硫及其化合物.pptx

第五章化工生产中主要非金属元素第一节硫及其化合物第3课时 不一样价态含硫物质转化第第1 1页页第第2 2页页自然界中硫存在和转化自然界中硫存在和转化 1.1.自然界中不一样价态硫元素间转化自然界中不一样价态硫元素间转化第第3 3页页【情境情境思索思索】在古代中国在古代中国,稀硫酸被称为稀硫酸被称为“绿矾油绿矾油”。黄帝九鼎神黄帝九鼎神丹经诀丹经诀卷九中就记载着卷九中就记载着“炼石胆取精华法炼石胆取精华法”,即干馏即干馏石胆石胆(胆矾胆矾)而取得硫酸。绿矾油是一个无色黏稠液体而取得硫酸。绿矾油是一个无色黏稠液体,可用于除掉兵器上铁锈。试验室模拟此过程可用于除掉兵器上铁锈。试验室模拟此过程:能够用能够用FeSOFeSO4 47H7H2 2O O加强热加强热,用加冰水混合物用加冰水混合物U U形管冷凝即可形管冷凝即可,用用NaOHNaOH吸收吸收SOSO2 2,理论可得理论可得29.5%29.5%H H2 2SOSO4 4。第第4 4页页第第5 5页页(1)(1)上述过程硫化合价怎样改变上述过程硫化合价怎样改变?你能预测生成含铁化你能预测生成含铁化合物是什么吗合物是什么吗?(2)(2)试写出反应化学方程式。试写出反应化学方程式。第第6 6页页提醒提醒:(1)(1)反应中有硫酸和反应中有硫酸和SOSO2 2生成生成,故硫化合价降低故硫化合价降低;由氧化还原反应规律可知铁化合价一定升高由氧化还原反应规律可知铁化合价一定升高,故产故产物为物为FeFe2 2O O3 3。(2)(2)反应化学方程式为反应化学方程式为2FeSO2FeSO4 47H7H2 2O FeO Fe2 2O O3 3+SO+SO2 2+SOSO3 3+14H+14H2 2O,SOO,SO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4。高温高温=第第7 7页页2.2.硫元素不一样化合价之间相互转化硫元素不一样化合价之间相互转化(1)(1)硫化合价与性质关系硫化合价与性质关系第第8 8页页(2)(2)设计试验实现不一样价态含硫物质转化设计试验实现不一样价态含硫物质转化序号序号转化转化目标目标转化前含硫物质选择试剂选择试剂转化后含硫物质-20-20H H2 2S S_S S_0-20-2S S_H H2 2S S_O O2 2(不足不足)SOSO2 2H H2 2FeFe或或CuCuFeSFeS或或CuCu2 2S S第第9 9页页序号序号转化转化目标目标转化前含硫物质选择试剂选择试剂转化后含硫物质-2+4-2+4H H2 2S S_SOSO2 20+40+4S S_SOSO2 2+40+40SOSO2 2_S S+4+6+4+6SOSO2 2_SOSO3 3_H H2 2SOSO4 4+6+4+6+4H H2 2SOSO4 4_SOSO2 2O O2 2(足量足量)O O2 2H H2 2S SO O2 2ClCl2 2CuCu第第1010页页书写相关化学方程式书写相关化学方程式:_2H2H2 2S+OS+O2 2 2S+2H 2S+2H2 2O,SOO,SO2 2+2H+2H2 2S=3S+2HS=3S+2H2 2O OH H2 2+S H+S H2 2S,Fe+S FeSS,Fe+S FeS或或2Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S2H2H2 2S+3OS+3O2 2 2SO 2SO2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃=点燃点燃=第第1111页页_Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CuSO)CuSO4 4+2H+2H2 2O+SOO+SO2 2S+OS+O2 2 SO SO2 2SOSO2 2+2H+2H2 2S=3S+2HS=3S+2H2 2O O2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3ClCl2 2+SO+SO2 2+2H+2H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl点燃点燃=催化剂催化剂=第第1212页页【巧判断巧判断】(1)(1)硫在过量、纯净硫在过量、纯净O O2 2中燃烧产物是中燃烧产物是SOSO3 3。