含硫物质之间的转化（教师版）高一化学讲与练（苏教2019）

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目标导航目标导航课程标准课标解读1．认识硫元素在物质中具有不同价态，可通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质的相互转化。2．通过实验探究，了解不同价态含硫物质的转化关系。1．通过硫元素不同物质之间的转化，整理归纳含硫物质的化学性质，培养依据物质的内在联系整理归纳化学知识的能力。（宏观辨识与微观探析）2．通过含硫物质的分析综合再分析再综合的循环过程，学会逻辑分析与综合的科学方法。（证据推理与模型认知）3．培养学生通过探究讨论的学习，从而养成严谨求实的科学态度。（科学探究与创新意识）知识01含硫物质的相互转化1．不同价态含硫化合物含硫物质H2S、Na2SSSO2、H2SO3、Na2SO3SO3、H2SO4、Na2SO4硫元素化合价－20＋4＋62．含硫化合物之间的相互转化含硫物质多种多样，在一定条件下可相互转化。通过氧化还原反应可实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化；通过非氧化还原反应可实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。试完成下列转化关系的化学方程式：①S＋Feeq\o(=,\s\up7(△))FeS②FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑③S＋H2eq\o(=,\s\up7(△))H2S④2H2S＋O2=2S↓＋2H2O⑤S＋Hg=HgS⑥S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2⑦2SO2＋O22SO3⑧Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋SO2↑⑨SO2＋H2OH2SO3⑩2Na2SO3＋O2=2Na2SO4⑪SO3＋H2O=H2SO4⑫H2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2H2O硫及其化合物之间的相互转化1．常见含硫物质间的转化2．硫及其化合物之间的转化规律(1)邻位价态原则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，如H2eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2eq\o(→,\s\up7(O2))eq\o(S,\s\up6(＋6))O3(2)相邻价态的粒子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。(3)归中规律当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(4)含硫物质的连续氧化规律硫元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→，\s\up7(足量O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4,S\o(→,\s\up7(O2))SO2\o(→,\s\up7(O2))SO3\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4))【即学即练1】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)【即学即练2】A、B是两种有刺激性气味的气体。试根据下列实验事实填空。(1)写出A～F各物质的化学式：A__________，B____________，C____________，D__________，E____________，F____________。(2)写出A、B跟水反应的离子方程式：_____________________________。答案：(1)Cl2SO2H2SO4HClBaSO3BaSO4(2)Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Cl－解析：由框图中A、B两种气体等物质的量通入H2O中，生成含C、D的无色溶液，滴入Ba(OH)2溶液生成沉淀F和溶液D，D中滴入AgNO3溶液生成白色沉淀G，可知溶液C、D中含有SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))、Cl－。气体B通入过量Ba(OH)2溶液中有沉淀生成，且B是有刺激性气味的气体，可知B为SO2，则A为Cl2。题型一含硫物质之间的相互转化1．X盐和Y酸反应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()A．Na2SO4和硫酸 B．Na2SO3和盐酸C．Na2CO3和盐酸 D．Na2SO3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项不反应，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。2．下列各组物质混合后，没有明显现象的是()①H2S和SO2；②SO2和SO3；③SO2和氯水；④SO3(气)和Cl2；⑤H2S和Cl2A．①③⑤B．②④C．②⑤D．③④⑤答案：B解析：SO2和SO3中硫元素为相邻价态，不能发生氧化还原反应。SO3和Cl2都具有氧化性，相互间不能发生反应。3．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：①E→C_________________________________________；②C→D______________________________________________。(3)室温时，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______________________________________(若不能反应，此空可不填)。(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)①Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②2SO2＋O22SO3(3)能H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O(4)H2O2具有强氧化性，能把SO2氧化为H2SO4，H2O2＋SO2=H2SO4，H2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2HCl解析：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A→C→D→E知E为能与Cu反应的酸(浓硫酸或硝酸)，且A为固态单质，推断A为S，B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4，E的浓溶液即浓硫酸，与H2S发生氧化还原反应，可生成单质S和SO2。H2O2有强氧化性，能把＋4价的硫(SO2)氧化为＋6价的硫(H2SO4)，再按要求写出相关化学方程式即可。(1)除硫元素以外中学阶段常见的符合Aeq\o(→,\s\up7(O2))Beq\o(→,\s\up7(O2))Ceq\o(→,\s\up7(H2O))D转化关系的还有：①钠元素：Naeq\o(→,\s\up7(O2))Na2Oeq\o(→,\s\up7(O2))Na2O2eq\o(→,\s\up7(H2O))NaOH(注Na的化合价后期无变化)②碳元素：Ceq\o(→,\s\up7(O2))COeq\o(→,\s\up7(O2))CO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2CO3(2)S2－和SOeq\o\al(\s\up1(2—),\s\do1(3))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：2S2－＋SOeq\o\al(\s\up1(2—),\s\do1(3))＋6H＋=3S↓＋3H2O。(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。基础巩固1．下列物质中的硫元素，既有氧化性，又有还原性的是()A．H2SB．SO2C．SO3D．H2SO4答案：B解析：SO2中S的化合价为＋4价，处于中间价态，既有氧化性，又有还原性。2．下列反应中，改变反应物浓度或用量，不会改变反应产物的是()A．硫化氢在氧气中燃烧 B．铁在硫蒸气中燃烧C．二氧化硫通入石灰水中 D．