内容正文:
不同价态含硫物质的转化
[复习提问]1.氧化还原反应:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。
2.常用的氧化剂:有酸性KMnO4溶液、氯水、硝酸、氧气等;
常用的还原剂:有硫化氢、碘化钾、金属单质、氢气、一氧化碳等。
3.标出硫黄(S)、SO2、H2SO4中硫元素的价态。
0
+4
+6
[引入新课]含硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用进行相互转化,这节课我们自己设计实验,探究在实验室里O、+4、+6价这三种价态硫元素间的转化。
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
+O2
+O2
+H2O
+H2O
S
酸雨形成过程中含硫物质的转化示意图
单质或
氧化物
酸
盐
+O2
-2
0
+4
+6
化合价
物质类别
一、认识酸雨,发现转化关系
酸雨形成过程——低价态的硫被氧化
为高价态硫的过程
S S S S
-2 0 +4 +6
理论支持:氧化还原反应规律
与氧化剂反应
与还原剂反应
【探究课题】
二、防治酸雨,设计转化路径
防治酸雨,就要将燃煤烟气中的SO2气体转化为其他对环境无污染或污染较小的含硫物质。那么, 可将SO2转化为哪些含硫物质?
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
+O2
+O2
+H2O
+H2O
S
单质或
氧化物
酸
盐
+O2
-2
0
+4
+6
化合价
物质类别
SO32-
SO42-
H2S
S2-
物质转化思路:价态分析→转化目标→试剂选择
+ 碱等
+氧化剂
+还原剂
去除SO2的转化路径
[探究准备]探究不同价态硫元素间的相互转化,实际上是探究含有不同价态硫元素的物质间的相互转化。
首先,选择含有这三种价态硫元素的物质,如硫黄(S)SO2(或Na2SO3)、H2SO4。
其次,实现不同价态硫元素间的相互转化,依据的主要是氧化还原反应规律,需要寻找合适的氧化剂,还原剂。
实验室里备有的试剂:硫黄,Na2SO3,较浓的硫酸,氯水,酸性KMnO4溶液,BaCl2溶液、氢硫酸,铜片等。
0
+4
+6
+4
【探究课题】
S
S
S
↓
+4
0
↑
+6
1、氧化剂能选择浓硫酸吗?
学与问
2、已知还原性的强弱顺序为:
S2->SO32-(SO2)>I->Fe2+,
则可选用哪种还原剂?
三、实验验证,构建转化模型
任务一:分组讨论,设计实验方案
利用以下试剂,设计实验方案,验证SO2去除过程中发生了上述含硫物质的转化,并填写表格
试剂:SO2、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、Na2S溶液、稀盐酸、BaCl2溶液、NaOH溶液
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
氧化剂
氧化剂
探究设计与实施
点燃
S+O2 === SO2
0
+4
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
+4
+6
S S
0
+4
S S
+4
+6
还原剂
还原剂
小结:①
②SO2,Na2SO3也可以被O2氧化:
2SO2+O2 ===2SO3
催化剂
△
S S S
+4
0
+6
氧化剂
氧化剂
小结:
S S S
+4
+6
还原剂
还原剂
0
实验4:铜与浓硫酸反应(需要加热)
原理: Cu +2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O
△
+4
+6
实验3:二氧化硫与氢硫酸反应
SO2 +2H2S==3S↓+2H2O
+4
-2
0
S实现的转化 实验方案 主要实验现象
1 向1mLNa2S溶液中滴加1-2mL酸性KMnO4溶液,振荡。
2 向1mLNa2SO3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溶液紫色退去
酸性KMnO4溶液紫色退去,出现浅黄色浑浊
有气泡冒出,且品红溶液退色
+4→+6 ⑤
+6→+4 ⑥
-2→0 ①
S S S S
-2 0 +4 +6
①