資源簡介

4.2 第1課時　含硫物質之間的轉化
【學習目標】
1.從硫元素化合價的變化角度理解不同含硫物質之間的相互轉化,初步了解影響它們轉化的因素,能設計轉化方案,體會化學的變化觀念與平衡思想。
2.通過對含硫物質的分析—綜合—再分析—再綜合的循環過程,學會邏輯分析與綜合的科學方法,認識同一元素不同化合物之間轉化的一般規律。
【合作探究】
【學習情境】
　　大氣中SO2主要有三個來源:化石燃料的燃燒、火山爆發和微生物的分解作用。在自然狀態下,大氣中的SO2,一部分被綠色植物吸收;一部分則與大氣中的水結合,經過一系列反應形成H2SO4,隨降水落入土壤或水體中,以硫酸鹽的形式被植物的根系吸收,轉變成蛋白質等有機物,進而被各級消費者所利用,動植物的遺體被微生物分解后,又能將硫元素釋放到土壤或大氣中,這樣就形成一個完整的循環。
任務　含硫物質之間的轉化
【新知生成】
硫元素在自然界以硫單質、硫化物、硫酸鹽等形式存在,如下圖:
1.硫元素的“價—類”二維圖如下:
2.寫出以上轉化的化學方程式:
①　 ;
②　 ;
③　 ;
④　 ;
⑤　 ;
⑥　 。
【答案】①H2S+Cl2S↓+2HCl(或2H2S+SO23S↓+2H2O)　②S+O2SO2　③2SO2+O22SO3　④SO3+H2OH2SO4　⑤SO2+H2OH2SO3　⑥2H2SO3+O22H2SO4(或H2SO3+Br2+H2OH2SO4+2HBr)
【核心突破】
典例1　下圖表示物質A~F之間的轉化關系,其中A為淡黃色固體物質,B、C為無色溶液,D為氣體,E、F為白色沉淀。請填寫下列空白:
(1)寫出下列各物質的化學式。
A　　　　,B　　　　,C　　　　,D　　　　,E　　　　,F　　　　。　
(2)寫出下列反應的化學方程式。
B→A:　 。
B→C:　 。
(3)寫出C→F反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)在A~F六種物質中,既有氧化性又有還原性的是　　　　(填字母)。
【答案】(1)S　H2SO3　H2SO4　SO2　BaSO3　BaSO4　(2)H2SO3+2H2S3S↓+3H2O　H2SO3+Cl2+H2OH2SO4+2HCl　(3)S+Ba2+BaSO4↓　(4)ABDE
【解析】中學階段學過的淡黃色固體物質有S、Na2O2和AgBr,其中能與O2反應的是硫,則D為SO2,B為H2SO3,E為BaSO3,C為H2SO4,F為BaSO4。硫元素的最高正價為+6價,最低負價為-2價。含處于中間價態硫元素的物質,既具有氧化性又具有還原性。
歸納總結
含硫物質之間的轉化
1.通過氧化還原反應實現含有不同價態硫元素的物質之間的轉化
(1)
如2H2S+O22S↓+2H2O,S+HgHgS
(2)
如S+O2SO2,SO2+2H2S3S↓+2H2O
(3)
如2SO2+O22SO3、SO2+Cl2+2H2O2HCl+H2SO4、SO2+H2O2H2SO4
Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)
如2H2S+3O2(過量)2SO2+2H2O
2.通過非氧化還原反應實現含同種價態硫元素的物質之間的轉化
(1)
(2)SO3→H2SO4→Na2SO4→BaSO4
訓練1　Na2SO3中的硫元素為+4價,它既有氧化性又有還原性,現有試劑:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要證明Na2SO3具有還原性,應選用的試劑有　　　　　　　　,觀察到的現象是　　　　,反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
(2)要證明Na2SO3具有氧化性,應選用的試劑有　　　　　　　　,觀察到的現象是　　　　,反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
