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(共57张PPT)
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
学习目标：1.了解硫元素在自然界中的存在形态及转化。2.了解硫元素在不同价态间 的转化及反应条件的控制。
第*页
研习任务一　自然界中硫的存在与转化
教材　认知
1. 硫元素在自然界中的存在
化合态　
硫化物　
FeS2　
CuFeS2　
硫酸
盐　
CaSO4·2H2O　
Na2SO4·10H2O　
火山口　
2. 自然界中不同价态硫元素之间的转化
应用　体验
1. 微判断
√
√

√
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爆发产生的气体
C. 地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
B
解析：大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解。
第*页
研习任务二　不同价态含硫物质的转化
教材　认知
1. 不同价态含硫物质的转化
第一步：确定研究物质

提供药品：
Na2S溶液、浓硫酸、酸性KMnO4溶液、Na2SO3溶液、氯水、铜片、品红溶液、NaOH 溶液
第二步：设计实验并讨论其可行性
对－2、0、＋4、＋6价含硫物质的化学性质做出大胆预测，怎样实现它们之间的转 化？小组讨论寻找尽可能多的方案，并对方案的可行性进行判断。
实验方案和记录
实验编号 S的转化 试剂 现象 结论
1
2
3
第三步：实验步骤及现象

编 号 S的转化 实验步骤 主要现象
1 ＋4→＋ 6⑤ 向1 mL Na2SO3溶液中滴加2～3滴酸性KMnO4 溶液，并振荡 酸性KMnO4溶液紫色 褪去
2 －2→0 ① 向1 mL Na2S溶液中滴加1～2 mL氯水，并振荡 氯水黄绿色褪去，出 现黄色浑浊
3 ＋6→＋ 4⑥ 将浓H2SO4与Cu片共热，并将生成的气体依次 通入品红溶液和NaOH溶液中 有气泡冒出，且品红 溶液褪色
[思考1]　浓硫酸具有强的氧化性，SO2具有强的还原性，两者会发生氧化还原反应 吗？能用浓硫酸干燥SO2气体吗？
提示：＋6价S与＋4价S价态相邻，而中间无价态，不能发生氧化还原反应，因此尽管 SO2为还原性气体，仍可以用浓硫酸干燥。
氧化还原　
低　
高　
高　
低　
[特别提醒]　①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同一元素相邻价态的微粒间不发生氧化还原反应。如S和H2S、SO2和浓H2SO4。
③含硫物质的连续氧化过程：
2. 相同价态含硫物质之间的转化
碱　
酸　
[思考2]　根据上述转化关系，写出SO2在少量、过量条件下分别与氢氧化钠溶液反应 的离子方程式。
应用　体验
1. 微判断
（1）向H2S溶液中通入空气，溶液变浑浊，是因为发生了氧化还原反应。
（2）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。
（3）锌粒放入稀硫酸中有气体放出，体现了＋6价硫元素的氧化性。
（5）H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2。
√


