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高中化學
微課堂
CHEMISTRY
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
5.1.3 不同價態含硫物質的轉化
自然界中硫及其化合物
石膏(CaSO4·2H2O)
黃鐵礦(FeS2)
H2S
SO2
SO3
H2SO3
S
芒硝(Na2SO4·10H2O)
黃銅礦(CuFeS2)
H2SO4
探究：不同價態含硫物質的轉化
（1）請盡可能多地列舉每種價態的硫元素所對應的物質。
-2
S
0
S
+4
S
+6
S
FeS
H2S
Na2S
HgS
S
SO2
H2SO3
Na2SO3
SO3
H2SO4
Na2SO4
CuSO4
BaSO4
（2）設計實驗實現其轉化。
實驗序號 轉化目標 （價態變化） 轉化前的含硫物質 選擇試劑 （氧化劑或還原劑） 轉化后的含硫物質 預期現象
1 -2 → 0 H2S
2 0 → -2 S
3 0→ +4 S
4 +4 → 0 H2SO3
5 +4 → +6 H2SO3
6 +6 → +4 H2SO4
氧化劑：
Cl2、H2O2、
KMnO4、
濃H2SO4、SO2
還原劑：
Fe、H2、
H2S、SO2
活動1：不同價態含硫物質的轉化
活動1：不同價態含硫物質的轉化
（2）設計實驗實現其轉化。
實驗序號 轉化目標 （價態變化） 轉化前的含硫物質 選擇試劑 （氧化劑或還原劑） 轉化后的含硫物質 預期現象
1 -2 → 0 H2S
2 0 → -2 S
氧化劑：H2O2/SO2
S
生成淡黃色固體
還原劑：Fe
FeS
劇烈反應，生成黑色固體
實驗1：向氫硫酸中滴加過氧化氫溶液，觀察現象。
實驗2：將還原鐵粉和少量硫粉混合，至于陶土網上，用酒精燈加熱，待反應開始時停止加熱，觀察現象。
（2）設計實驗實現其轉化。
實驗序號 轉化目標 （價態變化） 轉化前的含硫物質 選擇試劑 （氧化劑或還原劑） 轉化后的含硫物質 預期現象
3 0 → +4 S
4 +4 → 0 H2SO3
氧化劑：O2
SO2
硫燃燒，發出淡藍色火焰，產生有刺激性氣味的氣體
還原劑：H2S
S
生成淡黃色固體
實驗3：在燃燒匙中點燃少量硫粉，觀察現象。
實驗4：向亞硫酸中滴加氫硫酸，觀察現象。
活動1：不同價態含硫物質的轉化
（2）設計實驗實現其轉化。
實驗序號 轉化目標 （價態變化） 轉化前的含硫物質 選擇試劑 （氧化劑或還原劑） 轉化后的含硫物質 預期現象
5 +4 → +6 H2SO3
6 +6 → +4 H2SO4
氧化劑：H2O2
H2SO4
溶液pH減小
還原劑：Cu
SO2
產生有刺激性氣味的氣體，反應物溶液變藍
實驗5：向亞硫酸中滴加適量過氧化氫溶液，用pH試紙檢驗反應前后溶液的酸堿度，溶液的pH變小；向反應后的溶液中滴加稀鹽酸無明顯現象，再滴加氯化鋇溶液，產生白色沉淀。
實驗6：參閱實驗5-3，銅和濃硫酸的反應，并將生成的氣體溶于水，制取亞硫酸備用。
活動1：不同價態含硫物質的轉化
活動2：繪制硫的價類二維圖
SO2
物質類別
化
合
價
單質
氧化物
鹽
含氧酸
-2
+4
SO3
氫化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS
+6
活動2：繪制硫的價類二維圖
SO2
物質類別
化
合
價
單質
氧化物
鹽
含氧酸
-2
+4
SO3
氫化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS
Cl2、H2O2、O2
Cu、C
O2
H2S
H2
H2O
△
SO2、Cl2、O2、
Fe3+、 HNO3 、 KMnO4
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
酸堿轉化
氧化還原轉化
H2O
HCl
NaOH
O2
O2
5.1.3 不同價態含硫物質的轉化
SO2
物質類別
化
合
價
單質
氧化物
鹽
含氧酸
-2
+4
SO3
氫化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS
Cl2、H2O2
Cu、C
O2
H2S
H2
H2O
△
SO2
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
酸堿轉化
氧化還原轉化
H2O
HCl
NaOH
O2
O2
氧化劑
還原劑
活動3：再探硫酸工藝
SO2
物質類別
化
合
價
單質
氧化物
鹽
含氧酸
-2
+4
SO3
氫化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS2
Cl2、H2O2
O2
H2O
O2
+6
O2
H2O
O2
①
②
③
Q：從反應可行性角度分析，還可以選擇哪條路徑生產硫酸？
活動3：再探硫酸工藝
Q：為什么工業上選擇①路徑生產硫酸？
① SO2→SO3→ H2SO4
② SO2→H2SO4
③ SO2→H2SO3→ H2SO4
活動3：再探硫酸工藝
活動3：再探硫酸工藝
Q：為什么工業上選擇①路徑生產硫酸？
① SO2→SO3→ H2SO4
② SO2→H2SO4
③ SO2→H2SO3→ H2SO4
成本
可操作性
條件
5.1.3 不同價態含硫物質的轉化
SO2
物質類別
化
合
價
單質
氧化物
鹽
含氧酸
-2
+4
SO3
氫化物
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
FeS
Cl2、H2O2
Cu、C
O2
H2S
H2
H2O
△
SO2
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
酸堿轉化
氧化還原轉化
H2O
HCl
NaOH
O2
O2
氧化劑
還原劑
課堂練習
1、在通常情況下，A為固態單質。根據如圖轉化關系，回答下列問題：
(1)寫出A～E的化學式：
A__；B____；C_____；D______；E______。
(2)寫出下列反應的化學方程式：
①E→C：_______________________________________；
②C轉化為D：____________________；
③B轉化為C：___________________________。
S
H2S
SO2
SO3
H2SO4
Cu＋2H2SO4(濃) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O
2SO2+O2 2SO3
2H2S＋3O2 === 2SO2＋2H2O
感謝聆聽！
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