5.1.3 不同价态含硫物质的转化（精品学案）-2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练（人教版2019必修第二册）

2022-2023学年高一化学同步学习高效学讲练（精品学案） 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 课程学习目标 1.认识硫元素在物质中的不同价态,不同价态含硫物质的相互转化可通过氧化还原反应实现。 2.能从物质类别和元素价态变化的角度,说明硫及其化合物的转化路径,能设计实验并进行初步验证、分析、解释有关实验现象。 学科核心素养 宏观辨识与微观探析：能从物质类别和元素化合价的角度，预测不同价态含硫物质的转化 科学态度与社会责任：能主动关心与保护环境，结合不同价态含硫物质间的转化，合理利用自然资源 【新知学习】 一.自然界中硫的存在和转化 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 硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 2.不同价态含硫物质的转化 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S __O2(不足)__ S __SO2__ ② 0→－2 S __H2__ H2S __Fe或Cu__ FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S __O2(足量)__ SO2 ④ 0→＋4 S __O2__ SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 __H2S__ S ⑥ ＋4→＋6 SO2 __O2__ SO3 __Cl2__ H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 __Cu__ SO2 书写有关化学方程式： ①__2H2S＋O22S＋2H2O，SO2＋2H2S===3S＋2H2O__； ②__H2＋SH2S，Fe＋SFeS或2Cu＋SCu2S__； ③__2H2S＋3O22SO2＋2H2O__； ④__S＋O2SO2__； ⑤__SO2＋2H2S===3S＋2H2O__； ⑥__2SO2＋O22SO3，SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋2H2SO4__； ⑦__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑__。 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。  【总结】不同价态硫元素的转化,可通过氧化还原反应实现 (1)价态与性质 ①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S； ②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性； ③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。 (2)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(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示: 相邻价态的同种元素的微粒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。 (3)不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。 证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如酸性KMnO4溶液、氯水等； 证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属单质、硫单质、H2S等； 证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。 (4)含硫物质的连续氧化 H2S SO2SO3 H2SO4 SSO2 SO3 H2SO4 【知识进阶】 一．不同价态含硫物质的转化, 【问题探究】 把SO2气体通入BaCl2溶液中，产生了白色沉淀，该沉淀的成分是什么？请解释原因。 白色沉淀为BaSO4。SO2气体通入BaCl2溶液中，不会直接与BaCl2反应，SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3被氧气氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。 【知识归纳总结】 1．常见含硫的物质的转化 2．不同价态硫的化合物的转化 (1)价态与性质 ①－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S； ②0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性； ③＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。 注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性，如 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。 (2)价态变化规律 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，如： H2 O2 O3 (3)含硫物质的连续氧化 硫元素 【典例1】亚硫酸钠中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂：氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。 (1)要证明亚硫酸溶液具有还原性，应选用什么试剂？会观察到什么现象？写出反应的离子方程式。