(3)要證明H2SO3的酸性弱于H2SO4,選用的試劑有　　　　　　　　,反應的現象是　　　　　　　　　　,反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
【答案】(1)Na2SO3溶液、溴水　溴水褪色　S+Br2+H2OS+2Br-+2H+　(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、稀H2SO4　有淡黃色渾濁出現　S+2S2-+6H+3S↓+3H2O　(3)Na2SO3溶液、稀H2SO4　有刺激性氣味的氣體產生　S+2H+SO2↑+H2O
【解析】(1)要證明Na2SO3具有還原性,應選用氧化性較強的物質溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水,溴水褪色,說明Na2SO3具有還原性。(2)要證明Na2SO3具有氧化性,應選用還原性物質Na2S溶液。先加入少量H2SO4,使反應在酸性環境中進行,為反應提供H+,再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液,若溶液中出現淡黃色渾濁,說明有單質硫生成,也說明Na2SO3具有氧化性。(3)要證明H2SO3的酸性弱于H2SO4,應選用的試劑為Na2SO3溶液和稀H2SO4,向Na2SO3溶液中滴加硫酸,若有氣泡產生,說明H2SO3的酸性弱于H2SO4。
課堂小結
【隨堂檢測】
1.下列變化,需要加入還原劑才能實現的是(　　)。
A.H2SO4→SO2 B.H2S→SO2 C.S→SO2 D.S→SO2
【答案】A
2.含硫元素的物質與化合價的關系如圖所示,下列說法正確的是(　　)。
A.A在足量氧氣中燃燒可以生成C
B.B可以經過一步反應生成A
C.含硫元素的二元化合物在常溫下都是氣態
D.含硫元素的化合物都可經還原反應得到A
【答案】B
【解析】物質A為單質硫,C為三氧化硫,硫燃燒生成二氧化硫,A項錯誤;物質B為二氧化硫,與硫化氫發生反應:2H2S+SO23S↓+2H2O,B項正確;二硫化碳在常溫下為液態,HgS為固態,C項錯誤;含硫元素的化合物硫化氫中硫為-2價,只能通過氧化反應生成單質硫,D項錯誤。
3.H2S是一種大氣污染物。干法氧化鐵脫硫是目前除去煤氣中H2S的常用方法,其原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　)。
A.單質硫為淡黃色固體
B.脫硫反應為3H2S+Fe2O3·H2OFe2S3·H2O+3H2O
C.再生過程中,硫元素被還原
D.脫硫過程中,增大反應物的接觸面積可提高脫硫效率
【答案】C
【解析】硫單質是淡黃色的固體,A項正確;依據圖示可知脫硫過程:H2S與Fe2O3·H2O反應生成Fe2S3·H2O和H2O,化學方程式:3H2S+Fe2O3·H2OFe2S3·H2O+3H2O,B項正確;再生過程硫元素化合價升高,發生氧化反應,被氧化,C項錯誤;脫硫過程中,增大反應物的接觸面積可加快反應速率,提高脫硫效率,D項正確。
4.A、B、C、D、E五種物質中含有同一種元素,其相互轉化關系如圖所示。已知A是淡黃色固體,回答下列問題。
(1)寫出B、E的化學式:B　　　　、E　　　　。
(2)寫出C→D反應的化學方程式:　 。
(3)將足量的物質C通入BaCl2溶液中,下列說法正確的是　　　　(填字母)。
a.溶液沒有明顯變化
b.溶液中出現白色沉淀
c.若繼續通入Cl2或NH3,則溶液中均出現白色沉淀
【答案】(1)H2S　H2SO4　(2)2SO2+O22SO3　(3)ac
【解析】(1)淡黃色的固體有S和Na2O2等物質,根據A的相關反應可判斷出A是S,從而得出B、E分別是H2S、H2SO4。(2)C→D的化學方程式為2SO2+O22SO3。(3)SO2與BaCl2不發生反應,若繼續通入Cl2或NH3,與SO2反應生成H2SO4或(NH4)2SO3,進一步與BaCl2反應生成BaSO4或BaSO3,則溶液中均出現白色沉淀。
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