人教版高中化学必修第二册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课件(共57张PPT)

(共57张PPT)
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：1.了解硫元素在自然界中的存在形态及转化。2.了解硫元素在不同价态间 的转化及反应条件的控制。
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研习任务一　自然界中硫的存在与转化
教材　认知
1. 硫元素在自然界中的存在
化合态　
硫化物　
FeS2　
CuFeS2　
硫酸
盐　
CaSO4·2H2O　
Na2SO4·10H2O　
火山口　
2. 自然界中不同价态硫元素之间的转化
应用　体验
1. 微判断
√
√

√
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爆发产生的气体
C. 地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
B
解析：大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解。
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研习任务二　不同价态含硫物质的转化
教材　认知
1. 不同价态含硫物质的转化
第一步：确定研究物质

提供药品：
Na2S溶液、浓硫酸、酸性KMnO4溶液、Na2SO3溶液、氯水、铜片、品红溶液、NaOH 溶液
第二步：设计实验并讨论其可行性
对－2、0、＋4、＋6价含硫物质的化学性质做出大胆预测，怎样实现它们之间的转 化？小组讨论寻找尽可能多的方案，并对方案的可行性进行判断。
实验方案和记录
实验编号 S的转化 试剂 现象 结论
1
2
3
第三步：实验步骤及现象

编 号 S的转化 实验步骤 主要现象
1 ＋4→＋ 6⑤ 向1 mL Na2SO3溶液中滴加2～3滴酸性KMnO4 溶液，并振荡 酸性KMnO4溶液紫色 褪去
2 －2→0 ① 向1 mL Na2S溶液中滴加1～2 mL氯水，并振荡 氯水黄绿色褪去，出 现黄色浑浊
3 ＋6→＋ 4⑥ 将浓H2SO4与Cu片共热，并将生成的气体依次 通入品红溶液和NaOH溶液中 有气泡冒出，且品红 溶液褪色
[思考1]　浓硫酸具有强的氧化性，SO2具有强的还原性，两者会发生氧化还原反应 吗？能用浓硫酸干燥SO2气体吗？
提示：＋6价S与＋4价S价态相邻，而中间无价态，不能发生氧化还原反应，因此尽管 SO2为还原性气体，仍可以用浓硫酸干燥。
氧化还原　
低　
高　
高　
低　
[特别提醒]　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。
②同一元素相邻价态的微粒间不发生氧化还原反应。如S和H2S、SO2和浓H2SO4。
③含硫物质的连续氧化过程：
2. 相同价态含硫物质之间的转化
碱　
酸　
[思考2]　根据上述转化关系，写出SO2在少量、过量条件下分别与氢氧化钠溶液反应 的离子方程式。
应用　体验
1. 微判断
（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。
（5）H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2。
√


