4.2.1 含硫物质之间的转化学案2023-2024学年高一上学期化学苏教版（2019）必修第一册

新苏教版高中化学必修1PAGEPAGE1第二单元硫及其化合物的相互转化第1课时含硫物质之间的转化[核心素养发展目标]1.根据硫元素的化合价会分析含硫物质的性质，并能设计实验实现不同价态硫元素的相互转化。2.利用不同类型化学反应的知识，研究物质之间相互转化的规律，能设计物质转化的方案。一、含硫物质之间的转化1．不同价态硫的相互转化自然界中的硫元素主要以硫单质、硫化物和硫酸盐等形式存在。硫元素的常见化合价有：－2、0、＋4、＋6等。(1)硫元素的－2价为其最低价态，只有还原性，因此可与氧化性物质反应。如：H2S水溶液中通入少量氯气的化学方程式：H2S＋Cl2=2HCl＋S↓；H2S气体在空气中燃烧的化学方程式：2H2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2SO2＋2H2O。(2)硫元素的＋6价为其最高价态，只有氧化性，因此可与还原性物质反应。如：Cu与浓H2SO4反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)硫元素的0、＋4价等中间价态，既能与氧化剂也能与还原剂反应。如：硫单质在常温下与Hg化合的化学方程式：Hg＋S=HgS；单质硫在加热条件下与Fe化合的化学方程式：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS；单质硫在空气或纯氧中均可燃烧的化学方程式：S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2。再如：亚硫酸钠在空气中长期暴露会被氧化，氧化的化学方程式：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；SO2与氧气在催化剂和一定温度下反应生成SO3的化学方程式：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；SO2通入到氢硫酸中的化学方程式：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。综上可知，不同价态的含硫物质之间可以相互转化，与反应物的性质、反应条件等因素有关。2．相同价态硫的相互转化如：SO2为酸性氧化物，则SO2通入NaOH溶液的化学方程式：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O；酸碱中和可生成盐，则H2SO4可与碱反应生成硫酸盐。(1)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()(2)S能氧化Fe，使Fe生成＋3价铁的化合物()(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、CuCl、Fe2S3、FeCl2()(5)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：Cl2＞S()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得乙溶液，向乙溶液中滴加双氧水，乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们分别为()A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、S、H2SC．SO3、H2SO4、H2SO3、S、H2SD．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S答案D解析题目中各物质涉及的转化关系为：eq\x(S)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(SO2)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(H2SO3)eq\o(→,\s\up7(H2O2))eq\x(H2SO4)eq\o(→,\s\up7(Na2S))eq\x(H2S)eq\o(→,\s\up7(H2SO3))eq\x(S)。二、同一元素不同物质之间的转化——以硫为例1．按化合价高低排序和分类研究含有同一元素的不同物质之间的转化，通常将这些物质按该元素化合价的高低进行排序和分类。以硫元素为例：上图物质之间的转化可以通过不同的化学反应来实现。其中横向箭头表示元素化合价变化的氧化还原反应，纵向箭头表示元素化合价不变的非氧化还原反应。2．按化合价和类别分类1．已知不同价态含硫物质间有如下转化关系：Na2Seq\o(,\s\up7(①O2),\s\do5(②NaOH))Seq\o(,\s\up7(③NaOH),\s\do5(④Na2S、H＋))Na2SO3eq\o(→,\s\up7(⑤O2))Na2SO4写出①②⑤的化学方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。答案①2Na2S＋O2＋2H2O=4NaOH＋2S↓②3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O⑤2Na2SO3＋O2=2Na2SO42．在学习了硫的转化后，某学生绘制了如图转化关系。(1)写出指定物质的化学式：A________，B____________，D________。(2)写出“H2SO4→C”的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________(写一个即可)。(3)写出A与SO2相互转化的化学方程式：____________________________________________。(4)写出一个由SO2直接生成H2SO4的离子方程式：__________________________________。答案(1)SO3H2SH2SO3(2)H2SO4＋Na2CO3=Na2SO4＋CO2↑＋H2O(答案合理即可)(3)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3(4)SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－(答案合理即可)解析(1)A中硫元素为＋6价且可以转化为H2SO4，又可以和二氧化硫相互转化，因此A为SO3；B中硫元素为－2价且为气态氢化物，因此B为H2S；D中硫元素为＋4价，且是酸，故D为H2SO3。(2)C中硫元素为＋6价，且由H2SO4制得，则“H2SO4→C”的化学方程式可为H2SO4＋Na2CO3=Na2SO4＋CO2↑＋H2O。1．下列生成SO2的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是()A．Cu与浓硫酸共热B．红热的木炭与浓硫酸反应C．Na2SO3与浓硫酸反应D．S在空气中燃烧答案D2．下列化合物中，能用相应的单质直接化合得到的是()①CuS②FeS③HCl④SO2⑤SO3⑥FeCl2⑦CuCl2A．全部 B．①②③④⑤⑦C．②④⑤⑦ D．②③④⑦答案D解析氯气有强氧化性，与变价金属反应生成高价态的化合物，与铁反应生成FeCl3，与铜反应生成CuCl2；硫的氧化性较弱，与变价金属反应生成低价态的化合物，与铜反应生成Cu2S，与铁反应生成FeS；氯气和氢气可以反应生成氯化氢；硫和氧气反应可以生成二氧化硫。3．在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题：(1)写出A～E的化学式：A．__________；B.__________；C.____________；D._________；E．____________。(2)写出下列反应的化学方程式：①E→C：___________________________________________________；②C转化为D：______________________________________________；③B转化为C：_______________________________________________。答案(1)SH2SSO2SO3H2SO4(2)①Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3③2H