2025春高一化學必修第二冊人教版教學課件 5.1 第3課時 不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物第3課時不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化[明確學習目標]1．了解硫元素在自然界中的存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化。2．了解硫元素在不同價態(tài)間的轉(zhuǎn)化及反應條件的控制。[核心素養(yǎng)對接]通過學習不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化，提高學生證據(jù)推理和模型認知水平。課前篇

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自主學習固基礎(chǔ)

[知識梳理]1．硫元素在自然界中的存在(1)游離態(tài)：存在于________附近或_________________中。(2)化合態(tài)火山口地殼的巖層FeS2

CuFeS2

CaSO4·2H2O

Na2SO4·10H2O2．自然界中不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化3．不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

(1)不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系(2)實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化①方法導引②第一步：確定研究物質(zhì)

提供藥品：Na2S溶液、濃硫酸、酸性KMnO4溶液、Na2SO3溶液、氯水、銅片、品紅溶液、NaOH溶液第二步：設(shè)計實驗并討論其可行性對－2、＋4、＋6價含硫物質(zhì)的化學性質(zhì)做出大膽預測，怎樣實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)化？小組討論尋找盡可能多的方案，并對方案的可行性進行判斷。實驗方案和記錄實驗編號S的轉(zhuǎn)化試劑現(xiàn)象結(jié)論1

2

3

第三步：實驗步驟及現(xiàn)象編號S的轉(zhuǎn)化實驗步驟主要現(xiàn)象1＋4→＋6⑤向1mLNa2SO3溶液中滴加2～3滴酸性KMnO4溶液，并振蕩酸性KMnO4溶液紫色褪去SSSS-20+4+6①②③④⑤⑥編號S的轉(zhuǎn)化實驗步驟主要現(xiàn)象2－2→0①向1mLNa2S溶液中滴加1～2mL酸性KMnO4溶液，并振蕩酸性KMnO4溶液紫色褪去，出現(xiàn)黃色渾濁3＋6→＋4⑥將濃H2SO4與Cu片共熱，并將生成的氣體依次通入品紅溶液和NaOH溶液中有氣泡冒出，且品紅溶液褪色續(xù)表

[自我排查]嘗試解答FeS2和CuFeS2中硫元素的化合價相同嗎？_________________________________________________________________________________________________提示：不相同；FeS2中S的化合價是－1價，CuFeS2中S的化合價是－2價課堂篇

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重點難點要突破研習不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

[重點講解]1．硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系2．硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過酸、堿反應實現(xiàn)的。如：②③④反應的化學方程式分別為②H2SO3＋2NaOH===Na2SO3＋2H2O；③Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；④SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3。(2)不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過氧化還原反應實現(xiàn)的。當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降，可用下圖表示。如：H2SSSO2SO3①O2(不足)④H2、△②O2⑤H2S③O2③④⑤反應的化學方程式分別為③2SO2＋O2=======2SO3；④S＋H2======H2S；⑤SO2＋2H2S====3S＋2H2O。催化劑△△

[特別提醒]同種元素相鄰價態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應，如SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應，故可用濃硫酸干燥SO2。

[探究活動][實驗目的]實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。[實驗原理]

氧化劑還原劑SSSS-20+4+6氧化劑還原劑氧化劑還原劑[實驗藥品]提供備選試劑：氫硫酸溶液、酸性高錳酸鉀溶液、氯水、硫化鈉、硫酸、亞硫酸鈉等。[實驗實施]轉(zhuǎn)化目標(價態(tài)變化)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑(氧化劑或還原劑)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)實驗操作預期現(xiàn)象－2→0氫硫酸(H2S)氯水S向H2S溶液中滴加少量氯水

