人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素实验活动5 不同价态含硫物质的转化课前预习课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第五章 化工生产中的重要非金属元素实验活动5 不同价态含硫物质的转化课前预习课件ppt，共37页。PPT课件主要包含了蛋白质，火山口，硫化物，SO2，亚硫酸H2SO3，硫酸H2SO4，H2S，FeS2，CuFeS2，CaSO4·2H2O等内容，欢迎下载使用。

【新知自主预习】一、自然界中硫的存在和转化1.自然界中硫的存在(1)硫元素广泛存在于自然界中,是植物生长不可缺少的元素,组成生命体的　　　　 中就含有硫。 (2)游离态的硫存在于　　　　附近或地壳的　 　 　中。 (3)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　　 　的形式存在,如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等。 
学习任务　不同价态含硫物质的转化
2.自然界中硫的转化火山口附近的硫单质被大气中O2氧化成　　　　,进一步被氧化生成SO3,SO2和SO3遇水分别形成　 　　 　和　 　　 　。转化关系如下: 
Na2SO4·10H2O
二、不同价态含硫物质的转化1.转化原理(1)硫元素常见价态及其转化关系(2)通过　　　　　　反应实现不同价态含硫物质的相互转化。低价态的硫元素向高价态转化时需加入　　　　剂,高价态的硫元素向低价态转化时需要加入　　　　剂。 
2.实验设计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、　　　　　　、安全性和绿色化。 
【实验方案设计】【实验目的】 依据不同价态含硫物质的性质与转化关系,选取含有硫元素的物质,实验探究-2价、0价、+4价、+6价四种价态硫元素之间的相互转化。【实验试剂】 硫粉、SO2水溶液、浓硫酸、氯水、Na2S溶液、铜片、品红溶液、稀盐酸、BaCl2溶液。【实验方案】 结合“不同价态含硫物质的性质及转化”,选取合适试剂,设计实验实现下表中的转化目标。
剧烈反应,生成黑色固体
硫粉燃烧,发出淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体
向反应后的溶液中滴加稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
加热时,产生有刺激性气味的气体,该气体能使品红溶液褪色
实验室中研究不同价态含硫物质的转化
硫单质及其化合物之间的转化规律
①S和S发生氧化还原反应时，只能转化为中间价态，不可能交叉
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
②相邻价态的两物质间不发生氧化还原反应
③含硫物质典型的归中反应
如：S和H2S、 S和SO2， SO2和H2SO4 之间均不发生氧化还原反应。
【核心知识讲解】1.利用“价—类”二维图构建含硫物质的转化关系
2.含硫物质转化的思路与方法(1)探究不同价态含硫物质之间相互转化的思路首先,要选择含有不同价态的硫元素的物质,如含+4价硫元素的物质可以选择二氧化硫或亚硫酸钠。其次,实现不同价态硫元素之间的相互转化,依据的是氧化还原理论,需要寻找合适的氧化剂或还原剂。第三,提供表明相应转化实际发生的证据。
(2)含硫物质转化的方法与规律
【知识迁移应用】例1 [2023·广东东莞期末] 下列实验中,能实现不同价态含硫物质的转化的是(　)A.向含足量NaOH的Na2S溶液中加入Na2SO3B.常温下,向试管中加入1 mL浓硫酸和一小块铜片C.将0.5 g硫粉和1.0 g铁粉均匀混合,在陶土网上堆成条状,用红热玻璃棒触及粉末一端至粉末红热D.向Na2SO3固体中加入70%的浓硫酸制备SO2
例2 [2022·福建漳州期末] 硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列说法错误的是(　)A.d溶液久置于空气中pH减小B.a与c、a与e都有可能反应生成bC.c通入BaCl2溶液中,产生白色沉淀D.g与f之间可能发生反应
[解析] 题图中d是+4价硫元素的含氧酸,应为H2SO3,其溶液久置于空气中被O2氧化生成H2SO4,溶液的酸性增强,pH减小,A正确;a是H2S,b是S,c是SO2,e是H2SO4,H2S和SO2反应生成S和H2O,H2S被浓硫酸氧化可能生成S,B正确;c是SO2,通入BaCl2溶液中,不发生反应,不能产生沉淀,C错误;g是+6价硫元素的盐,f是+4价硫元素的盐,若g是NaHSO4,f是Na2SO3,则二者可发生反应生成Na2SO4、SO2和H2O,D正确。
[归纳总结] 硫及其化合物的转化规律(1)相同价态硫元素的转化是通过非氧化还原反应实现的如:(2)不同价态硫元素的转化是通过氧化还原反应实现的如:H2S S SO2 SO3
3. [2022·广东十五校联盟联考] 硫元素常见化合价及其物质类别的关系如图所示,下列说法错误的是 (　)A.X是H2SB.Y既有氧化性又有还原性C.将X与Y混合,不能生成硫D.工业上制Z的主要原料是黄铁矿或硫黄[解析] 由图示可知,X对应氢化物,硫元素的化合价为-2价,故X为H2S,A正确;Y为氧化物,硫元素的化合价为+4价,Y为SO2,硫元素的化合价在反应中既可以升高又可以降低,故SO2既有氧化性又有还原性,B正确;
3. [2022·广东十五校联盟联考] 硫元素常见化合价及其物质类别的关系如图所示,下列说法错误的是 (　)A.X是H2SB.Y既有氧化性又有还原性C.将X与Y混合,不能生成硫D.工业上制Z的主要原料是黄铁矿或硫黄H2S与SO2反应生成硫单质和水,C错误;Z是酸,硫元素化合价是+6价,Z为H2SO4,工业上制硫酸的主要原料是黄铁矿或硫黄,D正确。
