2018版高中化学硫氮和可持续发展含硫化合物的性质和应用第3课时硫和含硫化合物的相互转化学案苏教版.docx

第3课时硫和含硫化合物的相互转化学习目标定位1.知道硫的存在及其化学性质，会写有关的化学方程式。2.能够从硫元素化合价的变化角度理解不同含硫物质之间的相互转化，知道影响它们转化的因素，会写有关的化学方程式。一、硫1阅读教材，判断下列关于硫的叙述是否正确？(1)硫在自然界中既能以化合态又能以游离态存在()(2)石油、煤等化石燃料中常含有硫元素()(3)硫是一种淡黄色的不溶于水的固体()(4)实验室用二硫化碳除去附着在试管壁上的硫黄()答案(1) (2) (3) (4)2硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应。请写出硫分别与Fe、Cu、H2、O2反应的化学方程式，并指明各反应的氧化剂和还原剂。答案FeSFeS，S是氧化剂，Fe是还原剂；2CuSCu2S，S是氧化剂，Cu是还原剂；H2SH2S，S是氧化剂，H2是还原剂；SO2SO2，S是还原剂，O2是氧化剂。硫的性质注(1)除去硫，可用CS2溶解。(2)3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2OS既表现氧化性，又表现还原性。用热的NaOH溶液可除去单质硫。1下列化合物中，不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是()ACu2S BSO3CFeS DH2S答案B解析由于S的氧化性相对O2和Cl2较弱，只能将变价金属氧化成较低价态，故S与Cu、Fe化合，分别生成Cu2S、FeS，S与O2直接化合只能生成SO2，S与H2化合生成H2S。2硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中不能说明这一事实的是()ASO2SO2，O2是氧化剂、S是还原剂BS是淡黄色固体，O2是无色气体C氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2SO2=2S2H2O)DS和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO答案B解析A项，S与O2化合时，O2作氧化剂，硫作还原剂，说明氧气的氧化性比硫强；B项，不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系；C项，氢硫酸放置在空气中易变浑浊，是氧气将硫置换出来，说明氧气的氧化性比硫强；D项，S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为1)，而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为2)，说明氧气的氧化性比硫强。二、硫和含硫化合物相互转化1常见不同价态硫的化合物(1)2价：H2S、Na2S、FeS等。(2)4价：SO2、H2SO3、Na2SO3等。(3)6价：SO3、H2SO4、Na2SO4等。2通过下表中实验可完成不同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：实验内容现象化学方程式价态变化汞与硫黄反应有黑色固体生成HgS=HgS 硫黄在氧气中点燃硫黄在O2中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰SO2SO2 Na2SO3被空气中的氧气氧化无明显现象2Na2SO3O2=2Na2SO4 将Cu片放入浓硫酸中加热溶液加入水变蓝色，有刺激性气味的气体生成2H2SO4(浓)CuCuSO4SO22H2O 3.下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：实验内容现象化学方程式价态变化Na2SO3与H2SO4反应制SO2产生有刺激性气味的气体Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O ， H2SO4溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀BaCl2H2SO4=BaSO42HCl 过量NaOH溶液吸收SO2无明显现象SO22NaOH=Na2SO3H2O H2SO4溶液中滴加NaOH溶液无明显现象H2SO42NaOH=Na2SO42H2O 硫及含硫化合物的转化(1)不同价态的含硫化合物间通过氧化还原反应规律来转化H2 O2O3(2)相同价态的含硫化合物间通过非氧化还原反应(酸碱盐间的反应)规律来转化H2SNaHSNa2SSO2H2SO3NaHSO3Na2SO3Na2SO4(3)相邻价态的微粒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。(4)含硫物质的连续氧化硫元素3Na2SO3中有4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有_，看到的现象是_，反应的离子方程式为_。(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有_，看到的现象是_，反应的离子方程式为_。(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4，选用的试剂有_，反应的现象是_，反应的离子方程式为_。答案(1)Na2SO3溶液、溴水溴水褪色SOBr2H2O=SO2Br2H(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4有黄色浑浊出现SO2S26H=3S3H2O(3)Na2SO3溶液、H2SO4有刺激性气味的气体产生SO2H=SO2H2O解析(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用氧化性物质溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水，溴水褪色，说明Na2SO3具有还原性。(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4，使反应在酸性环境中进行，为反应提供H，再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液，若溶液中出现黄色浑浊，说明有单质硫生成，也说明Na2SO3具有氧化性。(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4，应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4，向Na2SO3溶液中滴加硫酸，若有气泡产生，说明H2SO3的酸性小于H2SO4。4下图表示物质AF之间的转化关系，其中A为淡黄色固体物质，B、C为无色溶液，D为气体，E、F为白色沉淀。请填写下列空白：(1)写出各物质的化学式：A_，B_，C_，D_，E_，F_。(2)写出下列反应的化学方程式：BA：_。BC：_。(3)写出CF的离子方程式：_。(4)在AF六种物质中，既有氧化性又有还原性的是_(填字母代号)。