產(chǎn)生黃色沉淀轉(zhuǎn)化目標(價態(tài)變化)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑(氧化劑或還原劑)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)實驗操作預期現(xiàn)象＋4→＋6Na2SO3溶液酸性KMnO4溶液Na2SO4向酸性KMnO4溶液中滴入Na2SO3溶液酸性KMnO4溶液褪色＋4→0Na2SO3溶液Na2S溶液、稀硫酸S將Na2SO3與Na2S溶液混合并加入稀硫酸溶液中出現(xiàn)黃色渾濁[問題探討]1．如何用簡單的實驗證明SO2具有還原性？寫出相關(guān)的離子方程式。提示：：①把SO2氣體通入溴水中，溴水褪色，SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO42－＋2Br－；②把SO2氣體通入酸性KMnO4溶液中，KMnO4溶液(紫紅色)褪色，5SO2＋2MnO4－＋2H2O===2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋。2．如何用簡單的實驗證明SO2具有氧化性？寫出反應的化學方程式。提示：向氫硫酸中通入SO2氣體，出現(xiàn)黃色渾濁?；瘜W方程式為2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。3．如何通過實驗證明濃H2SO4具有強氧化性？提示：將銅片與濃H2SO4混合加熱，能產(chǎn)生使品紅溶液褪色的氣體，說明硫元素價態(tài)變化是H2SO4(濃)→SO2，即證明濃H2SO4具有強氧化性。＋6＋41．下列有關(guān)硫及其化合物的說法正確的是(

)A．SO2、H2SO3均具有還原性，故濃H2SO4均能氧化SO2和H2SO3B．H2S與濃H2SO4在不同的條件下反應的氧化產(chǎn)物只能是SO2C．單質(zhì)——→氧化物——→酸或堿————→鹽，能按照上述轉(zhuǎn)化關(guān)系直接轉(zhuǎn)化的可以是硫元素D．硫黃制備硫酸經(jīng)歷兩步：S——→SO3——→H2SO4

[舉一反三]C＋O2＋H2O＋NaOH或HClO2/點燃H2O解析：A項，SO2、H2SO3雖然有還原性，但與濃H2SO4之間不能發(fā)生氧化還原反應，因為＋4價硫與＋6價硫之間無中間價；B項，氧化產(chǎn)物可能是S或SO2；D項，S與O2的燃燒反應只能生成SO2，不能生成SO3。2．長期存放的亞硫酸鈉可能會被空氣中的氧氣氧化。某化學興趣小組通過實驗來測定某無水亞硫酸鈉試劑的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了如圖所示實驗裝置：請回答下面的問題：(1)若將虛線框內(nèi)的分液漏斗換成長頸漏斗，則應該怎樣檢查虛線框內(nèi)裝置的氣密性？_________________________________________________________________________________________________________——————————————————————————。

關(guān)閉彈簧夾(或止水夾)a，由長頸漏斗向錐形瓶內(nèi)加水至漏斗內(nèi)液面高于錐形瓶內(nèi)液面，過一段時間觀察液面是否變化，若不變，說明氣密性良好，否則，說明裝置漏氣(2)D裝置中反應的化學方程式為________________________________________________。B裝置中反應的離子方程式為____________________________________。Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO42-MnO2＋4HCl(濃)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O△(3)稱量agNa2SO3樣品放入錐形瓶中，向B裝置反應后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥，得白色沉淀bg，原樣品中Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)為________________。(4)C裝置的作用為________________________。

吸收尾氣，防止污染空氣3．已知A是一種難溶于水的黃色晶體，在一定條件下有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分產(chǎn)物及H2O省略)。(1)寫出物質(zhì)的化學式：

A________，E________。S

SO3

(2)寫出圖中由B和C反應生成A，由F的濃溶液生成C的化學方程式：B＋C→A____________________________________，F(xiàn)(濃)————→C_____________________________________。Cu、加熱SO2＋2H2S===3S＋2H2O

Cu＋2H2SO4(濃)====SO2↑＋CuSO4＋2H2O

△(3)D和F的稀溶液反應可生成B，B在不足量的空氣中燃燒的產(chǎn)物包含A，寫出D和F反應的離子方程式及B在少量空氣中燃燒的化學方程式_______________________________________、_______________________________________________。FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋

