高中化学第5章第1节硫及其化合物第3课时不同价态含硫物质的转化新人教版必修第二册

新制氯水、
被强氧化剂氧化为
BaCl2 溶液
再向溶液中滴入氯化钡 溶液，产生__白__色__沉__淀___
__S_O__24－__
转化目标 (价态变化)
H2＋S6O4→
＋4
S O2
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
浓硫被金属铜还
合物，有__刺__激__性___气味 原为___S_O_2____
(√ )
(3)H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2。 ( √)
(4)SO2＋2H2S===3S＋2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比 为2∶1。( × )
深|度|思|考 1.不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的，相同价态硫的转 化是如何实现的呢？
写出②、③、④反应的化学方程式： ②___H__2_S_O_3_＋__2_N_a_O__H_=__=_=_N_a_2_S_O__3＋__2_H__2_O________________； ③___N_a_2_S_O_3_＋__H__2S_O__4_=_=_=_N_a_2_S_O__4＋__H__2_O_＋__S_O__2_↑_________； ④___S__O_2_＋__N_a_2_S_O__3＋__H__2O__=_=_=_2_N__a_H_S__O_3__。 2．相同价态硫的转化是通过加入_酸____、__碱___反应实现的。
应|用|体|验 硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是( B )
A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素 B．大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体 C．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 D．动植物遗体被微生物分解后，可产生 SO24－和 SO2
解析：大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和 微生物的分解。
硫元素H2S足―量―→O2SO2―O―2→SO3―H―2O→H2SO4 S―O―2→SO2―O―2→SO3―H―2O→H2SO4
随堂演练•知识落实
1．如图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( D )
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．循环过程中硫元素既被还原又被氧化 D．若生物体有机硫中硫元素为－2价，则过程③中SO发生的是氧 化反应
A．图中由d转化为e需加入氧化剂 B．将a与c混合，可生成淡黄色固体 C．将c通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了c的漂白性 D．实验室常用f和70%的H2SO4反应制取c
解析：d为H2SO3，S元素的化合价为＋4价，e为H2SO4，S元素的化 合价为＋6价，亚硫酸转变为硫酸，硫元素化合价升高，因此需要加入 氧化剂才能实现，故A项说法正确；H2S和SO2混合发生反应：2H2S＋ SO2===3S＋2H2O，有淡黄色硫单质产生，故B项说法正确；c为SO2， 以还原性为主，酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化，体现SO2的还原性，故C 说法错误；实验室制备SO2，常选用70%的浓硫酸与亚硫酸钠反应生成 二氧化硫，故D项说法正确。
2．Na2SO3中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。从以下试剂中选择 合适试剂验证上述性质。
新制氯水 Na2S溶液 Na2SO3溶液 稀H2SO4 NaOH溶液
性质
还原性
氧化性
试剂 __新__制__氯__水__、__N__a_2S_O__3_溶__液__ N__a_2S_溶__液__、__稀__H__2_S_O_4_、__N_a_2_S_O__3溶__液__
少量的H2S、 ___S_O_2____、
SO3等
2.自然界中不同价态含硫物质的转化
写出上述转化的化学方程式： ①__2_H_2_S_＋__3_O__2=_点=_=_燃=_=__2_S_O_2_＋__2_H__2O_________， ②_____2_S_O__2_＋__O_2_催__△ 化__剂__2_S_O_3________， ③____S_O__3_＋__H_2_O_=__=_=_H_2_S_O__4______________， ④______S_＋__O__2=_点=__=燃_=_=_S_O__2 __________。
二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化
1．硫的价一类二维图
写(1)出H2下S→列S转：化__的__化__学__方__程2_H_式_2S_：_＋__O_2_(少___量__)=_点_=_=燃_=_=_2_H__2_O_＋__2_S________ _(_或__S_O_2_＋__2_H_2_S_=_=__=_3_S_＋__2_H_2_O__) _________。
((23))SHO2S2O→4H→2SSOO42：：____2S__HO__22__S＋__O__C__4(__l浓2__＋__)__＋2__H__C2__uO__=__==__=△=__==__H=____2CS__uO__S__4O__＋__4＋__2__HS__C__O__l2__↑___。＋__2_H_2_O_。 硫元素常见的化合价有_______－__2_、__0_、__＋__4_、__＋__6________价，可以
2．能主动关心与保护环境，结合不同价态含硫物质间的转化，合 理利用自然资源。
随堂演练•知识落实
一、自然界中硫的存在和转化
1．自然界中硫的存在 (1)游离态的硫主要存在于__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和海洋、大气、地壳中：
解析：Fe3＋有氧化性，SO2 有还原性，Fe2(SO4)3 被 SO2 还原为 FeSO4， 溶液 b 主要溶质为 FeSO4、H2SO4，可能含 Fe2(SO4)3 或 SO2，空气中氧气 将 FeSO4 及可能存在的 SO2 氧化。操作Ⅱ发生反应的离子方程式为 4Fe2＋ ＋4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O，A 错误；操作Ⅰ中发生反应的离子方程式为 2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO24－＋4H＋，溶液中阳离子有 Fe2＋、H＋， 若 SO2 少量，则还有 Fe3＋，B 错误；溶液 a 转化为溶液 b 的反应中，SO2 被 Fe3＋氧化，C 正确；溶液 c 中含有 Fe2(SO4)3、H2SO4 等物质，加入 FeO 后会生成 FeSO4，D 错误。
