5.1 第3课时 不同价态含硫物质的转化（课件PPT）-【优化指导】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 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展科学素养 课程标准 核心素养目标 　　1.认识硫元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。 2．结合实例认识硫及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 　　1.科学探究与创新意识：知道含不同价态硫元素的物质可以相互转化，并能设计实验探究或验证，增强对氧化还原反应的认识。 2．科学态度与社会责任：能说出含硫物质进入大气的主要途径，知道二氧化硫进入大气能形成酸雨危害环境，增强环保意识，培养社会责任感。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 一、自然界中硫的存在和转化 1．自然界中硫的存在 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．自然界中硫的转化 火山口附近的硫单质会被大气中的O2氧化成____，可被进一步氧化生成SO3，SO2和SO3遇水分别形成______和____。 SO2 亚硫酸 硫酸 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 二、不同价态含硫物质的转化 1．从物质类别和元素价态两个维度认识含硫物质的性质 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．设计实验，实现不同价态含硫物质的转化 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 0→－2 S Fe ______ 剧烈反应，生成____固体 －2→0 H2S SO2 S 生成____固体 0→＋4 S 空气 ____ 发出______火焰，产生______气味的气体 ＋4→0 SO2 ____ S 生成____固体 FeS 黑色 黄色 SO2 淡蓝色 刺激性 H2S 黄色 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 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 ＋6→＋4 H2SO4 Cu ____ 产生有______气味的气体，该气体能使____溶液褪色 ＋4→＋6 H2SO3 H2O2 ______ 反应后溶液pH减小，滴加盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生____沉淀 SO2 刺激性 品红 H2SO4 白色 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 3.整合信息，得出结论 根据上述实验探究，完成各物质间的相互转化关系(如图所示)： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 自然界中含硫物质的转化 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (1)自然界中含硫物质有H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等。 (2)从物质类别角度分析，硫及其化合物包括氢化物、单质、氧化物、酸、盐等。 (3)从元素价态角度分析，包括含－2、0、＋4或＋6价硫元素的物质。 (4)通过复分解反应可实现同种价态含硫物质的转化，通过氧化还原反应可实现不同价态含硫物质的转化。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 含硫物质的性质与元素价态的关系 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)硫元素常见的化合价有－2、0、＋4和＋6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化(　　　　) (2)利用还原剂可将硫元素从低价态转化到高价态，如SO2→SO3(　　　　) (3)利用氧化剂，可将硫元素从高价态转化到低价态，如H2SO4(浓)→SO2(　　　　) (4)根据氧化还原反应规律推知，H2SO4与SO2不反应，故可用浓硫酸干燥SO2(　　 　　) √ × × √ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 探究一 基于“价态-类别”二维图建立含硫物质之间的转化关系 硫元素可以存在于不同类别的物质中，从物质类别和元素价态两个角度进行综合考虑，可以构建起硫元素的物质家族。基于核心元素认识物质，是研究含硫物质的重要视角，为我们认识含硫物质的性质和实现物质转化提供了思路。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R [问题设计] (1)结合图中物质的转化，利用多种方法制备SO2，并写出相应反应的化学方程式。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)结合图中物质的转化，利用多种方法制备H2SO4，并写出相应反应的化学方程式。 提示：①SO3＋H2O===H2SO4；②2H2SO3＋O2===2H2SO4(其他合理答案均可)。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (1)含硫物质的两条转化途径 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)含硫物质的转化规律 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 【例1】 (2023·保定高一期末)硫元素的常见化合价及其对应的化合物示意图如图所示(图中盐指正盐，且阳离子均为Na＋)，下列说法正确的是(　　) B 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R A．过量的硫单质与一定量的氧气反应可以生成c B．b在一定条件下可以一步转化成c、d、e、f、g C．e的稀溶液或浓溶液中都存在大量e分子 D．硫单质与氢气反应可一步制得a，a是一种强酸 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 由图可知，a、b、c、d、e、f、g代表的物质分别为H2S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO3、Na2SO4。单质硫与O2反应只生成SO2，不能直接生成SO3，A错误；b是SO2，发生催化氧化反应可生成SO3(c)，与H2O反应生成H2SO3(d)，与H2O2反应生成H2SO4(e)，与足量NaOH溶液反应生成Na2SO3(f)，与Na2O2反应生成Na2SO4(g)，均可实现一步转化，B正确；e是H2SO4，属于强酸，在稀溶液中完全电离，不存在其分子，C错误；硫单质与H2反应生成H2S，但H2S是二元弱酸，D错误。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解答本题的思路如下： (1)结合图中物质类别及硫元素的化合价，确定a～g七种物质。 (2)结合复分解反应和氧化还原反应规律，确定不同含硫物质之间的转化关系及产物。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R [深度思考]根据氧化还原反应规律，判断物质a与足量e的浓溶液能否发生反应？若能，试写出反应的化学方程式。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 1．部分含硫物质的类别与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是(　　) B 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R A．物质a是一种有臭鸡蛋气味的气体 B．气体a、c均可用e的浓溶液干燥 C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．溶液d久置于空气中会生成e 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 由图可知，a、b、c、d、e、f、g代表的物质分别为H2S、S、SO2、H2SO3、H2SO4、亚硫酸盐、硫酸盐。a是H2S，是一种有臭鸡蛋气味的气体，A正确；H2S具有较强还原性，与浓硫酸发生氧化还原反应，故不能用浓硫酸干燥H2S，B错误；NaHSO4可以与Na2SO3反应生成Na2SO4、SO2和H2O，C正确；d是H2SO3，久置于空气中会被O2氧化生成H2SO4，D正确。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 探究二 实验探究含硫物质之间的转化关系 【实验目的】选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、＋4、＋6这三种价态硫元素之间的相互转化。 【选择试剂】二氧化硫水溶液，Na2SO3溶液，浓硫酸，酸性KMnO4溶液，氯水，Na2S溶液，KI溶液，铜片，淀粉溶液，品红溶液，稀硫酸，NaOH溶液。 