1.导学案5.第五章 第一节 第3课时 不同价态含硫物质的转化-【满分思维】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）

第3课时　不同价态含硫物质的转化　 课标定向 目标定位 1.认识硫元素在物质中可以具有不同价态,可以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。(变化观念与平衡思想) 2.了解通过化学反应可以探索含硫物质性质、实现含硫物质转化;认识含硫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。(科学态度与社会责任) 厘清 重点 掌握不同价态含硫物质的转化关系并能设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化 突破 难点 从氧化还原反应和非氧化还原反应角度理解硫及其化合物的相互转化原理 学习任务一:自然界中硫的存在和转化 必备知识·导学 [引入]2024年4月25日,印度尼西亚塞梅鲁火山先后两次喷发,喷发过程中,浓烟滚滚,产生了大量含有硫元素的气体,这些气体是怎样形成的呢? 1.自然界中硫的存在 2.自然界中不同价态含硫物质的转化 火山喷发过程中存在以下不同价态含硫物质的转化,写出转化的化学方程式。 ①2H2S+3O22SO2+2H2O。 ②2SO2+O22SO3。 ③SO3+H2O===H2SO4。 ④S+O2SO2。 [结论]含有不同价态的硫元素的物质间可通过氧化还原反应实现转化,含有相同价态的硫元素的物质间则通过非氧化还原反应实现转化。 判对错·通教材 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)由于-2价和+4价的硫不稳定,自然界中含硫物质都以硫酸盐的形式存在。 (×) 提示:自然界中的硫元素还可以以硫化物的形式存在。 (2)在自然界中,空气中的 O2和 H2O对硫的转化起到重要的作用。 (√) 提示:硫及其化合物的转化需要O2和 H2O参与反应。 (3)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。 (×) 提示:三氧化硫转化为硫酸发生非氧化还原反应。 (4)因为单质硫易与氧气反应,故自然界中不会存在游离态的硫。 (×) 提示:火山口处或地壳的岩层中存在游离态的硫。 核心要点·归纳 1.硫酸型酸雨的形成 路线1: ① SO2+H2OH2SO3 ② 2H2SO3+O2===2H2SO4 路线2: ①2SO2+O22SO3 ②SO3+H2O===H2SO4 2.不同价态含硫物质的转化 3.常见含硫物质的转化 学力诊断·测评 1.如图所示是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是 (　　) A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态 B.过程⑤可在土壤的缺氧区实现 C.循环过程中硫元素只被还原 D.若生物体有机硫中硫元素为-2价,则过程③中S发生的是还原反应 【解析】选C。硫元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形态,A正确;在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化,B正确;①、②中硫元素均被氧化,C错误;若生物体有机硫中硫元素为-2价,S中S为+6价,过程③中S的化合价降低,发生还原反应,D正确。 2.硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中,不正确的是 (　　) A.火山喷发、森林火灾会产生SO2 B.氢、氧两种元素没有参与硫的循环 C.工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D.硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应 【解析】选B。由图分析可知火山喷发、森林火灾都会产生SO2,故A正确;动植物和微生物残体的腐败会产生H2S,H2S被氧化产生SO2,所以氢、氧两种元素参与硫的循环,故B错误;工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,可以减少二氧化硫排放,故C正确;由图可知:H2S→SO2,有化合价变化,属于氧化还原反应,所以硫在自然界的循环过程中,涉及了氧化还原反应,故D正确。 学习任务二:不同价态含硫物质的转化 必备知识·导学 1.不同价态硫元素间转化的思维模型 [结论]通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化,低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂,高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。 [注意]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。 [思考](1)燃放爆竹时的主要反应是S+2KNO3+3C===K2S+3CO2↑+N2↑,S发生了什么变化?表现什么性质? 提示:反应中S的化合价降低,发生还原反应,表现氧化性。 (2)燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味,你知道其中的原因吗? 提示:燃放爆竹时S与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的SO2气体。 2.实验探究不同价态含硫物质的转化 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,生成黄色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成单质硫 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S 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 写出上述反应的化学方程式: (1)H2→:SO2 + 2H2S===3S↓+ 2H2O。  (2)O2→H2O4:SO2 + Cl2 + 2H2O===H2SO4 + 2HCl。  (3)H2O4→O2: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。 [思考]将SO2通入高锰酸钾溶液中,观察到什么现象?指出生成的含硫物质。 提示:高锰酸钾溶液紫红色褪去,生成的含硫物质为H2SO4、K2SO4、MnSO4。 判对错·通教材 判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)单质硫既具有氧化性又具有还原性。 (√) 提示:单质硫的化合价处于中间价态,单质硫既有氧化性又有还原性。 (2)将SO2通入氢硫酸中,若出现黄色沉淀,则证明SO2具有氧化性。 (√) 提示:将SO2通入氢硫酸中,发生反应SO2+2H2S===3S↓+2H2O,SO2表现氧化性。 (3)在反应H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O中,氧化产物为SO2,还原产物为S。(×) 提示:根据氧化还原反应规律分析反应,氧化产物为S,还原产物为SO2。 (4)S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间均可发生氧化还原反应。 (×) 提示:含有相邻价态S元素的微粒间不发生氧化还原反应。 核心要点·归纳 1.硫及其化合物的转化关系 2.含硫化合物的价态变化规律 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(化合价靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示: [注意]相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 3.化学实验设计思路 微点拨·拓教材 含硫化合物硫代硫酸钠与硫酸反应会生成硫单质与二氧化硫: Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。 学力诊断·测评 1.下列有关硫及其化合物的说法正确的是 (　　) A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3 B.H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2 C.单质氧化物酸或碱盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素 D.硫黄制备硫酸经历两步:SSO3H2SO4 【解析】选C。A项,SO2、H2SO3虽然有还原性,但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应,因为+4价硫与+6价硫之间无中间价;B项,氧化产物可能是S或SO2;D项,S与O2的燃烧反应只生成SO2,不能生成SO3。 2.以化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图所示为硫的价类图,例如d点可表示硫酸盐(S元素为+6价)。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或SO3 C.c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂 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点硫元素显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点是+4价的氧化物,所以b点表示的物质是SO2,故B错误;c点是+6价的酸,即硫酸,浓硫酸是常用的干燥剂,故C正确;d点+6价的盐,即硫酸盐,可溶性的硫酸盐与氯化钡发生复分解反应,生成硫酸钡沉淀,故D正确。 3.实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能否实现→→间的转化?为什么?___________________。  【实验装置】 【实验试剂】a.70%硫酸,b.亚硫酸钠,c.新制氯水 答案:不能。70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,没有发生氧化还原反应,S的化合价没有变化。 [方法导引] 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。 【补偿训练】在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是 (　　) A.SSO3 B.Cu(s)CuS(s) C.SO2(g)H2SO4(aq) D.Cu(s)SO2(g) 【解析】选D。S和O2反应不能直接生成SO3,A项不能实现;S与Cu加热条件下反应生成Cu2S,B项不能实现;SO2与H2O反应生成H2SO3,得不到H2SO4,C项不能实现;Cu和浓硫酸在加热条件下可产生SO2,D项能实现。 学情检测·素养达标 1.Na2SO3中+4价的硫元素,既有氧化性,又有还原性。要证明Na2SO3具有还原性,需选用的试剂是 (　　) A.硫化钠溶液 B.盐酸 C.氯化钙溶液 D.溴水 【解析】选D。要证明Na2SO3具有还原性,需选用具有氧化性的物质,溴水中的溴单质能把Na2SO3中亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,可以证明Na2SO3具有还原性。 2.硫黄在空气中燃烧生成气体甲,甲溶于水得溶液乙,向乙溶液中滴加溴水,溴水褪色,乙溶液变成溶液丙。甲、乙、丙均含有硫元素,则它们正确的顺序是(　　) A.SO3 、H2SO4、H2SO3 B.SO2、H2SO3、H2SO4 C.SO3、H2SO3、H2SO4 D.SO2、H2SO4、H2SO3 [解题思维] 解答本题的思维流程如下: 提取关键点 本题需要抓住关键词:“甲、乙、丙均含有硫元素” “硫黄在空气中燃烧” 转化知识点 硫黄在空气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫溶于水生成亚硫酸 排除障碍点 亚硫酸具有还原性,与溴水发生氧化还原反应生成硫酸 　【解析】选B。硫黄在空气中燃烧生成气体甲SO2,甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3,向乙H2SO3溶液中滴加溴水,乙溶液褪色变成溶液丙H2SO4,则甲、乙、丙分别为SO2、H2SO3、H2SO4,答案B。 3.(双选)如图所示,硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2SO4又能制得H2。下列说法不正确的是 (　　) A.该过程可循环利用的物质是I2 B.该过程总反应的化学方程式为SO2+2H2O===H2SO4+H2 C.X物质是I2 D.SO2在过程中表现出了还原性与漂白性 【解析】选A、D。由图可知反应Ⅰ是碘单质与二氧化硫反应生成硫酸和氢碘酸,反应Ⅱ是氢碘酸分解生成氢气和碘单质,该过程可循环利用的物质是I2和HI,A错误;反应Ⅰ:I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,反应Ⅱ:2HII2↑+H2↑,总反应的化学方程式是SO2+2H2O===H2SO4+H2,B、C正确;反应Ⅰ:I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4, SO2(化合价由+4→+6)在过程中只表现出了还原性,D错误。 4.硫元素的价类二维图如图所示(G、H均为正盐)。下列有关叙述正确的是(　　) A.可用稀盐酸和BaCl2溶液检验G中的阴离子 B.D能使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了D的漂白性 C.F的浓溶液能干燥气体B D.自然界中没有A单质 【解析】选A。根据价类二维图可知,G中阴离子为S,检验S:先加入稀盐酸,排除其他离子干扰,无现象后,再加入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则说明含有S,A正确;D为SO2,二氧化硫具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,B错误;F的浓溶液为浓硫酸,浓硫酸具有强氧化性,B为H2S,H2S具有强还原性,浓硫酸能氧化H2S,不能用浓硫酸干燥硫化氢,C错误;A为硫单质,自然界中含有游离态的硫,如火山口附近,D错误。 　 - 12 - 学科网（北京）股份有限公司 $