()提醒提醒:。硫与。硫与O O2 2反应产物是反应产物是SOSO2 2而不是而不是SOSO3 3。第第1313页页(2)(2)将将SOSO2 2通入氢硫酸中通入氢硫酸中,若出现黄色浑浊若出现黄色浑浊,则证实则证实SOSO2 2含含有氧化性。有氧化性。()提醒提醒:。将。将SOSO2 2通入氢硫酸中通入氢硫酸中,发生反应发生反应SOSO2 2+2H+2H2 2S=S=3S+2H3S+2H2 2O,SOO,SO2 2表现氧化性。表现氧化性。第第1414页页(3)(3)在反应在反应H H2 2S+HS+H2 2SOSO4 4(浓浓)=S+SO)=S+SO2 2+2H+2H2 2O O中中,氧化氧化产物为产物为SOSO2 2,还原产物为还原产物为S S。()提醒提醒:。依据氧化还原反应规律分析反应。依据氧化还原反应规律分析反应 ,氧化产物为氧化产物为S,S,还原产物为还原产物为SOSO2 2。第第1515页页【情境情境思索思索】大型节日时大型节日时,人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来人们经常会燃放烟花爆竹等。但这会带来很大空气污染很大空气污染,近几年近几年,越来越多城市整年全区域禁止越来越多城市整年全区域禁止燃放烟花爆竹。燃放烟花爆竹。第第1616页页(1)(1)燃放爆竹时主要反应是燃放爆竹时主要反应是S+2KNOS+2KNO3 3+3C=K+3C=K2 2S S+3CO+3CO2 2+N+N2 2,S,S发生了什么改变发生了什么改变?表现什么性质表现什么性质?提醒提醒:反应中反应中S S化合价降低化合价降低,发生还原反应发生还原反应,表现氧化性。表现氧化性。第第1717页页(2)(2)燃放爆竹时会闻到强烈刺激性气味燃放爆竹时会闻到强烈刺激性气味,你知道其中原你知道其中原因吗因吗?提醒提醒:燃放爆竹时燃放爆竹时S S与空气中氧气反应生成有刺激性气与空气中氧气反应生成有刺激性气味味SOSO2 2气体。气体。第第1818页页知识点不一样价态含硫物质转化知识点不一样价态含硫物质转化【重点释疑重点释疑】1.1.常见含硫物质转化常见含硫物质转化第第1919页页2.2.不一样价态硫化合物转化不一样价态硫化合物转化(1)(1)价态与性质价态与性质-2-2价硫处于最低价态价硫处于最低价态,只有还原性只有还原性,可被可被O O2 2、ClCl2 2等氧等氧化剂氧化为化剂氧化为S;S;00价、价、+4+4价硫处于中间价态价硫处于中间价态,现有氧化性又有还原性现有氧化性又有还原性;+6+6价硫处于最高价态价硫处于最高价态,只有氧化性。只有氧化性。第第2020页页注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既表达强氧化性又表达酸性表达强氧化性又表达酸性,如如Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4(浓浓)CuSOCuSO4 4+2H+2H2 2O+SOO+SO2 2 。=第第2121页页(2)(2)价态改变规律价态改变规律当硫元素化合价升高或降低时当硫元素化合价升高或降低时,普通升高或降低到其相普通升高或降低到其相邻价态邻价态,即台阶式升降即台阶式升降,如如:第第2222页页(3)(3)含硫物质连续氧化含硫物质连续氧化 第第2323页页【思索思索讨论讨论】把把SOSO2 2气体通入气体通入BaClBaCl2 2溶液中溶液中,产生了白色沉淀产生了白色沉淀,该沉淀成该沉淀成份是什么份是什么?请解释原因。请解释原因。提醒提醒:白色沉淀为白色沉淀为BaSOBaSO4 4。SOSO2 2气体通入气体通入BaClBaCl2 2溶液中溶液中,不不会直接与会直接与BaClBaCl2 2反应反应,SO,SO2 2与水反应生成与水反应生成H H2 2SOSO3 3,H,H2 2SOSO3 3被氧被氧气氧化为气氧化为H H2 2SOSO4 4,H,H2 2SOSO4 4与与BaClBaCl2 2反应生成反应生成BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。第第2424页页【案例示范案例示范】【典例典例】酸雨被人们称为酸雨被人们称为“天堂眼泪天堂眼泪”或或“空中死神空中死神”,含有很大破坏力。当前含有很大破坏力。