PAGEPAGE12第3課時硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.知道硫的存在及其化學(xué)性質(zhì)，會寫有關(guān)的化學(xué)方程式。2.能夠從硫元素化合價的改變角度理解不同含硫物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化，知道影響它們轉(zhuǎn)化的因素，會寫有關(guān)的化學(xué)方程式。一、硫的存在和性質(zhì)1．硫元素的存在(1)游離態(tài)：存在于火山噴口旁邊或地殼的巖層里。(2)化合態(tài)：主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在。例如硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)。2．硫的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)硫俗稱硫黃，是一種黃色晶體，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。(2)化學(xué)性質(zhì)例1下列關(guān)于硫的說法不正確的是()A．試管內(nèi)壁附著的硫可用二硫化碳溶解除去B．游離態(tài)的硫存在于火山噴口旁邊或地殼的巖層里C．單質(zhì)硫既有氧化性，又有還原性D．硫在過量純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫答案D解析硫單質(zhì)或含硫物質(zhì)在空氣中燃燒時應(yīng)生成SO2，而不能干脆生成SO3。思維拓展試驗室除去試管內(nèi)壁附著硫的兩種方法：(1)物理法：加二硫化碳(CS2)溶解；(2)化學(xué)法：加熱的氫氧化鈉溶液溶解。3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O硫既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性。例2下列化合物能由兩種單質(zhì)干脆化合生成的是()A．Fe2S3 B．CuSC．SO3 D．SO2答案D解析硫的氧化性較弱，與變價金屬鐵、銅化合時，只能生成低價態(tài)的金屬硫化物FeS和Cu2S。二、硫和含硫化合物相互轉(zhuǎn)化1．不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)：當(dāng)硫元素的化合價上升或降低時，一般上升或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降，可用下圖表示(1)H2Seq\o(,\s\up7(①O2不足),\s\do5(④H2、△))Seq\o(,\s\up7(②O2、),\s\do5(⑤H2S))SO2eq\o(→,\s\up7(③O2))SO3寫出③④⑤的化學(xué)方程式：③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。(2)Na2Seq\o(,\s\up7(①O2),\s\do5(②NaOH))Seq\o(,\s\up7(③NaOH),\s\do5(④Na2S、H＋))Na2SO3eq\o(→,\s\up7(⑤O2))Na2SO4寫出①②⑤的化學(xué)方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。答案(1)③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3④S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S⑤SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O(2)①2Na2S＋O2＋2H2O=4NaOH＋2S↓②3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O⑤2Na2SO3＋O2=2Na2SO42．相同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化通過非氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)：寫出②③④反應(yīng)的化學(xué)方程式：②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。答案②H2SO3＋2NaOH=Na2SO3＋2H2O③Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋H2O＋SO2↑④Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO31除硫元素以外，中學(xué)階段常見的符合：2S2－和SO32－在中性或堿性條件下可共存，只有在酸性環(huán)境中才發(fā)生反應(yīng)：2S2－＋SO32－＋6H＋=3S↓＋3H2O。3含＋6價硫的化合物不肯定都有強(qiáng)氧化性，如濃硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸鹽中的硫元素均不表現(xiàn)氧化性。例3Na2SO3中有＋4價的硫，它既有氧化性又有還原性，現(xiàn)有試劑：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。(1)要證明Na2SO3具有還原性，應(yīng)選用的試劑有_________________，看到的現(xiàn)象是__________，反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________。(2)要證明Na2SO3具有氧化性，應(yīng)選用的試劑有________________________，看到的現(xiàn)象是________________，反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)證明H2SO3的酸性小于H2SO4，選用的試劑有________________________，反應(yīng)的現(xiàn)象是______________，反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。