内容正文:
学习目标:
1、能从物质类别、元素价态变化的视角理解不同价态含硫物质的转化。
2、通过推理硫酸及含硫物质的性质,建立不同价态含硫物质转化的模型。
3、通过构建硫及其化合物的“价—类”二维图,能够运用氧化还原反应实现不同价态硫元素之间的相互转化。
5.1.4不同价态含硫物质的转化
自然界中含硫物质的转化(课本P7)
资料卡片
地表
地下
思考:自然界中不同价态硫元素间是如何相互转化呢?
氧化还原+类别转化
一、自然界中硫的存在与转化
思考:右侧物质那些物质之间可以相互转化?填入相应的表中,并用箭头表示出来
H2SO4
SO2
CaSO4·2H2O
H2S
CuFeS2
H2SO3
SO3
Na2SO4·10H2O
写出下列转化的化学方程式
①H2S→S:_______;
②SO2→S:____;
③SO2→H2SO4:____;
④H2SO4→SO2:___。
一、自然界中硫的存在与转化---“价—类”二维图视角
浓硫酸
从左到右的转化:加碱
从右到左的转化:加酸
【思考】不同价态的含硫化合物间是通过什么反应规律联系在一起的?
思考: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?
二、实验室中不同价态含硫物质的转化---从物质类别的视角
1、相同价态的含硫物质间通过酸碱反应相互转化
二、实验室中不同价态含硫物质的转化---从化合价变化的角度
2、不同价态的含硫物质间转化是通过氧化还原反应相互转化的
-2
0
+4
+6
硫化合价
S
还原性
氧化性
氧化性
还原性
还原性
氧化性
只有还原性
只有氧化性
既有氧化性又有还原性
化合价升高,选用 。
化合价降低,选用 。
氧化剂
还原剂
3、转化关系和性质预测
二、实验室中不同价态含硫物质的转化---从化合价变化的角度
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 -2 → 0 H2S
2 0 → +4 S
3 +4 → +6 H2SO3
4 +6 → +4 H2SO4
5 +4 → 0 SO2
6 0 → -2 S
少量O2
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
H2S
S
生成淡黄色固体
Fe
FeS
生成黑色固体
根据右边的转化关系,选择你感兴趣的设计实验:
4、实验方案设计(课本P9方法指引,填P8表格)
价态
变化 转化前
含硫物质 所加试剂 转化后
含硫物质 预期现象
-2→0
0→+4
+4→+6
+6→+4
+4→0
0→-2
H2S溶液
S
SO2
浓H2SO4
SO2
S
O2
S
溶液中产生淡黄色沉淀
O2
SO2
淡蓝色火焰,产生刺激性气味气体
溴水
H2SO4
溴水的橙黄色褪去
Cu
SO2
生成蓝色溶液和刺激性气味气体
H2S
S
生成淡黄色固体
Na
Na2S
发生爆炸
根据右边的转化关系,选择你感兴趣的设计实验:
4、实验方案设计(课本P9方法指引,填P8表格)
9
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,即台阶式升降,如:
含硫物质的连续氧化
5、价态规律应用
④相邻价态的含硫物质间不发生氧化还原反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。
②当硫元素的高价态物质与低价态物质间反应时,一般生成中间价态物质,即发生归中反应,化合价只靠近不交叉。
如:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,
H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O
③中间价态含硫物质发生氧化还原反应时化合价有升又有降,即歧化反应。
如:3S+6NaOH(浓)===2Na2S+Na2SO3+3H2O
1、用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体,并把气体通入溴水中。
2、长期暴露在空气中的亚硫酸钠,会被空气中的氧气氧化成硫酸钠。
3、用稀硫酸与硫化铁反应制备硫化氢气体,并把生成的气体通入氯水中。
Na2SO3 + H2SO4(浓)= Na2SO4 + SO2↑+ H2O
SO2 + Br2 + 2H2O= 2H2SO4 + 2HBr
FeS + H2SO4(稀)= FeSO4 + H2S↑
2H2S + Cl2= 2S↓ + 2HCl
2Na2SO3 + O2= 2Na2SO4
[学生活动]完成下列含硫化合物的相互转化的化学方程式。
5、相同价态含硫物质的转化
[学生活动]请写出上述转化的化学方程式:
①______________________;
②___________________;
③__________________;
④________________________;
⑤_________________________。
以上两种转化关系均属于相同价态含硫物质之间的转化,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+NaOH===NaHS+H2O
NaHS+NaOH===Na2S+H2O
Na2S+2HCl===2NaCl+H2S↑
NaHSO3+NaOH===Na2SO3+H2O
Na2SO3+H2O+SO2===2NaHSO3
【思考】相同价态的硫元素之间的转化如何实现?
【思考】芒硝俗称元明粉,工业应用特别广泛。某地盛产硫磺,如何实现从硫单质制备硫酸钠?
S
SO2
SO3
H2SO4
Na2SO4
Na2SO3
课堂小结
硫元素的价类二维图
1、在通常情况下,A为固态单质。根据如图转化关系,回答下列问题:
(1)写出A~E的化学式:
A._____;B._____;
C._____;D._____; E._______。
S
H2S
SO2
SO3
H2SO4
(2)写出下列反应的化学方程式:
①E→C:________________________________________;
②C转化为D:_____________________;
③B转化为C:_____________________________。
课堂练习
2. 物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价类二维图”,其中单质b是黄色固体,f、h均为正盐,且焰色都是黄色。下列说法不正确
的是( )
A.a和c反应可以生成b
B.用BaCl2溶液可以鉴别f和h的溶液
C.e的浓溶液可用铝槽车运输
D.c能使品红溶液褪色
B
课堂练习
3.硫元素的价类二维图如图所示。
列说法错误的是( )
A.a与c、d、e都有可能反应生成b
B.d溶液久置于空气中会生成e,溶液的 pH 减小
C.盐g与盐f之间也可能发生反应
D.铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中,
久置后无明显现象
D
课堂练习
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2SO2+O22SO3
2H2S+3O22SO2+2H2O
$