2H2S＋O2(少量)=====2S＋2H2O點燃解析：A是一種難溶于水的黃色晶體，既能與氫氣反應又能與氧氣反應，結(jié)合F的濃溶液與銅加熱生成C，可推測A為S，所以B為H2S，C為SO2，根據(jù)題中各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可推得E為SO3，F(xiàn)為H2SO4，D為FeS。(1)根據(jù)分析可知，A為S，E為SO3。(2)B＋C→A的化學方程式為SO2＋2H2S===3S＋2H2O，F(xiàn)(濃)————→C的化學方程式為Cu＋2H2SO4(濃)====SO2↑＋CuSO4＋2H2O。Cu、加熱△(3)D和F的稀溶液反應生成B的離子方程式：FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋，B在少量空氣中燃燒的化學方程式：2H2S＋O2(少量)=====2S＋2H2O。點燃

演習篇

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學業(yè)測試速達標1．下列轉(zhuǎn)化需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是(

)A．H2S→SO2 B．H2SO4→SO2C．S→SO2 D．SO32－→SO2B解析：加入還原劑后，被還原的硫元素的化合價降低。A項，H2S→SO2，硫元素化合價升高；B項，H2SO4→SO2，硫元素化合價降低；C項，S→SO2，硫元素化合價升高；D項，SO32－→SO2，硫元素化合價不變。2．下列物質(zhì)中，既不與亞硫酸反應又不與SO2反應的是(

)A．H2S B．O2C．NaOH溶液 D．SD解析：亞硫酸、SO2可以氧化H2S，O2則可氧化亞硫酸、SO2，NaOH與亞硫酸、SO2反應生成Na2SO3和H2O，而S與亞硫酸、SO2均不發(fā)生反應。3．下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是(

)A．濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應放出SO2氣體C．濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥H2S、H2等氣體D．濃硫酸滴到木塊上，木塊變黑，說明濃硫酸具有脫水性D4．H2S和SO2反應生成1mol單質(zhì)硫，則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為(

)A．1∶2B．2∶1C．1∶1D．1∶3B5．人們認識和應用物質(zhì)常從兩方面入手，一是從物質(zhì)的類別認識該物質(zhì)可能跟哪些物質(zhì)發(fā)生反應；二是從物質(zhì)所含元素的化合價分析該物質(zhì)是否具有氧化性或還原性。如圖所示是硫元素的各個價態(tài)與物質(zhì)類別的對應關(guān)系。(1)寫出指定物質(zhì)的化學式：A________，B________。(2)D轉(zhuǎn)化為硫酸是酸雨形成的重要過程之一，寫出其反應的化學方程式____________________________________。SO3H2S

2H2SO3＋O2===2H2SO4(3)若C是銅鹽，試寫出由H2SO4→C的化學方程式______________________________________________________。(4)為進一步減少SO2的污染并變廢為寶，我國正在探索在一定條件下用CO還原SO2得到單質(zhì)硫的方法來除去SO2。寫出該反應的化學方程式____________________________________。2CO＋SO2========S＋2CO2一定條件Cu＋2H2SO4(濃)===CuSO4＋SO2↑＋2H2O(合理即可)

△解析：A中的S的化合價為＋6且可以轉(zhuǎn)化為硫酸，又可以和二氧化硫互相轉(zhuǎn)化，因此A為三氧化硫；B中的S的化合價為－2且為氫化物，因此B為硫化氫；C為銅鹽且由硫酸得到，因此為硫酸銅；由于D由二氧化硫轉(zhuǎn)化得到，且D轉(zhuǎn)化為硫酸是形成酸雨的重要過程之一，因此D為亞硫酸，E為亞硫酸鹽。6．分別向盛有①紫色石蕊溶液②NaOH溶液③品紅溶液④酸性KMnO4溶液的試管中通入SO2氣體。(1)試管①中現(xiàn)象__________________。發(fā)生反應的化學方程式為__________________________。(2)試管②中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________________。溶液變?yōu)榧t色SO2＋H2O=====H2SO3SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(3)試管③中現(xiàn)象：____________________，如果將吸收SO2后的溶液加熱，現(xiàn)象：___________________。(4)上述實驗中，SO2表現(xiàn)出酸性氧化物性質(zhì)的是________(填標號，下同)，SO2表現(xiàn)出漂白性的是________，SO2表現(xiàn)出還原性的是________。溶液變?yōu)闊o色無色溶液變?yōu)榧t色①②

③

④課時作業(yè)(三)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化A篇·知識對點訓練1．根據(jù)硫元素的化合價判斷下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是(