当前,我国酸雨主要分布地域是我国酸雨主要分布地域是长江以南四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海福建、长江以南四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海福建、广东等地广东等地,占我国国土面积占我国国土面积30%30%。第第2525页页现有雨水样品现有雨水样品1 1份份,每隔一段时间测定该雨水样品每隔一段时间测定该雨水样品pH,pH,所所得数据以下得数据以下:测试时间测试时间/h/h0 01 12 23 34 4雨水pH4.734.734.634.634.564.564.554.554.554.55第第2626页页分析数据分析数据,回答以下问题回答以下问题:(1)(1)雨水样品雨水样品pHpH改变原因是什么改变原因是什么?(?(科学探究科学探究)怎样用试验验证怎样用试验验证中改变原因中改变原因?(?(证据推理证据推理)假如将刚取样上述雨水和自来水相混合假如将刚取样上述雨水和自来水相混合,pH,pH将怎样改将怎样改变变?原因是什么原因是什么?(?(科学探究科学探究)(2)(2)降低酸雨产生路径有哪些降低酸雨产生路径有哪些?(?(社会责任社会责任)第第2727页页【解析解析】(1)(1)酸雨放置时酸雨放置时pHpH变小变小,其原因是雨水中其原因是雨水中H H2 2SOSO3 3被空气中氧气氧化所致被空气中氧气氧化所致:SO:SO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3,2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4。第第2828页页能够经过检验不一样时间雨水中能够经过检验不一样时间雨水中 浓度大小确浓度大小确定定2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4发生。分别取发生。分别取2 mL 0 h2 mL 0 h和和3 h3 h雨水于试管中雨水于试管中,加入等量盐酸酸化加入等量盐酸酸化,再加入等量足量再加入等量足量BaClBaCl2 2溶液溶液,盛有盛有3 h3 h雨水试管中溶液更浑浊雨水试管中溶液更浑浊,说说明明 浓度大。浓度大。第第2929页页雨水和自来水混合雨水和自来水混合,应考虑应考虑H H2 2SOSO3 3与与ClCl2 2(或或HClO)HClO)反应反应:H:H2 2SOSO3 3+HClO=H+HClO=H2 2SOSO4 4+HCl(+HCl(或或SOSO2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2=H H2 2SOSO4 4+2HCl)+2HCl)。所以雨水与自来水混合后溶液。所以雨水与自来水混合后溶液pHpH将变小。将变小。(2)(2)降低酸雨产生需降低降低酸雨产生需降低SOSO2 2排放排放,将煤转化为清洁能源将煤转化为清洁能源(如煤气化和液化如煤气化和液化),),燃料脱硫、固硫燃料脱硫、固硫,开发不含硫新能开发不含硫新能源源(如氢能、核能等如氢能、核能等),),都是有力办法。都是有力办法。第第3030页页答案答案:(1)(1)雨水中存在反应雨水中存在反应SOSO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 3,2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2=2H=2H2 2SOSO4 4,酸性增强酸性增强,pH,pH变小变小分别取分别取2 mL 0 h2 mL 0 h和和3 h3 h雨水于试管中雨水于试管中,加入等量盐加入等量盐酸酸化酸酸化,再加入等量足量再加入等量足量BaClBaCl2 2溶液溶液,盛有盛有3 h3 h雨水雨水试管中溶液更浑浊试管中溶液更浑浊,说明说明 浓度大浓度大,说明说明2H2H2 2SOSO3 3+O+O2 2 =2H=2H2 2SOSO4 4发生发生第第3131页页变小变小;自来水使用自来水使用ClCl2 2消毒消毒,含有含有ClCl2 2和和HClO,HClO,与雨水混与雨水混合发生反应合发生反应H H2 2SOSO3 3+HClO=H+HClO=H2 2SOSO4 4+HCl(+HCl(或或SOSO2 2+2H+2H2 2O+ClO+Cl2 2 =H=H2 2SOSO4 4+2HCl)+2HCl)酸性增强酸性增强,pH,pH变小变小(2)(2)少用煤作燃料少用煤作燃料;燃料脱硫燃料脱硫;开发新能源开发新能源第第3232页页【迁移迁移应用应用】1.1.