硫元素不同价态化合物的转化
硫元素具有多种不同价态，包括硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)等。这些化合物在生产和生活中广泛应用，因此对它们之间的转化及其反应机理有着重要的研究价值。本文将介绍硫元素不同价态化合物的转化过程及相关的反应机理和应用。
1、硫化氢反应
硫化氢(H2S)是一种无色有毒的气体，主要应用于化学工业、冶金工业和医药工业等领域。硫化氢可以通过以下反应进行制备：
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S
此反应可用于制备纯净的硫化氢气体，还可以用于分析化学中的气体定量分析。
另外，硫化氢还可以通过以下反应进行氧化反应：
此反应可以用于除臭和净化空气等领域。
另外，二氧化硫还可以与碱金属反应生成硫酸盐：
此反应可以用于制备碱性硫酸盐，常应用于纺织、造纸和食品等行业。
三氧化硫(SO3)是制备硫酸的重要中间体，也是制备其他化学品的重要原料。它可以通过以下反应制备：
2SO2 + O2 → 2SO3
此反应可用于制备纯净的三氧化硫，其中V2O5是催化剂。SO3在工业生产中，通常是在氧气的催化下合成的。由于SO3的不稳定性和强腐蚀性，它必须与其他传热介质混合使用。
总结
硫元素的不同价态化合物在工业生产和生活中得到了广泛应用。在这些化合物之间进行反应转化的研究，对于生产高质量产品、保护环境和人类健康等方面有着重要的作用。不同硫化合物的反应机理及其应用也是未来研究的重点之一。
《第三节硫的转化》导学案 实验室里研究不同价态硫元素间的转化 学习目标 1、通过在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化，能够运用氧化还原反应寻找合适的氧化剂和还原剂，实现不同价态硫元素之间的相互转化。 2、二氧化硫是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，还具有氧化性和还原性，能够与氧气、氯水、硫化氢等物质发生反应，另外还具有漂白性，能使品红等有色物质褪色。 3、通过硫元素在生产、生活中转化的实例，了解酸雨的危害，能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施。 实验报告 ☆实验目的:探究硫元素不同价态间的转化关系。 ☆实验预测：硫元素常见的化合价有，不同价态间的硫元素可以相互转化，寻求合适的氧化剂或还原剂来实现0价、+4价、+6价硫元素之间的转化。 ☆知识准备：1、选择下列三种价态S元素的代表物质0价：+4价：+6价： 2．研究该转化的理论依据。3．SO2气体可以由亚硫酸钠和浓硫酸反应来制备。 4．SO2能使品红溶液褪色，可以用这一性质来检验SO2。 5．常见的氧化剂有：酸性高锰酸钾溶液，氯水，溴（Br2）水、硝酸、浓硫酸、氧气等。 常见的还原剂有：C、CO、H2、H2S，KI，金属单质（Cu、Fe…）等。 ☆设计要求： 1．方案设计时先个人思考，然后小组讨论形成。 2．设计方案时要先明确用什么试剂来实现该转化。再考虑如何操作还要考虑如何才能判断是否实现了这一转化。 3．设计的方案尽量减少环境污染（二氧化硫，硫化氢有毒）要考虑尾气处理。 提供试剂：硫黄，亚硫酸钠，浓硫酸，氢硫酸，氢氧化钠溶液。酸性高锰酸钾，KI溶液，酚酞，氯化钡溶液，碘水，品红溶液，铜片，溴水。
1、二氧化硫的性质 ⑴物理性质：通常状况下，二氧化硫是一种色，味毒的气体，易溶于水（1：40），容易液化（沸点-10℃）密度比空气大。 ⑵化学性质：①酸性氧化物的通性： 与碱溶液（如氢氧化钠溶液）反应，化学方程式 与水反应化学方程式 ②氧化性：如与H2S气体反应。化学方程式 ③还原性：如与氧气反应。化学方程式 ④漂白性：能使品红溶液（该性质用来检验气体） ［思考］①比较SO2的漂白性与氯水的漂白性的有何不同。 ②SO2与CO2区别。 ③二氧化硫的危害 ④SO2的用途 ⑤尾气（SO2）处理 2、三氧化硫 物理性质：SO3是无色易挥发的晶体，熔点为16.8℃，沸点为44.8℃。 化学性质：SO3是酸性氧化物，与水反应，放热，和碱、碱性氧化物反应。、。 ☆思考： ⑴不同价态的硫元素之间的转化有何规律？ ⑵元素的氧化性或还原性间有何关系？ 练习： 1、区别二氧化硫气体和二氧化碳气体的方法是（） A、通入澄清的石灰水 B、根据有无毒性 C、用湿润的蓝色石蕊试纸 D、用品红溶液 2、酸雨形成的最主要原因是（） A、森林受到了乱砍滥伐，破坏了生态平衡 B、工业上燃烧了大量含硫的燃料 C、大气中二氧化碳的含量增多 D、汽车排放出大量尾气 3、已知SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质（） A、立即褪色 B、慢慢褪色 C、先褪色后复原 D、颜色不褪 4、下列反应中SO2表现氧化性的是（） A、SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O B、2H2S+SO2=3S↓+2H2O C、SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3 D、Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl 5、下列气体既具有氧化性又有还原性的是（）A．SO2 B、SO3 C、O2D、CO2