√
√

A. a可与c反应，氧化产物与还原产物的质量比为2∶1
B. b只有一种分子，不存在同素异形体
C. c可以用e的浓溶液来干燥
D. 实验室可以利用d和f制备c
B
归纳总结
含硫物质的性质与转化
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
2. 硫元素的几种化合物及单质存在下列转化关系：
浓硫酸 SO2 Na2SO3溶液 Na2S2O3 S
A. 反应①中浓硫酸是氧化剂
B. 反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
D. 反应④中稀硫酸是还原剂
D
A. 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体
C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥H2S、H2等气体
D. 将浓硫酸滴到木块上，木块变黑，说明浓硫酸具有脱水性
D
A. 该工艺流程是用来制备Fe2（SO4）3的
B. 气体M是SO3
C. 气体M参加的反应是化合反应
D. SO2参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1
D
5. 中学化学中几种常见物质的转化关系如图（部分产物未列出）。A是一种金属单 质，D是一种非金属固体单质。
请回答下列问题：
Fe
Fe2（SO4）3
C
8 g
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课时作业
[基础训练]
A. 含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B. 硫循环中硫的化合物均为无机物
C. 上述硫循环中硫元素均被氧化
D. 烧煤时加石灰石，可减少酸性气体及温室气体的排放
A
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解析：硫酸盐、亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1－S－ R2，故含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，A项正确；硫循环过程中，硫的化合 物中有含硫的有机物，如煤、石油等，不全是无机物，B项错误；循环中，有硫元素 的化合价升高，被氧化，也有硫元素的化合价降低，被还原为H2S（－2价硫），C项 错误；烧煤时加石灰石，吸收二氧化硫、三氧化硫等，可减少酸性气体的排放，但生 成二氧化碳，会增加温室气体的排放，D项错误。
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A. C B. S C. Na D. Cu
解析：C单质燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸和氢氧化钠反应生 成碳酸钠，能实现转化，故A不选；S单质燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶于水生成 亚硫酸，亚硫酸和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，能实现转化，故B不选；Na和氧气反 应生成氧化钠或过氧化钠，氧化钠或过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和盐 酸反应生成氯化钠和水，能实现转化，故C不选；铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜 不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜，不能实现转化，故D选。
D
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途径①：S H2SO4；
A. 途径①反应中体现了S的还原性和氧化性
B. 途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本
C. 由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D. 途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”理念
解析：途径①中S元素化合价由0价升高为＋6价，S被氧化，体现了S的还原性，故A 错误。
A
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B
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①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成，同时产 生有刺激性气味的气体
②SO2和SO3分别通入BaCl2溶液中，得到的沉淀相同
③SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性
④洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2、热的NaOH溶液
⑤硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同
⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理与SO2通入溴水中褪色的原理相同
A
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
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解析：①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成即 S，同时产生有刺激性气味的气体即SO2，该盐为Na2S2O3，故正确；②SO2与BaCl2不 反应，SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，故错误；③SO2与NaOH溶液反应生成亚 硫酸钠，碱性减弱则酚酞溶液褪色，体现了SO2为酸性氧化物，故错误；④洗涤附着 在试管内壁上的硫可以用CS2、热的NaOH溶液，硫可溶于CS2，S也能与热的NaOH溶 液反应，均可洗涤附着在试管内壁上的硫，故正确；⑤硫的氧化性较弱，与铁反应生 成FeS，氯气的氧化性较强，氯气与铁反应生成FeCl3，铁元素的价态不相同，故错 误；⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理是漂白性，SO2通入溴水中褪色的原理是发生 氧化还原反应生成HBr和硫酸，故错误；故选A。
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选项 实验 化合价变化
A
0价→＋2价
B
0价→＋6价
C
＋4价→＋6价
D
＋6价→＋4价
C
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解析：铁和硫加热反应生成硫化亚铁，硫的化合价从0价→－2价，故A不符合题意； 硫和氧气点燃生成二氧化硫，硫的化合价从0价→＋4价，故B不符合题意；二氧化硫 和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子，硫的化合价从＋4价→＋6价，故C符合题意； 胆矾加热失去结晶水变为无水硫酸铜，硫的化合价未变，故D不符合题意。
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A. 过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质
B. 过程Ⅱ中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C. 双碱法脱硫过程中，Ca（OH）2可以循环利用
C
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8. 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：
解析：常见黄色固体物质能够和氧气反应的是S，则D为SO2，B为H2SO3，E为 BaSO3，C为H2SO4，F为BaSO4。硫元素的最高价为＋6价，最低价为－2价，含 中间价态0价、＋4价硫元素的物质（如S、SO2、H2SO3、BaSO3）既有氧化性又 有还原性。
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（2）写出下列反应的化学方程式：
ABDE
（1）写出各物质的化学式：
S
H2SO3
H2SO4
SO2
BaSO3
BaSO4
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9. 物质类别与元素化合价是研究物质性质的两个视角，下列是硫元素及其化合物的 “价－类二维图”。根据要求回答下列问题：
H2SO3
酸性　
H2O　
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①反应后溶液由黄色变为浅绿色
②取反应后的溶液少许，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
③取反应后的溶液少许，加入Ba（OH）2溶液，产生沉淀，加入少量盐酸后沉淀部分 溶解
SO2中硫化合价为＋4价，可被
氧化为＋6价，表现还原性　
①②　
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还原剂　
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[提升训练]
B. 过程②中，Fe3＋作氧化剂
D. 过程③中，各元素化合价均未改变
D
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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
C
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12. （2024·临汾适应性考试）在自然界和实验室中均可以实现不同价态含硫物质的相 互转化。请回答下列问题：
A. CaSO4·2H2O B. Na2SO4·10H2O
C. FeS2 D. CuFeS2
解析：（1）自然界中游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深 处和海底，因为环境无氧，故形成的化合物中没有氧元素，故选CD。
火山口附近　
CD　
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（2）为了验证－2价S可转化为0价S，设计如下实验装置。
A. 稀硫酸 B. H2SO3溶液
C. H2O2溶液 D. FeCl2溶液
BC　
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解析：（2）①为了验证－2价S可转化为0价S，故应该加入氧化剂，亚硫酸、H2O2溶 液具有氧化性，稀硫酸氧化性很低，不发生氧化还原反应，故试剂a可选用BC。
②该实验的尾气为H2S，处理不宜采用点燃法，其原因是点燃后生成的SO2仍然有 毒，且易形成酸雨而造成污染。
点燃后生成的SO2仍然有毒，且易
形成酸雨而造成污染
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（3）将2.0 g铁粉和1.0 g硫粉均匀混合，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。
混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体
CS2　
80％　
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解析：（3）①Fe与S反应放出大量热，移开玻璃棒后的实验现象为混合物继续保持红 热至另一端，最后生成黑色固体，该固体可能为FeS。
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（4）硫代硫酸钠（Na2S2O3）广泛用于造纸、食品工业及医药。
a.Na2S＋S b.Na2SO3＋S
c.SO2＋Na2SO4 d.Na2SO3＋Na2SO4
b　
取少量
样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清液，再滴加少量BaCl2溶
液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质
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试管
解析：（1）该实验的进行还需试剂的反应容器，选试管最合适。
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实验
编号 预期的转化 选择的试剂 实验现象 结论（用化学
方程式表示）
① 硫黄、氧气 蓝紫色火 焰 －
② 二氧化硫、
硫化氢 －
③ 二氧化
硫、氯水 氯水
褪色
④ 铜片、浓硫 酸 －
蓝紫色火焰
铜片、
浓硫酸
SO2↑＋2H2O
实验记录（画横线部分不必填写）：
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还原
氧化
氧化（或还原）
还原（或氧
化）
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A. Cl2 B. Na C. Na＋ D. Cl－ E. SO2
AE
解析：（3）Cl2中Cl元素为0价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故A符合题意；Na为金属单质，只有还原性，故B不符合题意；Na＋处于最高价，只有氧化性，故C不符合题意；Cl－处于最低价态，只有还原性，故D不符合题意；SO2中S为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故E符合题意。
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