答案(1)SH2SO3H2SO4SO2BaSO3BaSO4(2)H2SO32H2S=3S3H2OH2SO3Cl2H2O=H2SO42HCl(3)SOBa2=BaSO4(4)ABDE解析中学阶段学过的淡黄色固体物质有S、Na2O2和AgBr，其中能与O2反应的是硫，则D为SO2，B为H2SO3，E为BaSO3，C为H2SO4，F为BaSO4。硫元素的最高正价为6价，最低负价为2价。含处于中间价态硫元素的物质，既具有氧化性又具有还原性。1硫及其化合物之间转化关系如下：2硫及其化合物转化原理(1)通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化。(2)通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的不同物质之间的转化。1正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中()(2)分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作()(3)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂()(4)不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2()(5)含硫化合物间的转化，既可以通过氧化还原反应实现，也可以通过非氧化还原反应实现()(6)因为SO2具有还原性，所以不能用浓H2SO4干燥SO2()(7)3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O，在该反应中，硫既作氧化剂，又作还原剂。可以用热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管()(8)因为Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态的氯化物，而Cu(或Fe)与S反应生成低价态的硫化物，所以氧化性：Cl2S()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2下列关于硫的说法不正确的是()A试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C单质硫既有氧化性，又有还原性D硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫答案D解析硫燃烧时只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D项错误。3能实现下列物质间直接转化的元素是()单质氧化物酸或碱盐A硅 B硫 C铜 D铁答案B解析SiO2与水不能反应，A错误；铜和铁对应的氧化铜、氧化铁不能直接和水反应，C、D错误；SSO2H2SO3Na2SO3，B正确。4下列变化，需要加入还原剂才能实现的是()AH2SO4SO2 BH2SSO2CSSO2 DSOSO2答案A5在通常情况下，A为固体单质，能发生如下转化关系，其中化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为45，化合物D是重要的工业原料。请回答：(1)写出AE的化学式：A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出下列转化的化学方程式：BC：_；DB：_；BE：_。答案(1)SSO2SO3H2SO4H2SO3(2)2SO2O22SO3C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O或Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O等SO2H2OH2SO3 解析该题的突破口在固态单质A跟空气反应生成的B为气体，符合这种转化的只有非金属单质C、S，在空气中燃烧生成CO、CO2、SO2气体，但CO、CO2不能实现图中的转化，所以A是S，B是SO2，C是SO3，D是H2SO4，E是H2SO3。最后验证B和C的相对分子质量之比确为45。基础过关题组一硫的性质及其应用1下列说法中正确的是 ()A硫是一种不溶于水的淡黄色固体B硫与金属反应时作氧化剂，与非金属反应时作还原剂C硫与铁反应时生成硫化铁D硫在自然界中仅以化合态存在答案A解析硫与H2反应时作氧化剂；与铁反应生成硫化亚铁；硫在自然界中既有化合态又有游离态。20.05 mol某单质与0.8 g硫在一定条件下完全反应，该单质可能是()AH2 BO2 CK DZn答案C3常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是()AS8转化为S6、S4、S2属于物理变化B不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成SO2CS2、S4、S6、S8物理性质相同D把硫单质在空气中加热到750 即得S2答案B解析硫单质之间的转化为化学变化，完全燃烧的产物为SO2，硫单质在空气中加热会燃烧生成SO2，不可能相互转化成S2。题组二含硫化合物的性质及其应用4已知ZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2、Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O。下列说法不正确的是 ()A浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸B过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2CZn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4D不管是浓硫酸还是稀硫酸，若反应过程中被还原的H2SO4物质的量相等，则生成气体的物质的量相等答案A解析从反应方程式知浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，但稀硫酸不是氧化性酸，A错；过量的Zn在浓H2SO4中反应先生成SO2，硫酸变稀后生成H2，B、C正确；Zn分别与浓硫酸和稀硫酸的反应中，有1 mol H2SO4被还原时分别生成1 mol SO2和1 mol H2，D正确。5已知下列氧化剂均能氧化4价的硫元素，为了除去稀硫酸中混有的亚硫酸，应选用最合理的氧化剂是()AKMnO4 BCa(ClO)2CH2O2 DCl2答案C6下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是()A它们都是酸，因此彼此不发生反应B只有亚硫酸可以露置在空气中，其他酸不行C鉴别三种酸溶液时，只要分别滴加BaCl2溶液即可D它们都是二元酸，酸性：H2SH2SO3H2SO4答案D解析氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应，在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应，不与浓硫酸反应，不能露置在空气中。浓硫酸具有吸水性，不能露置于空气中。向三种酸中加BaCl2溶液，只有H2SO4能反应。