4..不同价态含硫物质的转化_新人教版高中化学必修一、二_新人教版高中化学必修下册_微课高一化学必修2（视频课）_必修二讲义（2019人教版）

第 41 课时： 不同价态含硫物质的转化 【学习目标】 掌握韩流化合物的相互转化方式。 熟悉基本缺项氧化还原离子方程式配平。 【重点难点】 1.重点：含硫化合物的相互转化； 2.难点：含硫化合物转化中的相关计算。 【高频考点】 含硫化合物转化中方程式应用。 【教学内容】 一、0 价与+4 价转化 1.S 单质 S+O ===(点燃)SO 2 2 S+2H SO ====3SO ↑+2H O 2 4 2 2 2.SO 2 SO +2H S===3S↓+2H O 2 2 2 S+2H SO (浓)===(加热) 3SO ↑ +2H O 2 4 2 2 二、+4 价与+6 价转化 1.SO 2 第 1 页与各种氧化剂反应，体现二氧化硫还原性。 2SO +O (催化剂、加热)2SO 2 2↔ 3 SO +2H O+X ===2HX+H SO 2 2 2 2 4 SO + Fe3+ + === SO 2- + Fe2+ + 2 4 SO + NO3- + H+ === SO 2- + NO↑ + 2 4 SO + MnO4- + === SO 2- + Mn2+ + 2 4 2.硫酸 C+2H SO (浓)===(加热)CO ↑ +2SO ↑ +2H O 2 4 2 2 2 S+2H SO (浓)===(加热) 3SO ↑ +2H O 2 4 2 2 Cu+2H SO (浓)===(加热)CuSO +SO ↑ +2H O 2 4 4 2 2 注意硫酸变稀之后反应就会停止。 浓硫酸在与氢前金属反应时， 当硫酸变稀后，就无法产生二氧化硫。 第 2 页【经典例题】 1.将 SO 通入下列溶液中，产生沉淀的是（ ） 2 A.BaCl 2 B.CaCl 2 C.Ba(NO ) 3 2 D.NaOH 2.将 SO 通入 BaCl 中没有明显现象，加入下 2 2 列物质后会产生沉淀，请写出沉淀种类。 ①Cl （ ） 2 ②KMnO （ ） 4 ③NH （ ） 3 ④H S（ ） 2 ⑤NaNO （ ） 3 【本课小结】 0 价硫有较强的还原性，可被氧化为+4 价。 +4 价硫既有氧化性又有还原性。 +6 价硫元素具有氧化性，可以被还原为+4 价。 第 3 页【课后作业】 1. 实验室常用如图装置进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。请回答 下列问题： （1）装置 B 就是右上图的集气瓶，则装置 A 的导管应连接集气瓶的 （填“a”或“b”）进口； （2）用装置 A 制备 的优点主要是 （任答 一条即可）； SO （3）装置 A 中的反应方程式为 ； （4）装置 C 中的现象是 ；反应结束后加热 D 中溶液，现象是 ； （5）装置 E 中出现的现象可以说明 具有 性； （6）装置 F 中的反应的离子方程式为SO 。 2. （1）工业上 （填“能”或“不能”）用铁质容器盛装冷的 浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下 探究活动： 【探究一】 （2）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入 浓硫酸中， 入⺁mL 第 4 页加热，充分反应后得到溶液 X 并收集到气体 Y。 ①甲同学认为 X 中除 外还可能含有 。若要确认其中的 ，应选用 。Fe Fe Fe a. 溶液 b.铁粉和 溶液 c.浓氨水 d.酸性 溶液KSCN KSCN KMnO ②乙同学取 （标准状况）气体Y 通入足量溴水中，发生反 应： mL ，用单线桥表示电子转 移情况SO： Br H O HBr H S，O 然 后加入足量 溶 液，经适当操作后得干燥固体 。由 此推知气体Y中B aCl 的 体积分数为 。 