答案(1)Na2SO3溶液、溴水溴水褪色SOeq\o\al(2－,3)＋Br2＋H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋2H＋(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4有黃色渾濁出現(xiàn)SOeq\o\al(2－,3)＋2S2－＋6H＋=3S↓＋3H2O(3)Na2SO3溶液、H2SO4有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2O解析(1)要證明Na2SO3具有還原性，應(yīng)選用氧化性物質(zhì)溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水，溴水褪色，說明Na2SO3具有還原性。(2)要證明Na2SO3具有氧化性，應(yīng)選用還原性物質(zhì)Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4，使反應(yīng)在酸性環(huán)境中進(jìn)行，為反應(yīng)供應(yīng)H＋，再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液，若溶液中出現(xiàn)黃色渾濁，說明有單質(zhì)硫生成，也說明Na2SO3具有氧化性。(3)要證明H2SO3的酸性小于H2SO4，應(yīng)選用的試劑為Na2SO3溶液和H2SO4，向Na2SO3溶液中滴加硫酸，若有氣泡產(chǎn)生，說明H2SO3的酸性小于H2SO4。例4下圖表示物質(zhì)A～F之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A為淡黃色固體物質(zhì)，B、C為無色溶液，D為氣體，E、F為白色沉淀。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：A__________，B___________，C_____________，D__________，E___________，F(xiàn)_____________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→A：_________________________________________________________。B→C：______________________________________________________。(3)寫出C→F的離子方程式：________________________________________________________________________。(4)在A～F六種物質(zhì)中，既有氧化性又有還原性的是________(填字母)。答案(1)SH2SO3H2SO4SO2BaSO3BaSO4(2)H2SO3＋2H2S=3S↓＋3H2OH2SO3＋Cl2＋H2O=H2SO4＋2HCl(3)SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓(4)ABDE解析中學(xué)階段學(xué)過的淡黃色固體物質(zhì)有S、Na2O2和AgBr，其中能與O2反應(yīng)的是硫，則D為SO2，B為H2SO3，E為BaSO3，C為H2SO4，F(xiàn)為BaSO4。硫元素的最高正價為＋6價，最低負(fù)價為－2價。含處于中間價態(tài)硫元素的物質(zhì)，既具有氧化性又具有還原性。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)硫的非金屬性較強(qiáng)，所以只以化合態(tài)存在于自然界中()(2)硫是一種組成某些蛋白質(zhì)的生命元素()(3)石油、煤等化石燃料中常含有硫元素()(4)硫在空氣中燃燒生成二氧化硫，在氧氣中燃燒生成三氧化硫()(5)S能氧化Fe，使Fe生成＋3價鐵的化合物()(6)分別黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫黃要用到二硫化碳、水及過濾操作()(7)硫與金屬或非金屬反應(yīng)時均作氧化劑()(8)不能由單質(zhì)干脆化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2()(9)含硫化合物間的轉(zhuǎn)化，既可以通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)，也可以通過非氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)()(10)Cu(或Fe)與Cl2反應(yīng)生成高價態(tài)氯化物，而Cu(或Fe)與S反應(yīng)生成低價態(tài)的硫化物，所以氧化性Cl2>S()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×(8)×(9)√(10)√2．除去試管壁上的附著的硫，可采納的方法是()A．通入氫氣后加熱B．伸入灼熱的鐵絲C．用水洗滌D．用二硫化碳洗滌后再用水洗答案D解析硫與氫氣反應(yīng)須要加熱，試驗操作困難，且產(chǎn)物硫化氫有毒；硫與鐵反應(yīng)須要加熱，其產(chǎn)物硫化亞鐵固體會附著在試管壁上；硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，試管壁上的硫可用二硫化碳溶解而除去。3．硫的氧化性不如氧氣強(qiáng)，在下列敘述中不能說明這一事實的是()A．S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2，O2是氧化劑、S是還原劑B．S是淡黃色固體，O2是無色氣體C．氫硫酸放置在空氣中易變渾濁(2H2S＋O2=2S↓＋2H2O)D．S和Cu反應(yīng)只能生成Cu2S(硫化亞銅)，而O2與Cu反應(yīng)生成CuO答案B解析A項，S與O2化合時，O2作氧化劑，硫作還原劑，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)；B項，不同單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱與單質(zhì)的存在狀態(tài)無必定聯(lián)系；C項，氫硫酸放置在空氣中易變渾濁，是氧氣將硫置換出來，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)；D項，S可以將Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合價為＋1)，而O2可以將Cu氧化為CuO(Cu的化合價為＋2)，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)。4．下列有關(guān)硫及其化合物的說法正確的是()A．SO2、H2SO3均具有還原性，故濃硫酸能氧化SO2和H2SO3B．H2S與濃硫酸在不同的條件下反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只能是SO2C．