01基于化合价与物质分类的角度认识含硫物质的转化 学案-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

 

基于化合价与物质分类的角度认识含硫物质的转化

学习过程

【课前梳理】

自主学习任务1：前面学习了硫的氧化物、硫酸、和硫酸盐的相关内容，那么我们是否可以写出两个表示不同价态硫化物之间转换的化学方程式呢？

【答案】；;

自主学习任务2：将下列含硫化合物按硫元素的化合价进行分类，并分析它们的氧化、还原性质。

H2S、H2SO4、Na2S、SO3、NaHSO3、Na2S2O3

【答案】H2S、Na2S：硫元素是-2价，具有还原性；

H2SO4、SO3：硫元素是+6价，具有氧化性；

NaHSO3：硫元素是+4价，既有氧化性，又有还原性；

Na2S2O3：硫元素是+2价，既有氧化性，又有还原性。

 

【课中学习】

项目一：相同价态硫及其化合物之间的转化

资料1：写出下图中发生反应的②、③、④反应的化学方程式。

【答案】②H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O；

③Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑

④Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3。

 

项目二：不同价态硫及其化合物之间的转化

资料2：设计整理实现不同价态含硫物质间转化的方案。

实验序号	价态变化/价	转化前的含硫物质	选择试剂	转化后的含硫物质
①	0→-2	S	_____________________	_____________________
②	-2→0	H2S	_____________________	_____________________
③	0→+4	S	_____________________	_____________________
④	+4→0	SO2	_____________________	_____________________

⑤	+4→+6	H2SO3	_____________________	_____________________
⑥	+6→+4	H2SO4	_____________________	_____________________

 

【答案】①Fe、FeS；②H2O2、S；③O2、SO2；④H2S、S；⑤H2O2、H2SO4；⑥Cu、SO2

 

资料3：硫磺在空气中燃烧生成气体甲，将甲溶于水得溶液乙；向乙溶液中滴加溴水时，溴水褪色，乙变为丙；在丙中加入硫化钠又生成气体丁；把丁通入乙得沉淀戊。且物质甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素，那么它们依次是哪几种物质呢？

【答案】硫磺在空气中燃烧生成气体甲为SO2，反应方程式为：;SO2溶于水生成乙为H2SO3，反应方程式为：；向H2SO3中滴加溴水，H2SO3被溴水氧化变为丙为H2SO4，反应方程式为：；向H2SO4中加入硫化钠会生成气体丁为：H2S，反应方程式为：；将H2S通入H2SO3中得到沉淀戊为单质S，反应方程式为：。

 

小结：相邻价态的离子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；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2Na2S+Na2SO3+3H2SO4=3Na2SO4+3S↓+3H2O。

【例题】

利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：

(1)将X与Y混合可生成淡黄色固体，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。

(2)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应，该反应的化学方程式为_______。

(3)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是_______(填字母)。

a.Na2S＋S b.Na2SO3＋S c.SO2＋Na2SO4 d.Na2SO3＋Na2SO4

(4)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则24 mL 0.05 mol·L-1的 Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好反应时，Cr元素在还原产物中的化合价为_______ 。

【解析】(1)由图像可知，横坐标表示物质类别，纵坐标表示硫元素的化合价，故硫元素的化合价为-2的氢化物X为H2S，硫元素的化合价为+4价的氧化物Y为SO2，则二者发生反应的化学方程式为：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，氢化物X-H2S中的硫元素化合价由-2价升高为0价，被氧化反应作为还原剂，氧化物Y-SO2中的硫元素化合价由+4价降低为0价，被还原作为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，

故答案为：1：2；

(2)硫元素为+6价的酸Z的浓溶液为浓H2SO4（具有强氧化性），Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，其中S元素化合价从+6价降低到+4价，被还原，反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑；

故答案为：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑；

(3)Na2S2O3中S元素的化合价为+2价，若要用归中反应制备Na2S2O3，反应物中S元素的化合价必须有1个大于+2，有1个小于+2，a中两种物质中S元素化合价均小于+2，c、d中两种物质中S元素化合价均大于+2，只有b中S元素化合价1个大于+2，1个小于+2；