資源簡介

(共20張PPT)
不同價態含硫物質的轉化
　 [復習提問]1.氧化還原反應:在反應過程中有元素化合價變化的化學反應。
　　2.常用的氧化劑：有酸性KMnO4溶液、氯水、硝酸、氧氣等；
常用的還原劑：有硫化氫、碘化鉀、金屬單質、氫氣、一氧化碳等。
　　3.標出硫黃（S）、SO2、H2SO4中硫元素的價態。　
0
+4
+6
　[引入新課]含硫元素的物質在自然界中依靠大自然的作用進行相互轉化，這節課我們自己設計實驗，探究在實驗室里O、+4、+6價這三種價態硫元素間的轉化。
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
+O2
+O2
+H2O
+H2O
S
酸雨形成過程中含硫物質的轉化示意圖
單質或
氧化物
酸
鹽
+O2
-2
0
＋4
＋6
化合價
物質類別
一、認識酸雨，發現轉化關系
酸雨形成過程——低價態的硫被氧化
為高價態硫的過程
S S S S
-2 0 +4 +6
理論支持：氧化還原反應規律
與氧化劑反應
與還原劑反應
【探究課題】
二、防治酸雨，設計轉化路徑
防治酸雨，就要將燃煤煙氣中的SO2氣體轉化為其他對環境無污染或污染較小的含硫物質。那么， 可將SO2轉化為哪些含硫物質？
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
+O2
+O2
+H2O
+H2O
S
單質或
氧化物
酸
鹽
+O2
-2
0
＋4
＋6
化合價
物質類別
SO32-
SO42-
H2S
S2-
物質轉化思路：價態分析→轉化目標→試劑選擇
+ 堿等
+氧化劑
+還原劑
去除SO2的轉化路徑
[探究準備]探究不同價態硫元素間的相互轉化，實際上是探究含有不同價態硫元素的物質間的相互轉化。
首先，選擇含有這三種價態硫元素的物質，如硫黃（S）SO2(或Na2SO3)、H2SO4。
　　其次，實現不同價態硫元素間的相互轉化，依據的主要是氧化還原反應規律，需要尋找合適的氧化劑，還原劑。
　　實驗室里備有的試劑：硫黃，Na2SO3，較濃的硫酸，氯水，酸性KMnO4溶液，BaCl2溶液、氫硫酸，銅片等。
0
+4
+6
+4
【探究課題】
S
S
S
↓
+4
0
↑
+6
1、氧化劑能選擇濃硫酸嗎？
學與問
2、已知還原性的強弱順序為：
S2-＞SO32-（SO2）＞I-＞Fe2+，
則可選用哪種還原劑？
三、實驗驗證，構建轉化模型
任務一：分組討論，設計實驗方案
利用以下試劑，設計實驗方案，驗證SO2去除過程中發生了上述含硫物質的轉化，并填寫表格
試劑：SO2、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液、Na2S溶液、稀鹽酸、BaCl2溶液、NaOH溶液
S S
0
+4
實驗１：硫在空氣中燃燒（SO2有毒，妥善處理有毒氣體)。
S S
+6
+4
實驗2：二氧化硫與氯水反應
氧化劑
氧化劑
探究設計與實施
點燃
S+O2 === SO2
0
+4
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
+4
+6
S S
0
+4
S S
+4
+6
還原劑
還原劑
小結：①
②SO2，Na2SO3也可以被O2氧化：
2SO2+O2 ===2SO3
催化劑
△
S S S
+4
0
+6
氧化劑
氧化劑
小結：
S S S
+4
+6
還原劑
還原劑
0
實驗4：銅與濃硫酸反應（需要加熱）
原理： Cu +2H2SO4(濃)==CuSO4+SO2↑+2H2O
△
+4
+6
實驗3：二氧化硫與氫硫酸反應
SO2 +2H2S==3S↓+2H2O
+4
-2
0
S實現的轉化 實驗方案 主要實驗現象
1 向1mLNa2S溶液中滴加1-2mL酸性KMnO4溶液，振蕩。
2 向1mLNa2SO3溶液中滴加2-3滴酸性KMnO4溶液，振蕩。
3 將濃硫酸與銅片共熱，并將生成的氣體依次通入品紅溶液和浸有濃氫氧化鈉溶液的海綿中。
酸性KMnO4溶液紫色退去
酸性KMnO4溶液紫色退去,出現淺黃色渾濁
有氣泡冒出，且品紅溶液退色
+4→+6 ⑤
+6→+4 ⑥
-2→0 ①
S S S S
-2 0 +4 +6
① ③ ⑤
② ④ ⑥
歸納整理得出結論
實驗序號 轉化目標 (價態變化) 轉化前的含硫物質 選擇試劑 轉化后的含硫物質 預期現象
1 +4 → +6 SO2
2 +4 → +6 SO2
3 +4 → 0 SO2
4 +4 → +4 SO2
5
6
H2O2
生成淡黃色固體
反應后滴入BaCl2，產生白色沉淀，加入鹽酸后沉淀溶解
反應后滴入稀鹽酸，再滴入BaCl2，產生白色沉淀。
酸性KMnO4
SO42-
高錳酸鉀溶液褪色
NaOH
S
SO42-
SO32-
Na2S
任務二：分組討論，匯報實驗結果
小結：如何實現不同價態含硫物質的轉化？
S
S
S
S
-2
0
+4
+6
最低價，只有還原性
中間價，既有氧化性又有還原性
最高價，只有氧化性
化合價下降，加還原劑
化合價上升，加氧化劑
溴水、HNO3、Fe3+ 、H2O2
MnO4(H+)、
Cu、C、
HI、H2S
H2S
Cl2、O2、 KMnO4(H+)
H2S
S
SO2
-2
0
+4
+6
H2SO4
O2
H2
不同價態硫元素間的相互轉化
歸納總結
歸納總結
1.不同價態硫元素之間的相互轉化關系：
2.含有不同價態硫元素的物質間的轉化與氧化還原反應有關，只要選擇合適的氧化劑、還原劑就可以實現其他含有不同價態硫元素物質間的相互轉化。
強氧化劑
強還原劑
3.SO2和濃H2SO4的化學性質　
SO2的化學性質
氧化性：SO2 +2H2S==3S↓+2H2O
還原性：
酸性氧化物:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O
2SO2+O2 ===2SO3
催化劑
△
濃H2SO4的化學性：強氧化性
①與金屬單質反應：Cu+2H2SO4（濃） CuSO4+SO2 ↑+2H2O
②與非金屬單質反應：C+2H2SO4（濃） CO2↑+2SO2 ↑+2H2O
③冷的濃H2SO4將Fe、Al鈍化
△
△
[工業制H2SO4的流程]
第一步：制取SO2：
第二步：SO2的催化氧化：
第三步：SO3的吸收：SO3+H2O=H2SO4
2SO2+O2 ===2SO3
催化劑
△
點燃
S+O2 === SO2
思考與交流
請設計出SO2轉化為CaSO4的轉化路徑，并評價路徑的優劣。
5．已知X為一種常見酸的濃溶液，能使蔗糖變黑。A與X反應的轉化關系如圖所示，其中反應條件及部分產物均已略去，則下列有關說法正確的是
A． X使蔗糖變黑的現象主要體現了X的強氧化性
B． 若A為鐵，則足量A與X在室溫下即可完全反應
C． 若A為碳單質，則將C通入少量的澄清石灰水中，一定有白色沉淀產生
D． 工業上，B轉化為D的反應條件為高溫、常壓、使用催化劑
D
謝謝聆聽！

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