√
√

A. a可与c反应，氧化产物与还原产物的质量比为2∶1
B. b只有一种分子，不存在同素异形体
C. c可以用e的浓溶液来干燥
D. 实验室可以利用d和f制备c
B
归纳总结
含硫物质的性质与转化
A. 若甲是C，则乙可能是O2
B. 若甲是Fe，则乙可能是Cl2
C. 若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2
D. 若甲是H2S，则乙可能是O2
B
2. 硫元素的几种化合物及单质存在下列转化关系：
浓硫酸 SO2 Na2SO3溶液 Na2S2O3 S
A. 反应①中浓硫酸是氧化剂
B. 反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质
D. 反应④中稀硫酸是还原剂
D
A. 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B. 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体
C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥H2S、H2等气体
D. 将浓硫酸滴到木块上，木块变黑，说明浓硫酸具有脱水性
D
A. 该工艺流程是用来制备Fe2（SO4）3的
B. 气体M是SO3
C. 气体M参加的反应是化合反应
D. SO2参加反应时氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1
D
5. 中学化学中几种常见物质的转化关系如图（部分产物未列出）。A是一种金属单 质，D是一种非金属固体单质。
请回答下列问题：
Fe
Fe2（SO4）3
C
8 g
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课时作业
[基础训练]
A. 含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环
B. 硫循环中硫的化合物均为无机物
C. 上述硫循环中硫元素均被氧化
D. 烧煤时加石灰石，可减少酸性气体及温室气体的排放
A
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解析：硫酸盐、亚硫酸盐等在含硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1－S－ R2，故含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，A项正确；硫循环过程中，硫的化合 物中有含硫的有机物，如煤、石油等，不全是无机物，B项错误；循环中，有硫元素 的化合价升高，被氧化，也有硫元素的化合价降低，被还原为H2S（－2价硫），C项 错误；烧煤时加石灰石，吸收二氧化硫、三氧化硫等，可减少酸性气体的排放，但生 成二氧化碳，会增加温室气体的排放，D项错误。
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A. C B. S C. Na D. Cu
解析：C单质燃烧生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸和氢氧化钠反应生 成碳酸钠，能实现转化，故A不选；S单质燃烧生成二氧化硫，二氧化硫溶于水生成 亚硫酸，亚硫酸和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，能实现转化，故B不选；Na和氧气反 应生成氧化钠或过氧化钠，氧化钠或过氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠和盐 酸反应生成氯化钠和水，能实现转化，故C不选；铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜 不溶于水，不能与水反应生成氢氧化铜，不能实现转化，故D选。
D
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途径①：S H2SO4；
A. 途径①反应中体现了S的还原性和氧化性
B. 途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本
C. 由途径①和②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol电子
D. 途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”理念
解析：途径①中S元素化合价由0价升高为＋6价，S被氧化，体现了S的还原性，故A 错误。
A
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B
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①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成，同时产 生有刺激性气味的气体
②SO2和SO3分别通入BaCl2溶液中，得到的沉淀相同
③SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性
④洗涤附着在试管内壁上的硫可以用CS2、热的NaOH溶液
⑤硫和氯气分别与铁反应后铁元素的价态相同
⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理与SO2通入溴水中褪色的原理相同
A
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
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解析：①Na、O、S三种元素形成的一种盐溶于水后加入稀盐酸，有黄色沉淀生成即 S，同时产生有刺激性气味的气体即SO2，该盐为Na2S2O3，故正确；②SO2与BaCl2不 反应，SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，故错误；③SO2与NaOH溶液反应生成亚 硫酸钠，碱性减弱则酚酞溶液褪色，体现了SO2为酸性氧化物，故错误；④洗涤附着 在试管内壁上的硫可以用CS2、热的NaOH溶液，硫可溶于CS2，S也能与热的NaOH溶 液反应，均可洗涤附着在试管内壁上的硫，故正确；⑤硫的氧化性较弱，与铁反应生 成FeS，氯气的氧化性较强，氯气与铁反应生成FeCl3，铁元素的价态不相同，故错 误；⑥SO2通入品红溶液中褪色的原理是漂白性，SO2通入溴水中褪色的原理是发生 氧化还原反应生成HBr和硫酸，故错误；故选A。
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选项 实验 化合价变化
A
0价→＋2价
B
0价→＋6价
C
＋4价→＋6价
D
＋6价→＋4价
C
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解析：铁和硫加热反应生成硫化亚铁，硫的化合价从0价→－2价，故A不符合题意； 硫和氧气点燃生成二氧化硫，硫的化合价从0价→＋4价，故B不符合题意；二氧化硫 和铁离子反应生成硫酸根和亚铁离子，硫的化合价从＋4价→＋6价，故C符合题意； 胆矾加热失去结晶水变为无水硫酸铜，硫的化合价未变，故D不符合题意。
