内容正文:
第3课时 不同价态含硫物质的转化
【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。
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
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:
①2H2S+3O22SO2+2H2O;
②2SO2+O22SO3;
③SO3+H2O===H2SO4;
④S+O2SO2。
【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
答案 D
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。
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
溶液黄绿色褪去,有黄色沉淀产生
0→-2
S粉末
Na
Na2S
产生轻微的爆炸声
0↔+4
0→+4
S
浓硫酸
SO2
有刺激性气味气体产生
+4→0
SO2
H2S
S
有黄色固体产生
+4↔
+6
+6→
+4
浓硫酸
Cu
SO2
红色固体逐渐溶解,有刺激性气味气体产生
+4→
+6
Na2SO3
溶液
酸性
KMnO4
溶液
Na2SO4
溶液紫红色褪去
结论:
3.化学实验设计的原则
进行化学实验设计时,应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。
【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
【活动探究】
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。
(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?
提示:①S+O2SO2 ②Fe+SFeS ③3Fe+2O2Fe3O4。
【核心归纳】
1.不同价态含硫物质的性质及转化关系
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。
(2)归中反应和歧化反应
①当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时,一般生成中间价态物质,即发生归中反应,化合价只靠近不交叉。如:H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O
②中间价态含硫物质发生氧化还原反应时化合价有升又有降,即发生歧化反应。
如:3S+6NaOH(浓)2Na2S+Na2SO3+3H2O
(3)含硫物质的连续氧化规律
【实践应用】
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( )