第5章 第1节 第3课时 不同价态含硫物质的转化-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第二册教师用书word（人教版 多选版）

第3课时　不同价态含硫物质的转化 新知探究(一)——自然界中硫的存在和转化 1．自然界中硫的存在 (1)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。 (2)化合态的硫广泛存在于动植物体内、海洋、大气和地壳中。 ①动植物体内：组成生命体的蛋白质中含有硫； ②岩层深处和海底的无氧环境中：金属硫化物，如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等； ③地表附近的富氧环境中：硫酸盐，如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等； ④大气中：少量的SO2、SO3、H2S等。 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： ①2H2S＋3O22SO2＋2H2O。 ②2SO2＋O22SO3。 ③SO3＋H2O===H2SO4。 ④S＋O2SO2。 [题点多维训练] 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)S在空气中易被氧化，自然界中不存在游离态的硫。(×) (2)SO2在空气中易被氧化为SO3。(×) (3)Na2SO4在潮湿空气中可以形成Na2SO4·10H2O。(√) (4)H2S、CO、CH4均可以燃烧。(√) 2．硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素 B．大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体 C．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 D．动植物遗体被微生物分解后，可产生SO和SO2 解析：选B　大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。 3．硫在空气中燃烧生成气体A，把气体A溶于水得溶液B，向溶液B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在溶液C中加入Na2S产生气体D，把气体D通入溶液B得黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。则A、B、C、D、E分别是(　　) A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3 D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3 解析：选B　硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得亚硫酸，向亚硫酸中滴加溴水，生成H2SO4和HBr，在硫酸中加入Na2S产生H2S，H2S与H2SO3反应产生黄色沉淀S，故B正确。 新知探究(二)——不同价态含硫物质的转化 导学设计 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反应生成单质硫和水 O2→ 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H2SO4 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 1.根据上述，要将低价含硫物质转化为高价含硫物质，需加什么性质的物质？作什么剂？ 提示：氧化性；氧化剂。 2．相同价态的含硫物质也可以转化。完成下列各步转化的化学方程式。 提示：①SO2＋H2OH2SO3 ②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O ③Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ④Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3 ⑤NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O [系统融通知能] 1．含硫物质的价—类图 2．硫元素的常见价态及性质 －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 0价、＋4价硫处于中间价态 既有氧化性又有还原性 ＋6价硫处于最高价态 只有氧化性 3.含硫物质的转化规律 (1)不同价态硫的化合物的转化规律 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，即台阶式升降，如： ①不同价态硫元素相互转化“三原则一特殊”： 三原则：邻位价态原则、邻价不氧化还原原则、归中原则。 一特殊：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。 ②含硫物质的连续氧化 (2)相同价态硫元素的物质之间的转化 ① ② ③ [题点多维训练] 题点(一)　含硫物质的转化 1．部分含硫物质的类别与相应的化合价关系如图，下列推断不合理的是(　　) A．b可与f反应生成a B．b能将滴有酚酞的NaOH溶液变为无色，表现其漂白性 C．酸雨包括e→d的转化 D．d的浓溶液与Cu反应可生成b 解析：选B　根据部分含硫物质的类别与相应化合价关系图可以推知，a为S，b为SO2，c为SO3，d为H2SO4，e为H2SO3，f为H2S。SO2与H2S两者可发生归中反应生成S和水，故A正确。b为SO2，能将滴有酚酞的氢氧化钠溶液变为无色，表现其酸性氧化物的性质，B错误。硫酸型酸雨的形成过程之一：SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3再被氧气氧化为H2SO4，包括e→d的转化，故C正确。浓H2SO4与Cu在加热条件下反应生成SO2，故D正确。 2．由下列元素形成的单质，不能实现如下转化关系的是(　　) 单质氧化物酸(或碱)盐 A．C　　　　　　　　 B．S C．Na D．Cu 解析：选D　C单质燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸和氢氧化钠反应生成碳酸钠，能实现转化，故不选A；S单质燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，能实现转化，故不选B；Na和氧气反应生成氧化钠或过氧化钠，氧化钠或过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，能实现转化，故不选C；铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜，不能实现转化，故选D。 题点(二)　含硫物质转化的实验探究 3．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋的反应，他们使用的试剂和装置如图所示，下列说法不合理的是(　　) A．能表明I－的还原性弱于SO2的现象是b中蓝色溶液褪色 B．装置c的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气 C．为了验证a中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去 D．为了验证a中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀 解析：选C　向含有淀粉的碘水中通入SO2气体，会发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，由于I2被反应消耗，因此b中蓝色溶液褪色，证明物质的还原性：SO2>I－，故A正确；SO2是大气污染物，由于SO2是酸性气体，可以与NaOH发生反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，所以可以用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，故B正确；若SO2与FeCl3不发生反应，向a中加入酸性KMnO4溶液，发生反应：2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4和离子反应2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，溶液紫红色褪去，若SO2与FeCl3发生反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，当向该溶液中加入酸性高锰酸钾溶液时，会发生离子反应：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O和2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，溶液紫红色也褪去，因此不能验证a中是否发生了氧化还原反应，故C错误；若a中发生了氧化还原反应：SO2＋2H2O＋2FeCl3===H2SO4＋2HCl＋2FeCl2，溶液中含有硫酸，当加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，会发生反应：H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，产生白色沉淀，若没有发生氧化还原反应，则由于酸性HCl>H2SO3，当向溶液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液时，不产生白色沉淀，因此可以验证a中发生了氧化还原反应，故D正确。 4．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，应选用什么试剂？会观察到什么现象？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，应选用什么试剂？会观察到什么现象？写出反应的离子方程式：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如何利用其他试剂通过实验证明亚硫酸钠已被氧化？ 实验操作步骤 实验操作和实验现象 ① ② 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。(2)Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S，碱性条件下不反应。(3)通过验证亚硫酸钠溶液中是否含有SO，即可确定其是否被氧化。 答案：(1)氯水；氯水褪色； H2SO3＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋4H＋ (2)硫化钠溶液和稀硫酸；有淡黄色沉淀生成；6H＋＋SO＋2S2－===3S↓＋3H2O (3)①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 ②再加少量BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，则亚硫酸钠已被氧化 学科网（北京）股份有限公司 $