内容正文:
第3课时 不同价态含硫物质的转化
(一)自然界中硫的存在和转化
不同价态硫的存在
[微点拨]
游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。自然界中硫酸盐的形成过程一般认为是火山爆发会喷发出硫,然后硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫遇到水蒸气形成亚硫酸,亚硫酸在空气中被氧气氧化成硫酸,硫酸和地壳中金属氧化物反应生成硫酸盐。
不同价态硫元素
的转化与性质
(二)实验探究不同价态含硫物质的转化
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
[微拓展]
单质硫的同素异形体很多,据报道已接近50种,最常见的是斜方硫和单斜硫(如图1),斜方硫和单斜硫的每个分子都是由8个硫原子组成的环状结构(如图2)。这两种晶态硫可发生转变:斜方硫单斜硫
-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
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
+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
[新知探究]
不同价态含硫物质的转化
[发展认知]
1.常见含硫物质的转化
2.不同价态硫的化合物的转化
不同价态硫的转化,通过氧化还原反应实现,其相应的价态与性质如下
-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
0价、+4价硫处于中间价态
既有氧化性又有还原性
+6价硫处于最高价态
只有氧化性
3.含硫化合物的价态变化规律
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(化合价靠拢不交叉),即台阶式升降,如可用下图表示:
[注意] 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。
4.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
证明硫黄、SO2具有还原性要选择氧化剂,如酸性KMnO4、氯水等,证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂,如金属、硫、H2S等,证明SO2具有氧化性要选择还原剂,如H2S、Na2S等。
5.含硫物质的连续氧化如下
H2SSO2SO3H2SO4
SSO2SO3H2SO4
在我国古代,稀硫酸被称为“绿矾油”。《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。绿矾油是一种无色黏稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。实验室模拟此过程可以用FeSO4·7H2O加强热,用加冰水混合物的U形管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。
[跟踪训练]
1.硫在空气中燃烧生成气体A,把气体A溶于水得溶液B,向溶液B中滴加溴水,溴水褪色,B变成C,在溶液C中加入Na2S产生气体D,把气体D通入溶液B得黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、C、D、E分别是( )
A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
解析:选B 硫在空气中燃烧生成SO2,SO2溶于水得亚硫酸,向亚硫酸中滴加溴水,生成H2SO4和HBr,在硫酸中加入Na2S产生H2S,H2S与H2SO3反应产生黄色沉淀S,故B正确。
2.下列转化不能通过一步反应实现的是( )
A.H2SSO2 B.SSO3
C.SO2H2SO4 D.H2SO4(浓)SO2
答案:B
3.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示,回答下列问题:
(1)Y的化学式为______,检验Y所用的试剂是______。
(2)W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应,反应的化学方程式为______________________________________________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是________(填字母)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S
c.Na2SO3+Na2SO4 d.SO2+Na2SO4
(4)将X与SO2混合,可生成淡黄色固体。该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
解析:X为气态氢化物H2S,Y为硫元素+4价的氧化物SO2,Z为硫元素+4价的盐,可