内容正文:
第一节 硫及其化合物
第3课时 不同价态含硫物质的转化
【新知自主预习】
一、自然界中硫的存在和转化
1.自然界中硫的存在
(1)硫元素广泛存在于自然界中,是植物生长不可缺少的元素,组成生命体的
中就含有硫。
(2)游离态的硫存在于 附近或地壳的 中。
(3)在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素与铁、铜等金属元素形成的化合物通常以 的形式存在,如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等。
学习任务 不同价态含硫物质的转化
新 课 探 究
蛋白质
火山口
岩层
硫化物
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2.自然界中硫的转化
火山口附近的硫单质被大气中O2氧化成 ,进一步被氧化生成SO3,SO2和SO3遇水分别形成 和 。转化关系如下:
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SO2
亚硫酸(H2SO3)
硫酸(H2SO4)
H2S
FeS2
CuFeS2
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
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二、不同价态含硫物质的转化
1.转化原理
(1)硫元素常见价态及其转化关系
(2)通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化。低价态的硫元素向高价态转化时需加入 剂,高价态的硫元素向低价态转化时需要加入 剂。
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氧化还原
氧化
还原
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2.实验设计
设计实验实现不同价态含硫物质的转化,遵循的原则是科学性、 、安全性和绿色化。
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可行性
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【实验方案设计】
【实验目的】 依据不同价态含硫物质的性质与转化关系,选取含有硫元素的物质,实验探究-2价、0价、+4价、+6价四种价态硫元素之间的相互转化。
【实验试剂】 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。
【实验方案】 结合“不同价态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。
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新 课 探 究
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
Na2S溶液
氯水
硫粉
铜片
硫粉
空气
SO2
水溶液
Na2S
溶液
S
Cu2S
SO2
生成淡黄色固体
S
剧烈反应,生成黑色固体
硫粉燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体
生成淡黄色固体
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新 课 探 究
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
⑤ +4→+6
⑥ +6→+4
(续表)
SO2
水溶液
氯水
H2SO4
SO2
浓硫酸
铜片
向反应后的溶液中滴加稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
加热时,产生有刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色
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实验室中研究不同价态含硫物质的转化
硫单质及其化合物之间的转化规律
规律一:只靠拢,不交叉
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
-2
S
0
SO2
+4
+6
SO3、H2SO4
被氧化
被还原
H2S
①S和S发生氧化还原反应时,只能转化为中间价态,不可能交叉
-2
+6
H2SO4(浓)
H2S+
S↓+ SO2↑ +H2O
升高2价
降低2价
实验室中研究不同价态含硫物质的转化
硫单质及其化合物之间的转化规律
规律一:只靠拢,不交叉
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
-2
S
0
SO2
+4
+6
SO3、H2SO4
被氧化
被还原
H2S
②相邻价态的两物质间不发生氧化还原反应
③含硫物质典型的归中反应
如:S和H2S、 S和SO2, SO2和H2SO4 之间均不发生氧化还原反应。
2H2S + SO2 3S+ 2H2O
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 3Na2SO4+ 3S↓+ 3H2O
实验室中研究不同价态含硫物质的转化
硫单质及其化合物之间的转化规律
规律二:邻位价态原则
① S处于硫元素的最低价态,只有还原性。它与氧化剂反应,一般会升至相邻的价态。
0
H2S+2FeCl3 2HCl+2FeCl2+S↓
0
-2
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O
0
-2
+4
②S能发生自身氧化还原反应(即歧化反应),在反应时分别升至和降至与其相邻的价态。
0
实验室中研究不同价态含硫物质的转化
硫单质及其化合物之间的转化规律
规律二:邻位价态原则
③S和S处于中间价态,既有氧化性又有还原性。与弱氧化剂作用时,被氧化成相邻的高