已知已知X X为一个常见酸浓溶液为一个常见酸浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。能使蔗糖粉末变黑。A A与与X X反应转化关系如图所表示反应转化关系如图所表示,其中反应条件及部分产物其中反应条件及部分产物均已略去均已略去,则以下相关说法正确是则以下相关说法正确是()第第3333页页A.XA.X使蔗糖变黑现象主要表达了使蔗糖变黑现象主要表达了X X强氧化性强氧化性B.B.若若A A为铁为铁,则足量则足量A A与与X X在室温下即可完全反应在室温下即可完全反应C.C.若若A A为碳单质为碳单质,则将则将C C通入少许澄清石灰水中通入少许澄清石灰水中,一定能一定能够观察到有白色沉淀产生够观察到有白色沉淀产生D.D.工业上工业上,B,B转化为转化为D D反应条件为高温、常压、使用催化反应条件为高温、常压、使用催化剂剂第第3434页页【解析解析】选选D D。X X为一个常见酸浓溶液为一个常见酸浓溶液,能使蔗糖粉末能使蔗糖粉末变黑变黑,则则X X是硫酸是硫酸,D,D和水反应生成硫酸和水反应生成硫酸,则则D D是三氧化是三氧化硫硫,B,B和氧气反应生成三氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,则则B B是二氧化硫。浓硫是二氧化硫。浓硫酸使蔗糖变黑现象主要表达了它脱水性酸使蔗糖变黑现象主要表达了它脱水性,A,A错误错误;若若A A是铁是铁,常温下常温下,铁与浓硫酸发生钝化现象铁与浓硫酸发生钝化现象,所以铁不能所以铁不能完全溶解完全溶解,B,B错误错误;若若A A是碳是碳,浓硫酸和碳反应生成二氧化浓硫酸和碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水碳、二氧化硫和水,二氧化碳和少许氢氧化钙反应生成二氧化碳和少许氢氧化钙反应生成第第3535页页可溶性碳酸氢钙可溶性碳酸氢钙,C,C错误错误;工业上工业上,二氧化硫转化为三氧二氧化硫转化为三氧化硫反应条件为高温、常压、使用催化剂化硫反应条件为高温、常压、使用催化剂,D,D正确。正确。第第3636页页2.2.亚硫酸钠中亚硫酸钠中+4+4价硫现有氧化性又有还原性。现有试价硫现有氧化性又有还原性。现有试剂剂:氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。化钠溶液。世纪金榜导学号世纪金榜导学号(1)(1)要证实亚硫酸溶液含有还原性要证实亚硫酸溶液含有还原性,应选取什么试剂应选取什么试剂?会会观察到什么现象观察到什么现象?写出反应离子方程式。写出反应离子方程式。第第3737页页(2)(2)要证实亚硫酸钠溶液含有氧化性要证实亚硫酸钠溶液含有氧化性,应选取什么试剂应选取什么试剂?会观察到什么现象会观察到什么现象?写出反应离子方程式。写出反应离子方程式。(3)(3)怎样经过试验证实亚硫酸钠已被氧化怎样经过试验证实亚硫酸钠已被氧化?试验操作步骤试验现象第第3838页页【解析解析】依据氧化还原反应特点依据氧化还原反应特点,要证实要证实NaNa2 2SOSO3 3有氧有氧化性化性,则应加入还原性试剂则应加入还原性试剂,反之反之,要加入氧化性试剂。要加入氧化性试剂。NaNa2 2SOSO3 3与与NaNa2 2S S在酸性条件下反应生成单质在酸性条件下反应生成单质S,S,碱性条件下碱性条件下不反应。经过验证亚硫酸钠溶液中是否含有不反应。经过验证亚硫酸钠溶液中是否含有 ,即可即可确定其是否被氧化。确定其是否被氧化。第第3939页页答案答案:(1)(1)氯水氯水褪色氯水氯水褪色H H2 2SOSO3 3+Cl+Cl2 2+H+H2 2O=+O=+2Cl2Cl-+4H+4H+(2)(2)硫化钠溶液、稀硫酸有淡黄色沉淀生成硫化钠溶液、稀硫酸有淡黄色沉淀生成6H6H+2S +2S2-2-=3S+3H=3S+3H2 2O O(3)(3)取少许亚硫酸钠溶液于试管中取少许亚硫酸钠溶液于试管中,加足量盐酸酸化加足量盐酸酸化,未未见白色沉淀产生再加少许见白色沉淀产生再加少许BaClBaCl2 2溶液溶液,假如出现白色假如出现白色沉淀沉淀,则亚硫酸钠已被氧则亚硫酸钠已被氧化化 第第4040页页【课堂回首课堂回首】第第4141页页