7把SO2通入NaOH溶液中，当SO2和NaOH完全反应时，其质量比为65，则下列说法正确的是()A反应后SO2有剩余B溶液不再吸收SO2C只生成Na2SO3D溶液中Na2SO3和NaHSO3均存在答案D解析SO2通入NaOH溶液可能发生反应：SO22NaOH(过量)=Na2SO3H2O、SO2(过量)NaOH=NaHSO3。当n(NaOH)n(SO2)21时，反应后生成Na2SO3；当n(NaOH)n(SO2)11时，反应后生成NaHSO3，当11n(NaOH)n(SO2)21时，反应后生成NaHSO3和Na2SO3。因为n(NaOH)n(SO2)43，介于11和21之间，所以产物是NaHSO3和Na2SO3。反应物是SO2和OH，生成物是SO、HSO，据此可以写出离子方程式：3SO24OH=SO2HSOH2O。SO2和NaOH溶液都没有剩余，A项错误；产物中有Na2SO3，还可以继续吸收SO2：Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3，B项错误；溶液中生成Na2SO3和NaHSO3，C项错误。题组三硫和含硫化合物之间的转化8AD是含同一元素的四种物质，相互之间有如图所示的转化关系，其中A是单质，D是最高价氧化物对应的水化物。那么A可能是()AS BCl2CFe DAl答案A9高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4Fe2O3SO2SO3，若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是()ABaSO3和BaSO4 BBaSCBaSO3 DBaSO4答案D解析SO2通入BaCl2溶液不会生成沉淀；而SO3通入BaCl2溶液中会有BaSO4沉淀产生。10用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是()途径：SH2SO4途径：SSO2SO3H2SO4途径：FeS2SO2SO3H2SO4A途径的反应中体现了浓HNO3的强氧化性B途径的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本C由途径分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol eD途径比途径污染相对小且原子利用率高，更能体现“绿色化学”的理念答案C解析途径属于浓硝酸和非金属单质的反应，表现了浓硝酸的强氧化性，A项正确；途径的第二步反应为可逆反应，通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率，降低成本，B项正确；由途径分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e，而途径转移7.5 mol e，C项错误。能力提升11某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化，请回答下列问题：(1)除胶头滴管、酒精灯外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是_。(2)请帮他们完成以下实验报告：实验目的：探究三种价态(0、4、6)硫元素间的相互转化。选用试剂：硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。实验记录(画斜线部分不必填写)：实验编号预期的转化选择的试剂实验现象结论(用化学方程式表示)SSO2硫黄、氧气SO2S二氧化硫、硫化氢SO2H2SO4二氧化硫、氯水氯水褪色浓硫酸SO2问题讨论：从三种价态(0、4、6)硫元素间的相互转化还可得到规律：当硫元素处于最低价时只有_性，处于最高价时只有_性，处于中间价时既有_性，又有_性。(3)根据以上规律判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有：_(填字母)。ACl2BNaCNaDClESO2答案(1)试管(2)如表所示蓝紫色火焰SO22H2S=3S2H2OSO2Cl22H2O=H2SO42HCl铜片、浓硫酸Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O还原氧化氧化(或还原)还原(或氧化)(3)AE解析(1)该实验的进行还需一种试剂的反应容器，选试管最合适。(2)硫黄在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰；SO2具有弱氧化性，可氧化H2S中2价的硫元素，SO22H2S=3S2H2O；SO2具有较强还原性，可被Cl2氧化：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl；浓硫酸具有强氧化性，可被Cu还原而生成SO2。(3)Cl2中氯元素为0价，处于中间价态；SO2中硫元素为4价，处于中间价态，因而Cl2和SO2既有氧化性，又有还原性。12在通常状况下，A为固态单质。根据如图所示转化关系，回答下列问题：(1)写出A、C、E的化学式：A_，C._，E._。(2)写出下列反应的化学方程式：EC_。CD_。(3)B与E的浓溶液_(填“能”或“不能”)发生反应，若能反应，则反应的化学方程式为_，反应现象为_。(4)将C通入BaCl2溶液中，没有明显现象，但若加入H2O2，则有白色沉淀生成，请分析其原因：_，并写出有关的化学方程式_。答案(1)SSO2H2SO4(2)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O2SO2O22SO3(3)能H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O溶液变浑浊，有刺激性气味的气体逸出(4)H2O2能把SO2氧化为H2SO4H2O2SO2=H2SO4，H2SO4BaCl2=BaSO42HCl解析(1)因A为固态单质，则B为其氢化物，C为其氧化物，故A为固态非金属单质。由ACDEC，知E为能与Cu反应的酸(浓硫酸或硝酸)，由A为固态单质，推断A为S，进而可推知，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4，E的浓溶液即浓硫酸。(2)EC的反应为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。CD的反应为2SO2O22SO3。(3)H2S具有较强的还原性，浓H2SO4具有强氧化性，二者可以发生归中反应，H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O，由于生成的单质S不溶于水，故溶液变浑浊，而产物SO2具有刺激性气味。(4)亚硫酸的酸性弱于盐酸，故SO2与BaCl2溶液不反应，但若加入H2O2，H2O2能将SO2氧化为H2SO4，H2O2SO2=H2SO4，而H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀：H2SO4BaCl2=BaSO42HCl。13为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：请回答以下问题：(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是