第2节硫的转化 第1课时不同价态硫元素之间的转化 [核心素养发展目标] 1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程，并能通过实验探究了解不同价态含硫物质的相互转化，增强科学探究与创新意识。2.能从物质类别和化合价的角度认识硫、二氧化硫、三氧化硫的性质，并能设计实验进行验证，分析、解释有关的实验现象，培养证据推理和模型认知能力。 一、自然界中的硫 1.自然界中不同价态硫元素之间的转化 (1)硫的存在 ①自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里，煤中也含有少量硫。 ②自然界中化合态的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。 (2)自然界中不同价态硫元素间的转化
(3)不同类别含硫物质中硫元素的化合价 2.认识硫单质 (1)物理性质 ①单质硫俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色的固体，很脆，易研成粉末； ②不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳； ③熔点和沸点都不高。 (2)同素异形体 ①概念：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。 ②硫的同素异形体有多种，如正交硫和单斜硫等。 ③常见非金属元素的同素异形体：金刚石和石墨、白磷和红磷、O2和O3等。 (3)硫的性质实验探究
实验操作 实验 现象 用灼热的玻璃棒触及一端，当混合物 呈红热状态后，移开玻璃棒，混合物 继续保持红热，最终生成黑色固体 熔化后的硫粉在氧气中燃烧，发出蓝 紫色火焰，同时可闻到刺激性气味实验 结论 该反应为放热反应，反应生成黑色的 硫化亚铁(FeS) 硫能够在氧气中燃烧，反应生成二氧 化硫(SO2) (4)化学性质 ①写出下列反应的化学方程式 ②硫与热碱液反应生成金属硫化物和亚硫酸盐。如3S＋6NaOH===== △ 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应中硫体现氧化性和还原性。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。 (5)硫黄的用途 硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等，还用于制造火药、烟花爆竹等。 (1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：
2019-2020学年高一化学重难点探究（人教版2019必修第二册）重难点01 硫及其化合物之间的转化 方法探究 一、硫的转化关系 1.自然界中不同意价态硫元素间的转化 2.常见含硫的物质的转化 3.硫的化合价与性质的关系 二、不同价态硫的化合物的转化 (1)价态与性质①- 2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O、Cl2等氧化剂氧化为S; ②0价、+4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性;
③+6价硫处于最高价态，只有氧化性。 (2)价态变化规律 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，如: (3)含硫物质的连续氧化 注：请完成下列关系图中序号对应的化学方程式（注明反应条件） 典例剖析 （2020·安徽省明光中学高一月考）物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据如图所示，回答下列问题：
(1)Y的化学式为__________________ (2)气体X和气体Y混合产生淡黄色的烟，写出该反应的化学方程式________。 (3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是______(填序号)。 a.Na2S +S b.Na2SO3+S c.Na2SO3+Na2SO4 d.SO2+Na2SO4 (4)如图为铜丝与W的浓溶液反应并验证其产物性质的实验装置。 ①反应①中体现的浓硫酸的化学性质是________。想要立即终止①的反应，最恰当的方法是__________。 a.上移铜丝，使其脱离溶液 b.撤去酒精灯 c.拔去橡胶塞倒出溶液 ②装置④中品红溶液的作用是________，棉花团的作用__________。 ③反应停止后，待装置冷却，把③取下后向其中加入氯水，观察到白色沉淀生成，写出相关反应的离子方程式__________。 【答案】(1)SO2 (2)SO2+2H2S=3S+2H2O (3)b (4)强氧化性、酸性 a 验证SO2具有漂白性吸收SO2尾气SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓ 【解析】【分析】根据图示中硫元素的化合价和物质类别，可判断出X为H2S，Y为SO2，W为H2SO4，Z 为Na2SO3。 （4）铜丝和浓硫酸反应，生成的二氧化硫进入饱和亚硫酸氢钠溶液中，除去可能挥发的硫酸蒸气，然后进入BaCl2溶液，SO2和BaCl2溶液不发生反应，但SO2易溶于水，所以在BaCl2溶液中会有一定量的SO2以及SO2和水反应生成的H2SO3。SO2进入品红溶液，可以使品红褪色。SO2有毒，不能随意排放，所以最后用浸有NaOH溶液的棉花团吸收多余的SO2。 【详解】(1)Y是硫的氧化物，其中硫是+4价，所以Y是SO2。
含硫物质的转化一、自然界中硫的存在和转化 （一）硫的存在 （二）硫的转化