4. [2023·上海杨浦复旦附中期末] 硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。完成下列填空:(1)不同价态的硫元素可以相互转化,请写出符合以下要求的方程式:①反应前后存在3种价态的硫元素,写出反应的化学方程式: 。 [解析]由硫及其化合物的“价—类”二维图可知,X是SO2,Y是SO3,Z是H2SO4,M是硫酸盐。反应前后存在3种价态的硫元素,符合要求的化学方程式为SO2+2H2S 3S+2H2O。
SO2+2H2S 3S+2H2O
②反应前后存在4种价态的硫元素,写出反应的化学方程式:　 。[解析]反应前后存在4种价态的硫元素,符合要求的化学方程式为H2S+H2SO4(浓) S↓+SO2↑+2H2O。 
H2S+H2SO4(浓) S↓+SO2↑+2H2O
(2)结合二维图,在一定条件下存在以下转化:Z M,H2S N,M是下列物质中的　 。A.Na2SO4　B.CuSO4　C.FeSO4　D.K2SO4H2S生成N的离子方程式为　 ;  相应的Q可以是　 (写出2类物质)。 [解析] Z是H2SO4,如果有反应:Z M,H2S N,M是硫酸盐,N是硫化盐,Na2SO4、FeSO4和K2SO4不与H2S反应,CuSO4与H2S反应生成CuS沉淀和H2SO4,其离子方程式为H2S+Cu2+ CuS↓+2H+;Q可以是Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2等。
H2S+Cu2+ CuS↓+2H+
Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2等
5.实验室里研究不同价态硫元素之间的转化。(1)写出A中发生反应的化学方程式:  　 。 [解析] 装置A中Cu与浓硫酸加热生成CuSO4、SO2和H2O,SO2气体通过导管进入B中品红溶液,由于SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色。(2)B中的现象是　　　　　　　　 　。 
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)C中的现象是　 , Na2S在反应中作　　　　剂。[解析] SO2通入Na2S溶液,发生氧化还原反应生成单质硫,产生淡黄色固体。 (4)D中氯水褪色,此反应中硫元素的化合价由　　　　转化为　　　　;甲认为可以补充一个实验进一步证明硫元素的价态转化,实验方案和现象为________________________________________________________________________________________。 [解析] SO2通入氯水中,发生氧化还原反应SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl,氯水褪色。
取少量D中褪色后的溶液于试管中,向其中加入BaCl2溶液(可以不加盐酸酸化),有白色沉淀生成
(5)E的作用是　 , 离子方程式为　 。 [解析]装置E中NaOH溶液用于吸收SO2尾气,防止污染环境。(6)上述实验体现的SO2的性质有_______________________________________________________(任填2项即可)。 
吸收SO2尾气,防止污染环境
漂白性、氧化性、还原性、 酸性氧化物通性
1. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化不能一步实现的是 (　　)　A.Na2S H2S SB.H2SO4(浓) SO2 SO3C.S SO3 H2SO4D.NaHSO3 Na2SO3 Na2SO4[解析] Na2S+H2SO4 Na2SO4+H2S↑、2H2S+O2 2H2O+2S,故Na2S H2S S能够实现,A不符合题意;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O、2SO2+O2 2SO3,故H2SO4(浓) SO2 SO3能够实现,B不符合题意;S+O2 SO2,不能生成SO3,SO3+H2O H2SO4,故S SO3不能一步实现,C符合题意;NaHSO3+NaOH Na2SO3+H2O、Na2SO3+H2O2 Na2SO4+H2O,故 NaHSO3 Na2SO3 Na2SO4能够实现,D不符合题意。
2. [2022·山东青岛莱西一中月考] “价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要方法,某同学绘制某常见元素的“价—类”二维图如图所示。下列推断合理的是 (　　)A.f与e的水溶液混合后溶液变浑浊B.图中按箭头所示的转化均可一步实现C.标准状况下,1 ml b和c的混合物体积为22.4 LD.可用盐酸酸化的氯化钡检验e是否变质
[解析] 根据“价—类”二维图,该元素应为硫元素,a为硫单质,b为SO2,c为SO3,d为Na2SO4或NaHSO4,e为Na2SO3或NaHSO3,f为Na2S或NaHS。若f为Na2S,e为Na2SO3,两种溶液混合后不发生反应,酸化后会发生归中反应,生成硫单质,故A错误;硫单质不能直接一步转化成SO3,故B错误;标准状况下,SO3不是气体,不能用22.4 L·ml-1进行计算,故C错误;e为Na2SO3或NaHSO3,变质后生成Na2SO4或NaHSO4,可先加足量盐酸,然后滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明e变质,故D正确。
3.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(部分反应产物已略去)。下列说法正确的是 (　　)A.反应①说明SO2具有漂白性,反应②说明SO2具有酸性B.若反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2C.反应③④⑤均属于氧化还原反应D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2