第5章 4 第一节 第3课时 不同价态含硫物质的转化（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

本讲义聚焦不同价态含硫物质的转化核心知识点，从自然界硫的存在（游离态与化合态）切入，通过“价—类”二维图梳理硫元素-2、0、+4、+6价对应的物质类别，结合邻位价态、归中、歧化等转化规律，构建从存在到转化的完整知识支架。 该资料以“价—类”二维图培养科学思维中的模型建构能力，设计SO2与H2S反应等实验方案提升科学探究与实践能力，融入燃煤脱硫等环保实例渗透科学态度与责任。课中助力教师引导学生建立价态分析框架，课后通过练习题和转化关系图帮助学生查漏补缺，强化知识应用。

第3课时　不同价态含硫物质的转化 【学习目标】　 1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化，熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。　2.能根据硫元素的化合价分析含硫物质的性质，并能设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化。　3.能运用硫及其化合物的知识分析讨论生产、生活中简单的化学问题(如环境保护等)。 知识点一　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。 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 含硫 蛋白 质等 金属硫化物，如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等　 硫酸盐，如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等 少量的H2S、SO2、SO3等 2.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。 (1)因为单质硫易与氧气反应，所以自然界不存在游离态的硫(　　) (2)煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫(　　) (3)在自然界中，空气中的O2和H2O对硫的转化起到重要作用(　　) (4)由于－2价和＋4价硫不稳定，因此自然界中含硫物质都以硫酸盐的形式存在(　　) (5)由于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(　　) 答案：(1)×　自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中 (2)√　(3)√ (4)×　自然界中含硫物质并不是都以硫酸盐的形式存在，如硫黄(S)、黄铁矿(FeS2)等 (5)×　自然界中硫的转化也存在非氧化还原反应，如SO2＋H2O⥫⥬H2SO3 1．(2025·洛阳高一期末)火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径，转化过程如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．SO3由SO2氧化产生 B．FeS2等矿物转化为石膏时，需要暴露于地球表面 C．火山喷发时收集的雨水，放置一段时间后酸性减弱 D．火山喷发口附近可能发现硫黄 解析：选C。SO2发生氧化反应生成SO3，A正确；FeS2等矿物暴露于地球表面才能被氧化，最终转化为石膏等，B正确；SO2溶于水中生成亚硫酸，亚硫酸会被氧气氧化为硫酸，雨水的酸性增强，C错误；火山喷发的气体中可能会含有硫蒸气，当它们到达地面后会在火山喷发口附近凝结，形成硫黄，D正确。 2．自然界中硫元素的转化如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．步骤a、j的转化需要加入氧化剂才能实现 B．H2S在氧化还原反应中只能表现还原性 C．在燃煤中添加生石灰可减少SO2的排放 D．用盐酸和BaCl2溶液可以检验可溶性硫酸盐中的阴离子 解析：选B。步骤a为S变成硫酸盐，步骤j为化石燃料的燃烧，S元素化合价均升高，需要加入氧化剂才能实现，A正确；硫化氢溶液和活泼金属反应时，硫化氢表现氧化性，B错误；在燃煤中添加CaO，可以与煤燃烧生成的SO2反应生成CaSO3，CaSO3再被氧化为CaSO4，可有效减少SO2的排放，C正确；检验硫酸根离子的方法为先加过量稀盐酸，没有明显现象，再加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明有硫酸根离子，D正确。 3．科学家研究发现，火山喷发时会带出H2S气体，其中H2S转化为S的过程如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．过程一中H2S燃烧能得到S或SO2 B．O2越充足越有利于S的转化 C．过程二中SO2体现了还原性 D．喷发的H2S经过两个过程可以完全转化为硫黄，残余气体不会造成大气污染 解析：选A。H2S完全燃烧生成SO2，不完全燃烧生成S，A选项正确；O2过多，H2S容易转化成SO2，不利于得到S，B选项错误；过程二中SO2与H2S反应生成S，SO2中硫元素的化合价降低，体现了氧化性，C选项错误；火山喷发的过程中，H2S不可能完全转化为硫黄，残余气体中含有H2S，会造成大气污染，D选项错误。 知识点二　不同价态含硫物质的转化 1．硫元素的“价—类”二维图 写出下列转化的化学方程式： ①H2S→S：2H2S＋O22S＋2H2O； ②SO2→S：SO2＋2H2S===3S＋2H2O； ③SO2→H2SO4：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl； ④H2SO4→SO2：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 2．不同价态含硫物质的转化 (1)含硫物质的性质及转化关系 (2)实验方案设计 实验设计要遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。 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 黄色沉淀 SO2与H2S反应生成 硫单质 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 SO2在水中能被强氧化剂氧化为SO H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，放出有刺激性气味的气体 浓硫酸被金属铜还原为SO2 3.相同价态含硫物质的转化 写出上述转化的化学方程式： ①H2S＋NaOH===NaHS＋H2O； ②NaHS＋NaOH===Na2S＋H2O； ③Na2S＋2HCl===2NaCl＋H2S↑； ④NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O； ⑤Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3。 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。 4．硫单质及其化合物之间的转化规律 (1)邻位价态原则 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 H2 O2O3 (2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸。 (3)归中规律 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 (4)歧化规律 S具有多种价态，可发生反应“中间价→高价和低价”的歧化反应，如3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 (5)含硫物质的连续氧化规律 硫元素 　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、稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。 (1)要证明亚硫酸钠具有还原性，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)如何通过实验证明亚硫酸钠已被氧化？ 