自然界的含硫物质在一定条件下能够进行转化，这种转化在人工的条件下也能发生，例如工业制硫酸。 二、不同价态含硫物质的转化 （一）不同价态之间的转化基本规律 硫元素化合价不同的物质之间的转化，属于氧化还原反应，主要试剂是氧化剂和还原剂。 （二）价态变化规律 （1）2 S -是硫元素的最低价态，只有还原性； （2）0S 、4 S +处于中间价态，既有氧化性，又有还原性； 6S +是硫元素的最高价态，只有氧化性。 （2）当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态。 ()222 222 4 6 O O O 223H H S H S S S O S O -++−−→不足、△ 例如：()242222H SO C 2SO CO 2H O +↑+↑+△ 浓 （3）有时硫的化合价发生跳位转化。如2 S -、0 S 遇到强氧化剂时可被氧化为+6价： 3 HNO 24S H SO −−−→、26 S S -+−−−→浓硝酸。 （4）硫元素相邻价态的微粒之间不发生氧化还原反应。如S 和2H S 、S 和2SO 、2 SO
H SO之间不发生氧化还原反应。 和24 （三）氧化还原反应转化关系 三、同种价态含硫物质的转化 （一）转化基本规律 硫元素的化合价相同的物质之间的转化，属于非氧化还原反应，主要试剂是酸、碱、盐、氧化物等。 （二）重要的转化关系 1．含−2价硫元素的化合物之间的转化 （1）H2S的制备 【制备原理】 根据强酸制弱酸的原理，可采用非氧化性的强酸（稀硫酸或稀盐酸）与弱酸盐（FeS）反应，可生成硫化氢气体。 FeS + 2HCl====FeCl2 + H2S↑；FeS + H2SO4====FeSO4 + H2S↑由于盐酸具有挥发性，所以制得的气体中含有较多的氯化氢杂质。 【制取装置】 制取H2S可以使用启普发生器或制气体的简易装置。把FeS放入启普发生器的球形体
不同价态硫物质的转化 硫是一种在地球化学循环中非常重要的元素，它在地球的表层及 其下方的许多地质过程中都扮演了关键的角色。硫化合物是许多生命 体的重要组成部分，它们在大气中的存在也对气候和环境有着深远的 影响。然而，在不同的化学环境下，硫可能会以多种不同价态的形式 存在，并且在不同环境下也会发生转化。 一、硫的价态及其转化 硫通常呈现2-、4+、6+及高于6+的多价态，各种价态之间可相 互转化。硫的还原和氧化状态之间的转化，是许多地质和环境过程的 关键步骤，比如在大气和水体中，SO2（2-）氧化为SO4（2-）是一种 非常重要的环境反应；在地下水的污染过程中，S（6+）还原为S（2-）则产生了具有毒性的硫化氢。 硫的化学反应形成了广泛的硫化合物，比如二硫化物、硫脲、含 硫氨基酸等。在许多地质条件下，硫还可通过细菌的代谢过程，转化 为各种有机硫化合物。 二、硫的转化及其影响 1.大气中的硫循环 在大气中，硫的主要来源为火山喷发、煤燃烧等自然和人为因素。硫在大气中还可通过光化学和氧化还原过程发生各种转化反应。例如，SO2会与大气中的OH、HO2和O3等自由基发生反应，从而形成SO4 （2-）并与水蒸气结合形成硫酸雾。 这种硫酸雾可以吸附在许多大气颗粒上，形成硫酸盐，从而在大 气中形成云层。硫的这种转化将会直接影响大气的组成，进而影响到 人类的健康和农业生产。 2.水体中的硫循环 在水体中，硫以多种形式存在，包括SO4（2-）、S2-、S4O6（2-）等。硫的还原和氧化状态之间的转化，是水体中硫循环的关键过程， 其对于水生生物成功生长和繁殖非常重要。一些细菌还可以利用硫的
不同价态含硫物质的转化 含硫物质是指其中所含的主要化学元素为硫的化合物。在不同价态下，含硫物质的化学性质也不尽相同。下面就来介绍一下含硫物质不同价 态下的转化情况。 一、硫氧化物的转化 1、二氧化硫的转化 在高温条件下，二氧化硫可被还原成硫化氢，如下面的化学反应所示：SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O 而当存在过量的氧气时，则会发生下面的化学反应： 2SO2 + O2 → 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 由此可见，二氧化硫可同时被还原和氧化，从而形成硫化氢和硫酸。2、三氧化硫的转化
三氧化硫在高温下可分解为二氧化硫和氧气，如下反应式： 2SO3 → 2SO2 + O2 此外，三氧化硫还可以被水蒸气还原成二氧化硫和水： SO3 + H2O → H2SO4 二、不同硫酸盐的转化 1、硫酸亚铁的转化 硫酸亚铁（FeSO4）如果在空气中放置很长一段时间，会逐渐氧化成硫酸铁（Fe2(SO4)3）。同时，如果将其在氧气条件下加热，也会发生同样的氧化反应。 2、硫酸钠的转化 硫酸钠（Na2SO4）和氢氧化钠（NaOH）在适当的条件下可以发生置换反应，生成硫酸氢钠（NaHSO4）和氢氧化钠（NaOH）： Na2SO4 + 2NaOH → 2Na2O + H2SO4 2Na2O + CO2 → 2Na2CO3
3、硫酸铜的转化 硫酸铜（CuSO4）如果加热到500℃以上就会发生分解反应，生成氧化铜（CuO）和二氧化硫（SO2）： CuSO4 → CuO + SO2 + 1/2O2 4、硫酸钙的转化 硫酸钙（CaSO4）在高温条件下可分解为次氟酸（HF）和二氧化硫（SO2），如下所示： Ca SO4 → CaF2 + SO2 + 1/2O2 以上就是含硫物质不同价态转化的相关内容。可能比较枯燥，但具有一定的学术价值。
硫的价类二维图及物质转化方程式 硫的价类二维图及物质转化方程式: 一、硫的价类二维图 硫的价类二维图是一种表示硫的价态的二维图，它用硫的价态表 示气相、液相、固相硫的性质。气相硫通常以元素状态(S0)存在，而液相硫通常为氧化物形式(S2-、SO3--)，固相硫则以多种形式 存在(例如：硫酸铵、硫酸氢钠等)。 二、物质转化方程式 物质转化方程式描述的是各种物质转化的反应过程，它由反应的 原料和产物以及参与反应的中间体组成。以硫的价态转化为例， 反应方程式如下： S0 + O2→SO2 SO2 + O2→SO3 SO3 + H2O→H2SO4 以上是硫的价态转化的方程式，它们描述的是S0气相硫与氧气反