)

A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4A解析：處于最低價態(tài)的元素，無氧化性。2．在下列生成二氧化硫的反應中，反應物中的含硫物質(zhì)被氧化的是(

)A．硫在空氣中燃燒B．銅片與濃硫酸共熱C．紅熱的木炭與濃硫酸反應D．亞硫酸鈉與較大濃度硫酸反應A解析：A選項中硫元素化合價升高，被氧化；B、C選項中濃硫酸中的硫元素化合價均降低，被還原；D項中硫元素的價態(tài)不變，故選A。3．下列反應中，調(diào)節(jié)反應物用量或濃度，不會改變反應產(chǎn)物的是(

)A．鐵在硫蒸氣中燃燒B．H2SO4與Cu反應C．二氧化硫通入澄清石灰水D．硫酸中加入鋅粉A解析：A項中無論硫蒸氣用量如何，只發(fā)生反應：Fe＋S=====FeS；B項中濃H2SO4時產(chǎn)生SO2，稀H2SO4時不反應；C項中若SO2少量，發(fā)生反應：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O，若SO2足量，發(fā)生反應：2SO2＋Ca(OH)2===Ca(HSO3)2；D項中若為稀H2SO4，發(fā)生反應：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，若為濃H2SO4，發(fā)生反應：Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，故選A項?！?．下列各組物質(zhì)，常溫下能持續(xù)發(fā)生反應的是(

)A．鐵跟濃硫酸B．碳跟稀硫酸C．銅跟稀鹽酸D．鐵跟稀硫酸D解析：鐵在濃H2SO4中鈍化，不能持續(xù)反應，A錯誤；碳與稀H2SO4不反應，B錯誤；銅跟稀鹽酸不反應，C錯誤；Fe可與稀H2SO4持續(xù)反應，D正確。5．下圖表示物質(zhì)A～F之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A為黃色固體物質(zhì)，B、C為無色溶液，D為氣體，E、F為白色沉淀。請?zhí)顚懴铝懈骺眨?1)寫出各物質(zhì)的化學式：A為________，B為________，C為________，D為________，E為________，F(xiàn)為________。S

H2SO3

H2SO4

SO2

BaSO3

BaSO4(2)寫出下列反應的化學方程式：B→A：____________________________________。B→C：____________________________________。H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2OH2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl(3)寫出C→F的離子方程式：___________________________。(4)在A～F六種物質(zhì)中，既有氧化性又有還原性的是________(選填字母代號)。SO42－＋Ba2＋===BaSO4↓

ABDE解析：常見黃色固體物質(zhì)能夠和氧氣反應的是S，則D為SO2，B為H2SO3，E為BaSO3，C為H2SO4，F(xiàn)為BaSO4。硫元素的最高價為＋6價，最低價為－2價，含處于中間價態(tài)0價、＋4價硫元素的物質(zhì)(如S、SO2、H2SO3、BaSO3)既有氧化性又有還原性。6．某化學實驗小組的同學為探究和比較SO2和氯水的漂白性，設(shè)計了如下的實驗裝置。(1)實驗室用裝置E制備Cl2，其反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。若有6mol的HCl參加反應，則轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為________?！?NA(2)①反應開始一段時間后，觀察到B、D兩個試管中的品紅溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是：B______________，D_________________。品紅溶液褪色品紅溶液褪色②停止通氣后，再給B、D兩個試管分別加熱，兩個試管中的現(xiàn)象分別為：B_____________________________，D__________。褪色的品紅溶液又恢復為紅色無明顯現(xiàn)象(3)另一個實驗小組的同學認為SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定會更強。他們將制得的SO2和Cl2按1:1同時通入到品紅溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣。請你分析該現(xiàn)象的原因(用化學方程式表示)：___________________________。Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4B篇·綜合提升訓練7．下列離子方程式正確的是(

)A．向NaOH溶液中通入少量SO2：SO2＋OH－===HSO3－B．向氯水中通入少量SO2：Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO42－C．將過量SO2通入到飽和NaHCO3溶液中：2H＋＋CO2－3===H2O＋CO2↑D．將SO2通入到BaCl2溶液中：SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋B解析：A正確的方程式為SO2＋2OH－===SO32－＋H2O；C應該是SO2＋HCO3－===CO2↑＋HSO3－；D不發(fā)生化學反應。8．硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，在C里加Na2S產(chǎn)生氣體D，把D通入B溶液得黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。按A、B、C、D、E順序排序的是(

