浙江专版2018版高中化学专题4硫氮和可持续发展第一单元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必修120180427138.doc

第3课时硫和含硫化合物的相互转化知识内容必考要求加试要求S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化。bc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硫的存在(1)游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳岩层里。(2)化合态主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。重要化合物：名称硫铁矿黄铜矿石膏芒硝化学式FeS2CuFeS2CuSO42H2ONa2SO410H2O2.硫的性质(1)物理性质硫是一种黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。(2)化学性质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。FeSFeSS是氧化剂，Fe是还原剂；2CuSCu2SS是氧化剂，Cu是还原剂；H2SH2SS是氧化剂，H2是还原剂；SO2SO2S是还原剂，O2是氧化剂。归纳总结硫的性质(1) (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。(3)单质硫与Fe、Cu等变价金属反应时，只能将金属氧化为低价态硫化物，证明硫单质的氧化性比氯气弱。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 BSO3 CFeS 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的，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SO2SO2O2Na2SO3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中变蓝色，有刺激性气味的气体生成2H2SO4(浓)CuCuSO4SO22H2O3.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=Na2SO3H2OH2SO4溶液中滴加NaOH溶液无明显现象H2SO42NaOH=Na2SO42H2O归纳总结硫及其含硫化合物的转化(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H2SNaHSNa2SSO2H2SO3NaHSO3Na2SO3Na2SO43Na2SO3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为_，B为_，C为_，D为_，E为_，F为_。(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。2在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是()A硫在空气中燃烧B铜片与浓硫酸共热C红热的木炭与浓硫酸反应D亚硫酸钠与硫酸反应答案A解析含硫物质被氧化时，硫元素的价态升高。A项，硫为还原剂，在与氧气的反应中被氧化；B、C两项，硫酸中硫元素的化合价降低，被还原；D项中硫元素的价态不变。3下列转化需要加入氧化剂才能实现的是()AH2SSO2 BH2SO4SO2CH2SO3SO2 DSOSO2答案A解析硫元素由低价到高价被氧化，需要加入氧化剂才能实现，故该题即为分析各选项中硫元素的化合价变化，表现为化合价升高的符合题意要求。A选项是由2价的硫变为4价的硫，需加氧化剂。4将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量的稀硫酸，得到标准状况下的气体11.2 L，则原混合物可能的组成是(n代表物质的量)()An(Fe)n(S)，总质量等于44 gCn(Fe)n(S)，总质量小于44 gDn(Fe)n(S)，总质量小于44 g答案D解析FeSFeS，FeSH2SO4=FeSO4H2S； 若Fe过量，则还发生反应：FeH2SO4=FeSO4H2；但无论Fe是否过量，都有1 mol Fe1 mol气体，则n(Fe)n(气体)0.5 mol，m(Fe)28 g。当n(Fe)n(S)时，m(S)0.5 mol32 gmol116 g，m总28 g16 g44 g；n(Fe)16 g，m总44 g；当n(Fe)n(S)时，m(S)16 g，m总44 g；D项正确。5将SO2通入一定量NaOH溶液中，充分反应后，该溶液溶质组成不可能为()ANa2SO3和NaOH BNaHSO3CNaHSO3和Na2SO3 DNaOH和NaHSO3答案D解析SO2通入NaOH溶液中，可能发生的反应为SO22NaOH=Na2SO3H2O、SO2NaOH=NaHSO3。若时，反应后生成Na2SO3，且NaOH有剩余；若时，反应后溶液中的溶质只有Na2SO3；若1时，反应后溶液中的溶质只有NaHSO3；若1时，反应后生成NaHSO3和Na2SO3。6如图A为单质，B为一种具有还原性的二元含氧酸，C为溶液，且溶液中仅有一种溶质，D为气体，E、F为白色沉淀。物质间转化过程中需要加入的试剂未完全写出。回答下列问题：(1)写出相应物质的化学式：A为_；D为_；E为_。(2)中所加的试剂应该具有_(填“氧化”或“还原”)性，可能为_或_。(3)写出下列反应的离子方程式：BE_。CF_。答案(1)SSO2BaSO3(2)氧化O2H2O2(3)H2SO3Ba22OH=BaSO32H2OBa2SO=BaSO4解析如图A为单质，B为一种具有还原性的二元含氧酸，C为溶液，且溶液中仅有一种溶质，D为气体，E、F为白色沉淀，在中学范围内学习过的具有还原性的二元含氧酸只有亚硫酸，找准这个突破口之后，再由H2OSO2H2SO3可知，D为SO2，A为S，由H2SO3Ba(OH)2=BaSO32H2O,2H2SO3O2=2H2SO4知C为H2SO4，E为BaSO3，F为BaSO4。(1)由上述分析判断，A为S，D为SO2，E为BaSO3。(2)反应是亚硫酸被氧化为硫酸的反应，反应需要的试剂具有氧化性，如2H2SO3O2=2H2SO4，也可以是过氧化氢，H2O2H2SO3=H2SO4H2O。