内容正文:
第一节 硫及其化合物
不同含硫化合物的转化
第五章
高一 化学
1
学习目标
2
1
本节重、难点
不同价态硫元素间的转化
不同价态硫元素的转化及性质
3
硫元素的价类二维图
‹#›
知识导航
H2S
CaSO4∙2H2O
FeS2
SO3
SO2
H2SO3
H2SO4
CuFeS2
NaSO4∙10H2O
自然界中硫元素的存在示意图
S
‹#›
新课导入
‹#›
新课导入
‹#›
自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化。在实验室里如何实现不同价态含硫物质的相互转化呢?
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
FeS
H2S
Na2S
HgS
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
CuSO4
BaSO4
S
氧化剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
还原剂
还原剂
‹#›
问题思考
(2)设计实验实现其转化。
实验序号 转化目标
(价态变化) 转化前的含硫物质 选择试剂
(氧化剂或还原剂) 转化后的含硫物质 预期现象
1 -2 → 0 H2S
2 0 → -2 S
3 0→ +4 S
4 +4 → 0 H2SO3
5 +4 → +6 H2SO3
6 +6 → +4 H2SO4
氧化剂:
Cl2、H2O2、
KMnO4、
浓H2SO4、SO2
还原剂:
Fe、H2、
H2S、SO2
‹#›
问题思考
一、不同价态硫元素的转化
-2
S
0
S
氧化剂
2H2S + O2 === 2S ↓ + 2H2O
H2S + H2O2 === S ↓+2H2O
2H2S + SO2 === 3S ↓ + 2H2O
H2S + H2SO4(浓) === S ↓ + SO2 ↑ + 2H2O
Na2S + H2O2 + 2HCl === S ↓ + 2NaCl + 2H2O
FeS
H2S
Na2S
HgS
S
‹#›
一、不同价态硫元素的转化
0
S
+4
S
氧化剂
S + O2 === SO2
点燃
+4
S
+6
S
氧化剂
3S + 6NaOH === 2Na2S + Na2SO3 +3H2O
△
SO2 + Cl2 + 2H2O === H2SO4 + 2HCl
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
SO2 + H2O2 === H2SO4
SO2 + 2FeCl3 + 2H2O === H2SO4 + 2HCl + 2FeCl2
SO2 + l2 + 2H2O === H2SO4 + 2Hl
SO2
H2SO3
Na2SO3
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
CuSO4
BaSO4
5SO2+MnO4−+8H+ === SO42 −+2Mn2+ +4H2O
S + H2SO4(浓)=== 3SO2↑+H2O
点燃
‹#›
实验序号 价态
变化 转化前的物质 选择
试剂 转化后的物质 预期现象
1 0 → -2 S
2 +6 → +4 H2SO4
3 +4 → 0 SO2
4 -2 → 0 H2S
5 0 → +4 S
6 +4 → +6 H2SO3
H2O2
S
生成淡黄色固体
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激气味的气体
H2O2
H2SO4
反应前后用pH试纸测pH,值变小;反应后滴入稀盐酸,再滴入BaCl2,产生白色沉淀。
二、不同价态硫元素的转化与性质
‹#›
一、不同价态硫元素的转化
+6
S
+4
S
还原剂
Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O
△
C + 2H2SO4(浓) === CO2↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O
△
H2S + H2SO4(浓) === S ↓ + SO2 ↑ + 2H2O
H2S + 3H2SO4(浓) === 4SO2↑ + 4H2O
+4
S
0
S
还原剂
SO2 + 2H2S === 3S ↓ + 2H2O
0
S
-2
S
还原剂
Fe + S === FeS
△
H2 + S === H2S
△
3S + 6NaOH === 2Na2S + Na2SO3 +3H2O
△
‹#›
实验序号 价态
变化 转化前的物质 选择
试剂 转化后的物质 预期现象
1 +6 → +4 H2SO4
2 +4 → 0 H2SO3
3 0 → -2 S
4 -2 → 0 H2S
5 0 → +4 S
6 +4 → +6 H2SO3
H2O2
S
生成淡黄色固体
空气
SO2
硫燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激气味的气体
H2O2
H2SO4
反应前后用pH试纸测pH,值变小;反应后滴入稀盐酸,再滴入BaCl2,产生白色沉淀。
Cu
SO2
产生有刺激气味的气体,该气体能使品红褪色
Na2S(aq)
S
生成淡黄色固体
Fe
FeS
剧烈反应,生成黑色固体
二、不同价态硫元素的转化与性质
‹#›
‹#›
-2
S
0
SO2
+4
+6
SO3、H2SO4
被氧化
被还原
H2S
遇到强氧化剂,可以跳档
一、不同价态硫元素的转化
4FeS + 7O2 === 2Fe2O3+4SO2
高温
H2S + 3H2SO4(浓) === 4SO2↑ + 4H2O
‹#›
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
归中反应
岐化反应
只靠近、不交叉
同种元素邻位价态能发生氧化还原反应吗?
‹#›
酸多了就是酸式盐
碱多了就是正盐
酸碱反应的核心:
酸是提供H+、碱是消耗H+。
二、不同价态硫元素的转化与性质
‹#›
SO2
物质类别
化
合
价
单质
氧化物
盐
含氧酸
-2
+4
SO3
氢化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS
+6
三、硫元素的价-类二维图
‹#›
SO2
物质类别
化
合
价
单质
氧化物
盐
含氧酸
-2
+4
SO3
氢化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS
Cl2、H2O2、O2
Cu、C
O2
H2S
H2
H2O
△
SO2、Cl2、O2、
Fe3+、 HNO3 、 KMnO4
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
酸碱转化
氧化还原转化
H2O
HCl
NaOH
O2
O2
三、硫元素的价-类二维图
‹#›
SO2
物质类别
化
合
价
单质
氧化物
盐
含氧酸
-2
+4
SO3
氢化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS2
Cl2、H2O2
O2
H2O
O2
+6
O2
H2O
O2
①
②
③
Q:从反应可行性角度分析,还可以选择哪条路径生产硫酸?
‹#›
Q:为什么工业上选择①路径生产硫酸?
① SO2→SO3→ H2SO4
② SO2→H2SO4
③ SO2→H2SO3→ H2SO4
‹#›
‹#›
Q:为什么工业上选择①路径生产硫酸?
① SO2→SO3→ H2SO4
② SO2→H2SO4
③ SO2→H2SO3→ H2SO4
成本
可操作性
条件
‹#›
练习2、Na2SO3中+4价的硫元素,既有氧化性,又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性,需选用的试剂是( )
A、硫化钠溶液 B、盐酸
C、氯化钙溶液 D、溴水
D
练习3、硫黄在空气中燃烧生成气体甲;将甲溶于水得溶液乙;向溶液乙中滴加溴水时溴水褪色,乙变为丙;在丙中加入硫化钠又生成气体丁;把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物质甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素,它们依次是( )
A、SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B、SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C、SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3
D、SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3
B
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课堂练习
“愚人金”——黄铁矿
黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”,是铁的二硫化物,化学式是FeS2,纯黄铁矿含有46.7%的铁和53.3%的硫,成分中通常含钴、镍、砷、硒、碲等微量元素。
常呈立方体、八面体、五角十二面体等晶形及其聚形,集合体呈粒状、致密块状、浸染状或球状。也可呈隐晶质的胶状黄铁矿和非晶质鲕状黄铁矿等。浅铜黄色,强金属光泽,不透明。
立方体黄铁矿
八面体黄铁矿
五角十二面体黄铁矿
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知识拓展
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