單質(zhì)eq\o(→,\s\up7(＋O2))氧化物eq\o(→,\s\up7(＋H2O))酸eq\o(→,\s\up7(＋NaOH))鹽，能依據(jù)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系干脆轉(zhuǎn)化的可以是硫元素D．硫黃礦制備硫酸經(jīng)驗兩步：Seq\o(→,\s\up7(O2/點燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4答案C5．在通常狀況下，A為固體單質(zhì)，能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質(zhì)量之比為4∶5，化合物D是重要的工業(yè)原料。請回答：(1)寫出A→E的化學(xué)式：A____________，B______________，C______________，D____________，E________________。(2)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：B→C：________________________________________________________________________；D→B：________________________________________________________________________；B→E：________________________________________________________________________。答案(1)SSO2SO3H2SO4H2SO3(2)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O[或Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O等]SO2＋H2OH2SO3解析該題的突破口在固態(tài)單質(zhì)A跟空氣反應(yīng)生成的B為氣體，符合這種轉(zhuǎn)化的只有非金屬單質(zhì)C、S，在空氣中燃燒生成CO、CO2、SO2氣體，但CO、CO2不能實現(xiàn)圖中的轉(zhuǎn)化，所以A是S，B是SO2，C是SO3，D是H2SO4，E是H2SO3。最終驗證B和C的相對分子質(zhì)量之比確為4∶5。題組一硫的存在與性質(zhì)1．下列關(guān)于硫的敘述中不正確的是()A．在自然界中既有化合態(tài)的硫又有游離態(tài)的硫B．游離態(tài)的硫存在于火山噴口旁邊或地殼的巖層里C．試驗室常用酒精除去附著在試管壁上的硫黃D．硫是黑火藥的主要成分之一答案C解析硫在自然界中既能以化合態(tài)(主要為硫化物和硫酸鹽)又能以游離態(tài)(火山噴口旁邊或地殼巖層)的形式存在。硫俗稱硫黃，是一種黃色固體，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去試管內(nèi)壁附著的硫單質(zhì)。2．關(guān)于硫的敘述正確的是()A．硫的非金屬性較強(qiáng)，在自然界中只以化合態(tài)存在B．可用水溶解過濾分別硝酸鉀和硫黃的混合物C．硫與金屬或非金屬反應(yīng)時都作氧化劑D．硫的氧化性比氯氣強(qiáng)答案B解析硫在自然界中的存在形式既有化合態(tài)又有游離態(tài)；硝酸鉀易溶于水，硫黃不溶于水，用水溶解過濾可分別二者的混合物；硫與金屬、氫氣等反應(yīng)時作氧化劑，硫與氧氣等反應(yīng)時作還原劑；硫的氧化性比氯氣弱(硫與鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵，氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵)。3．下列關(guān)于單質(zhì)硫的性質(zhì)的說法正確的是()A．單質(zhì)硫跟金屬單質(zhì)的反應(yīng)中硫都是氧化劑B．單質(zhì)硫跟金屬單質(zhì)的反應(yīng)都須要加熱或點燃C．單質(zhì)硫跟非金屬單質(zhì)的反應(yīng)中硫都是還原劑D．單質(zhì)硫跟非金屬單質(zhì)的反應(yīng)中硫都是氧化劑答案A解析金屬元素在硫化物中的化合價只有正價，硫元素的化合價肯定是負(fù)價，單質(zhì)硫在跟金屬單質(zhì)的反應(yīng)中都是氧化劑；在單質(zhì)硫跟金屬單質(zhì)的反應(yīng)中，S與Hg反應(yīng)不須要加熱；假如單質(zhì)硫跟氧化性弱的非金屬單質(zhì)如H2反應(yīng)，則顯氧化性；假如單質(zhì)硫跟氧化性強(qiáng)的非金屬單質(zhì)如O2反應(yīng)，則顯還原性。4．下列物質(zhì)在肯定條件下能夠與硫黃發(fā)生反應(yīng)，且硫作還原劑的是()A．O2B．FeC．H2D．Zn答案A解析硫是較活潑的非金屬元素，能與很多金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)。硫與活潑非金屬單質(zhì)氧氣反應(yīng)時，表現(xiàn)出還原性；硫與金屬單質(zhì)、氫氣等反應(yīng)時，表現(xiàn)出氧化性；硫與變價金屬反應(yīng)時，一般生成低價金屬的硫化物。5．下列化合物中，不能由組成該化合物的兩種元素的單質(zhì)干脆化合而成的是()A．SO2B．SO3C．FeSD．H2S答案B題組二硫及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化6．下列物質(zhì)能與SO2在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)的是()①NaOH②氯氣③空氣④氫硫酸⑤Na2SO3⑥Na2CO3A．①②④⑤ B．②③⑤⑥C．② D．①②③④⑤⑥答案D解析SO2與NaOH、Cl2、O2、H2S、Na2SO3、Na2CO3發(fā)生的反應(yīng)分別為①SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，②SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl，③2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3，④SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O，⑤SO2＋Na2SO3＋H2O=2NaHSO3，⑥SO2＋Na2CO3=Na2SO3＋CO2。7．下列反應(yīng)中，SO2作還原劑的是()A．SO2＋NaOH=NaHSO3B．SO2＋H2O2=H2SO4C．SO2＋2H2S=3S↓＋2H2OD．2Mg＋3SO2=S＋2MgSO3答案B解析B項，二氧化硫中硫元素化合價上升，SO2作還原劑。8．