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A. 过程Ⅰ中，SO2表现出酸性氧化物的性质
B. 过程Ⅱ中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C. 双碱法脱硫过程中，Ca（OH）2可以循环利用
C
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8. 下图表示物质A～F之间的转化关系，其中A为黄色固体物质，B、C为无色溶液， D为气体，E、F为白色沉淀。请填写下列各空：
解析：常见黄色固体物质能够和氧气反应的是S，则D为SO2，B为H2SO3，E为 BaSO3，C为H2SO4，F为BaSO4。硫元素的最高价为＋6价，最低价为－2价，含 中间价态0价、＋4价硫元素的物质（如S、SO2、H2SO3、BaSO3）既有氧化性又 有还原性。
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（2）写出下列反应的化学方程式：
ABDE
（1）写出各物质的化学式：
S
H2SO3
H2SO4
SO2
BaSO3
BaSO4
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9. 物质类别与元素化合价是研究物质性质的两个视角，下列是硫元素及其化合物的 “价－类二维图”。根据要求回答下列问题：
H2SO3
酸性　
H2O　
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①反应后溶液由黄色变为浅绿色
②取反应后的溶液少许，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
③取反应后的溶液少许，加入Ba（OH）2溶液，产生沉淀，加入少量盐酸后沉淀部分 溶解
SO2中硫化合价为＋4价，可被
氧化为＋6价，表现还原性　
①②　
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还原剂　
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[提升训练]
B. 过程②中，Fe3＋作氧化剂
D. 过程③中，各元素化合价均未改变
D
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A. 能表明SO2的还原性强于I－的现象是B中蓝色溶液褪色
B. 装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气
C. 为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去
D. 为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉 淀
C
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12. （2024·临汾适应性考试）在自然界和实验室中均可以实现不同价态含硫物质的相 互转化。请回答下列问题：
A. CaSO4·2H2O B. Na2SO4·10H2O
C. FeS2 D. CuFeS2
解析：（1）自然界中游离态的硫主要存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深 处和海底，因为环境无氧，故形成的化合物中没有氧元素，故选CD。
火山口附近　
CD　
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（2）为了验证－2价S可转化为0价S，设计如下实验装置。
A. 稀硫酸 B. H2SO3溶液
C. H2O2溶液 D. FeCl2溶液
BC　
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解析：（2）①为了验证－2价S可转化为0价S，故应该加入氧化剂，亚硫酸、H2O2溶 液具有氧化性，稀硫酸氧化性很低，不发生氧化还原反应，故试剂a可选用BC。
②该实验的尾气为H2S，处理不宜采用点燃法，其原因是点燃后生成的SO2仍然有 毒，且易形成酸雨而造成污染。
点燃后生成的SO2仍然有毒，且易
形成酸雨而造成污染
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（3）将2.0 g铁粉和1.0 g硫粉均匀混合，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。
混合物继续保持红热至另一端，最后生成黑色固体
CS2　
80％　
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解析：（3）①Fe与S反应放出大量热，移开玻璃棒后的实验现象为混合物继续保持红 热至另一端，最后生成黑色固体，该固体可能为FeS。
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（4）硫代硫酸钠（Na2S2O3）广泛用于造纸、食品工业及医药。
a.Na2S＋S b.Na2SO3＋S
c.SO2＋Na2SO4 d.Na2SO3＋Na2SO4
b　
取少量
样品加水溶解，加足量稀盐酸，充分反应后静置取上层清液，再滴加少量BaCl2溶
液，若有白色沉淀产生，说明样品已氧化变质
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试管
解析：（1）该实验的进行还需试剂的反应容器，选试管最合适。
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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）
① 硫黄、氧气 蓝紫色火 焰 －
② 二氧化硫、
硫化氢 －
③ 二氧化
硫、氯水 氯水
褪色
④ 铜片、浓硫 酸 －
蓝紫色火焰
铜片、
浓硫酸
SO2↑＋2H2O
实验记录（画横线部分不必填写）：
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还原
氧化
氧化（或还原）
还原（或氧
化）
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A. Cl2 B. Na C. Na＋ D. Cl－ E. SO2
AE
解析：（3）Cl2中Cl元素为0价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故A符合题意；Na为金属单质，只有还原性，故B不符合题意；Na＋处于最高价，只有氧化性，故C不符合题意；Cl－处于最低价态，只有还原性，故D不符合题意；SO2中S为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，故E符合题意。
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