第五章第一节　硫及其化合物第3课时　不同价态含硫物质的转化 课件(共69张PPT）

(共69张PPT)
第一节　硫及其化合物
第3课时　不同价态含硫物质的转化
第5章 化工生产中的重要非金属元素
【课程标准要求】　
1.熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价，了解含硫物质在自然界中的存在与转化。
2.根据硫元素化合价会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。
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课堂互动探究
课时训练
目
录
CONTENTS
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课堂小结·即时达标
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一、自然界中硫的存在与转化
1.自然界中不同价态硫元素的存在
SO2
SO3
S
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
2.自然界中不同价态含硫物质的转化
写出上述转化的化学方程式：
①__________________________；②__________________________；
③__________________________；④__________________________。
SO3＋H2O===H2SO4
【微自测】
1.如图有关硫元素循环的说法不合理的是(　　)
A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2
B.动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气
C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原
反应
D.大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里
解析　D项，大气中的硫元素部分转化成H2SO4随雨水降到土壤里，错误。
D
二、实验探究不同价态含硫物质的转化
1.不同价态硫元素的转化与性质
2.实验探究不同价态含硫物质的转化
转化目 标(价态 变化) 转化目 标(价态 变化) 转化前 的含硫 物质 选择试剂 (氧化剂或 还原剂) 转化后 的含硫 物质 预期现象
－2 0 －2→0 Na2S 溶液 氯水 S 溶液________褪去，有___________产生
0→－2 S粉末 Na Na2S 产生轻微的爆炸声
黄绿色
黄色沉淀
0 ＋4 0→＋4 S 浓硫酸 SO2 有________气味气体产生
＋4→0 SO2 H2S S 有_____________产生
＋4 ＋6 ＋6→ ＋4 浓硫酸 Cu SO2 红色固体逐渐溶解，有_________气味气体产生
＋4→ ＋6 Na2SO3 溶液 酸性 KMnO4 溶液 Na2SO4 溶液__________褪去
刺激性
黄色固体
刺激性
紫红色
进行化学实验设计时，应遵循________、________、________和________原则。
3.化学实验设计的原则
科学性
可行性
安全性
绿色化
【微自测】
2.下列描述中正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)将SO2通入氢硫酸中，若出现黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性(　　)
(2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为
＋2H2O(　　)
(3)H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2(　　)
(4)SO2＋2H2S===3S＋2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1(　　)
√
√
√
×
不同价态含硫物质的转化
不同价态含硫物质的转化
1.硫化钠转化为单质硫
(1)实验操作
在两支试管中分别加入1 mL Na2S溶液，向其中一支边振荡边滴加H2SO3溶液，另一支边振荡边滴加酸性KMnO4溶液，用浸有NaOH溶液的棉团分别塞住两个试管口，观察并记录实验现象。
———————【活动探究】———————
(2)实验装置
2.浓硫酸转化为二氧化硫
(1)实验操作
如下图所示连接仪器装置，向试管中加入1 mL浓硫酸和一小块铜片，塞上带导管的单孔橡胶塞，加热，观察并记录实验现象。
(2)实验装置
3.硫转化为硫化亚铁
(1)实验操作
将0.5 g硫粉和1.0 g铁粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，观察并记录实验现象。
(2)实验装置
1.在上述实验中，含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化？
提示：
转化前的含硫物质 转化后的含硫物质 价态变化
Na2S S －2→0
H2SO3 S ＋4→0
H2SO4 SO2 ＋6→＋4
S FeS 0→－2
2.实验1中用浸有NaOH溶液的棉花团塞住试管口的作用是什么？
提示：吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫。
3.铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时，可能发生哪些反应？
1.不同价态含硫物质的性质及转化关系
———————【核心归纳】———————
2.不同价态含硫物质的转化规律
(1)邻位价态原则
①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，即台阶式升降，可用下图表示
②相邻价态的含硫物质间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.(2021·江苏南通市高一月考)如图所示为硫元素的单质及其化合物的价类二维图，其中X、Y、Z、W为含硫化合物。下列说法正确的是(　　)
A.实验室可用X的浓溶液与Na2SO3反应制
备Y，主要是利用了X的强氧化性
B.Y与KOH反应可以生成W
C.Y和Z反应可以生成S
D.W与盐酸反应可以制取X
———————【实践应用】———————
C
解析　根据元素化合价与物质类型可知：Z是H2S，Y是SO2，X是H2SO4，W是K2SO4。A.X是H2SO4，Y是SO2，在实验室中一般可以使用浓硫酸与Na2SO3反应制备SO2，反应过程中元素化合价不变，不属于氧化还原反应，A错误；B.SO2与KOH发生反应产生K2SO3、H2O(或KHSO3)，不能直接反应产生K2SO4，B错误；C.H2S、SO2混合，发生氧化还原反应产生S单质和H2O，C正确；D.K2SO4与盐酸不能发生反应，因此不能制取得到的H2SO4，D错误。
2.甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如下所示，则下列说法错误的是(　　)
A.若甲是C，则乙可能是O2
B.若甲是Fe，则乙可能是Cl2
C.若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2