X鹽和Y酸反應(yīng)可放出有刺激性氣味的氣體Z，Z跟NaOH反應(yīng)又得到X鹽，Z氧化的最終產(chǎn)物為氣體W，氣體W溶于水又得到Y(jié)酸。則X鹽和Y酸是()A．Na2SO4和硫酸 B．Na2SO3和鹽酸C．Na2CO3和鹽酸 D．Na2SO3和硫酸答案D解析X鹽和Y酸反應(yīng)，產(chǎn)生有氣味的氣體Z，A不反應(yīng)，C產(chǎn)生無味CO2，解除A、C項；B、D產(chǎn)生SO2，SO2氧化生成SO3，SO3溶于水生成硫酸，解除B項。9．單質(zhì)X與濃H2SO4共熱，反應(yīng)中X與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶2，則X元素在生成物中的化合價可能為()①＋1②＋2③＋3④＋4A．②④B．③④C．①②D．①③答案A解析若X為金屬，X＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))XSO4＋SO2↑＋2H2O，則X為＋2價。若X為非金屬，X＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))XO2＋2SO2↑＋2H2O，則X為＋4價。10．下列改變，須要加入還原劑才能實現(xiàn)的是()A．H2SO4→SO2 B．H2S→SO2C．S→SO2 D．SOeq\o\al(2－,3)→SO2答案A11．能實現(xiàn)下列物質(zhì)間干脆轉(zhuǎn)化的元素是()單質(zhì)eq\o(→,\s\up7(＋O2))氧化物eq\o(→,\s\up7(＋H2O))酸或堿eq\o(→,\s\up7(＋NaOH或HCl))鹽A．鎂B．硫C．銅D．鐵答案B解析鎂、銅和鐵對應(yīng)的氧化鎂、氧化銅、氧化鐵不能干脆和水反應(yīng)。12．A～D是含同一元素的四種物質(zhì)，相互之間有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A是單質(zhì)，D是最高價氧化物對應(yīng)的水化物。那么A可能是()A．S B．Cl2C．Fe D．Mg答案A13．某化學(xué)小組欲探究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化，請回答下列問題：(1)除膠頭滴管、酒精燈外，你認(rèn)為本試驗必不行少的一種玻璃儀器是__________。(2)請幫他們完成以下試驗報告：試驗?zāi)康模禾骄咳N價態(tài)(0、＋4、＋6)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化。選用試劑：硫黃、濃硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氫、銅片、氧氣。試驗記錄(畫斜線部分不必填寫)：試驗編號預(yù)期的轉(zhuǎn)化選擇的試劑試驗現(xiàn)象結(jié)論(用化學(xué)方程式表示)①S→SO2硫黃、氧氣②SO2→S二氧化硫、硫化氫③SO2→H2SO4二氧化硫、氯水氯水褪色④濃硫酸→SO2問題探討：從三種價態(tài)(0、＋4、＋6)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化還可得到規(guī)律：當(dāng)硫元素處于最低價時只有________性，處于最高價時只有________性，處于中間價時既有________性，又有________性。(3)依據(jù)以上規(guī)律推斷，下列物質(zhì)中既有氧化性，又有還原性的有________(填字母)。A．Cl2B．NaC．Na＋D．Cl－E．SO2答案(1)試管(2)如表所示①藍(lán)紫色火焰②SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O③SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl④銅片、濃硫酸Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O還原氧化氧化(或還原)還原(或氧化)(3)AE解析(1)該試驗的進(jìn)行還需一種試劑的反應(yīng)容器，選試管最合適。(2)①硫黃在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰；②SO2具有弱氧化性，可氧化H2S中－2價的硫元素，SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O；③SO2具有較強(qiáng)還原性，可被Cl2氧化：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl；④濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可被Cu還原而生成SO2。(3)Cl2中氯元素為0價，處于中間價態(tài)；SO2中硫元素為＋4價，處于中間價態(tài)，因而Cl2和SO2既有氧化性，又有還原性。14．在通常狀況下，A為固態(tài)單質(zhì)。依據(jù)如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問題：(1)寫出A、C、E的化學(xué)式：A．__________，C.__________，E.__________。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①E→C________________________________________________________________________。②C→D________________________________________________________________________。(3)B與E的濃溶液__________(填“能”或“不能”)發(fā)生反應(yīng)，若能反應(yīng)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________，反應(yīng)現(xiàn)象為___________________________________________________________________________________________________________________________。(4)將C通入BaCl2溶液中，沒有明顯現(xiàn)象，但若加入H2O2，則有白色沉淀生成，請分析其緣由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)SSO2H2SO4(2)①Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(3)能H2S＋H2SO4(濃)=S↓＋SO2↑＋2H2O溶液變渾濁，有刺激性氣味的氣體逸出(4)H2O2能把SO2氧化為H2SO4H2