第5章 第1节 第3课时 不同价态含硫物质的转化(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2019 单选版）

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 第3课时　不同价态含硫物质的转化 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 知识整合 新知探究 01 随堂演练 知识落实 02 课时作业 知能达标 03 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 01 知识整合 新知探究 栏目导航 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 火山口 地壳的岩层 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 含硫蛋白质 黄铁矿(FeS2) 黄铜矿(CuFeS2) 石膏(CaSO4·2H2O) 芒硝(Na2SO4·10H2O) SO2 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 碱 酸 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 02 随堂演练 知识落实 栏目导航 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 03 课时作业 知能达标 栏目导航 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 谢谢观看 栏目导航 第五章　化工生产中的重要非金属元素 1 素养目标 1．能从物质类别、元素价态的角度，说明含硫物质的转化，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。 2．能设计实验验证不同价态含硫物质的转化，并能分析、解释有关实验现象，提高科学探究与创新意识的化学学科核心素养。 知识点一　自然界中硫的存在与转化 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： 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 2．自然界中不同价态含硫物质的转化 S＋O2eq \o(=====,\s\up17(点燃),\s\do15(　))SO2　 写出上述转化的化学方程式： ①_____________________________； ②_____________________________； ③_____________________________； ④_____________________________。 2H2S＋3O2eq \o(=====,\s\up17(点燃),\s\do15(　))2SO2＋2H2O 2SO2＋O2eq \o(,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 1．下列有关硫元素循环的说法不合理的是(　　) A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2 B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气 C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应 D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4变成酸雨 答案　D 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，下列说法错误的是(　　) 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 解析　硫元素化学性质活泼，在自然界存在多种含硫化合物，故硫元素在自然界既有游离态、又有化合态，故选A。 答案　A 知识点二　实验室中研究不同价态含硫物质的转化 1．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______可以实现；从右到左的转化，加入______可以实现。 2．不同价态硫的转化通过氧化还原反应实现 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，可用图示表示： (1)H2Seq \o(,\s\up17(①O2不足),\s\do15(④H2、△))Seq \o(,\s\up17(②O2),\s\do15(⑤H2S))SO2eq \o(——→,\s\up17(③O2),\s\do15(　))SO3 写出③④⑤的化学方程式： ③___________________________。 ④___________________________。 ⑤___________________________。 (2)Na2Seq \o(,\s\up17(①O2),\s\do15(②NaOH))Seq \o(,\s\up17(③NaOH),\s\do15(④Na2S、H＋))Na2SO3eq \o(——→,\s\up17(⑤O2),\s\do15(　))Na2SO4 2SO2＋O2eq \o(,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))2SO3 S＋H2eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　))H2S SO2＋2H2S===3S＋2H2O　 1．下图是人们总结的不同价态硫元素的转化关系： eq \o(S,\s\up14(－2)) eq \o(S,\s\up14(0)) eq \o(S,\s\up14(＋4)) eq \o(S,\s\up14(＋6)) 从上述转化关系中选择你感兴趣的一种或几种，设计实验实现其转化，并填写下表。 转化目标(价态变化) 转化前的含硫物质 可选择试剂 转化后的含硫物质 －2→0 …… 提示　 转化目标 (价态变化) 转化前的 含硫物质 可选择试剂 转化后的含硫物质 －2→0 H2S O2(不足)或Cl2 S SO2 0→－2 S H2 H2S Fe或Cu FeS或Cu2S －2→＋4 H2S O2(足量) SO2 0→＋4 S O2 SO2 ＋4→0 SO2 H2S S ＋4→＋6 SO2 O2 SO3 Cl2 H2SO4 ＋6→＋4 浓H2SO4 Cu SO2 2．物质的类别和其中所含核心元素的化合价为研究物质性质的两个重要视角。请根据下图所示，回答下列问题： (1)将Na2S2O3填入上图中。 提示　Na2S2O3中硫元素显示＋2价，故Na2S2O3应标在Z处。 (2)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 提示　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，B符合题意。 (3)X的化学式是H2S，是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水，水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸，具有酸的通性。 ①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：____________________________；__________________________。 提示　H2S＋2OH－===S2－＋H2O　H2S＋OH－===HS－＋H2O ②H2S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：____________________；_____________________ __________________。 提示　2H2S＋O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2S＋2H2O　2H2S＋3O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2SO2＋2H2O 1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2．