(3)BE的反应是亚硫酸和氢氧化钡溶液反应生成亚硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为H2SO3Ba22OH=BaSO32H2O，CF的离子方程式：Ba2SO=BaSO4。课时作业经典基础题1下列反应中，硫元素只表现出氧化性的是()ASO2SO2BSO22H2S=3S2H2OCSO2Cl22H2O=H2SO42HClD2NaS=Na2S答案D解析A项中硫元素化合价由04价，表现还原性；B项中O2表现氧化性，H2 表现还原性；C项中O2H2O4表现还原性；D项中 Na2表现氧化性。2已知SO2可与Na2SO3溶液发生下列反应：Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。欲除去SO2中混有的少量的SO3气体，可使气体通过()A澄清石灰水 B饱和NaHSO3溶液C水 D饱和NaHCO3溶液答案B解析A项：SO2、SO3都能与石灰水反应，故A项错；B项：SO32NaHSO3=Na2SO4H2O2SO2，而SO2不与NaHSO3反应，故B项正确；C项：SO2在水中溶解性为140，故C项错误；D项：SO2NaHCO3=NaHSO3CO2，不仅消耗了SO2，且生成CO2为新的气体杂质，故D项错误。3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正确。C也正确。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。4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C5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D6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。7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。811.2 g铁粉与2.2 g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热，冷却后加入足量盐酸，在标准状况下收集到气体的体积是()A11.2 L B5.6 LC4.48 L D2.24 L答案C解析学生往往先讨论Fe过量或S过量，或恰好完全反应，然后计算FeS和过量的Fe分别与HCl反应生成气体的体积之和。由于反应中盐酸是足量的，因此生成的气体无论是H2S，还是H2S和H2的混合气体，其物质的量与原混合物中铁的物质的量相等，与硫粉的量无关。可按下列方法巧解速算：Fe气体1 mol 22.4 L VV(气体)22.4 Lmol14.48 L。9Zn与浓硫酸反应的化学方程式：Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O。向100 mL 18 molL1 H2SO4溶液中加入足量的锌粒充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A等于1.8 molB小于0.9 molC等于0.9 molD在0.9 mol和1.8 mol之间答案D解析n(H2SO4)0.1 L18 molL11.8 mol，当全部发生Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O时，有0.9 mol H2SO4被还原。但随着反应的进行，H2SO4的浓度逐渐降低，当为稀硫酸时发生：ZnH2SO4=ZnSO4H2，当只发生该反应时，H2SO4全部被Zn还原，即1.8 mol。但这两个反应都发生了，被还原的H2SO4的物质的量应处于两者之间，即0.9 moln(H2SO4)被还原1.8 mol。能力提升题10已知A是固体单质，E的水溶液显强酸性。A、B、C、D、E是含有相同元素的五种物质，在一定条件下，可发生下图所示的转化。(1)写出化学式：A._，B._，C._，D._，E._。(2)写出化学反应方程式：BCA：_，CD：_。答案(1)SH2SSO2SO3H2SO4(2)SO22H2S=3S2H2O2SO2O22SO311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_。(2)反应在“惰性气体环境”中进行的原因是_。(3)操作是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明_。(4)操作的作用是_，也可改用_。(5)操作稀H2SO4煮沸的目的是_。答案(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉，剩余铁粉与H2SO4反应生成Fe2干扰实验(2)防止空气中的O2参与反应(3)硫和铁粉反应是放热的(4)除去混合物中的硫粉CS2(5)防止稀H2SO4溶液溶解的氧气氧化生成的Fe212某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验。(1)装置A中的反应为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，反应中的氧化剂是_，生成71 g Cl2转移的电子是_ mol。装置C中生成SO2，反应的化学方程式是_。(2)装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是_。(3)打开A、C中分液漏斗的活塞，一段时间后关闭活塞。待反应完全后，小组同学又继续如下实验。甲同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成。甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应，理由是该反应中生成了_(填离子符号)。乙同学认为甲同学的结论不合理，认为A中生成的Cl2中混有杂质，应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法即可得到正确结论。乙同学认为Cl2中混有的杂质是_，洗气瓶中盛有试剂的名称是_。丙同学则认为甲、乙两位同学的结论均不合理。丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，则可得出结论，即SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应。溶液X是_(填字母)。aBaCl2溶液 bBa(OH)2溶液cBa(NO3)2溶液 d品红溶液SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是_。