5.1.3 不同价态含硫物质的转化-2023-2024学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 不同价态含硫物质的转化 [学习目标] 1.从宏观和微观角度认识硫及其重要化合物的性质。 2.从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。 3.从实验现象中找证据进行推理，认识硫及其化合物的性质。 4.从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案，并进行实验操作验证。 5.关注与SO2有关的污染和环境保护，具有可持续发展意识和绿色化学观念。 课前预习 知识点01 自然界中硫的存在和转化 1．自然界中硫的存在 （1）游离态的硫主要存在于 附近或 中。 （2）化合态的硫广泛存在于动植物体内、海洋、大气和地壳中： ①动植物体内：组成生命体的 中含有硫； ②岩层深处和海底的无氧环境中：金属硫化物，如黄铁矿（ ）、黄铜矿（ ）等； ③地表附近的富氧环境中：硫酸盐，如石膏（ ）、芒硝（ ）等； ④大气中：少量的 、 、 等。 2．自然界中不同价态含硫物质的转化 写出上述转化的化学方程式： ① 。 ② 。 ③ 。 ④ 。 知识点02 不同价态含硫物质的转化 1．硫元素的常见价态及性质 价态 －2 0 +4 +6 性质 只有 性 既有 性又有 性 只有 性 实例 H2S、S2－ S SO2、H2SO3、SO32－ SO3、H2SO4、SO42－ 2．实验探究不同价态含硫物质的转化 预期转化 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2S→S 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成 色沉淀（或溶液变浑浊） SO2与H2S反应生成 SO2→S SO2→H2SO4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液 色褪去：再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为 H2SO4→SO2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有 气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为 结论：不同价态硫元素之间的相互转化主要是通过 反应实现的。上述转化中利用氧化剂，可将硫元素从 价态转化到 价态；利用还原剂，可将硫元素从 价态转化到 价态。 知识点总结 知识点一：自然界中硫的存在和转化 1．硫元素的存在形态 (1)在自然界中硫元素主要以化合态形式存在，如组成生命体的蛋白质中含有硫。在岩层深处和海底的无氧环境下，通常以硫化物的形式存在，如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)。在地表附近，硫化物转化为硫酸盐，如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等。 (2)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。 2．硫的转化 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成三氧化硫。 知识点二：常见硫的价态及转化 1．硫元素常见的化合价有－2、0、＋4和＋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到高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化到低价态。 2．硫的不同价态所对应的常见化合物 (1)含有－2价硫的物质有酸：H2S，盐：Na2S、NaHS等。 (2)含有＋4价硫的物质有氧化物：SO2 ，酸：H2SO3，盐：Na2SO3、NaHSO3等。 (3)含有＋6价硫的物质有氧化物：SO3，酸：H2SO4，盐：Na2SO4、NaHSO4等。 3．不同价态硫元素之间的相互转化 不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现。上述转化中，从左到右，硫元素化合价升高，需加入氧化剂。从右到左，硫元素化合价降低，需加入还原剂。 4．相同价态硫元素之间的转化 以上两种转化关系均属于相同价态硫元素之间的转化，从左到右的转化，加入碱可以实现；从右到左的转化，加入酸可以实现。 【大招总结】 1.硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的 如： ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O； ③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑； ④SO2＋