1、专题4 硫与环境保护 第二单元 硫及其化合物的相互转化 发 展 目 标体 系 构 建 1.能从氧化还原反应的视角研究物质的转化，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2认识同一元素不同化合物之间转化的一般规律，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。必 备 知 识 自 主 预 习 一、含硫物质之间的转化 1硫及其化合物转化原理(1)通过反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化。(2)通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的不同物质之间的转化。氧化还原2通过下表中实验可完成不同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：实验内容现象化学方程式价态变化 汞与硫黄反应有固体生成HgS=HgSS0
2、 S2 硫黄在氧气中点燃硫黄在 O2 中燃烧，产生明亮的_火焰SO2=点燃 SO2S0 S4 黑色蓝紫色Na2SO3 被空气中的氧气氧化无明显现象2Na2SO3O2=2Na2SO4S4 S6 微点拨：硫单质的氧化性较弱，与铁、铜等变价金属反应时生成低价金属的硫化物。3下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：实验内容现象化学方程式价态变化 Na2SO3 与H2SO4 反应制SO2产生气味的气体Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2OS4 S4，S6 S6过量 NaOH 溶液吸收 SO2无明显现象SO22NaOH=Na2SO3H2OS4 S4 有刺激性二、氧化还原反应方
3、程式的配平 1氧化还原方程式配平的基本原则 2氧化还原反应方程式配平的步骤(1)标变价：写出反应物、生成物的化学式。在化学方程式中标出化合价发生变化的元素的化合价。C0 H2S6O4(浓)C4O2S4O2H2O(2)列得失：根据化合价的变化标出电子转移的方向和数目。(4)配系数：根据质量守恒定律配平其他物质的化学计量数，并添加气体符号，注明反应条件，将单线改为双线。C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”。)(1)含硫化合物间的转化，既可以通过氧化还原反应实现，也可以通过非氧化还原反应实现。()(2)向 H2S 溶液中通入空气，溶液变浑浊，是因为发生
4、了氧化还原反应。()(3)浓硫酸具有强氧化性，SO2 具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO2。()(4)因为 Cu(或 Fe)与 Cl2 反应生成高价态的氯化物，而 Cu(或 Fe)与 S 反应生成低价态的硫化物，所以氧化性：Cl2S。()2配平下列化学方程式(1)NH3 O2=NO H2O(2)MnO4 Cl H=Mn2 Cl2 H2O 答案(1)4 5 4 6 (2)2 10 16 2 5 8 3Na2SO3 中有4 价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S 溶液、Na2SO3 溶液、H2SO4、NaOH 溶液、氨水。(1)要证明 Na2SO3 具有还原性，应选用的试剂有，看
5、 到 的 现 象 是，反 应 的 离 子 方 程 式为。(2)要证明 Na2SO3 具有氧化性，应选用的试剂有，看到的现象是，反应的离子方程式为。(3)证明 H2SO3 的酸性小于 H2SO4，选用的试剂有，反应的现象是，反应的离子方程式为。解析(1)要证明 Na2SO3 具有还原性，应选用氧化性物质溴水。向 Na2SO3 溶液中滴加溴水，溴水褪色，说明 Na2SO3 具有还原性。(2)要证明 Na2SO3 具有氧化性，应选用还原性物质 Na2S 溶液和H2SO4。先加入少量 H2SO4，使反应在酸性环境中进行，为反应提供H，再向 Na2SO3 溶液中滴加 Na2S 溶液，若溶液中出现黄色浑浊
6、，说明有单质硫生成，也说明 Na2SO3 具有氧化性。(3)要证明 H2SO3 的酸性小于 H2SO4，应选用的试剂为 Na2SO3溶液和 H2SO4，向 Na2SO3 溶液中滴加硫酸，若有气泡产生，说明H2SO3 的酸性小于 H2SO4。答案(1)Na2SO3 溶液、溴水 溴水褪色 SO 23 Br2H2O=SO24 2Br2H(2)Na2SO3 溶液、Na2S 溶液、H2SO4 有黄色浑浊出现 SO23 2S26H=3S3H2O(3)Na2SO3 溶液、H2SO4 有刺激性气味的气体产生 SO23 2H=SO2H2O关 键 能 力 核 心 突 破 含硫物质之间的转化(素养养成科学探究与创新
7、意识)1831 年，英国人菲利浦(P.Philips)把硫黄装入内部镶有铂催化剂的瓷管里加热，并通入足量的空气与其反应，再将生成的三氧化硫溶于水制得硫酸。这就是接触法制硫酸的雏形。后来，人们对这种方法进行了改进，如用钒代替铂做催化剂、用氧气代替空气等，使生产效率得到极大提高。现代工业上制备硫酸的过程如下所示：问题 1 利用含硫物质制备硫酸的过程就是含硫物质转化的过程。接触法制硫酸的三部分装置中发生的主要化学反应是什么？、中的反应都是氧化还原反应吗？提示 中 SO2=点燃 SO2；中 2SO2O22SO3；中 SO3H2O=H2SO4。、中的反应是氧化还原反应，中的反应不是氧化还原反应。问题 2
8、 将 0.5 g 硫粉和 1 g 铁粉均匀混合，放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒。预测你能看到什么现象？最终可能生成什么物质？提示 条状混合物继续反应，从一端开始逐渐变红热，反应过程中有刺激性气味的气体产生，冷却后有黑色固体生成。该黑色物质可能是 FeS。1硫及其化合物的转化关系 SO2、SO3 是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4 是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如 2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。3相邻价态的微粒不发生氧化
9、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。4含硫物质的连续氧化 某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化，请回答下列问题：(1)除胶头滴管、酒精灯外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是。(2)请帮他们完成以下实验报告：实验目的：探究三种价态(0、4、6)硫元素间的相互转化。选用试剂：硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。实验记录(画斜线部分不必填写)：实验编号预期的转化选择的试剂实验现象结论(用化学方程式表示)SSO2硫黄、氧气 SO2S二氧化硫、硫化氢SO2H2SO4 二氧化硫、氯水 氯水褪色 浓硫酸SO2 问题讨论：从三种价态(0、4
10、、6)硫元素间的相互转化还可得到规律：当硫元素处于最低价时只有性，处于最高价时只有性，处于中间价时既有性，又有性。(3)根据以上规律判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有：(填字母)。ACl2 BNa CNa DCl ESO2 解析(1)该实验的进行还需一种试剂的反应容器，选试管最合适。(2)硫黄在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰；SO2 具有弱氧化性，可氧化 H2S 中2 价的硫元素，SO22H2S=3S2H2O；SO2 具有较强还原性，可被 Cl2 氧化：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl；浓硫酸具有强氧化性，可被 Cu 还原而生成 SO2。(3)Cl2中氯元素为 0 价，处于中间价态
11、；SO2 中硫元素为4 价，处于中间价态，因而 Cl2 和 SO2 既有氧化性，又有还原性。答案(1)试管(2)如表所示 蓝紫色火焰 SO22H2S=3S2H2OSO2Cl22H2O=H2SO42HCl铜片、浓硫酸Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O 还原 氧化 氧化(或还原)还原(或氧化)(3)AE 双 基 达 标 随 堂 检 测 1下列变化，需要加入还原剂才能实现的是()AH2SO4SO2 BH2SSO2 CSSO2DSO23 SO2 A 还原剂失去电子被氧化，即题目中所含元素化合价降低的过程需要加入还原剂。2下列化合物中，不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是()
12、ACu2SBSO3 CFeSDH2S B 由于 S 的氧化性相对 O2 和 Cl2 较弱，只能将变价金属氧化成较低价态，故 S 与 Cu、Fe 化合，分别生成 Cu2S、FeS，S 与 O2直接化合只能生成 SO2，S 与 H2 化合生成 H2S。3对于反应 O3IHI2O2H2O(未配平)，下列说法正确的是()AO2 和 H2O 是还原产物 B该反应能说明 O2 的氧化性大于 I2 C氧化产物和还原产物的物质的量之比为 11 D配平后的化学方程式为 2O32I4H=I22O2H2O C 此反应中氧化剂是 O3，还原剂是 I，氧化产物是 I2，还原产物是 H2O；由题意可知氧化性 O3I2，不
13、能说明氧化性 O2I2；D中电荷不守恒，应为 O32I2H=I2O2H2O。4硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中不能说明这一事实的是()ASO2=点燃 SO2，O2 是氧化剂、S 是还原剂 BS 是淡黄色固体，O2 是无色气体 C氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2SO2=2S2H2O)DS 和 Cu 反应只能生成 Cu2S(硫化亚铜)，而 O2 与 Cu 反应生成 CuO B A 项，S 与 O2 化合时，O2 作氧化剂，硫作还原剂，说明氧气的氧化性比硫强；B 项，不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系；C 项，氢硫酸放置在空气中易变浑浊，是氧气将硫置换出来，说明氧气的氧化性比硫强；D
14、 项，S 可以将 Cu 氧化生成Cu2S(Cu 的化合价为1)，而 O2 可以将 Cu 氧化为 CuO(Cu 的化合价为2)，说明氧气的氧化性比硫强。5在通常状况下，A 为固态单质。根据如图转化关系，回答：(1)写出 A、B、C 的化学式：A，B，C。(2)写出 A 在加热条件下与 H2 反应的化学方程式：。(3)已知 B 与 C 在常温下即可反应生成 A，该反应的化学方程式为。(4)已知 C、D 的相对分子质量之比为 45，则 D 的化学式是，D 与水反应的化学方程式为。解析 因 A 为固态单质，则 B 为其氢化物，C 为其氧化物，故 A 为固态非金属单质。推断 A 为 S，B 为 H2S，C 为 SO2，结合 C、D 的相对分子质量之比为 45，可知 D 为 SO3，E 为 H2SO4。答案(1)S H2S SO2(2)H2S=H2S(3)2H2SSO2=3S2H2O(4)SO3 SO3H2O=H2SO4 点击右图进入 课 时 分 层 作 业 Thank you for watching!
