慎洒落的汞,人们常将硫黄粉撒在汞的表面。
4、长期暴露在空气中的亚硫酸钠会慢慢变成硫酸钠
5、实验室中用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠。
6、二氧化硫在催化剂、加热的条件下与氧气反应生成三氧化硫
Hg + S == HgS
2Na2SO3 + O2 == 2Na2SO4
SO2 + 2NaOH== Na2SO3 + H2O
2SO2 + O2 2SO3
△
催化剂
思维建模
不同价态硫元素间转化的思维模型
溴水、HNO3、Fe3+ 、H2O2
KMnO4(H+)、
Cu、C、
HI、H2S
H2S
Cl2、O2、 KMnO4(H+)
H2S
S
SO2
-2
0
+4
+6
H2SO4
O2
H2
归纳总结
(二)同种价态含硫物质间的转化
图中物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。可以是元素化合价发生改变的氧化还原反应(图中横向箭头表示的转化),也可以是元素化合价不变的非氧化还原反应(图中纵向箭头表示的转化)
写出上表中①-④表示的物质间转化的化学方程式
①________________________________
②________________________________
③________________________________
④________________________________
SO2 + H2O H2SO3
2H2SO3 + O2 == H2SO4
SO3 + H2O == H2SO4
SO3 + 2NaOH == Na2SO4 + H2O
①
②
③
④
Na2SO4
H2SO4
BaSO4
SO3
SO2
S
H2S
H2SO3
Na2SO3
①
②
③
⑤
④
⑥
⑦
⑧
⑨
【整理归纳】硫及其化合物的转化
[思考]请同学们完成上述涉及到的方程式:
相同价态含硫化合物间--非氧化还原反应转化
不同价态含硫化合物间--氧化还原反应转化
① 2H2S+SO2=3S↓+ H2O ②S +O2 = SO2
③ 2SO2+O2 2SO3 ④ SO3 + H2O = H2SO4
⑤ 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
⑥ H2O+SO2 H2SO3
⑦2Na2SO3+O2=2Na2SO4
⑧2NaOH+H2SO4 = Na2SO4+H2O
⑨BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
点燃
【参考答案】
催化剂
加热
H2S H2SO3 H2SO4 BaSO4
FeS S SO2 SO3 CuSO4
硫元素知识网
SO2
物质类别
化
合
价
单质
氧化物
盐
含氧酸
-2
+4
SO3
氢化物
硫元素的价类图
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
SO32-
SO42-
FeS
NaOH
Cl2、H2O2、O2
Cu、C、HI、H2S
Cl2、H2O2、O2
O2、浓硫酸
H2S
H2
KMnO4、HNO3、Fe3+
H2O
△
Cl2、O2、SO2、Fe3+、 HNO3 、 KMnO4
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
酸碱转化
氧化还原转化
H2O
△
1.下列关于硫的叙述中不正确的是( )
A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄
D.硫是黑火药的主要成分之一
解析:硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄,是一种黄色或淡黄色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。
C
2.下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.H2S→SO2 B.H2SO4→SO2
C.SO42- →BaSO4 D.SO32- →SO2
A
3.硫在自然界中的循环过程如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷
发产生的气体
C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸
盐的形式存在
D.动植物遗体被微生物分解后,可产
生SO42-和SO2
B
4.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,A是淡黄色固体,其相互转化关系如图所示,回答下列问题:
(1)写出B、E的化学式:B____、E_______。
H2S
H2SO4
(2)写出C→D的化学方程式:____________________。
(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中,下列说法正确的是______(填序号)。
①溶液没有明显变化
②溶液中出现白色沉淀
③若通入Cl2,则溶液中出现白色沉淀
①③
2SO2+O2 2SO3
催化剂
△
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