【实验仪器】试管，胶头滴管，铁架台，酒精灯，玻璃管，橡胶塞，导气管，试管夹等。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R [问题设计] (1)实验方案设计与实施，如下表所示： 预期转化 选取试剂 实验现象 化学方程式 ①＋4→0 Na2SO3溶液、Na2S溶液及稀硫酸 __________________________________ __________________________________ ②＋4→＋6 二氧化硫水溶液、酸性KMnO4溶液 __________________________________ __________________________________ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 预期转化 选取试剂 实验现象 化学方程式 ③＋6→＋4 浓硫酸、铜片、品红溶液 ___________________________________________________ ___________________________________________________ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 提示：①产生黄色沉淀　2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O ②溶液紫色褪去　2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)结合上述材料，设计实验实现硫元素从－2→0价转化关系，指明选取试剂、实验现象，并写出反应的化学方程式。 提示：选取试剂：Na2S溶液、氯水；实验现象：产生黄色沉淀，氯水褪色；Na2S＋Cl2===2NaCl＋S↓ 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (1)探究不同价态含硫物质之间相互转化的思路 首先，要选择含有不同价态硫元素的物质，如含＋4价硫元素的物质可以选择二氧化硫或亚硫酸钠。 其次，实现不同价态硫元素之间的相互转化，依据的是氧化还原理论，需要寻找合适的氧化剂或还原剂。 再次，提供表明相应转化实际发生的证据。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)实现不同价态含硫物质转化的方法 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 【例2】 (2023·延安高一期末)下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是(　　) C 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 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 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．下列实验能实现不同价态含硫物质的转化的是(　　) A.向含足量NaOH的Na2S溶液中加入Na2SO3 B．常温下，向试管中加入1 mL浓硫酸和一小块铜片 C．将0.5 g硫粉和1.0 g铁粉均匀混合，在陶土网上堆成条状，用红热玻璃棒触及粉末一端至粉末红热 D．向Na2SO3固体中加入70%的浓硫酸制备SO2 C 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 1．(2024·河南新乡市联考期中)硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法错误的是(　　) A．斜方硫、单斜硫互为同素异形体 B．常温下可以用铁制容器储存浓硫酸 C 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 斜方硫、单斜硫都是硫单质，互为同素异形体，A正确；常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，可以用铁制容器储存浓硫酸，B正确；黄铁矿(FeS2)高温煅烧，生成SO2，C错误；硫及其化合物间的转化形成了自然界的“硫循环”，D正确。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．下列各组物质混合后，没有明显现象的是(　　) ①H2S和SO2　②SO2和SO3　③SO2和氯水　④SO3(g)和Cl2　⑤H2S和Cl2 A．①③ B．②④ C．②⑤ D．③④ B 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： ①H2S和SO2混合发生反应，生成单质S和H2O，产生黄色固体；②SO2和SO3混合不发生反应，无明显现象；③SO2和氯水混合，发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，氯水褪色；④SO3(g)和Cl2混合不发生反应，无明显现象；⑤H2S和Cl2混合发生氧化还原反应，生成单质S和HCl，产生黄色固体。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 3．(2024·安徽合肥市六校联盟期中)硫元素的“价态-类别二维图”如图所示。下列叙述正确的是(　　) C 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R A．硫元素的性质活泼，自然界中不存在物质A B．气体D具有强还原性，不能用F的浓溶液干燥 C．向溶液H中滴加溶液G并加热，可能生成气体D D．可用BaCl2溶液检验某溶液中是否含有G 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 自然界中存在游离态的硫，主要在火山口或地壳的岩层中，A错误；气体D具有强还原性，但能用F的浓溶液干燥，相邻价态的物质间不发生氧化还原反应，B错误；H可能是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，G可能为硫酸氢钠或硫酸钠，当G为硫酸氢钠时，硫酸氢钠与亚硫酸钠或亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体，C正确；检验硫酸根离子的方法为先加足量盐酸，无现象，再加入氯化钡，有白色沉淀，说明含有硫酸根离子，D错误。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 4．某废水中存在大量的K＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋，欲除去其中的Ca2＋和Mg2＋并回收KCl固体，设计了如图流程。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 下列说法不正确的是(　　) A．加KOH主要目的是除去Mg2＋ B．加K2CO3的主要目的是除去Ca2＋ C．加盐酸的主要目的是除去过量的OH－ D．蒸发的目的是除去H2O和HCl C 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 5．实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (1)A中发生反应的化学方程式为__________________________。 (2)B中的现象是__________________________________________。 (3)C中的现象是_______________，Na2S在反应中作__________剂。 (4)D中氯水褪色，此反应中硫元素的化合价由____转化为______；甲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，______________________________ _____________________________________________________________。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (5)E的作用是_________________________________________， 反应的离子方程式为____________________。 (6)上述实验体现SO2的性质有____________(任填写2项即可)。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (4)＋4　＋6　向其中加入BaCl2溶液(可以不加“盐酸酸化”)，有白色沉淀生成 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 装置A中Cu与浓硫酸加热生成CuSO4、SO2和H2O，SO2气体通过导管进入装置B中品红溶液，由于SO2具有漂白性，可使品红溶液褪色；SO2通入Na2S溶液，发生氧化还原反应生成单质硫，产生黄色固体。SO2通入氯水中，发生氧化还原反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，氯水褪色。装置E中NaOH溶液用于吸收SO2尾气，防止污染环境。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 谢谢观看！ $$