应生成SO2液相硫，SO2与氧气反应生成SO3固相硫，SO3与水反应生成H2SO4液相硫的过程。 结合硫的价类二维图及物质转化方程式，可以看出硫元素有三种价态，即气相硫(S0)、液相硫(S2-、SO3--)和固相硫(例如：硫酸铵、硫酸氢钠等)。其中，S0气相硫可以通过反应SO2与氧气形成SO3，然后将SO3与水反应生成硫酸盐(如H2SO4)而转化为液相硫或固相硫。 硫元素在不同环境及温度条件下，其价态都会发生变化，物质转化方程式描述的就是物质在不同环境下转化的反应过程。例如：硫酸钠在酸性环境下被水氧化，成为硫酸，而在碱性环境下，硫酸钠会被水氧化为硫酸钠水合物；硫酸氢钠在碱性环境下可以被水氧化为硫酸钠，并在碱性环境下，硫酸氢钠可以被水氧化为硫酸钠水合物。 由此可见，硫的价类二维图及物质转化方程式是可以用来描述硫的价态转化及反应过程的重要工具，可以帮助科学家了解硫的物理化学性质，为硫的研究及应用奠定良好的基础。
不同价态含硫物质的转化教学设计 一、引言 含硫物质是指化合物中含有硫元素的化合物。在工业生产和日常生活中，含硫物质的排放和使用会对环境和人类健康造成极大的影响。因此，研究含硫物质的转化机理和方法具有重要意义。本文将介绍不同价态含硫物质的转化教学设计。 二、不同价态含硫物质的分类 1. 二价含硫物质：如二氧化硫（SO2）、亚硫酸（H2SO3）等。 2. 四价含硫物质：如二氧化硫（SO2）、亚硝酸（HNO2）等。 3. 六价含硫物质：如二氧化硫（SO2）、亚砜（H2SO4）等。 三、不同价态含硫物质的转化 1. 二价含硫物质的转化 （1）SO2 的生成和转化：
SO2 的生成主要是通过燃烧或加热含有 S 或 S 化合物的材料得到，例如燃煤、天然气和石油等。SO2 可以与空气中的 O2 反应生成 SO3，也可以与水反应生成亚硫酸。 反应式：2SO2 + O2 → 2SO3 SO2 + H2O → H2SO3 （2）H2SO3 的转化： H2SO3 可以进一步被氧化为 H2SO4，也可以被还原为 S 或 H2S。 反应式：H2SO3 + O → H2SO4 H2SO3 + 4H → S + 3H2O （3）其他二价含硫物质的转化： 亚硝酸可以进一步被氧化为硝酸，也可以被还原为 N2 或 NH4+。 反应式：HNO2 + O → HNO3
HNO2 + 6H → N2 + 4H2O NH4+ + HNO3 → NH4NO3 二、四价含硫物质的转化 （1）亚硝酸的生成和转化： 亚硝酸是一种无色液体，常温下不稳定。它可以通过 NO 和 NO2 的 反应生成，也可以通过 SOCl2 和 NaNO2 的反应生成。亚硝酸可以进一步被氧化为硝酸或还原为 N。 反应式：NO + NO₂ → N₂O₃ NaNO₂ + SOCl₂ → NaCl + SO₂ + NO HNO₂ + O → HNO₃ （2）其他四价含硫物质的转化： N₂O₃可以与水反应生成亚硝酸或硝酸，也可以与NO 反应生成NO₂。 反应式：N₂O₃ + H₂O → 2HNO₂
高中不同化学价态硫元素间的转化教案 高中不同化学价态硫元素间的转化教案 【学习内容】 一．实验室里研究不同价态硫元素间的转化 （一）预测不同价态硫元素的性质 价态性质 -2价的S 0价的S +4价的S +6价的S （二）硫的几种常见的化合物 1、SO2的性质 A：物理性质：二氧化硫是一种色气味的毒气体，易溶于水且生成，说明二氧化硫是一种氧化物。 B化学性质： （1）酸性氧化物（与CO2性质相似） SO2+H2O=== （是它的酸酐） SO2+NaOH=== + （SO2少量） SO2+NaOH=== （SO2过量） （2）氧化性：SO2→S （3）还原性：SO2→SO42- （4）漂白性： 现象：将SO2通入品红溶液后，品红溶液很快变为溶液。再加热后，无色溶液又重新恢复为色。原理：。 [总结]总结学过的有漂白性的物质，并分析它们的漂白原理有何不同？ [迁移应用]①将SO2通入到紫色石蕊试液中，褪色，而将Cl2通入到紫色石蕊试液中，先，后。 ②将等物质的量的SO2和Cl2的混合气体通入到品红试液中，发
现品红并不褪色。解释其原理。 2、浓H2SO4的性质 A：物理性质：通常浓硫酸是无色油状液体，难挥发，与水以任意比混溶，溶解时放出大量热。（稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿容器内壁缓缓注入水或溶液中，并用玻璃棒不断搅拌。） B：化学性质： （1）强氧化性 ①与金属的反应 浓H2SO4+Cu△ + + [思考] （1）此反应中表现了浓H2SO4的什么性质？氧化剂与还原剂的'物质的量之比是多少？ （2）反应规律：浓H2SO4+金属△ + + [合作探究]常温下，为何盛浓H2SO4的容器可以用铁（铝）制品？ ②与非金属的反应 浓H2SO4+C△ + + [思考]1.在此反应中浓H2SO4表现了什么性质？ 2.浓H2SO4、稀H2SO4的氧化性有何不同？ （2）吸水性 将浓H2SO4放置在空气中，其质量会。 所以，可以用浓H2SO4来干燥、气体。 （3）脱水性 浓硫酸把蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物按水分子中氢氧原子数的比（2∶1）夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。有机物被脱水后生成了黑色的炭（碳化）， C 工业生产：（接触法） 沸腾炉反应： 接触室反应： 吸收塔反应： 3、常见的硫酸盐:
