資源簡介

(共35張PPT)
不同價態含硫物質的轉化
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
1.通過對酸雨形成過程中含硫物質的存在及轉化分析，鞏固從化合價角度認識物質轉化的思路，初步形成轉化意識
2.通過設計脫除SO2的反應路徑，將轉化思路分解、細化，明確轉化角度。通過對轉化思路的梳理，完善轉化思維模型。
3.通過分析實際工業生產中SO2的去除路徑，提升基于思維模型分析、解決實際問題的能力。
火山噴口附近或地殼的巖層里
化合態：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在
①硫化物形式 黃鐵礦：FeS2；黃銅礦：CuFeS2。
②硫酸鹽形式 芒硝：Na2SO4·10H2O 石膏：CaSO4·2H2O。
③存在于某些蛋白質中。
一、自然界中硫的存在和轉化
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
酸雨形成過程——低價態的硫被氧化為高價態硫的過程
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？
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
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
不同價態硫元素間轉化的思維模型
Na2S
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
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
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
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？
常見 氧化劑 O2 H2O2 KMnO4(H+)
Cl2 NaClO FeCl3 濃硫酸
常見 還原劑 金屬單質 H2 CO
Na2S KI FeCl2
轉化關系 （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
0→-2 S Fe/Cu FeS/Cu2S
0→+4 S O2 SO2
+6→+4 濃H2SO4 Cu SO2
預期轉化 選擇試劑 實驗操作和現象 實驗結論
亞硫酸鈉 稀硫酸 硫化鈉 向亞硫酸鈉溶液中加入稀硫酸，再加入硫化鈉溶液，生成 色沉淀 反應生成
黃
硫
+4 0
Na2SO3 S
轉化關系 （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
+4→0 Na2SO3 SO2水溶液 還原劑 S 黃色沉淀
+4→+6 氧化劑 H2SO4
-2→0 Na2S 氧化劑 S 黃色沉淀
預期轉化 選擇試劑 實驗操作和現象 實驗結論
SO2水溶液 氯水 氯化鋇溶液 向SO2水溶液中加入氯水，再加入氯化鋇溶液，觀察到 生成 色沉淀 反應生成
+4 +6
白
硫酸
SO2 H2SO4
1.同價態硫(＋4價)化合物之間的相互轉化關系如圖。
寫出圖中序號所示反應的化學方程式。
① ；
② ；
③ 。
Na2SO3＋H2SO4（濃）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
相同價態硫的轉化是通過酸、堿反應實現的
寫出②、③、④反應的化學方程式:
②___________________________;
③________________________________;
④__________________________。
H2SO3+2NaOH == Na2SO3+2H2O
Na2SO3+H2SO4 ==Na2SO4+H2O+SO2↑
SO2+Na2SO3+H2O ==2NaHSO3
2.當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態，即臺階式升降，可用下圖表示
寫出③④⑤的化學方程式(選考)
③____________________；
④_______________；
⑤_______________________。
SO2＋2H2S===3S＋2H2O
寫出①②⑤的化學方程式(選考)
①________________________________；
②_____________________________________；
⑤_______________________。
2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2S↓
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
不同價態硫的轉化是通過氧化還原反應實現的
當硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態,即臺階式升降
2SO2＋O2 2SO3
小結規律：鄰位轉化規律
2H2S + O2(少量) 2S+2H2O
點燃
2H2S + 3O2(過量) 2SO2+2H2O
點燃
小結規律：越位轉化規律
H2S+ H2SO4 S↓ +SO2 ↑ +2H2O
S + 2H2SO4 3SO2↑+ 2H2O
小結規律：歸中轉化規律
SO2
物質類別
化
合
價
單質
氧化物
鹽
含氧酸
－2
