人教版化学20版必修二《5.1.3 硫及其化合物化工生产中的重要非金属元素》PPT课件下载

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第五章　化工生产中的重要非金属元素　第一节　硫及其化合物第3课时不同价态含硫物质的转化自然界中硫的存在和转化1.自然界中不同价态硫元素间的转化【情境·思考】在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。绿矾油是一种无色黏稠液体,可用于除掉兵器上的铁锈。实验室模拟此过程:可以用FeSO4·7H2O加强热,用加冰水混合物的U形管冷凝即可,用NaOH吸收SO2,理论可得29.5%的H2SO4。(1)上述过程硫的化合价如何变化?你能预测生成的含铁化合物是什么吗?(2)试写出反应的化学方程式。提示:(1)反应中有硫酸和SO2生成,故硫的化合价降低;由氧化还原反应的规律可知铁的化合价一定升高,故产物为Fe2O3。(2)反应化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,SO3+H2O====H2SO4。高温====2.硫元素不同化合价之间的相互转化(1)硫的化合价与性质的关系(2)设计实验实现不同价态含硫物质的转化序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质①-2→0H2S________S___②0→-2S__H2S________________O2(不足)SO2H2Fe或CuFeS或Cu2S序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质③-2→+4H2S________SO2④0→+4S__SO2⑤+4→0SO2___S⑥+4→+6SO2__SO3___H2SO4⑦+6→+4H2SO4___SO2O2(足量)O2H2SO2Cl2Cu书写有关化学方程式:①______________________________________②____________________________________________ ③_____________________2H2S+O22S+2H2O,SO2+2H2S====3S+2H2OH2+SH2S,Fe+SFeS或2Cu+SCu2S2H2S+3O22SO2+2H2O点燃====△====△====△====点燃====④____________⑤___________________⑥___________________ ___________________________ ⑦Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑S+O2SO2SO2+2H2S====3S+2H2O2SO2+O22SO3Cl2+SO2+2H2O====H2SO4+2HCl点燃====△催化剂△====【巧判断】(1)硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO3。(　　)提示:×。硫与O2反应的产物是SO2而不是SO3。(2)将SO2通入氢硫酸中,若出现黄色浑浊,则证明SO2具有氧化性。(　　)提示:√。将SO2通入氢硫酸中,发生反应SO2+2H2S====3S↓+2H2O,SO2表现氧化性。(3)在反应H2S+H2SO4(浓)====S↓+SO2↑+2H2O中,氧化产物为SO2,还原产物为S。(　　)提示:×。根据氧化还原反应规律分析反应,氧化产物为S,还原产物为SO2。【情境·思考】大型节日时,人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大的空气污染,近几年,越来越多的城市全年全区域禁止燃放烟花爆竹。(1)燃放爆竹时的主要反应是S+2KNO3+3C====K2S+3CO2↑+N2↑,S发生了什么变化?表现什么性质?提示:反应中S的化合价降低,发生还原反应,表现氧化性。(2)燃放爆竹时会闻到强烈的刺激性气味,你知道其中的原因吗?提示:燃放爆竹时S与空气中的氧气反应生成有刺激性气味的SO2气体。知识点　不同价态含硫物质的转化【重点释疑】1.常见含硫的物质的转化2.不同价态硫的化合物的转化(1)价态与性质①-2价硫处于最低价态,只有还原性,可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S;②0价、+4价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性;③+6价硫处于最高价态,只有氧化性。注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性,如Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。△====(2)价态变化规律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,如:(3)含硫物质的连续氧化【思考·讨论】把SO2气体通入BaCl2溶液中,产生了白色沉淀,该沉淀的成分是什么?请解释原因。提示:白色沉淀为BaSO4。SO2气体通入BaCl2溶液中,不会直接与BaCl2反应,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3被氧气氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。【案例示范】【典例】酸雨被人们称为“天堂的眼泪”或“空中死神”,具有很大破坏力。目前,我国的酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海的福建、广东等地,占我国国土面积的30%。现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下:测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55分析数据,回答下列问题:(1)①雨水样品的pH变化的原因是什么?(科学探究)②如何用实验验证①中变化原因?(证据推理)③如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将如何变化?原因是什么?(科学探究)(2)减少酸雨产生的途径有哪些?(社会责任)【解析】(1)①酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致:SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2====2H2SO4。②可以通过检验不同时间的雨水中的浓度大小确定2H2SO3+O2====2H2SO4的发生。分别取2mL0h和3h的雨水于试管中,加入等量盐酸酸化,再加入等量足量的BaCl2溶液,盛有3h的雨水的试管中溶液更浑浊,说明浓度大。24SO24SO24SO24SO③雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应:H2SO3+HClO====H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2====H2SO4+2HCl)。因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。(2)减少酸雨的产生需减少SO2的排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化),燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有力措施。答案:(1)①雨水中存在反应SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2====2H2SO4,酸性增强,pH变小②分别取2mL0h和3h的雨水于试管中,加入等量盐酸酸化,再加入等量足量的BaCl2溶液,盛有3h的雨水的试管中溶液更浑浊,说明浓度大,说明2H2SO3+O2====2H2SO4的发生24SO24SO③变小;自来水使用Cl2消毒,含有Cl2和HClO,与雨水混合发生反应H2SO3+HClO====H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2====H2SO4+2HCl)酸性增强,pH变小(2)①少用煤作燃料;②燃料脱硫;③开发新能源【迁移·应用】1.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是(　　)A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂【解析】选D。X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑,则X是硫酸,D和水反应生成硫酸,则D是三氧化硫,B和氧气反应生成三氧化硫,则B是二氧化硫。浓硫酸使蔗糖变黑的现象主要体现了它的脱水性,A错误;若A是铁,常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能完全溶解,B错误;若A是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少量氢氧化钙反应生成可溶性的碳酸氢钙,C错误;工业上,二氧化硫转化为三氧化硫的反应条件为高温、常压、使用催化剂,D正确。2.亚硫酸钠中+4价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。世纪金榜导学号(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。(2)要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。(3)如何通过实验证明亚硫酸钠已被氧化?实验操作步骤实验现象①②【解析】根据氧化还原反应的特点,要证明Na2SO3有氧化性,则应加入还原性试剂,反之,要加入氧化性试剂。Na2SO3与Na2S在酸性条件下反应生成单质S,碱性条件下不反应。通过验证亚硫酸钠溶液中是否含有,即可确定其是否被氧化。24SO24SO答案:(1)氯水　氯水褪色　H2SO3+Cl2+H2O====+2Cl-+4H+(2)硫化钠溶液、稀硫酸　有淡黄色沉淀生成　6H+++2S2-====3S↓+3H2O(3)取少量亚硫酸钠溶液于试管中,加足量盐酸酸化,未见白色沉淀产生　再加少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则亚硫酸钠已被氧化24SO23SO24SO23SO【课堂回眸】