不同价态硫元素之间的转化 硫元素的不同价态之间的转化是指硫元素在化学反应中发生电子交换 而形成不同的化合物。硫元素的主要价态有-2（硫化物）、0（自由硫）、+4（二价硫）和+6（四价硫）。 硫元素的价态转化主要包括以下几种情况： 1.氧化还原反应：硫元素在氧化还原反应中可以接受或者失去电子， 发生价态转化。其中，硫元素在得到电子的情况下形成硫化物，如FeS、CuS等。而失去电子则形成较高价态的硫化合物，如SO2、SO3等。 2.与氧气反应：硫元素与氧气反应生成不同价态的硫氧化合物。当硫 元素与氧气反应时，可以生成二氧化硫（SO2，四价硫）或三氧化硫（SO3，六价硫）。例如，2S+O2→2SO2；2S+3O2→2SO3 3.与金属反应：硫元素可以与金属反应生成不同价态的硫化物。例如，硫元素与氢气反应生成硫化氢，再与金属反应生成硫化物。硫化物的价态 可以是-2，例如，H2S+Cu→CuS+H2 4.与非金属元素的反应：硫元素也可以与非金属元素发生反应生成不 同价态的化合物。例如，硫元素与氟反应生成四氟化硫（SF4，四价硫）。硫元素与氯反应也能生成四氯化硫（SCl4，四价硫）。 此外，硫元素还可以通过电化学方法进行不同价态之间的转化。例如，电解硫酸铜溶液时，硫元素可以从四价硫还原为二价硫。电解反应可以表 示为：CuSO4→Cu+SO2↑+O2↑。
除了上述反应，硫元素的不同价态之间的转化还有其他一些特殊的反应，如硫氧化反应、硫化反应等。这些反应可以通过调节反应条件，如反应温度、反应物浓度、反应时间等来促进或者阻碍不同价态之间的转化。 总之，硫元素的不同价态之间的转化是化学反应中的一种常见现象。通过氧化还原反应、与氧气、金属或非金属元素反应以及电化学方法等，硫元素可以在不同价态之间发生转化，并形成不同的化合物。这些硫化合物在生活和工业生产中有着重要的应用。
不同价态含硫物质的转化教学设计 引言 在化学教学中，含硫物质的转化是一个重要的内容。硫元素在自然界中广泛存在，我们身边的很多物质都含有硫。通过了解含硫物质的不同价态，能够更好地理解化学反应的过程和机理。本文将就如何设计一堂关于不同价态含硫物质的转化的教学活动进行探讨。 一、探究含硫物质的不同价态 1. 硫元素的价态 硫元素可根据与其他元素的化合物中所呈现的氧化态的不同而分为不同的价态，如+2、+4和+6等。在日常生活中，我们接触到的含硫物质也有不同的价态。 2. 含硫物质的实验观察 通过在实验室中进行一系列实验观察，可以让学生直观地感受到含硫物质在不同反应条件下的转化过程，从而理解不同价态的含硫物质。 实验1：硫的氧化 1. 将一定量的硫粉加入干净的试管中； 2. 加入氧气并点燃硫粉； 3. 观察硫粉的颜色变化。 实验2：亚硫酸钠和过氧化氢的反应 1. 将一定量的亚硫酸钠溶液倒入试管中； 2. 加入少量的过氧化氢溶液； 3. 观察反应产物的颜色变化。 实验3：亚硫酸钠和氯气的反应 1. 将一定量的亚硫酸钠溶液倒入试管中； 2. 加 入氯气； 3. 观察反应产物的颜色变化。 3. 实验结果的讨论 通过对实验结果的讨论，引导学生思考不同反应条件下，含硫物质的价态转化过程。可以进行以下讨论： 1.硫粉燃烧时，硫的价态如何改变？ 2.亚硫酸钠和过氧化氢反应时，亚硫酸钠的价态如何改变？
3.亚硫酸钠和氯气反应时，亚硫酸钠的价态如何改变？ 二、不同价态含硫物质的转化反应 1. 原理概述 通过前面的探究，学生对含硫物质的不同价态有了一定的了解。接下来，我们将探讨不同价态含硫物质的转化反应。 2. 实验演示 为了帮助学生更好地理解不同价态含硫物质的转化，可以进行以下实验演示： 实验4：二氧化硫的氧化 1. 取一只试管，加入二氧化硫气体； 2. 加入酸性高锰酸钾溶液； 3. 观察气体和产物的变化。 3. 实验结果的讨论 通过观察实验结果、产物的性质和反应条件的变化，引导学生进行以下讨论： 1.二氧化硫气体与酸性高锰酸钾溶液反应时，二氧化硫的价态如何改变？ 2.反应产生的产物的性质如何？ 三、含硫物质的应用与环境问题 1. 含硫物质的应用 学生通过对含硫物质的不同价态及其转化的学习，可以了解到含硫物质在日常生活和工业中的广泛应用。 2. 硫元素与环境问题 学生还可以了解硫元素的存在对环境的影响，并讨论硫元素和二氧化硫在大气中的转化过程以及可能带来的环境问题。
规律一硫和硫化合物中的反应规律 硫和硫化合物中，隐含着一些反应规律，学习中有必要对这些潜在的反应规律进行有目的地总结提炼，以此来促进对化学反应规律的认识。 1．不同价态的硫化合物之间的氧化、还原反应规律 （1）最低价态的硫（）只具有还原性且还原性强。 （2）最高价态的硫（，一般指浓硫酸）只具有氧化性且氧化性很强。 （3）中间价态的硫（和）既有氧化性又有还原性。 综合起来，硫元素的氧化、还原性反应规律为： 2．相同价态的含硫化合物之间的变化规律 相同价态的含硫化合物之间主要根据复分解反应的规律着手，加入酸、碱、盐等物质实现转变的。如H 2S→Na 2S 的变化，H 2S ＋2NaOH Na 2S ＋2H 2O 。 规律二：浓硫酸和金属反应的规律 浓硫酸与金属反应均不生成H 2，一般还原产物都是SO 2；浓硫酸能氧化绝大多数的金属单质（Au 、g 、Zn 等）与浓硫酸反应时不需加热就能反应，不活泼金属（Cu 、Hg 、Ag 等）与浓硫酸反应需加热才行；另外，浓硫酸与Fe 、Al 反应时，不加热时浓硫酸先在Fe 、Al 表面反应，生成一种致密的氧化膜，这样就
