第5章 第1节 讲评拓展课1 不同价态含硫物质的转化-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步课件(人教版2019)

第五章　化工生产中的 重要非金属元素 第一节　硫及其化合物 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究任务 1．认识硫元素在物质中具有不同价态，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的转化。 2．能从物质类别和元素价态变化的视角，说明硫及其化合物的转化路径，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 探究要点·典例导航 01 探究任务1　实验探究不同价态含硫物质的转化 探究任务2　不同价态含硫物质的转化　 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3 实验探究不同价态含硫物质的转化 [要点精讲] 1．硫元素的常见价态及性质 价态 －2 0 ＋4 ＋6 性质 只有还原性 既有氧化性 又有还原性 只有氧化性 实例 H2S、S2- S 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 4 2．实验探究 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 结论：不同价态硫元素之间的相互转化主要是通过氧化还原反应实现的。上述转化中利用氧化剂，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。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [典例导航] 【例1】　某研究小组用下列装置(夹持装置已略去)研究不同价态硫元素之间的转化。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (1)实验Ⅰ中铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是_____________________________。 [解析]　实验Ⅰ中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是常温下，铁遇浓硫酸发生钝化。 常温下，铁遇浓硫酸发生钝化 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 将气体通入品红溶 液中，如果使得品红溶液褪色，并且在加热的条件下，品红溶液又变成红色　 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (3)实验ⅢA中反应的化学方程式为_____________________________ _________________________________________________________。 ①若B中为紫色石蕊溶液，现象为__________________________。 ②若B中为Na2S酸性溶液，观察到出现淡黄色的固体，写出反应的离子方程式：__________________________________________。 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O ＋SO2↑ 溶液变红 SO2＋4H＋＋2S2-===3S↓＋2H2O 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 ③若B中为新制氯水，观察到氯水褪色，推测该反应中硫元素的化合价变化为：由________价转化为________价；为证实产物中氯元素的存在形式，某同学设计实验：向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察到产生白色沉淀，由此得出结论：氯水转化为Cl－。该方案________(填“合理”或“不合理”)，请说明理由(写出2条)：_________________________________________________、 _________________________________________________________。 ＋4 ＋6 不合理 氯水中本身含Cl－ 氯水中含有HClO，HClO分解产生Cl－ 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [解析]　实验Ⅲ试管A中铜和浓硫酸加热反应，生成二氧化硫，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。①SO2通入紫色石蕊试液中，会与水反应生成H2SO3，呈酸性，所以紫色石蕊试液会变红；②若B为Na2S酸性溶液，观察到出现淡黄色的固体，反应的离子方程式为SO2＋4H＋＋2S2-===3S↓＋2H2O；③若B为新制氯水，观察到氯水褪色，SO2具有还原性，氯水具有氧化性；所以该反应中硫元素的化合价由＋4价转化为＋6价；为证实产物中氯元素的存在形式，向反应后的试管中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察到产生白色沉淀，由此不能得出结论：氯水转化为Cl－。因为氯水中本身含Cl－，而且氯水中含有HClO，HClO分解产生Cl－，故不能说明氯水转化为Cl－。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 化学实验设计思路 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 √ [对点即练] 1．下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是(　　) A．图Ⅰ：0价→＋2价 B．图Ⅱ：0价→＋6价 C．图Ⅲ：＋4价→＋6价 D．图Ⅳ：＋6价→＋4价 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 C　[铁与硫加热生成硫化亚铁，硫元素从0价变为－2价，A错误；硫与氧气反应生成二氧化硫，硫元素从0价变为＋4价，B错误；三价铁和二氧化硫和水反应生成亚铁离子和硫酸根离子，硫元素从＋4价变为＋6价，C正确；加热CuSO4·5H2O，硫元素的化合价不变，D错误。] 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 2．实验室里用如图所示装置研究不同价态硫元素之间的转化。 (1)A中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________。 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O [解析]　装置A中铜与浓硫酸加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (2)B中的现象是____________________，体现SO2的_______性。 [解析]　二氧化硫有漂白性，能使装置B中品红溶液褪色。 (3)C中的现象是______________，Na2S在反应中作________剂。 [解析]　二氧化硫有氧化性，能与硫化钠溶液反应生成单质硫，因此装置C中会产生淡黄色沉淀，硫化钠中硫元素化合价升高，体现硫化钠的还原性，作还原剂。 品红溶液褪色 漂白 生成黄色浑浊 还原 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (4)D中氯水褪色，此反应中硫元素的化合价由_____转化为______；甲同学认为可以补充一个实验进一步证明硫元素的价态转化，实验方案和现象为：取D中褪色后的溶液于试管中__________________________________________________________。 [解析]　装置D中二氧化硫和氯水发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，硫元素的化合价由＋4价转化为＋6价；反应生成了硫酸根离子，因此取D中褪色后的溶液于试管中，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则可进一步证明硫元素的价态转化。 ＋4 ＋6 滴加少量的BaCl2溶液， 若生成白色沉淀，则证明溶液中有 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (5)E的作用是_______________________________，反应的离子方程式为_______________________________。 吸收多余的SO2，防止空气污染 ===＋H2O [解析]　二氧化硫为酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为===＋H2O，二氧化硫有毒，装置E中氢氧化钠溶液用于吸收多余二氧化硫，防止污染空气。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 不同价态含硫物质的转化 [要点精讲] 1．自然界中不同价态硫元素间的转化 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 2．不同价态硫的化合物的转化 不同价态硫的转化，通过氧化还原反应实现，其相应的价态与性质如下： (1)－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S； (2)0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性； (3)＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。 注意：浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2 ↑。