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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
课时3 不同价态含硫物质的转化
学习目标
1. 了解不同价态含硫物质之间的转化；
2. 能利用氧化还原反应原理设计不同价态物质之间的相互转化；
3. 能说出含硫物质进入大气的主要途径，知道二氧化硫进入大气能形成酸雨危害环境，增强环保意识。
不同价态含硫物质的转化
学知识
资料卡片——自然界中硫的存在和转化
自然界中硫元素的存在示意图
硫在自然界以游离态(硫单质)和化合态(硫化物、硫酸盐)的形式存在
(1)岩层深处和海底：无氧环境下硫单质转化成硫化物，发生还原反应。
(2)地表附近：硫化物转化为硫酸盐，发生氧化反应。
(3)火山口附近：硫单质转化成二氧化硫，二氧化硫又转化成三氧化硫，均为氧化反应。
从物质类别的视角
学知识
单质
S
氢化物
H2S
H2+S H2S
点燃
氧化物
SO2
S+O2 SO2
点燃
含氧酸
H2SO3
SO2 +H2O H2SO3
盐
Na2SO3
H2SO3 +2NaOH Na2SO3+H2O
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：
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
不同价态含硫物质的转化
学知识
1. 写出图中序号所示反应的化学方程式。
① ；
② ；
③ 。
Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
H2SO3+2NaOH == Na2SO3+2H2O
Na2SO3+H2SO4 ==Na2SO4+H2O+SO2↑
SO2+Na2SO3+H2O ==2NaHSO3
2. 写出②、③、④反应的化学方程式:②___________________________;
③________________________________;④__________________________。
不同价态含硫物质的转化
学知识
S
S
S
S
-2
0
+4
+6
(1)尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质，并根据硫元素化合价的变化，分析各种物质在反应中表现的是氧化性还是还原性。
H2S
Na2S
HgS
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
强还原性
既有氧化性又有还原性
只有氧化性
实验探究
学知识
选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物。
已知：常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 Cl2、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等，还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、Na2SO3等。
转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验现象
-2→0
……
(2)从上述转化关系中设计实验实现其转化。
常见含硫物质的转化实验
学知识
转化目标 加入试剂 现象及方程式
-2→0 Na2S→S 现象：___________________________________________
方程式：_________________________________________
0→-2 S→H2S
Cl2
出现黄色沉淀
Na2S + Cl2 === 2NaCl + S↓
H2
现象：硫在氢气中燃烧，产生有___________气味的气体
方程式：
S + H2 H2S
臭鸡蛋
常见含硫物质的转化实验
学知识
转化目标 加入试剂 现象及方程式
0→+4 S→SO2 现象：___________________________________________
方程式：_________________________________________
+4→0 SO2→S
H2S
现象：_________________________________________
方程式：_______________________________________
2H2S + SO2 === 3S↓+ 2H2O
生成黄色固体
O2
燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生刺激性气味气体
S + O2 SO2
常见含硫物质的转化实验
学知识
转化目标 加入试剂 现象及方程式
+4→+6 SO2→H2SO4 现象：___________________________________________
方程式：_________________________________________
+6→+4 H2SO4→SO2
Cu
方程式：_______________________________________
溴水
溶液橙黄色褪去
Br2 + SO2 + 2H2O === H2SO4 + 2HBr
不同价态含硫物质的转化
学知识
返回导读
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。利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化到高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化到低价态。
下列说法不正确的是(　　)
A.大气中的硫元素经一系列变化转化为H2SO3、H2SO4,以酸雨的形式进入土壤
B.在岩层深处及海底的无氧环境下,硫元素通常以硫化物的形式存在
C.火山口附近游离态的硫单质在氧气中燃烧直接生成SO3进入大气循环
D.海水中的硫元素主要以硫酸根离子形式存在
返回导读
解析：
存在于火山口附近游离态的硫单质会被大气中的O2氧化成SO2,SO2可被进一步氧化生成SO3,SO2和SO3遇水分别形成H2SO3和H2SO4,经过一系列反应后会以酸雨的形式进入土壤,故A正确、C不正确;硫元素广泛存在于自然界中,在岩层深处和海底的无氧环境下,硫元素与铁、铜等金属元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在, 故B正确;在地表附近,由于受O2和H2O的长期作用,硫化物会转化为硫酸盐,故D正确。
C
学知识
不同价态含硫物质的转化
练能力
学以致用
已知：常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 氯水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等，还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、Na2SO3等。
转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验操作和现象
S
S
0
+4
S
+
-2
S
S粉中加入NaOH溶液，加热。硫粉逐渐消失
NaOH溶液
Na2SO3和Na2S
S
S
0
+4
S
+
-2
SO2和H2S
S
H2SO4、水
Na2SO3和Na2S
Na2S溶液中滴入Na2SO3 溶液，再滴加稀H2SO4。溶液出现浑浊。
S
S
+4
+6
S
+
0
S和浓H2SO4
S粉中滴入浓H2SO4 并加热。硫粉溶解；同时有刺激性气体产生。
生成淡黄色固体
S
SO2
练能力
学以致用
(1)写出B、E的化学式：B____、E_______。
H2S
H2SO4
(2)写出C→D的化学方程式：___________________。
(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是 ____。
①溶液没有明显变化 ②溶液中出现白色沉淀
③若继续通入Cl2，则溶液中出现白色沉淀
①③
2SO2＋O2 === 2SO3
催化剂
△
3.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，A是淡黄色固体，其相互转化关系如图所示，回答下列问题：
本课总结
序号 价态变化 转化前含硫物质 选择试剂 转化后含硫物质 预期现象
1 -2→0
2 0→-2
3 0→+4
4 +4→0
5 +4→+6
6 +6→+4
S
Fe
H2S
SO2
S
Na2SO3
Na2S
SO2
KMnO4
浓H2SO4
Cu
浓H2SO4
S
FeS
SO2
S
H2SO4
CuSO4、SO2
生成浅黄色固体
生成黑色固体
生成生成使品红褪色的气体
酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去
生成浅黄色沉淀
生成生成使品红褪色的气体和蓝色溶液
本课总结
同种元素氧化还原规律
(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。
(2)同种元素相邻价态粒子不反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应，即使两者氧化性、还原性区分明显。
(3)归中律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态产物，如-2价S的化合物与+4价S的化合物在酸性环境中生成S单质，S单质与浓硫酸反应生成SO2。
(4)歧化律
单质S和浓的强碱溶液共热，S单质既作氧化剂又作还原剂。
本课总结
SO2
物质类别
化合价
单质
氧化物
盐
含氧酸
－2
+4
SO3
氢化物
硫元素的价类图
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
SO32－
SO42－
FeS
NaOH
Cl2、H2O2、O2
Cu、C、HI、H2S
Cl2、H2O2、O2
O2、浓硫酸
H2S
H2
KMnO4、HNO3、Fe3+
H2O
△
Cl2、O2、SO2、Fe3+、 HNO3 、 KMnO4
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
H2O
△
加氧化剂
加还原剂
非氧化还原反应
氧化还原反应
Thank you

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