硫及其化合物间的转化规律 (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)当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。例如： H2S＋3H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　))4SO2↑＋4H2O， 8HI＋H2SO4(浓)===H2S↑＋4I2＋4H2O。 (3)硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。 (4)连续氧化关系：Seq \o(——→,\s\up17(O2),\s\do15(　))SO2eq \o(——→,\s\up17(O2),\s\do15(　))SO3。 (5)通过非氧化还原反应实现含相同价态硫元素的物质之间的转化： ① ②， ③SO3eq \o(——→,\s\up17(H2O))H2SO4—→Na2SO4eq \o(——→,\s\up17(浓硫酸),\s\do15(　))NaHSO4—→BaSO4。 1．(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．FeS2eq \o(——→,\s\up17(O2),\s\do15(锻烧))SO2 B．Seq \o(——→,\s\up17(Fe),\s\do15(△))Fe2S3 C．稀H2SO4eq \o(——→,\s\up17(Cu),\s\do15(△))SO2 D．SO2eq \o(————→,\s\up17(过量氨水),\s\do15(　))(NH4)2SO4 解析　S单质氧化性较弱，与铁反应产物为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；故选A。 答案　A 2．(2024·广东深圳高一段考)部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法错误的是(　　) A．a溶液放置在空气中一段 时间会出现浑浊现象 B．空气中燃烧b可以得到d C．将c通入g溶液中，有b物质生成 D．b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤 解析　根据“价—类”二维图可知：a是H2S，b是S单质，c是SO2，d是SO3，e是H2SO4，f是亚硫酸盐，g是金属硫化物。物质a为H2S，H2S溶液放置在空气中与氧气反应生成S单质，出现黄色浑浊，A正确；S在空气中与O2反应产生SO2，不能产生SO3，B错误；将SO2通入含有S2－的溶液中，发生反应：4H＋＋SO2＋2S2－===3S↓＋2H2O，有S生成，C正确；b是Su单质，S不溶于水，能够与热的NaOH溶液反应产生可溶性的Na2S、Na2SO3，故b附着在试管壁上可以用热的浓NaOH溶液洗涤，D正确。 答案　B 1．如图是硫在自然界的循环，相关说法不正确的是(　　) A．大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤 B．煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气 C．化石燃料中的硫来自形成化石燃料的生物体 D．煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是导致雾霾的成因之一 答案　B 2．(2023·哈尔滨三中高一段考)下列关于不同价态含硫物质的转化实验中硫元素的化合价变化叙述合理的是(　　) 选项 A B C D 实验 化合价变化 0价→＋2价 0价→＋6价 ＋4价→＋6价 ＋6价→＋4价 解析　铁和硫加热反应生成FeS，硫的化合价从0价→－2价，A错误；硫和氧气点燃生成SO2，硫的化合价从0价→＋4价；B错误，SO2和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子，硫的化合价从＋4价→＋6价，C正确；胆矾加热失去结晶水变为无水硫酸铜，硫的化合价未变，D错误。 答案　C 3．能实现下列物质间直接转化的元素是(　　) eq \a\vs4\al(单质\o(————→,\s\up17(＋O2少量),\s\do15(　))氧化物\o(——→,\s\up17(＋H2O),\s\do15(　))酸或碱\o(——————→,\s\up17(＋NaOH或HCl),\s\do15(　))盐) ①碳　②硫　③铜　④钠 A．①④ B．②④ C．②③ D．③④ 解析　碳与少量O2反应生成CO，CO不溶于水，①错误；S与O2生成SO2，SO2再与H2O生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH生成Na2SO3，②正确；CuO不溶于水，③错误；Na与O2生成Na2O, Na2O与水反应生成NaOH，NaOH可与HCl反应生成NaCl，④正确。 答案　B 4．(2024·山西临汾高一段考)在下列反应中，硫元素表现出氧化性的是(　　) A．稀硫酸与锌粒的反应 B．浓硫酸与铜反应 C．硫化氢使氯水褪色 D．三氧化硫与水反应 解析　H2SO4＋Zn===ZnSO4＋H2↑，S元素的化合价不变，不表现硫元素的氧化性，A错误；Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，Cu元素的化合价升高，S元素的化合价降低，硫元素表现氧化性，B正确；Cl2＋H2S===S↓＋2HCl，硫元素化合价升高，体现还原性，C错误；SO3＋H2O===H2SO4，不属于氧化还原反应，D错误。 答案　B 5．(2023·石家庄二中高一段考)某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 任务Ⅰ：从以下试剂中选择合适的试剂实现S(＋6)→S(＋4)的转化。 试剂清单：①浓H2SO4　②稀H2SO4　③酸性KMnO4溶液　④Na2SO3溶液　⑤Cu　⑥品红溶液 (1)写出实现转化的化学方程式： _________________________。 任务Ⅱ：实现硫元素在0、＋2、＋4价之间的转化。 查阅资料：＋2价硫在酸性条件下不稳定，易发生自身氧化还原反应。 SO2eq \o(——→,\s\up17(　),\s\do15(ⅰ))Na2SO3溶液eq \o(——→,\s\up17(试剂X),\s\do15(ⅱ))Na2S2O3溶液eq \o(——→,\s\up17(H＋),\s\do15(ⅲ))产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体 (2)过程ⅰ中加入的物质可以是____________(任填一种化学式)，该转化利用的是SO2具有____________的性质。 (3)过程ⅱ中试剂X为____________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)写出过程ⅲ反应的离子方程式： __________________________。 解析　(1)反应过程中实现硫元素＋6价→＋4价转化，需要加入还原剂，能符合转化过程的为①浓H2SO4与⑤Cu加热反应，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O； (2)SO2是酸性氧化物与NaOH溶液反应生成Na2SO3； (3)Na2SO3中硫为＋4价，Na2S2O3中硫为＋2价，结合步骤ⅱ的反应Na2SO3和X反应生成Na2S2O3分析可得X中硫的化合价应低于＋2价，则X为硫单质，作为还原剂； (4)S2Oeq \o\al(2－,3)离子和H＋反应生成黄色硫单质、SO2和水，发生的反应为：2H＋＋S2Oeq \o\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O。 答案　(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)NaOH　酸性氧化物 (3)还原剂 (4)2H＋＋S2Oeq \o\al(2－,3)===S↓＋SO2↑＋H2O $$