答案：(1)氯水；氯水褪色；SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋ 。 (2)硫化钠溶液、稀硫酸；有黄色沉淀生成；2S2-＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 (3)取少量亚硫酸钠溶液于试管中，先加足量稀盐酸酸化，至不再产生气泡，再加少量氯化钡溶液，若出现白色沉淀，则证明亚硫酸钠已被氧化。 1．(2025·邢台高一月考)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．FeS2SO2 B．SFe2S3 C．H2SO4(稀)SO2 D．SO2(NH4)2SO4 解析：选A。S单质的氧化性较弱，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，D错误。 2．(2025·茂名高一质检)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合理的是(　　) 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 解析：选C。铜与硫在加热条件下反应生成硫化亚铜，硫元素化合价从0价变为－2价，A项错误；硫与氧气反应生成二氧化硫，硫元素化合价从0价变为＋4价，B项错误；向FeCl3溶液中通入SO2，Fe3+将SO2氧化为SO，硫元素化合价从＋4价变为＋6价，C项正确；加热CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4，硫元素的化合价不变，D项错误。 3．(2025·沈阳高一月考)“价—类”二维图体现了化学变化之美，硫及其化合物的“价—类”二维图如下图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．硫单质在氧气中燃烧可直接生成c B．b能使溴水褪色，体现其还原性 C．d的浓溶液可用于干燥b D．存在f→e的转化关系 解析：选A。由硫元素的“价—类”二维图可知，a为H2S，b为SO2，c为SO3，d为H2SO4，f为H2SO3，e为硫酸盐。硫单质在氧气中燃烧可直接生成SO2，不能直接得到SO3，A错误；SO2能与Br2发生氧化还原反应使溴水褪色，体现SO2的还原性，B正确；浓硫酸能干燥SO2，C正确；H2SO3与过氧化钠反应能得到硫酸钠，D正确。 1．(2025·无锡高一期末)下图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是(　　) A．甲只具有还原性 B．乙、丙均为酸性氧化物 C．乙既具有氧化性，又具有还原性 D．丁为黄色固体 解析：选A。由题述转化关系可推知甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的硫元素具有还原性，＋1价的氢元素具有氧化性，A错误。 2．硫元素的几种化合物及其单质存在下列转化关系(反应条件省略)： 浓硫酸SO2Na2SO3Na2S2O3S 下列判断不正确的是(　　) A．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 B．反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质 C．反应③的原子利用率是100% D．反应④中稀硫酸是氧化剂 解析：选D。反应①为浓硫酸与铜单质的反应，浓硫酸是氧化剂，被还原成SO2，硫元素化合价降低2价，Cu是还原剂，被氧化成Cu2+，铜元素化合价升高2价，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故A正确；二氧化硫与NaOH反应生成盐和水，说明二氧化硫为酸性氧化物，故B正确；反应③的化学方程式为Na2SO3＋S===Na2S2O3，生成物只有一种，原子利用率是100%，故C正确；反应④的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂，故D错误。 3．(2025·孝感高一检测)硫元素的“价—类”二维图如下。下列说法错误的是(　　) A．a点表示的物质所属的物质类别是单质 B．b点表示的物质可以是SO2，也可以是SO3 C．c点表示的物质的浓溶液可用作干燥剂 D．d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应 解析：选B。a点硫元素化合价为0价，所以a点表示的是硫单质，所属的物质类别是单质，故A正确；b点表示的是＋4价的氧化物，所以b点表示的物质是SO2，故B错误；c点表示的是＋6价的酸，即硫酸，浓硫酸是常用的干燥剂，故C正确；d点表示的是＋6价的盐，即硫酸盐，可溶性的硫酸盐能与BaCl2溶液发生反应生成硫酸钡沉淀，故D正确。 4．干法氧化铁脱硫除去大气污染物H2S的原理如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．Fe2O3·H2O为该反应的催化剂 B．脱硫反应为3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2O C．再生过程中，硫元素被还原 D．总反应的化学方程式为2H2S＋O22S＋2H2O 解析：选C。根据题图可知，Fe2O3·H2O先参与反应后生成，故Fe2O3·H2O为该反应的催化剂，A正确；根据题图可知，脱硫过程中H2S和Fe2O3·H2O反应生成Fe2S3·H2O和H2O，化学方程式为3H2S＋Fe2O3·H2O===Fe2S3·H2O＋3H2O，B正确；根据题图可知，再生过程中，Fe2S3·H2O中硫元素转化为S单质，硫元素的化合价升高，被氧化，C错误；根据题图可知，总反应的化学方程式为2H2S＋O22S＋2H2O，D正确。 5．(2025·衡阳高一检测)下图是六种物质的相互转化关系，已知E是固体单质，六种物质均含有E元素。 (1)写出各物质的化学式：A__________， C___________，E___________，F___________。 (2)写出反应①的离子方程式： _________________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)写出反应②的化学方程式： _________________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)写出反应④的化学方程式： _________________________________________________________ _________________________________________________________。 (5)写出反应⑤的化学方程式： _________________________________________________________ _________________________________________________________。 解析：(1)已知E是固体单质，六种物质均含有E元素，E既可以与氢气反应，也可以与氧气反应，可推出E为单质硫，则C为二氧化硫、D为硫化氢、A为亚硫酸钠、F为三氧化硫、B为硫酸。 (2)反应①为二氧化硫与足量的氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。 (3)反应②为亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫，化学方程式为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 (4)反应④为二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，化学方程式为2SO2＋O22SO3。 (5)反应⑤是铜与浓硫酸共热发生反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 答案：(1)Na2SO3　SO2　S　SO3 (2)SO2＋2OH－===SO＋H2O (3)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (4)2SO2＋O22SO3 (5)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 学科网（北京）股份有限公司 $