+4
SO3
氫化物
硫元素的價類圖
0
H2S
S
H2SO3
H2SO4
SO32－
SO42－
FeS
NaOH
Cl2、H2O2、O2
Cu、C、HI、H2S
Cl2、H2O2、O2
O2、濃硫酸
H2S
H2
KMnO4、HNO3、Fe3+
H2O
△
Cl2、O2、SO2、Fe3+、 HNO3 、 KMnO4
O2
NaOH
稀硫酸
+6
Fe
酸堿轉化
氧化還原轉化
H2O
△
1.硫在自然界的循環過程如圖所示，下列說法不正確的是（ ）
A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B.大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發
C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽
的形式存在
D.動植物遺體被微生物分解后，可產生SO 和SO2
B
2.已知X為一種常見酸的濃溶液, 能使蔗糖粉末變黑。A與X反應轉化關系如右圖,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，主要體現X的強氧化性
B.若A為鐵,足量A與X在室溫下可完全反應
C.若A為碳單質,則將C通入少量的澄清石灰水中,一定可以觀察到有白色沉淀產生
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
3.關于硫及含硫化合物的說法中，正確的是( )
A．硫的化學性質比較活潑，自然界中不能以游離態存在
B．自然界中的硫酸鋇以重晶石的形式存在，硫酸鈣常以石膏(2CaSO4·H2O )的形式存在
C．食品中添加適量 可以起到漂白、防腐等作用
D．在加熱條件下，銅和濃硫酸反應生成了藍色的硫酸銅溶液和能使品紅褪色的SO2氣體
D
4.含硫煤燃燒會產生大氣污染物，為防治該污染，某工廠設計了新的治污方法，同時可得到化工產品，該工藝流程如圖所示，下列敘述不正確的是
A. 該過程中可得到化工產品
B. 該工藝流程是除去煤燃燒時產生的
C. 該過程中化合價發生改變的元素為和
D. 圖中涉及的反應之一為
C
5.硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲；將甲溶于水得溶液乙；向溶液乙中滴加溴水時溴水褪色，乙變為丙；在丙中加入硫化鈉又生成氣體丁；把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物質甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素，它們依次是（ ）
A．SO3 、H2SO4 、 H2SO3 、H2S 、S
B． SO2 、 H2SO3 、 H2SO4 、 H2S 、S
C． SO2 、 H2SO3 、 H2SO4 、 H2S 、 SO3
D． SO2 、 H2SO3 、 H2S 、 H2SO4 、 Na2S2O3
B
6.下圖1為硫元素的價類二維圖：根據圖像信息判斷下列說法正確的是( )
A. 從硫元素化合價變化的角度分析，圖1中既有氧化性又有還原性的化合物有4種
B. 將X與Y混合，可生成淡黃色固體，該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為1:1
C. 上述八種物質中，符合如圖2示轉化關系(一定條件下)，則A為X，B為S，C為Y
D. 有同學預測足量Z的濃溶液與Cu反應后得到藍色溶液，但是實驗結果得到白色固體，現欲得到藍色溶液，可向所得混合物中加蒸餾水并不斷攪拌
C
7.化學中常用類比的方法可預測許多物質的性質。如根據推測：但類比是相對的，如根據，推測是錯誤的，應該是。下列各組類比中正確的是（ ）
A. 鈉與水反應生成和，推測：所有金屬與水反應都生成堿和
B. 由，推測：
C. 鋁和硫直接化合能得到，推測：鐵和硫直接化合也能得到
D. 由，推測：
D
8.亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑，用如下圖實驗可檢驗某食品中亞硫酸鹽含量（所加試劑均足量）。下列說法不正確的是（ ）
A．亞硫酸鹽作為食品添加劑，作用是防腐保鮮
B．反應①過程中通入N2的作用是將裝置中空氣和生成的氣體全部趕出
C．測定樣品質量及③中耗堿量，可測定樣品中亞硫酸鹽含量
D．若僅將②中的氧化劑“H2O2溶液”替換為碘水，對測定結果無影響
D
9.下圖是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程。下列說法正確的是（ ）
A．操作Ⅱ發生反應的離子方程式為：2Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2O
B．溶液b中陽離子只有Fe2+
C．溶液a轉化為溶液b的反應中，SO2被氧化
D．加入FeO可以使溶液c轉化為溶液a
C
10.硫元素的幾種化合物及其單質存在下列轉化關系(反應條件省略)。
下列判斷不正確的是( )
A．反應①中氧化劑與還原劑物質的量之比為1∶1
B．反應②表明SO2具有酸性氧化物的性質
C．反應③的原子利用率是100%
D．反應④中稀H2SO4作氧化劑
D
Na2SO3+S=Na2S2O3
Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O

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