内容正文:
---不同价态含硫物质的转化
第一节 硫及其化合物
高中化学-必修第二册-第五章-化工生产中的重要非金属元素
核心素养
发展目标
1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化。
2.能从物质类别及化合价的角度预测常见含硫化合物的转化关系。
2
自然界中硫的存在与转化
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一
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
动植物
体内 岩层深处和海底的无氧环境中 地表附近的富氧环境中 大气层中
______
等 金属硫化物,如____
________、________
等 硫酸盐,如___________
______、_____________
_______等 少量的H2S、
、SO3等
1.自然界中硫的存在
(1)游离态的硫存在于 附近或 中。
(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中:
火山口
一、自然界中硫的存在与转化
地壳的岩层
含硫蛋
白质
黄铁
矿(FeS2)
黄铜矿
(CuFeS2)
石膏(CaSO4·
2H2O)
芒硝(Na2SO4·
10H2O)
SO2
自然界中硫元素的循环
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______________。
2H2S+3O2 2SO2+2H2O
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O===H2SO4
S+O2 SO2
1.判断正误
(1)由于-2价和+4价硫不稳定,自然界中含硫物质都以硫酸盐的形式存在
(2)在自然界中,空气中的O2和H2O对硫的转化起到重要的作用
(3)大气中存在大量的氧气,因此自然界中硫的转化都是氧化还原反应
(4)在岩层深处和海底无氧环境下,硫元素通常以硫酸盐的形式存在
(5)因为单质硫易与氧气反应,故自然界中不会存在游离态的硫
应用体验
×
√
×
×
×
2.(2024·河北邯郸高一月考)如图是硫元素在自
然界中的循环示意图,下列说法不正确的是
A.硫在自然界只有化合态
B.煤中含有硫元素,燃煤中加入生石灰可脱硫
C.硫具有弱氧化性,和变价金属反应,通常将
金属氧化成低价态
D.硫化氢溶于水得到氢硫酸,氢硫酸是弱酸,能与碱、碱性氧化物反应
应用体验
√
返回
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二
实验室中研究不同价态含硫物质的转化
-2
0
+4
+6
S
S
S
S
Na2S
H2S
FeS
HgS
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO32-
SO3
H2SO4
Na2SO4
SO42-
S2-
HS-
HSO3-
硫的常见价态及物质
1.不同价态含硫物质的转化
在含硫化合物的“价—类”二维图中填写相应物质,并根据硫元素化合价的变化,分析各种物质在反应中表现的是氧化性还是还原性。
二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化
H2S
S
氧化
氧化
还原
还原
-2
0
+4
+6
S
S
S
S
只有还原性
既有氧化性又有还原性
只有氧化性
常用氧化剂:浓硫酸、Cl2、KMnO4、X2等
常用还原剂:金属单质、I-、Na2S等
发生还原反应
发生氧化反应
不同价态含硫物质的转化
设计实验方案
预期转化
(价态变化) 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 色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成______
O2→
淡黄
单质硫
预期转化
(价态变化) 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 色褪去;再向溶液中滴入氯化钡溶液,产生________ 二氧化硫在水溶液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,生成有 气味的气体 浓硫酸被金属铜还原为_____
浅黄绿
白色沉淀
刺激性
S
SO2
低价态 高价态
总结:硫元素常见的化合价有 ,可以通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
氧化
还原
-2、0、+4、+6
氧化还原
化学实验设计是指实验者在实施化学实验之前,根据一定的实验目的,运用化学知识与技能,按照一定的实验方法,对实验的原理、试剂、仪器与装置、步骤和方法等所进行的规划。例如,设计“不同价态含硫物质的转化”实验,当确定了要实现的转化关系后,需要明确转化前后的含硫物质时哪些,通过怎样的反应(氧化/还原)实现转化,用到的氧化剂或还原剂是什么,等等。
化学实验设计
进行化学实验设计时,应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。
实验室没有现成的H2S气体和亚硫酸溶液怎么办?
欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,合理的是 (填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
思考1
B
Na2S2O3中S元素化合价是+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素的化合价必须分别大于2和小于2,A中S元素化合价都小于2,C、D中S元素的化合价都大于2,故B符合题意。
H2S是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体。H2S在少量的O2中燃烧生成硫单质,在足量的O2中燃烧生成SO2,写出相关的化学方程式:_________
_______________; 。
思考2
2S+2H2O
2H2S+O2
2H2S+3O2 2SO2+2H2O
归纳总结
(1)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。
(2)同一元素相邻价态的微粒间不发生氧化还原反应。如S和H2S、SO2和浓H2SO4。
(3)含硫物质的连续氧化过程:
2.相同价态含硫物质之间的转化
总结:相同价态的不同含硫物质间的转化是通过与酸、碱反应实现的,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。
H2S能溶于水,水溶液叫氢硫酸,是二元弱酸,具有酸的通性。写出NaOH溶液中通入少量H2S气体和足量H2S气体反应的离子方程式:
; 。
思考3
H2S+2OH-===S2-+2H2O
H2S+OH-===HS-+H2O
1.判断正误
(1)将SO2通入氢硫酸中,若出现淡黄色浑浊,则证明SO2具有氧化性
(2)硫化氢气体与浓硫酸的反应用双线桥表示电子转移为
应用体验
(3)H2S与O2反应,氧气不足生成单质S,氧气过量可以生成SO2
(4)SO2+2H2S===3S+2H2O的反应中H2S做氧化剂,SO2做还原剂
√
×
√
√
2.(2024·河北魏县高一月考)在指定条件下,下列选项所示的含硫物质的转化能实现的是
A.FeS2 SO2 B.S Fe2S3
C.稀H2SO4 SO2 D.SO2 SO4
应用体验
√
应用体验
S单质氧化性较弱,与铁反应生成FeS,B错误;
铜与稀硫酸不反应,C错误;
SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水,D错误。
3.(2023·甘肃永昌期中)“价—类”二维图是元素化合物学习的重要工具,部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是
A.将d转化为e后溶液酸性增强
B.将足量的e加入含f的溶液中,
可以闻到臭鸡蛋气味
C.将c通入含有a的溶液中,可以生成淡黄色固体
D.将f转化为g需要加入氧化剂
应用体验
√
应用体验
由关系图可知:a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。d为H2SO3,
e为H2SO4,将d转化为e后溶液酸性增
强,A项正确;
将足量的H2SO4加入到含亚硫酸盐的
溶液中,产生的是二氧化硫气体,B项错误;
应用体验
将SO2通入含有H2S的溶液中,可以生
成淡黄色固体S,C项正确;
f为亚硫酸盐,g为硫酸盐,将f转化为
g,化合物中S元素化合价升高,因此
需要加入氧化剂,D项正确。
归纳总结
返回
含硫物质的性质与转化
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