g SO 【探究二】 分析上述实验中 体积分数的结果，丙同学认为气体Y 中还可能 含量有 和 SO 气 体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持 仪器省略H）。 CO （3）装置 B 中试剂的作用是 。 （4）认为气体 Y 中还含有 的理由是 （用化学方程 式表示）。 CO （5）为确认 的存在，需在装置中添加 M 于 ，M 中盛装的 是 。 CO 第 5 页a.A 之前， 溶液 b.A B 间， 溶液 c.B C 间Na，O澄H清石灰水 d.C D 间，Na澄O清H石灰水 （ 6 ） 如 果 气 体 Y 中 含 有 ， 预 计 实 验 现 象 应 是 。 H 3. 根据要求完成甲、乙两组实验。（a、b 为弹簧夹，加热及固定装 置已略去） 回答下列问题： （1）制取 ：写出铜与浓硫酸反应的化学方程 式： SO 。 （2）用甲组装置验证酸性相对强弱：亚硫酸＞碳酸＞硅酸。 ①操作步骤：连接仪器、 、加药品后，打开 a 关闭 b， 然后滴入浓硫酸，加热。 ②甲组试管中的试剂分别是 A. 饱和溶液，B ， C 。 试剂 B 的作用是 NaHCO 。 ③能说明酸性：亚硫酸＞碳酸＞硅酸的实验现象 是 。 第 6 页（3）用乙组装置验证 的某些性质。打开 b，关闭 a； ④ 溶液中有浅黄色SO浑浊出现，反应的化学方程式 是 H S 。 溶液中无明显现象，将其分成两份于 ａ、ｂ两支试管中。 BaCl ⑤试管 a 中滴加 溶液，产生白色沉淀的化学式 是 NaOH。 ⑥试管 b 中滴加 溶液，也产生白色沉淀，产生白色沉淀的化 学式是 FeCl 。 ⑦上述④⑤⑥的反应分别验证 的性质依次是④ ； ⑤ ；⑥ 。S（O填 序号） A.酸性氧化物的通性 B.碱性氧化物的通性 C.还原性 D.氧化性 E.漂白性 （4）装置 G 中盛放的溶液是 。 【答案与解析】 1. （1）a （2）可以控制反应的发生与停止、可以防止倒吸 （3） 浓 （3 分） △ （4）溶液变红； 溶液恢复红色 Cu H SO CuSO SO H O （5）还原性 （6） SO OH SO H O 第 7 页【解析】 本题主要考查铜、硫酸、二氧化硫的性质和相关实验操作。 （1）二氧化硫的密度大于空气的密度，可用向上排空气法收集 ， 因此装置 A 的导管应连接集气瓶的 a 进口。 SO （2）装置 A 中铜丝是可以抽出的，用装置 A 制备 的优点主要是 可以控制反应的发生与停止、可以防止倒吸。 SO （3）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、 和水，反应方 程式为 浓 SO 。 △ （4） Cu 溶H于水SO生 成亚硫酸C，uS溶O液 显S酸O 性，装H置 OC 中紫色的石蕊试 液变红S；O 能使品红溶液褪色，但 的漂白是不稳定的，因此 反应结束后SO加热 D 中溶液，溶液的红色S恢O 复。 （5）高锰酸钾具有强氧化性， 通入至高锰酸钾溶液中溶液褪色， 说明高锰酸钾被 还原，可S以O 说明 具有还原性。 （6） 与氢氧S化O 钠反应生成亚硫酸钠SO和 水，因此装置 F 中反应的 离子方S程O 式为 。 SO OH SO H O 2. （1）能 （2）d； ； （2 分） （3）检验二氧化硫是否被除尽 % （4） （浓） （2 分） △ （5）c C H SO CO SO H O （6）氧化铜固体颜色变红，硫酸铜晶体颜色变蓝 第 8 页【解析】 （1）浓硫酸具有强的氧化性，常温下遇到铁发生钝化，形成致密氧 化膜阻止反应进行，工业上能用铁质容器盛装冷的浓硫酸。 （2）①d 项，二价铁离子具有强的还原性，能够使酸性的高锰酸钾 褪色，三价铁离子不具有还原性，不能使高锰酸钾褪色，所以可以用 来检验二价铁离子，故选 d 项； a 项，溶液中含有三价铁离子，遇到硫氰酸钾显红色，对二价铁离子 检验造成干扰，故不选 a 项； b 项，溶液中含有三价铁离子硫氰酸钾显红色，铁和铁离子反应生成 亚铁离子，不能检验出亚铁离子，故不选 b 项； c 项，亚铁离子和浓氨水反应生成白色沉淀，但不稳定，立即转化为 黄绿色最终转化为红褐色沉淀，铁离子和浓氨水反应生成红褐色沉淀， 所以无论是否含有亚铁离子，加入浓氨水都产生红褐色沉淀，故不选 c 项。 综上所述，本题正确答案为 d。 ② 具有还原性，通入足量溴水中，发生 SO ，用单线桥表示电子转移情况的SO化学方Br程 式为H： O HBr H SO 混合气体 ， ⺁L Lmol ⺁⺁入 mol SO BaSO mol g g 第 9 页； 则 ⺁⺁的 m体o积l 分数： 。 ⺁⺁ （3S）OA 除去二氧化硫，⺁二⺁氧入 化硫⺁⺁能%使品红溶%液褪色，所以 B 可以检 验 A 中是否完全除去二氧化硫。 （4）加热条件下， 和浓硫酸反应生成二氧化碳，所以认为气体 Y 中还含有 的理由C的反应方程式为： （浓） CO 。 C H SO △ （5）C实O 验室用SO澄清石灰H 水O检验二氧化碳，但二氧化硫也能使澄清石 灰水变浑浊，要检验二氧化碳应该排除二氧化硫的干扰，所以在确定 不存在二氧化硫条件下，将气体通入澄清石灰水检验是否含有二氧化 碳，该检验装置应该在B— C之间，故 选c项。 综上所述，本题正确答案为c。 （6）氢气具有还原性，能还原性，能还原黑色的氧化铜生成红色的 铜单质，同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝色，这是检验水的特征 反应，所以如果 D 中氧化铜变红，E 中无水硫酸铜变蓝，则证明含有 氢气。 3. （1） 浓 （2 分） △ （2）①检查装置的气密 性 Cu H SO CuSO H O SO ②酸性高锰酸钾溶液；硅酸钠溶液；吸收二氧化硫，并检验二氧化硫 已经除净 ③A 中溶液产生气泡，B 中紫红色溶液颜色变浅（或没有完全褪色）， 第 10 页C 中出现白色沉淀（2 分） （3）④ （2 分） ⑤ H S SO S H O ⑥ BaSO ⑦DB；aAS；O C （4） 溶液 【解析】NaOH 主要考查非金属性比较方法。 （1）铜和热的浓硫酸反应，反应中 元素的化合价由 0 升高到+2 价，作还原剂，产物为二氧化硫、硫酸铜Cu和水，反应的方程式为： 浓 。 Cu △ （2）① 装置 A 中反应制 备气体，在加 入药品之前需要检查装置的气 H SO CuSO H O SO 密性。 ②A 中碳酸氢钠的作用是和二氧化硫反应生成二氧化碳；B 中为酸性 高锰酸钾目的是除去二氧化硫，防止干扰二氧化碳和硅酸钠反应，若 紫红色溶液颜色变浅（或没有完全褪色）证明二氧化硫已经除净。C 中为硅酸钠，利用强酸制弱酸生成硅酸沉淀证明酸性：亚硫酸＞碳酸 ＞硅酸。 ③综合②所述，证明酸性：亚硫酸＞碳酸＞硅酸的现象为 A 中溶液产 生气泡，B 中紫红色溶液颜色变浅（或没有完全褪色），C 中出现白色 沉淀。 （3）④二氧化硫中硫元素的化合价是+4 价，有氧化性，二氧化硫气 第 11 页体与 溶液常温下反应，生成黄色固体硫（单质）和水， H S 。 H S S⑤O试 管aS中滴加H O 溶液，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫 酸和 反应生Na成OH亚硫酸钠，亚硫酸根离子和钡离子反应生成 N。aOH B⑥a试SO管 b 中滴加 溶液， 具有氧化性，能把二氧化硫氧 化成+6 价的硫酸根Fe离Cl子 ，硫酸根F离eC子l 和钡离子反应生成 白色 沉淀。 BaSO ⑦反应④中二氧化硫和硫化氢反应，二氧化硫被还原，所以体现的是 二氧化硫的氧化性，故选 D 项； 反应⑤中二氧化硫和碱反应，体现了二氧化硫酸性氧化物通性，故选 A 项； 反应⑥中二氧化硫被 氧化成硫酸根，体现了二氧化硫的还原 性，故选 C 项。 FeCl （4）G 的作用吸收尾气，防止污染空气，可盛放 溶液。 NaOH 第 12 页