二氧化硫、 硫化氢、
将 H2S 和 SO2 通入水中， 生成_淡__黄___色沉淀(或溶 SO2
与
H2S
反应生
成__单__质__硫___
蒸馏水 液变浑浊)
转化目标 选择试剂
(价态变化)
实验操作和现象
实验结论
＋S4O2→
＋6
H2 S O4
二氧化硫、
将
SO2
通入新制氯水中， 二氧化硫在水中能
溶液__浅__黄__绿___色褪去；
应|用|体|验 1.(2023·石 家 庄 高 一 检 测 ) 如 图 是 一 种 综 合 处 理 SO2 废 气 的 工 艺 流 程。下列说法正确的是( C )
A．操作Ⅱ发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋4H＋＋O2===2Fe3＋＋ 2H2O
B．溶液b中阳离子只有Fe2＋ C．溶液a转化为溶液b的反应中，SO2被氧化 D．加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
程式
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：
(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 和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(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)含硫物质的连续氧化规律
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
第3课时 不同价态含硫物质的转化
1．认识硫元素在物质中具有不同价态，可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。
2．通过实验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系。
1．能从物质类别和元素化合价的角度，预测不同价态含硫物质的 转化。
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
金属硫化物，
硫酸盐，如
含__硫__蛋__ 白__质__等
如___黄__铁__矿__(_F_e_S_2_) __、 _黄__铜__矿__(_C_u_F__eS__2)_等
__石__膏__(C__a_S_O_4_·___2_H_2_O__) _、 芒__硝__(_N_a_2_S_O_4_·_1_0_H_2_O_)__等
正|误|判|断
(1)由于－2价和＋4价硫不稳定，自然界中含硫物质都以硫酸盐的形 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 作 用 。 ( √)
(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。( × )
解析：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； 在缺氧状态下可实现 SO24－→H2S 的转化，B 正确；①、②过程中硫元素 均被氧化，⑤过程中硫元素被还原，C 正确；过程③中＋6 价硫转为－2 价硫，发生还原反应，D 错误。
2．(2023·广东普宁市第二中学高一期中)物质的类别和核心元素的 化合价是研究物质性质的重要视角。如图是硫及其化合物的价—类二维 图。下列说法不正确的是( C )
(4)在岩层深处和海底无氧环境下，硫元素通常以硫酸盐的形式存 在。( × )
(5)因为单质硫易与氧气反应，故火山喷发口附近不会存在游离态的 硫。( × )
深|度|思|考
下列转化过程能否通过一步反应实现：
(1)H2S＋O2―→SO2 (2)SO2＋H2O―→H2SO3 (3)S＋O2―→SO3 (4)SO3＋H2O―→H2SO4 提 示 ： (1)H2S 和 过 量 O2 反 应 生 成 SO2 和 H2O ， 能 通 过 一 步 反 应 实 现；(2)SO2和H2O反应生成H2SO3，能通过一步反应实现；(3)硫在O2中 燃烧生成SO2，S＋O2―→SO3不能通过一步反应实现；(4)SO3和H2O反 应生成H2SO4，能通过一步反应实现。
现象
__氯__水__褪__色____
____有__淡__黄__色__沉__淀__生__成______
反应 的离 子方
__C_l_2＋__S_O__23_－_＋__H_2_O_=_=_=______ _______S_O__23－_＋__2_S_2_－_＋__6_H_＋_=_=__=_____ _2_C_l_－_＋__S_O__24－_＋__2_H__＋_______ _________3_S_↓ ___＋__3_H_2_O________
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。
正|误|判|断 (1) 将 SO2 通 入 氢 硫 酸 中 ， 若 出 现 黄 色 浑 浊 ， 则 证 明 SO2 具 有 氧 化 性。( √ ) (2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为
气体生成
3.相同价态含硫物质之间的转化
写出上述转化的化学方程式： ①_____H__2S_＋__N__a_O_H__=_=_=_N__a_H_S_＋__H__2_O________________； ②____N__a_H_S_＋__N__a_O_H__=_=_=_N__a_2S__＋__H_2_O________； ③______N__a_2S_＋__2_H__C_l_=_=_=_2_N__a_C_l_＋__H_2_S_↑___________； ④___N__aH__S_O__3＋__N__a_O_H__=_=_=_N__a_2S__O_3_＋__H_2_O_____； ⑤_____N__a_2S_O__3_＋__H_2_O__＋__S_O_2_=_=_=_2_N__a_H_S__O_3____________。
通过__氧__化__还__原____反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
2．实验设计：不同价态含硫物质的转化 (1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、 可行性、安全性和绿色化。
(2)实验设计方案
转化目标 选择试剂
(价态变化)
实验操作和现象
实验结论
H2－S2→S0 ＋S4O2→S0