阻止浓硫酸继续氧化内部的金属，这种现象叫钝化。 当Fe、Al与浓硫酸加热时会反应，以Al为例化学方程式为：2Al＋6H2SO 4Al2（SO4）3＋3SO2↑＋2H2O 规律总结三 验证浓硫酸和炭反应的产物中有CO2和SO2气体的方法； 硫酸根离子和亚硫酸根离子的鉴别方法。 （1）CO2和SO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，不能通过一般鉴别CO2，将气体通过澄清石灰水的方法来鉴别了，因为SO2会有同样的现象产生。此时要抓住两者性质的不同点来区分。要想检验CO2的存在，只有先将SO2鉴别出来，然后除去，才能来检验CO2。综合考虑鉴别过程如下：将混合气体先通过装有品红溶液的洗气瓶，检验SO2的存在，然后通过KMnO4溶液除去SO2，最后将气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶检验CO2的存在。 （2）硫酸根离子和亚硫酸根离子的鉴别方法列表比较如下： 试剂方法现象 S O－2 4 稀盐 酸 BaCl2 溶液 先加盐酸酸化， 再加BaCl2溶液 有白色沉淀产 生
高三化学一轮复习——不同价态的硫之间的转化及其应用 核心考点梳理 1．理清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2．掌握硫及其化合物之间的转化规律 (1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的 如： 写出②、③、④反应的化学方程式： ②H 2SO 3＋2NaOH===Na 2SO 3＋2H 2O ； ③Na 2SO 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋H 2O ＋SO 2↑； ④SO 2＋Na 2SO 3＋H 2O===2NaHSO 3。 (2)不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 如：H 2S ①O 2(不足) ④H 2、△S ②O 2⑤H 2S SO 2――→③O 2SO 3 写出③、④、⑤反应的化学方程式： ③2SO 2＋O 2 催化剂△2SO 3； ④S ＋H 2=====△H 2S ； ⑤SO 2＋2H 2S===3S ↓＋2H 2O 。
注意(1)同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 (2)当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 1．(2019·佛山一模)硫是生物必需的营养元素之一，下列关于自然界中硫循环(如图所示)说法正确的是() A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B．硫循环中硫的化合物均为无机物 C．上述硫循环中硫元素均被氧化 D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放 答案A 解析硫酸盐和亚硫酸盐等在硫杆菌及好氧/厌氧菌作用下缓慢转化成植物R1—S—R2，含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环，故A正确；硫循环中硫的化合物有含硫的有机物，不全是无机物，故B错误；含硫杆菌及好氧/厌氧菌将硫酸盐、亚硫酸盐中硫还原成R1—S—R2，硫循环中硫元素有时被氧化，有时被还原，故C错误；烧煤时加石灰石，可减少酸雨，但生成二氧化碳，会增加温室气体的排放，故D错误。 2．(2020·威海模拟)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH(溶剂)和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是()
第一节硫及其化合物 第2课时不同价态含硫物质的转化(知识点考试试题和答案解析)发展目标体系构建 1.结合不同价态的含硫物质，根据氧化还 原反应理解其性质，培养“科学探究与模 型认知”的核心素养。 2．根据硫元素的不同价态，理解硫及其 化合物的相互转化，培养“变化观念与科 学探究”的核心素养。 一、自然界中硫的存在和转化 1．硫的存在 (1)在自然界中硫元素主要以化合态形式存在，如组成生命体的蛋白质中含有硫。在岩层深处和海底的无氧环境下，通常以硫化物的形式存在，如黄铁矿 (FeS 2)、黄铜矿(CuFeS 2 )。在地表附近，硫化物转化为硫酸盐，如石膏(CaSO 4 ·2H 2 O)、 芒硝(Na 2SO 4 ·10H 2 O)等。 (2)游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。 2．硫的转化 火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫，二氧化硫可被进一步氧化成三氧化硫。 二、常见硫的价态及转化 1．硫元素常见的化合价有－2、0、＋4和＋6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化到高价态；
利用还原剂，可将硫元素从高价态转化到低价态。 2．硫的不同价态所对应的常见化合物 (1)含有－2价硫的物质有酸：H 2S ，盐：Na 2S 、NaHS 等。 (2)含有＋4价硫的物质有氧化物：SO 2 ，酸：H 2SO 3，盐：Na 2SO 3、NaHSO 3等。 (3)含有＋6价硫的物质有氧化物：SO 3，酸：H 2SO 4，盐：Na 2SO 4、NaHSO 4等。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)向H 2S 溶液中通入空气，溶液变浑浊，是因为发生了氧化还原反应。 ( ) (2)浓硫酸具有强氧化性，SO 2具有还原性，所以浓硫酸不能干燥SO 2。 ( ) (3)锌粒放入稀硫酸中有气体放出，体现了＋6价硫元素的氧化性。 ( ) (4)SO 2转化为Na 2SO 3的反应不是氧化还原反应。 ( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√ 2．下列说法不正确的是( ) A.硫是一种淡黄色的难溶于水的晶体 B.