内容正文:
第二单元 硫及其化合物的相互转化
课程标准要求
学业质量水平
1.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测含硫物质的化学性质和变化。
2.认识硫元素在物质中可以具有不同价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态含硫物质的相互转化。
能设计物质转化的方案,能运用化学符号表征物质的转化,能说明化学变化的本质特征和变化规律。(水平2)
一、含硫物质之间的转化
1.通过氧化还原反应,可以实现不同价态含硫物质之间的转化。
(1)单质硫可以被金属还原为硫化物,硫的化合价由0价变为-2价。
硫单质能与汞在常温下化合生成硫化汞,化学方程式为Hg+S===HgS。该反应可用于处理实验室中温度计破碎后洒落的汞。
硫粉与铁粉必须在加热条件下才能化合生成硫化亚铁,化学方程式为Fe+SFeS。
(2)单质硫可被O2氧化为SO2,硫的化合价由0价升高到+4价,化学方程式为S+O2SO2。
注意 不同价态的含硫物质之间能否转化,与反应物的性质、反应条件等因素有关。例如,SO2与O2在常温下很难反应,需要在有催化剂和一定温度条件下才能实现。
2.通过非氧化还原反应,可以实现相同价态含硫物质之间的转化。
例如,含有+4价硫的二氧化硫、亚硫酸和亚硫酸盐之间可以通过非氧化还原反应相互转化。
分别写出SO2与H2O、足量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+H2OH2SO3、SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
二、氧化还原反应方程式的配平
1.配平依据
氧化还原反应中发生了电子转移,表现为某些元素化合价的变化。在氧化还原反应中,得失电子总数一定相等,我们可以利用这一关系来配平氧化还原反应方程式。
2.配平步骤
(1)写出反应物、生成物的化学式。在化学方程式中标出化合价发生变化的元素的化合价。
(2)根据化合价的变化标出电子转移的方向和数目。
(3)使得失电子的总数相等。
(4)根据质量守恒定律配平其他物质的化学计量数,并添加气体符号和沉淀符号,注明反应条件,将单线改为双线。
请写出碳和浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O的化学方程式:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)加热时铁与硫反应生成FeS,可类推加热时铜与硫反应生成Cu2S。( √ )
(2)硫及含硫化合物之间的转化大多不需要特定条件就能发生,如SO2与O2常温下反应生成SO3。( × )
(3)-2价硫元素转化为0价时,可加入H2O2溶液、氯水等氧化性物质。( √ )
(4)+6价硫元素转化为+4价时,可加入金属单质、SO2等还原性物质。( × )
(5)硫元素的常见价态有-2、0、+4和+6,可通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。( √ )
2.(教材改编题)下列物质中的硫元素既能表现出氧化性又能表现出还原性的是( )
①H2S ②S ③SO2 ④H2SO3 ⑤H2SO4
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①④⑤
B [H2S中S元素显-2价,处于最低价,则只有还原性,①错误;S、SO2和H2SO3中S元素均处于中间价态,三种物质中硫元素既具有氧化性又具有还原性,则②③④正确;H2SO4中S元素显+6价,处于最高价态,则H2SO4中硫元素只有氧化性,⑤错误。]
3.(2020·山东烟台高一期末)分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是( )
A.CO B.SO2
C.HCl D.CO2
B [CO不与Na2S发生反应,因此没有沉淀产生,A错误;SO2具有弱氧化性,与Na2S发生氧化还原反应且有沉淀S单质生成,即SO2+2S2-+4H+===3S↓+2H2O,B正确;利用“强酸制弱酸”原理,HCl与Na2S发生反应2H++S2-===H2S↑,没有沉淀产生,C错误;CO2通入稀Na2S溶液中,不产生沉淀,D错误。]
学习任务一 不同价态含硫物质的转化
根据提供的试剂、提出问题,结合氧化还原反应知识,设计合理的实验方案,并进行交流讨论。
提供的试剂:硫粉、SO2水溶液、浓硫酸、氯水、Na2S溶液、铜片、品红溶液、稀盐酸、BaCl2溶液。
提出问题:选取含有硫元素的物质,通过实验探究-2、0、+4、+6四种价态硫元素之间的相互转化。
设计方案:结合“不同价态的含硫物质的性质及转化”,选取合适试剂,设计实验实现下表中的转化目标。
序
号
价态
变化
转化前的
含硫物质
选择
试剂
转化后的
含硫物质
预期
现象
①
-2→0
②
0→-2
③
0→+4
④
+4→0
⑤
+4→+6
⑥
+6→+4