D.若甲是H2S，则乙可能是O2
B
解析　若甲是C，则乙可能是O2，丙是CO，丁是CO2，A正确；若甲是Fe，乙是Cl2，则丙是氯化铁，氯化铁和氯气不反应，B错误；若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2，丙是亚硫酸钠，丁是亚硫酸氢钠，C正确；若甲是H2S，则乙可能是O2，丙是S，丁是SO2，D正确。
核心体系建构
1.下列物质在氧化还原反应中，硫元素只表现还原性的是(　　)
A
A.H2S B.SO2
C.H2SO3 D.H2SO4
解析　S有－2、0、＋4、＋6价，－2价是硫的最低价态，只表现还原性。0、＋4价既可以表现还原性，也可以表现氧化性，＋6价仅表现氧化性。故选A。
A.火山喷发、森林火灾会产生SO2
B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环
C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放
D.硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应
B
2.硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中不正确的是(　　)
解析　由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2，故A正确；动植物和微生物残体的腐败会产生H2S，H2S燃烧产生SO2，所以氢、氧两种元素参与硫的循环，故B错误；工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放，可以减少二氧化硫的排放，降低酸雨的形成，故C正确；由图可知：H2S→SO2，有化合价变化，属于氧化还原反应，所以硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应，故D正确。
C
3.下列有关硫及其化合物的说法正确的是(　　)
解析　A项，SO2、H2SO3虽然有还原性，但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应，因为＋4价硫与＋6价硫之间无中间价；B项，氧化产物可能是S或SO2；D项，S与O2的燃烧反应只生成SO2，不能生成SO3。
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、SO2、SO3
C.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
D.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
D
4.硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙转化为丙。在丙溶液中加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们分别是(　　)
(1)写出A～E的化学式：
A________；B________；C________；
D________；E________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
①E→C：_____________________________________________________；
②C转化为D：________________________________________________；
③B转化为C：_______________________________________________。
5.在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题：
解析　固体单质A能和氧气反应，也能和氢气反应，说明是非金属单质，根据其氧化产物可继续和氧气反应可判断A是S，和氢气反应生成硫化氢，硫化氢燃烧即生成SO2，硫和氧气反应生成SO2，SO2和氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸；浓硫酸在加热的条件下和铜发生氧化还原反应，生成硫酸铜、SO2和水。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.下列说法不正确的是(　　)
D
A.硫是一种黄色的难溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C.硫易燃烧，其燃烧产物是大气污染物之一
D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
解析　硫在空气和纯氧中燃烧都生成SO2，SO2在催化剂存在且加热条件下与O2反应生成SO3，D项错误。
2.下列变化需要加入氧化剂实现的是(　　)
B
A.S→FeS B.S→SO2
C.S→SO3 D.S→H2S
3.硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是(　　)
C
A.X是H2S
B.Y既有氧化性又有还原性
C.将X与Y混合，不能生成硫
D.工业上制Z的主要原料是硫铁矿
解析　－2价硫的氢化物，为硫化氢，则X是H2S，故A正确；处于中间价态的元素具有氧化性和还原性，＋4价的硫处于中间价态，所以Y既有氧化性又有还原性，故B正确；将X是硫化氢、Y是二氧化硫，两者混合，发生归中反应，能生成硫，故C错误；工业上制硫酸用煅烧硫铁矿来造气，则工业上制Z的主要原料是硫铁矿，故D正确。
4.Na2SO3中＋4价的硫元素，既有氧化性，又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性，需选用的试剂是(　　)
D
A.硫化钠溶液 B.盐酸
C.氯化钙溶液 D.溴水
解析　要证明Na2SO3具有还原性，应选用具有氧化性的溴水。
5.如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是(　　)
D
选项 W X Y Z
A S SO2 SO3 H2SO4 B Na Na2O2 NaOH NaCl C Fe FeCl3 Fe(OH)2 FeCl2 D Al AlCl3 NaAlO2 Al2(SO4)3 解析　A项，S生成SO2需要点燃，不能一步生成SO3或H2SO4；B项，Na生成Na2O2需要加热；C项，Fe生成FeCl3需要点燃且不能一步生成Fe(OH)2。
6.能实现下列物质间直接转化的元素是(　　)
B
解析　S与O2反应生成SO2，SO2再与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3，B项正确。A项氯气与氧气不能直接化合，C项中Al2O3、D项中Fe2O3或Fe3O4均不与H2O反应。
7.某校学习小组的同学设计了如下图所示装置验证SO2的某些性质。下列说法正确的是(　　)
C
A.Ⅰ中浓硫酸表现强氧化性
B.Ⅱ中紫色石蕊溶液先变红后褪色
C.Ⅲ中硫化氢溶液用于验证SO2的氧化性
D.Ⅲ中两个棉球均褪色，加热后均又恢复原来颜色
8.下列关于硫及其化合物的说法中，不正确的是(　　)
C
A.硫粉在过量的氧气中燃烧不能生成三氧化硫
B.SO2既可以是氧化产物，也可以是还原产物