硫的化合物常在火山喷出的气体中和矿泉里 C.硫易燃烧，燃烧产物是大气污染物之一 D.硫是活泼的非金属，在自然界中只有化合态的硫 [答案] D 3．写出下列转化的化学方程式 S ――→O 2①SO 2――→NaOH ②Na 2SO 3――→O 2③ Na 2SO 4 ①______________________________________________________________ ________________________________________________________________， ②______________________________________________________________ ________________________________________________________________， ③______________________________________________________________ ________________________________________________________________。 [答案] ①S ＋O 2=====点燃SO 2 ②SO 2＋2NaOH===Na 2SO 3＋H 2O ③2Na 2SO 3＋O 2===2Na 2SO 4
硫的价态转化及方程式 以《硫的价态转化及方程式》为标题，本文将详细介绍硫的价态转化及其表示方法。 硫元素可以以多种价态存在，它们之间可以通过一系列的反应进行转变。除了原子态外，硫还可以呈现出-2、0、+2、+4、+6的价态，且这些价态都可以通过多种反应实现转化，以及用于许多实验中。 硫在0价态下可以与氢气或水反应，形成亚硫酸根和升硫酸根，这一反应的方程式可以表示如下： 2HS- + H2 2H2S 2HS- + H2O S + 2OH- + H2 硫在-2价态下可以与氧气反应，形成硫酸，该反应的方程式可以表示如下： 2S2- + O2 2SO4- 硫在+2价态下可以与氧气反应，形成硫酸根，该反应的方程式如下： 2S2+ + O2 2SO3 硫在+4价态下可以与氯气反应，形成硫酰氯，这一反应的方程式可以表示为： 2S2+ + Cl2 2SO2Cl 此外，硫以+6价态存在时，可同氧气反应，生成亚硫酸，其方程式为： 2S2+ + O2 2SO3-
以上就是硫的几种价态转化及相应的方程式。从以上可以看出，硫的价态转换是由不同的反应和反应条件来决定的，这些反应方程式也为进一步研究硫的性能提供了基础。 硫元素的价态转换是物理和化学方面研究的重要课题，从不同价态可以观察出硫的毒性、腐蚀性以及生物作用能力。在环境污染领域也有重要的意义。比如，硫的价态转换可以检测污染源的种类和浓度，以及有效地控制污染物的活性状态。 综上所述，硫的价态转换是物理、化学和生态方面的重要内容，对于提高环境保护和检测污染源也有重要的意义。此外，硫的价态转换及方程式是有效地研究硫性质和功能的基础。
必做实验提升(四)不同价态含硫物质的转化 1．－2价S→0价S 实验步骤：在两支试管中分别加入1 mL硫化钠溶液，向其中一支边振荡边滴加亚硫酸溶液，另一支边振荡边滴加酸性高锰酸钾溶液，用浸有氢氧化钠溶液的棉团塞住试管口，观察并记录实验现象。 答案硫化钠转化为单质硫，硫元素化合价由－2价转化为0价，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。 2．根据硫元素的化合价分析H2SO3具有氧化性还是还原性？怎样利用实验验证H2SO3具有的性质？ 答案硫元素的最高正价是＋6价，最低负价是－2价，H2SO3中硫元素为＋4价，因此H2SO3既有氧化性又有还原性。可以利用H2SO3与Na2S或H2S反应，验证H2SO3具有氧化性；利用H2SO3与酸性KMnO4溶液反应，验证H2SO3具有还原性。 3．＋6价S→＋4价S 实验步骤：如图所示连接仪器装置，向试管甲中加入1 mL浓硫酸和一小块铜片，塞上带导管的单孔橡胶塞，加热，观察并记录实验现象。 答案试管甲中观察到的现象是铜片上有气泡逸出，溶液变蓝色，铜片溶解，试管乙中观察到的现象是品红溶液逐渐变为无色。 4．0价S→－2价S 实验步骤：将0.5 g硫粉和1.0 g铁粉均匀混合，放在石棉网(或陶土网)上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，观察并记录实验现象。答案硫转化为硫化亚铁，观察到的现象是混合物继续保持红热，最后生成黑色固体。 1．如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是()
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2 C．湿润淀粉-KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2 D．品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸褪色都能证明SO2的漂白性 答案 B 解析蓝色石蕊试纸只变红不褪色，A错误；湿润的淀粉-KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2，C错误；蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色是证明SO2的还原性，D错误。 2．下列实验所得结论不正确的是() 实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ 产生大量无色气体铁片表面迅速变暗，之后无明显 变化 加热后产生大量无色有刺激性气 味的气体 A.实验Ⅰ中气体是H2 B．实验Ⅱ中没有发生化学反应 C．实验Ⅲ中气体是SO3 D．该实验说明浓度、温度影响实验现象 答案BC 解析铁是活泼金属，与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，实验Ⅰ产生大量无色气体，A正确；常温下，铁片在浓硫酸中发生钝化，表面生成致密氧化膜而变暗，氧化膜阻止内层铁与浓硫酸继续反应，故变暗后无明显现象，B错误；铁与浓硫酸在加热时发生反应，浓H2SO4被还原生成SO2，C错误；对比实验Ⅰ和Ⅱ可知，硫酸的浓度对实验现象产生影响，对比实验Ⅱ和Ⅲ可知，反应温度对实验现象产生影响，D正确。 3．已知SO2通入BaCl2溶液无明显现象。某同学利用如图装置探究SO2与BaCl2溶液反应生
