5.1.3 不同价态含硫物质的转化课件(共15张PPT)2022-2023学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

(共15张PPT)
第五章 化工生产中重要的非金属元素
第一节 硫及其化合物
第三课时
不同价态含硫物质的转化
自然界中硫的转化
S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，在火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫，二氧化硫可被进一步氧化为三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水又分别形成亚硫酸和硫酸，在自然界中含硫的物质在一定条件下可以相互转化，这种转化在人工条件下也能发生，前面课程中我们讲过的硫酸的工业生产就是人类通过控制化学反应条件而实现的含硫物质的相互转化，那么在实验室里如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢，首先我们看一下硫元素的化合价及其对应的物质。
硫元素的化合价及其对应的物质
物质类别
价态
-2
0
+4
+6
单质或氧化物
酸
盐
H2S
Na2S
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
只有氧化性
只有还原性
Cu2S
BaSO4
FeS
既有氧化性
又有还原性
单质
S
含氧酸
H2SO3
氧化物
SO2
盐
Na2SO3
氢化物
H2S
H2+S H2S
点燃
H2SO3 +2NaOH Na2SO3+H2O
SO2 +H2O H2SO3
S+O2 SO2
点燃
从物质类别的视角认识含硫物质间的转化
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. 相邻价态的微粒间互不发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。
从元素价态的视角认识含硫物质间的转化
3. 相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如：
SO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3
H2O
△
NaOH溶液
NaOH溶液
稀硫酸
亚硫酸
NaOH溶液
浓硫酸
从元素价态的视角认识含硫物质间的转化
4. 含硫物质的连续氧化过程。
SO2
足量O2
O2
催化剂
H2O
H2S
S
O2
SO3
H2SO4
2H2S+3O2 2SO2+2H2O
点燃
SO3 +H2O H2SO4
S+O2 SO2
点燃
2SO2 +O2 2SO3
△
催化剂
从元素价态的视角认识含硫物质间的转化
S S S S
-2 0 +4 +6
确定研究物质
Na2S S Na2SO3 浓H2SO4
方法导引
2.讨论实验方案可行性
3.实施实验方案
4.归纳整理得出结论
1.设计实验方案
所提供药品
Na2S溶液、 Na2SO3溶液、浓硫酸、
氯水、酸性KMnO4溶液、铜片
另：品红、NaOH溶液等
实验室里研究不同价态硫元素间的转化
S S
0
+4
实验1：硫在空气中燃烧（SO2有毒，妥善处理有毒气体)。
S S
+6
+4
实验2：二氧化硫与氯水反应
点燃
S+O2 === SO2
0
+4
SO2+Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl
BaCl2+H2SO4 === BaSO4↓+2HCl
+4
+6
探究设计与实施
氧化剂
氧化剂
S S
0
+4
S S
+4
+6
实验4：铜与浓硫酸反应（需要加热）
实验3：二氧化硫与氢硫酸反应
还原剂
SO2 +2H2S === 3S+2H2O
+4
-2
0
还原剂
Cu +2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O
△
+4
+6
探究设计与实施
S实现的转化 实验方案 主要实验现象
1 向1mL Na2S溶液中滴加1~2 mL 酸性KMnO4溶液，振荡。
2 向1 mL Na2SO3溶液中滴加2~3滴酸性KMnO4溶液，振荡。
3 将浓硫酸与铜片共热，并将生成的气体依次通入品红溶液和浸有浓氢氧化钠溶液的海绵中。
酸性KMnO4溶液紫色褪去
酸性KMnO4溶液紫色褪去，出现浅黄色浑浊
有气泡冒出，且品红溶液褪色
+4→+6
+6→+4
-2→0
归纳整理得出结论
溴水、HNO3、Fe3+ 、H2O2
MnO4(H+)、
Cu、C、HI、H2S
H2S
Cl2、O2、 KMnO4(H+)
H2S
S
SO2
-2
0
+4
+6
H2SO4
O2
H2
不同价态硫元素间的相互转化
归纳总结
1.不同价态硫元素之间的相互转化关系：
2.含有不同价态硫元素的物质间的转化与氧化还原反应有关，只要选择合适的氧化剂、还原剂就可以实现其他含有不同价态硫元素物质间的相互转化。
3. SO2和浓H2SO4的化学性质　
SO2的化学性质：氧化性：SO2 +2H2S=== 3S+2H2O
还原性：
酸性氧化物：SO2+2NaOH === Na2SO3+H2O
2SO2+O2 2SO3
归纳总结
浓H2SO4的化学性：强氧化性
①与金属单质反应：Cu+2H2SO4（浓）=== CuSO4+SO2↑+2H2O
②与非金属单质反应：C+2H2SO4（浓）=== CO2↑+2SO2↑+2H2O
③冷的浓H2SO4将Fe、Al钝化
△
△
[工业制H2SO4的流程]
第一步：制取SO2：
第二步：SO2的催化氧化：
第三步：SO3的吸收：SO3+H2O=== H2SO4
2SO2+O2 2SO3
点燃
S+O2 === SO2
中学阶段常见的符合A B C D转化关系的有哪些？
O2
O2
H2O
硫元素:
H2S SO2 SO3 H2SO4
S SO2 SO3 H2SO4
碳元素:
C CO CO2 H2CO3
钠元素:
Na Na2O Na2O2 NaOH
思考交流