5.1.3 不同价态含硫物质的转化-【备课好帮手】2022-2023学年高一化学同步教学课件（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中重要的非金属元素 第一节 硫及其化合物 第三课时 不同价态含硫物质的转化 自然界中硫的转化 S SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，在火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫，二氧化硫可被进一步氧化为三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水又分别形成亚硫酸和硫酸，在自然界中含硫的物质在一定条件下可以相互转化，这种转化在人工条件下也能发生，前面课程中我们讲过的硫酸的工业生产就是人类通过控制化学反应条件而实现的含硫物质的相互转化，那么在实验室里如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢，首先我们看一下硫元素的化合价及其对应的物质。 硫元素的化合价及其对应的物质 物质类别 价态 -2 0 +4 +6 单质或氧化物 酸 盐 H2S Na2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 只有氧化性 只有还原性 Cu2S BaSO4 FeS 既有氧化性 又有还原性 出示物质后，从价态角度分析 3 单质 S 含氧酸 H2SO3 氧化物 SO2 盐 Na2SO3 氢化物 H2S H2+S H2S 点燃 H2SO3 +2NaOH Na2SO3+H2O SO2 +H2O H2SO3 S+O2 SO2 点燃 从物质类别的视角认识含硫物质间的转化 4 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。 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 5 3. 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： SO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3 H2O △ NaOH溶液 NaOH溶液 稀硫酸 亚硫酸 NaOH溶液 浓硫酸 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 6 4. 含硫物质的连续氧化过程。 SO2 足量O2 O2 催化剂 H2O H2S S O2 SO3 H2SO4 2H2S+3O2 2SO2+2H2O 点燃 SO3 +H2O H2SO4 S+O2 SO2 点燃 2SO2 +O2 2SO3 △ 催化剂 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 7 S S S S -2 0 +4 +6 确定研究物质 Na2S S Na2SO3 浓H2SO4 方法导引 2.讨论实验方案可行性 3.实施实验方案 4.归纳整理得出结论 1.设计实验方案 所提供药品 Na2S溶液、 Na2SO3溶液、浓硫酸、 氯水、酸性KMnO4溶液、铜片 另：品红、NaOH溶液等 实验室里研究不同价态硫元素间的转化 S S 0 +4 实验1：硫在空气中燃烧（SO2有毒，妥善处理有毒气体)。 S S +6 +4 实验2：二氧化硫与氯水反应 点燃 S+O2 === SO2 0 +4 SO2+Cl2+2H2O === H2SO4+2HCl BaCl2+H2SO4 === BaSO4↓+2HCl +4 +6 探究设计与实施 氧化剂 氧化剂 S S 0 +4 S S +4 +6 实验4：铜与浓硫酸反应（需要加热） 实验3：二氧化硫与氢硫酸反应 还原剂 SO2 +2H2S === 3S+2H2O +4 -2 0 还原剂 Cu +2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O △ +4 +6 探究设计与实施 S实现的转化 实验方案 主要实验现象 1 向1mL Na2S溶液中滴加1~2 mL 酸性KMnO4溶液，振荡。 2 向1 mL Na2SO3溶液中滴加2~3滴酸性KMnO4溶液，振荡。 3 将浓硫酸与铜片共热，并将生成的气体依次通入品红溶液和浸有浓氢氧化钠溶液的海绵中。 酸性KMnO4溶液紫色褪去 酸性KMnO4溶液紫色褪去，出现浅黄色浑浊 有气泡冒出，且品红溶液褪色 +4→+6 +6→+4 -2→0 归纳整理得出结论 溴水、HNO3