)A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SC．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2OB解析：硫在空氣中燃燒生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在H2SO4溶液中加Na2S產(chǎn)生氣體H2S，H2S與H2SO3反應產(chǎn)生黃色沉淀S，故B項正確。9．(雙選)濃硫酸分別和三種鈉鹽反應，下列分析正確的是(

)A．對比①和②可以說明還原性Br－>Cl－B．①和③相比可說明氧化性Br2>SO2C．②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明沸點：H2SO4>HClD．③中濃H2SO4被還原成SO2解析：①中試管上部有紅棕色氣體，為Br2蒸氣，說明濃硫酸可以將Br－氧化，②中試管上部無明顯現(xiàn)象，說明濃硫酸不能將Cl－氧化成Cl2，否則應有黃綠色氣體出現(xiàn)，所以對比①和②可以說明還原性Br－>Cl－，A正確。③中發(fā)生的反應是Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不是發(fā)生氧化還原反應，不能說明氧化性Br2>SO2，B、D錯誤。②中試管口出現(xiàn)白霧，為HCl溶于水蒸氣產(chǎn)生的小液滴，②中反應原理是高沸點難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸，C正確。10．如圖是硫酸試劑瓶標簽上的部分內(nèi)容。據(jù)此下列說法中正確的是(

)硫酸化學純(CP)

(500mL)品名：硫酸化學式：H2SO4相對分子質(zhì)量：98密度：1.84g·cm－3質(zhì)量分數(shù)：98%A．該硫酸可以用來干燥硫化氫氣體B．1molZn與足量的該硫酸反應能產(chǎn)生2gH2C．配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取該硫酸50mLD．若不小心將該硫酸濺到皮膚上，應立即用NaOH溶液沖洗解析：該試劑瓶中所盛試劑為濃硫酸。濃硫酸有強氧化性，不能干燥硫化氫氣體，A錯誤；濃硫酸與金屬反應時還原產(chǎn)物為二氧化硫，不生成氫氣，B錯誤；濃硫酸和氫氧化鈉都具有強烈的腐蝕性，D錯誤。11．含硫煤的燃燒會造成大氣污染，為了防治該污染，某工廠設(shè)計了新的治污方法，同時可得到化工產(chǎn)品，該工藝流程圖如圖所示，下列敘述不正確的是(

)A．該過程中可得到化工產(chǎn)品H2SO4B．該工藝流程是除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2C．該過程中化合價發(fā)生改變的元素僅有Fe和SD．圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4解析：分析圖中工藝流程可知，SO2被Fe2(SO4)3溶液氧化生成H2SO4，F(xiàn)e2(SO4)3則被還原生成FeSO4；FeSO4、H2SO4在O2作用下又重新生成Fe2(SO4)3，參與下一次SO2的吸收處理。A項，由上述分析可知，該工藝流程中得到的化工產(chǎn)品為H2SO4，正確；B項，該工藝流程中將SO2轉(zhuǎn)化為H2SO4，從而除去煤燃燒時產(chǎn)生的SO2，正確；C項，由圖可知，該過程中化合價發(fā)生改變的元素除Fe和S外，還有O2中的O，錯誤；D項，由上述分析可知，F(xiàn)e2(SO4)3吸收SO2過程中發(fā)生反應Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，正確。12．物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要角度。請根據(jù)如下圖示，回答下列問題：(1)Y的化學式為_____，檢驗Y所用的試劑是________________。(2)W的濃溶液與銅單質(zhì)在加熱條件下可以發(fā)生化學反應，反應的化學方程式為______________________________________________________________。SO2

品紅溶液Cu＋2H2SO4(濃)====CuSO4＋2H2O＋SO2↑△(3)欲制備Na2S2O3，從氧化還原角度分析，合理的是________(填序號)。a．Na2S＋S b．Na2SO3＋Sc．Na2SO3＋Na2SO4

d．SO2＋Na2SO4b

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