2019_2020学年高中化学专题4硫、氮和可持续发展第一单元第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核心素养发展目标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、硫的存在和性质1硫元素的存在(1)游离态：存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。例如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO42H2O)、芒硝(Na2SO410H2O)。2硫的性质(1)物理性质硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。(2)化学性质例1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解析硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO2，而不能直接生成SO3。思维拓展实验室除去试管内壁附着硫的两种方法：(1)物理法：加二硫化碳(CS2)溶解；(2)化学法：加热的氢氧化钠溶液溶解。3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O硫既表现氧化性，又表现还原性。例2下列化合物能由两种单质直接化合生成的是()AFe2S3BCuSCSO3DSO2答案D解析硫的氧化性较弱，与变价金属铁、铜化合时，只能生成低价态的金属硫化物FeS和Cu2S。二、硫和含硫化合物相互转化1不同价态硫的转化通过氧化还原反应实现：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(1)H2SSSO2SO3写出的化学方程式：_；_；_。(2)Na2SSNa2SO3Na2SO4写出的化学方程式：_；_；_。答案(1)2SO2O22SO3SH2H2SSO22H2S=3S2H2O(2)2Na2SO22H2O=4NaOH2S3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O2Na2SO3O2=2Na2SO42相同价态硫的转化通过非氧化还原反应实现：写出反应的化学方程式：_；_；_。答案H2SO32NaOH=Na2SO32H2ONa2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4H2OSO2Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3(1)除硫元素以外，中学阶段常见的符合：(2)S2和SO32在中性或碱性条件下可共存，只有在酸性环境中才发生反应：2S2SO326H=3S3H2O。(3)含6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。例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：_。(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：_。(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：_。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。例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)。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判断正误(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)硫是一种组成某些蛋白质的生命元素()(3)石油、煤等化石燃料中常含有硫元素()(4)硫在空气中燃烧生成二氧化硫，在氧气中燃烧生成三氧化硫()(5)S能氧化Fe，使Fe生成3价铁的化合物()(6)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()(7)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂()(8)不能由单质直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2()(9)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()(10)Cu(或Fe)与Cl2反应生成高价态氯化物，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)(9)(10)2除去试管壁上的附着的硫，可采用的方法是()A通入氢气后加热B伸入灼热的铁丝C用水洗涤D用二硫化碳洗涤后再用水洗答案D解析硫与氢气反应需要加热，实验操作复杂，且产物硫化氢有毒；硫与铁反应需要加热，其产物硫化亚铁固体会附着在试管壁上；硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，试管壁上的硫可用二硫化碳溶解而除去。3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。4下列有关硫及其化合物的说法正确的是()ASO2、H2SO3均具有还原性，故浓硫酸能氧化SO2和H2SO3BH2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2C单质氧化物酸盐，能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素D硫黄矿制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4答案C5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。题组一硫的存在与性质1下列关于硫的叙述中不正确的是()A在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫B游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄D硫是黑火药的主要成分之一答案C解析硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫俗称硫黄，是一种黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。2关于硫的叙述正确的是()A硫的非金属性较强，在自然界中只以化合态存在B可用水溶解过滤分离硝酸钾和硫黄的混合物C硫与金属或非金属反应时都作氧化剂D硫的氧化性比氯气强答案B解析硫在自然界中的存在形式既有化合态又有游离态；硝酸钾易溶于水，硫黄不溶于水，用水溶解过滤可分离二者的混合物；硫与金属、氢气等反应时作氧化剂，硫与氧气等反应时作还原剂；硫的氧化性比氯气弱(硫与铁反应生成硫化亚铁，氯气与铁反应生成氯化铁)。3下列关于单质硫的性质的说法正确的是()A单质硫跟金属单质的反应中硫都是氧化剂B单质硫跟金属单质的反应都需要加热或点燃C单质硫跟非金属单质的反应中硫都是还原剂D单质硫跟非金属单质的反应中硫都是氧化剂答案A解析金属元素在硫化物中的化合价只有正价，硫元素的化合价一定是负价，单质硫在跟金属单质的反应中都是氧化剂；在单质硫跟金属单质的反应中，S与Hg反应不需要加热；如果单质硫跟氧化性弱的非金属单质如H2反应，则显氧化性；如果单质硫跟氧化性强的非金属单质如O2反应，则显还原性。4下列物质在一定条件下能够与硫黄发生反应，且硫作还原剂的是()AO2BFeCH2DZn答案A解析硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应。硫与活泼非金属单质氧气反应时，表现出还原性；硫与金属单质、氢气等反应时，表现出氧化性；硫与变价金属反应时，一般生成低价金属的硫化物。5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()ASO2BSO3CFeSDH2S答案B题组二硫及其化合物间的相互转化6下列物质能与SO2在一定条件下发生反应的是()NaOH氯气空气氢硫酸Na2SO3Na2CO3ABCD答案D解析SO2与NaOH、Cl2、O2、H2S、Na2SO3、Na2CO3发生的反应分别为SO22NaOH=Na2SO3H2O，SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，2SO2O22SO3，SO22H2S=3S2H2O，SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3，SO2Na2CO3=Na2SO3CO2。7下列反应中，SO2作还原剂的是()ASO2NaOH=NaHSO3BSO2H2O2=H2SO4CSO22H2S=3S2H2OD2Mg3SO2=S2MgSO3答案B解析B项，二氧化硫中硫元素化合价升高，SO2作还原剂。8X盐和Y酸反应可放出有刺激性气味的气体Z，Z跟NaOH反应又得到X盐，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y酸。则X盐和Y酸是()ANa2SO4和硫酸BNa2SO3和盐酸CNa2CO3和盐酸DNa2SO3和硫酸答案D解析X盐和Y酸反应，产生有气味的气体Z，A不反应，C产生无味CO2，排除A、C项；B、D产生SO2，SO2氧化生成SO3，SO3溶于水生成硫酸，排除B项。9单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为12，则X元素在生成物中的化合价可能为()1234ABCD答案A解析若X为金属，X2H2SO4XSO4SO22H2O，则X为2价。若X为非金属，X2H2SO4XO22SO22H2O，则X为4价。10下列变化，需要加入还原剂才能实现的是()AH2SO4SO2BH2SSO2CSSO2DSOSO2答案A11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镁B硫C铜D铁答案B解析镁、铜和铁对应的氧化镁、氧化铜、氧化铁不能直接和水反应。12AD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()ASBCl2CFeDMg答案A13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。14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，