内容正文:
走进奇妙的化学世界
2022-2023
必修第二册
第五章
化工生产中的重要非金属
第一节
硫及其化合物
H2S
石膏(CaSO4·2H2O)
黄铁矿(FeS2)
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
芒硝(Na2SO4·10H2O)
黄铜矿(CuFeS2)
自然界中硫元素的存在示意图
学习
目标
第5课时
不同价态含硫物质的转化
PART
01
知道含不同价态硫元素的物质可以相互转化,并能设计实验进行探究或验证,增强对氧化还原反应的认识
SO2
SO3
H2S
H2SO3
H2SO4
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
黄铜矿(CuFeS2)
黄铁矿(FeS2)
S
一.自然界中硫的存在和转化
硫在自然界以游离态(硫单质)和化合态(硫化物、硫酸盐)的形式存在
(1)岩层深处和海底:无氧环境下硫单质转化成硫化物,发生还原反应。
(2)地表附近:硫化物转化为硫酸盐,发生氧化反应。
(3)火山口附近:硫单质转化成二氧化硫,二氧化硫又转化成三氧化硫,均为氧化反应。
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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SO2,一部分绿被色植物吸收;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。
硫及其化合物的“价类二维图”
二、不同价态含硫物质的转化
1.从物质类别的视角认识含硫物质间的转化
单质
S
氢化物
H2S
H2+S H2S
点燃
氧化物
SO2
S+O2 SO2
点燃
含氧酸
H2SO3
SO2 +H2O H2SO3
盐
Na2SO3
H2SO3 +2NaOH Na2SO3+H2O
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:
从左到右的转化,加入碱可以实现;
从右到左的转化,加入酸可以实现
1.同价态硫(+4价)化合物之间的相互转化关系如图。
写出图中序号所示反应的化学方程式。
① ;
② ;
③ 。
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
2.相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。
写出②、③、④反应的化学方程式:
②___________________________;
③________________________________;
④__________________________。
H2SO3+2NaOH == Na2SO3+2H2O
Na2SO3+H2SO4 ==Na2SO4+H2O+SO2↑
SO2+Na2SO3+H2O ==2NaHSO3
练习
2.从元素价态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,化合价只靠拢不交叉,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。
③归中律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态产物,如-2价S的化合物与+4价S的化合物在酸性环境中生成S单质,S单质与浓硫酸反应生成SO2。
2H2S+SO2===3S+2H2O
S+2H2SO4(浓)=== 3SO2↓+2H2O
∆
实验室不同价态含硫物质的转化
实验序号 价态变化 转化前的物质 选择试剂 转化后的物质 预期现象
1 -2 → 0 H2S
2 0 → +4 S
3 +4 → +6 H2SO3
4 +6 → +4 H2SO4
5 +4 → 0 SO2
6 0 → -2 S
H2O2
S
生成淡黄色固体
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激气味的气体
H2O2
H2SO4
反应前后用pH试纸测pH,值变小;
反应后滴入稀盐酸,再滴入BaCl2,产生白色沉淀。
Cu
SO2
产生有刺激气味的气体,该气体能使品红褪色
H2S
S
生成淡黄色固体
Fe
FeS
生成黑色固体
写出③④⑤的化学方程式(选考)
③____________________;
④_______________;
⑤_