人教版（2019）必修第二册第五章化工生产中的重要非金属元素第一节课时3 不同价态含硫物质的转化 学习目标 1.了解硫酸根离子的检验方法。 2.通过对自然界中含硫化合物的化合价及其氧化还原性的分析和讨论，巩固从氧化还原角度认识物质的思路。初步形成转化意识，通过对自然界中硫的转化条件的分析，形成化学变化是有条件的观念。 3.设计常见含硫物质的转化实验，提升实验探究能力。 自主预习 一．硫酸根离子的检验 【实验5-4】在三支试管中分别加入少量稀硫酸、硫酸钠溶液和碳酸钠溶液，然后各滴入几滴氯化钡溶液，观察现象。 实验现象：__________________________________________________。 离子方程式：_________________________________________________。再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。 实验现象：___________________________________________________。 离子方程式：_________________________________________________。实验结论：_______________________________________________________。二．不同价态含硫物质的转化 1．硫的存在 （1）游离态：火山喷口附近、地壳的岩层内。 硫化物：__________ FeS 2、_____________ CuFeS 2 （2）化合态 硫酸盐：__________ CaSO 4·2H 2 O、____________ Na 2 SO 4 ·10H 2 O
实验活动5 不同价态含硫物质的转化 实验目的 1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。 2.应用氧化还原反应的原理实现不同价态含硫物质的转化。 实验仪器 试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。 实验药品 浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、硫化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、亚硫酸溶液、品红溶液。 实验步骤 1.硫化钠转化为单质硫 (1)向盛有1 mL 硫化钠溶液的试管中，边振荡边滴加亚硫酸溶液，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。 (2)向盛有1 mL 硫化钠溶液的试管中，边振荡边滴加酸性高锰酸钾溶液，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。 (3)上述两个实验中，都要用浸有氢氧化钠溶液的棉团塞住试管口，其原因是吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫。 2.浓硫酸转化为二氧化硫 (1)实验装置及操作如图所示 (2)试管甲中观察到的现象是铜片上有气泡逸出，溶液变蓝色，铜片溶解，试管乙中观察到的现象是品红溶液逐渐变为无色。 (3)浓硫酸与铜反应的化学方程式是Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△ CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。 3.硫转化为硫化亚铁 (1)实验装置及操作如图所示。
(2)观察到的现象是混合物继续保持红热，最后生成黑色固体。 (3)反应的化学方程式为Fe ＋S=====△ FeS 。 部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ） A ．a 可与O 2反应直接生成c B ．b 既可被氧化，也可被还原 C ．可向H 2O 2中加入b 制得d D ．可存在b c d b →→→的转化关系 【答案】A 【分析】根据元素的化合价及物质类型，可知a 是S 单质，b 是SO 2，c 是SO 3，d 是H 2SO 4，e 是H 2SO 3，然后结合物质的性质分析解答。 【详解】A ．a 是S 单质，c 是SO 3。S 与O 2在点燃时发生反应产生SO 2，不能产生SO 3，A 错误； B ．b 是SO 2，S 元素化合价为+4价，介于S 元素的最高+6价和最低-2价之间，因此SO 2既有氧化性，又有还原性，也就是说该物质既可被氧化，也可被还原，B 正确； C ．H 2O 2具有氧化性，b 是SO 2，该物质具有还原性，向H 2O 2中加入SO 2，二者发生氧化还原反应产生H 2SO 4，C 正确； D ．SO 2与O 2在催化剂存在条件下被氧化为SO 3，SO 3与H 2O 反应产生H 2SO 4，H 2SO 4与Na 2SO 3在溶液中