高中化学人教版 (2019)必修 第二册实验活动5 不同价态含硫物质的转化第3课时学案设计

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1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化。
2.能从物质类别及化合价的角度预测常见含硫化合物的转化关系。
一、自然界中硫的存在与转化
1．自然界中硫的存在
(1)游离态的硫存在于____________附近或________________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：
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________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
1．判断正误
(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的作用( )
(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( )
(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，故自然界中不会存在游离态的硫( )
2．硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是( )
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SOeq \\al(2－,4)和SO2
二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化
思考1 在含硫化合物的价—类二维图中填写相应物质，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，并写出序号标注的反应的化学方程式。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
1．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)设计实验方案
总结：硫元素常见的化合价有__________，可以通过________________反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
低价态eq \(,\s\up10(加入氧化剂，发生 反应),\s\d10(加入还原剂，发生 反应))高价态
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：
思考2 从物质转化的角度，列举从硫单质制备硫酸钠可能的途径。
________________________________________________________________________
2．相同价态含硫物质之间的转化
总结：相同价态的不同含硫物质间的转化是通过与酸、碱反应实现的，从左到右的转化，加入________可以实现；从右到左的转化，加入________可以实现。
思考3 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。
________________________________________________________________________
1．判断正误
(1)将SO2通入氢硫酸中，若出现淡黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性( )
(2)硫化氢气体与浓硫酸的反应用双线桥表示电子转移为
( )
(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的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1( )
2．(2023·甘肃永昌期中)“价—类”二维图是元素化合物学习的重要工具，部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．将d转化为e后溶液酸性增强
B．将足量的e加入含f的溶液中，可以闻到臭鸡蛋气味
C．将c通入含有a的溶液中，可以生成淡黄色固体
D．将f转化为g需要加入氧化剂
含硫物质的性质与转化
1．如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是( )
A．硫在自然界只有化合态
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫
C．硫具有弱氧化性，和变价金属反应，通常将金属氧化成低价态
D．硫化氢溶于水得到氢硫酸，氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应
2．下列转化能一步实现且需要加入氧化剂才能实现的是( )
①S→FeS ②S→SO2 ③S→SO3 ④H2S→S
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
3．(2023·石家庄第一中学高一期中)双碱法脱硫过程如图所示，下列说法错误的是( )
A．过程Ⅰ中，SO2未被氧化
B．双碱法脱硫过程中，Ca(OH)2可以循环利用
C．过程Ⅱ中，1 ml O2可氧化2 ml Na2SO3
D．总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2H2O
4．已知甲、乙、丙为常见单质，A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合物；A、B、C、D、E、X等的焰色试验均呈黄色；B和X的摩尔质量相同，E的相对分子质量比D的相对分子质量大16。在一定条件下，各物质相互转化关系如图所示。
(1)写出X和G的化学式：X____________，G__________。
(2)写出有关反应的化学方程式。
D＋丙：________________________________________________________________________。
C＋G：________________________________________________________________________。
(3)写出B与H2O反应的离子方程式：
________________________________________________________________________；
若消耗0.5 ml B，转移电子________ ml。
第3课时 不同价态含硫物质的转化
一、
1．(1)火山口 地壳的岩层 (2)含硫蛋白质 黄铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2) 石膏(CaSO4·2H2O) 芒硝(Na2SO4·10H2O) SO2
2．①2H2S＋3O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O ②2SO2＋O2eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2SO3 ③SO3＋H2O===H2SO4 ④S＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))SO2
应用体验
1．(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2．B [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。]
二、
思考1 H2S S 氧化 氧化 还原 还原
①2H2S＋O2(少量)eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O＋2S或SO2＋2H2S===3S＋2H2O
②SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
③2H2SO4(浓)＋Cueq \(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O
1．(2)淡黄 单质硫 浅黄绿 白色沉淀 SOeq \\al(2－,4) 刺激性 SO2 －2、0、＋4、＋6 氧化还原 氧化 还原
思考2
2．碱 酸
思考3 SO2少量：SO2＋2OH－===SOeq \\al(2－,3)＋H2O
SO2过量：SO2＋OH－===HSOeq \\al(－,3)
应用体验
1．(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
2．B [由关系图可知：a为H2S，b为S，c为SO2，d为H2SO3，e为H2SO4，f为亚硫酸盐，g为硫酸盐；d为H2SO3，e为H2SO4，将d转化为e后溶液酸性增强，A项正确；将足量的H2SO4加入到含亚硫酸盐的溶液中，产生的是二氧化硫气体，B项错误；将SO2通入含有H2S的溶液中，可以生成淡黄色固体S，C项正确；f为亚硫酸盐，g为硫酸盐，将f转化为g，化合物中S元素化合价升高，因此需要加入氧化剂，D项正确。]
随堂演练 知识落实
1．A 2.D 3.B
4．(1)Na2S SO3 (2)2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 SO3＋2NaOH===Na2SO4＋H2O (3)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 0.5
解析 A、B、C、D、E、X的焰色试验均呈黄色，则均含有钠元素，甲、乙、丙为常见的单质，甲和乙反应生成X，甲和丙反应生成A，可推知甲为钠；甲、乙能与单质丙连续两次反应，可能是甲、乙分别被连续氧化，B和水反应又生成单质丙，则丙为氧气，B为过氧化钠，A为氧化钠，C为氢氧化钠；B和X的摩尔质量相同，则X为硫化钠，乙为单质硫，F为二氧化硫，G为三氧化硫；E的相对分子质量比D的相对分子质量大16，则E为硫酸钠，D为亚硫酸钠，将上述物质代入各转化关系，符合题意。
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
________等
金属硫化物，如________、________等
硫酸盐，如________、________等
少量的H2S、____、SO3等
预期转化(价态变化)
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
H2eq \(S,\s\up6(－2))→eq \(S,\s\up6(0))
二氧化硫、硫化氢、蒸馏水
将H2S和SO2通入水中，生成______色沉淀(或溶液变浑浊)
SO2与H2S反应生成________
eq \(S,\s\up6(＋4))O2→eq \(S,\s\up6(0))
eq \(S,\s\up6(＋4))O2→H2eq \(S,\s\up6(＋6))O4
二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液
将SO2通入新制氯水中，溶液________色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生______
二氧化硫在水溶液中能被强氧化剂氧化为____
H2eq \(S,\s\up6(＋6))O4→eq \(S,\s\up6(＋4))O2
浓硫酸、铜片
加热铜片和浓硫酸的混合物，生成有______气味的气体
浓硫酸被金属铜还原为____