C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了漂白性
D.自然界中存在游离态的硫，也存在化合态的硫
解析　A.硫粉在过量的氧气中燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，A正确；B.单质硫被氧化生成二氧化硫，浓硫酸被还原生成二氧化硫，所以SO2既可以是氧化产物，也可以是还原产物，B正确；C.二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了酸性氧化物的通性，而不是漂白性，C错误；D.自然界中存在游离态的硫，即单质硫，也存在化合态的硫，例如硫酸盐等，D正确。
9.(2021·河北巨鹿中学高一月考)下列反应中，硫元素表现出氧化性的是(　　)
D
A.稀硫酸与锌粒反应
B.SO2使紫色的KMnO4溶液褪色
C.H2S在空气中燃烧
D.浓硫酸与碳反应
解析　A.稀硫酸与锌粒反应得到硫酸锌和H2，H＋表现氧化性，故A错误；B.SO2被KMnO4溶液氧化成硫酸钾，硫元素的化合价升高，表现还原性，故B错误；C.H2S在空气中燃烧，在氧气不足时生成S单质，充足时生成SO2，硫元素的化合价升高，表现还原性，故C错误；D.浓硫酸与碳反应得到SO2，硫元素的化合价降低，表现氧化性，故D正确。
10.(2021·黑龙江大庆市铁人中学高一月考)某同学设计的微型实验装置验证SO2的性质，通过分析实验，下列结论表达正确的是 (　　)
C
A.a棉球褪色，验证SO2具有氧化性
B.c棉球蓝色褪去，验证SO2氧化性
C.b棉球褪色，验证SO2具有酸性氧化物的性质
D.可以使用浓硫酸吸收尾气
解析　A.SO2气体具有漂白性，能够使品红溶液褪色，因此a棉球褪色，验证SO2具有漂白性，A错误；B.I2遇淀粉溶液变为蓝色，SO2具有还原性，能够与I2在溶液中发生化学反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，I2不断被消耗，因此看到c处棉球蓝色褪去，验证了SO2具有还原性，而不是氧化性，B错误；C.SO2是酸性氧化物，能够与NaOH溶液反应产生Na2SO3，使溶液碱性减弱，因此会看到b处蘸有NaOH及酚酞溶液的棉球褪色，C正确；D.SO2与浓硫酸不能发生反应，因此不能使用浓硫酸吸收尾气，D错误。
11.由SO2和O2制备SO3(熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃)的模拟装置如下图所示(加热和夹持装置省略)：
C
下列说法正确的是(　　)
A.装置①中的试剂为饱和NaHSO3溶液
B.实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2
C.装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂
D.从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2
解析　进入高温反应管的气体必须干燥，装置①中的试剂应是浓硫酸，故A项错误；铜与稀硫酸不反应，故B项错误；通常情况下，SO2和O2反应很慢，需用催化剂催化，故C项正确；该反应是可逆反应，装置④中逸出的气体主要是SO2和O2及少量的SO3气体，则装置⑤中应盛放碱石灰，可除去SO2、SO3，故D项错误。
12.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是(　　)
C
A.能表明SO2的还原性强于I－ 的现象是B中蓝色溶液褪色
B.装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
C.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去
D.为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀
二、非选择题
13.下图表示物质A～F之间的转化关系，其中A为黄色固体物质，B、C为无色溶液，D为气体，E、F为白色沉淀。请填写下列各空：
(1)写出各物质的化学式：
A为________，B为________，C为________，D为________，E为________，F为________。
(2)写出下列反应的化学方程式：
B→A：___________________________________________________________。
B→C：___________________________________________________________。
(3)写出C→F的离子方程式：______________________________________
___________________________________________________________。
(4)在A～F六种物质中，既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)________。
14.(2021·山西省长治市第二中学校高一期中)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：
(5)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则24 mL 0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液恰好反应时，Cr元素在还原产物中的化合价为________。
15.(2021·湖北武汉市高一期中)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。
Ⅰ.以下是硫元素形成物质的价类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。
(1)A的化学式是________。
(2)C有毒，写出实验室用足量的NaOH溶液吸收C的化学方程式___________________________________________________________。
(3)C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径，请写出酸雨的一种危害___________________________________________________________。
Ⅱ.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。
可选用的实验药品如下：
①Na2SO3溶液；②浓硫酸；③Na2S溶液；④稀硫酸；⑤酸性KMnO4溶液；⑥品红溶液；⑦铜片
(4)实验ⅰ选择的试剂是①和________(填序号)，该转化利用了Na2SO3的________性。
(5)实验ⅱ实现了＋4价和－2价S向0价S的转化，写出该转化反应的离子方程式___________________________________________________________。
(6)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是____________________________，
证明实现该转化的现象是______________________________________。
Thanks！
本课时内容结束