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3．含硫化合物的价态变化规律 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(化合价只靠拢不交叉)，即台阶式升降，可用如图表示。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 4．不同价态硫元素间的转化，均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。证明硫黄、SO2具有还原性要选择氧化剂，如浓硫酸、酸性KMnO4溶液、氯水等，证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如金属、硫、H2S等，证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如H2S、Na2S等。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 5．含硫物质的连续氧化转化 硫元素 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [典例导航] 【例2】　物质类别和核心元素的化合价 是研究物质性质的两个重要角度。硫及其 部分化合物的“价—类”二维图如图所示： 下列有关说法不正确的是(　　) A．X具有强还原性，Y既有氧化性又有还原性 B．W的浓溶液与铜单质在加热条件可转化为Y C．将X与Y混合反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1 D．W与Y在一定条件下可以发生氧化还原反应 √ 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 D　[X为H2S，硫元素处于最低价态，具有强还原性，Y为SO2，硫元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，A正确；W为硫酸，与铜单质反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，B正确；2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，H2S作还原剂，SO2作氧化剂，S既是氧化产物又是还原产物，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1，C正确；W为硫酸，Y为二氧化硫，二者中的硫元素价态相邻，不能发生氧化还原反应，D错误。] 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [对点即练] 3．硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在C里加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是(　　) A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3 D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3 B　[硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，B正确。] √ 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 知　识　必　备 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 课　堂　小　结 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 知能反馈·随堂评估 02 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 31 1．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于如图所示的自然界中硫循环的描述正确的是(　　) A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B．硫循环中硫的化合物均为无机物 C．上述硫循环中硫元素均被氧化 D．烧煤时加石灰石，可减少酸性气体及温室气体的排放 √ 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 A　[硫酸盐、亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1—S—R2，故含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，A正确；硫循环过程中，硫的化合物中有含硫的有机物，如煤、石油等，不全是无机物，B错误；题述循环中，既有硫元素的化合价升高被氧化，也有硫元素的化合价降低被还原(－2价硫)，C错误；烧煤时加石灰石，吸收二氧化硫、三氧化硫等，可减少酸性气体的排放，但生成二氧化碳，会增加温室气体的排放，D错误。] 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 2．物质类别和元素价态，是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。结合硫元素的“价—类”二维图分析，下列有关说法正确的是(　　) A．在酸性条件下，将e和f的钠盐溶液混合，会有d生成 B．若图中盐为钠的正盐，则图中既有氧化性又有还 原性的物质有3种 C．将b的稀溶液滴加到品红溶液中，品红溶液褪色， 体现了b的强氧化性 D．将c的浓溶液滴加在胆矾晶体上，晶体由蓝色变成白色，体现了c的脱水性 √ 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 A　[e和f的钠盐分别是Na2S、Na2SO3，在酸性条件下，将Na2S、Na2SO3溶液混合发生归中反应＋6H＋===3S↓＋3H2O，A正确；若题图中盐为钠的正盐，则图中的物质S、Na2SO3、H2SO3中的S元素化合价既有升高的趋势又有降低的趋势，S、Na2SO3、H2SO3既有氧化性又有还原性；另外，H2S中＋1价的H具有弱氧化性、－2价的S具有还原性，H2S也既有氧化性又有还原性，B错误；b是H2SO3，将H2SO3的稀溶液滴加到品红溶液中，品红溶液褪色，体现了H2SO3的漂白性，C错误；c是硫酸，将浓硫酸滴加在胆矾晶体上，晶体由蓝色变成白色，体现了浓硫酸的吸水性，D错误。] 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 3．(素养题)亚硫酸钠中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂：氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。 (1)要证明亚硫酸溶液具有还原性，应选用________(填试剂名称)，观察到的现象有________________，写出反应的离子方程式：____________________________________________。 (2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性，应选用____________________ (填试剂名称)，观察到的现象是_________________，写出反应的离子方程式：__________________________________。 氯水 氯水褪色 ===＋2Cl－＋4H＋　 硫化钠溶液和稀硫酸 有淡黄色沉淀生成 ＋2S2-===3S↓＋3H2O　 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 (3)如何利用其他试剂通过实验证明亚硫酸钠已被氧化？完成下面的表格。 实验操作步骤 实验操作和实验现象 ①   ②   取少量亚硫酸钠溶液于试管中，加足量盐酸酸化，未见白色沉淀产生 再加少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则亚硫酸钠已被氧化 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 [解析]　根据氧化还原反应的特点，要证明Na2SO3有氧化性，则应加入还原性试剂，反之，要加入氧化性试剂。Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S，碱性条件下不反应。通过验证亚硫酸钠溶液中是否含有，即可确定其是否被氧化。 讲评拓展课1　不同价态含硫物质的转化 探究要点·典例导航 知能反馈·随堂评估 预期转化 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成淡黄色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质硫 O2→ 预期转化 选择试剂 实验操作和现象 实验结论 O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液浅黄绿色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生白色沉淀 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为 H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有刺激性气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为SO2 (2)实验Ⅱ中产生大量气体。甲同学猜测该实验实现了→的转化，设计实验证明实现了该转化，实验操作及现象是_________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 $$