硫酸中加入铁粉答案：B解析：硫化氢在少量氧气中燃烧生成S和水，在足量氧气中燃烧生成二氧化硫和水，A错误；铁与硫反应，只生成FeS，与量无关，B正确；二氧化硫通入石灰水，二氧化硫过量则生成亚硫酸氢钙，氢氧化钙过量则生成亚硫酸钙，C错误；Fe与稀硫酸发生H2SO4＋Fe=FeSO4＋H2↑，Fe与浓硫酸在常温下会发生钝化，D错误。3．分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是()A．COB．SO2C．H2D．CO2答案：B解析：CO与稀Na2S溶液不反应，A错误；二氧化硫与Na2S反应生成S沉淀，则可以使溶液变浑浊，B正确；一般条件下，足量H2与稀Na2S溶液不反应，C错误；足量CO2气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成碳酸氢钠和硫化氢，但无浑浊，D错误。4．下列转化需要加入还原剂才能实现的是()A．H2S→SO2 B．H2SO4→SO2C．S→SO2 D．SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))→SO2答案：B解析：加入还原剂后，被还原的硫元素的化合价降低，A项H2S→SO2，化合价升高；B项H2SO4→SO2，化合价降低；C项S→SO2，化合价升高；D项SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))→SO2，化合价不变。5．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是()A．H2S是一种弱电解质B．可用石灰乳吸收H2S气体C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD．H2S在空气中燃烧可以生成SO2答案：C解析：H2S溶于水形成氢硫酸，为弱酸，能用石灰乳(碱性)吸收，A、B正确；Cu2＋与H2S生成CuS，不能氧化H2S，C错误；H2S在空气中充分燃烧可生成SO2：2H2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(△))2SO2＋2H2O(若不充分燃烧可生成S：2H2S＋O2=2H2O＋2S↓)，D正确。6．有一白色粉末X，关于它的实验现象为则X的化学式为()A．Na2SO4 B．Na2CO3C．(NH4)2SO4 D．Na2SO3【解析】选D。用验证法，B、D与H2SO4反应有气体产生；该气体与NaOH反应生成盐可使溴水褪色，具有还原性，应为Na2SO3，D正确。6．下列离子方程式书写正确的是()A．氯化铁溶液中通入硫化氢，有淡黄色沉淀生成：2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋2H＋＋S↓B．少量的SO2通入NaOH溶液中：SO2＋OH－=HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．铜片在加热条件下与浓硫酸反应：Cu＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋4H＋eq\o(=,\s\up7(△))Cu2＋＋SO2↑＋2H2OD．SO2使溴水褪色：2SO2＋Br2＋2H2O=2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Br－＋4H＋答案：A解析：A选项反应正确；少量的SO2通入NaOH溶液中生成Na2SO3，正确的离子方程式为SO2＋2OH－=SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))；在浓硫酸中，水的含量极低，硫酸大部分以H2SO4分子的形式存在，H＋浓度很小，不能拆写成离子形式，生成的CuSO4大部分是以固体的形式存在，也不能拆写成离子形式；D项氧原子个数不守恒，电荷不守恒。7．已知S2－＋Cl2=2Cl－＋S↓，下列说法正确的是()A．Cl2是氧化剂B．氧化性：S>Cl2C．还原性：S2－<Cl－D．该离子方程式可以表示硫化氢溶液与氯气的反应答案：A解析：该反应中氯气是氧化剂；氧化性：S<Cl2；还原性：S2－>Cl－；硫化氢属于弱酸，书写离子方程式时需写化学式。8．下列有关硫及其化合物的说法正确的是()A．SO2、H2SO3均具有还原性，故浓硫酸能氧化SO2和H2SO3B．H2S与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2C．单质eq\o(→,\s\up7(＋O2))氧化物eq\o(→,\s\up7(＋H2O))酸eq\o(→,\s\up7(＋NaOH))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：Seq\o(→,\s\up7(O2/点燃))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4答案：C解析：A项，硫元素的＋4价与＋6价之间无中间价态，所以SO2、H2SO3与浓H2SO4不能发生氧化还原反应；B项，H2S被浓硫酸氧化的产物可以是硫单质；D项，S在O2中燃烧，只能得到SO2，故A、B、D均错误，答案选C。9．已知A是一种不溶于水的固体，在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)试回答：(1)写出物质的化学式：A__________，E__________。(2)写出由B和C反应生成A，由F的浓溶液生成C的化学方程式：B＋C→A____________________________________F(浓)→C____________________________________(3)写出D和F的稀溶液反应的离子方程式：_______________________________________。答案：(1)SSO3(2)2H2S＋SO2=3S↓＋2H2OCu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑解析：由A＋H2→B，A＋O2eq\o(→,\s\up7(点燃))C知：A元素的化合价既能升高，也能降低，故A为非金属元素，B为氢化物，C为氧化物，且B＋C→A，则A为硫，进一步推知B为H2S，C为SO2，D为FeS，E为SO3，F为H2SO4。10．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)①S→SO2硫黄、氧气②SO2→S二氧化硫、硫化氢③SO2→H2SO4二氧化硫、氯水氯水褪色④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)。A．Cl2B．NaC．Na＋D．Cl－E．SO2答案：(1)试管(2)如表所示①蓝紫色火焰②SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O③SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl④铜片、浓硫酸Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O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)①硫黄在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰；②SO2具有弱氧化性，可氧化H2S中－2价的硫元素，SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O；③SO2具有较强还原性，可被Cl2氧化：SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl；④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。培优竞赛1．下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是()A．常温下将铁片放入浓H2SO4中，剧烈反应生成刺激性气味气体B．大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO3，造成大气污染C．SO2通入CuSO4与NaCl混合溶液产生白色沉淀(CuCl)，体现SO2的还原性D．浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时，浓硫酸表现为强氧化性答案：C解析：常温下铁在浓H2SO4中发生钝化，不会剧烈反应，A错误；大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2，造成大气污染，B错误；生成CuCl白色沉淀，铜的化合价降低，SO2中＋4价的硫被氧化，C正确；浓硫酸与Na2SO3反应制取SO2，强酸制备弱酸，只体现了浓硫酸的酸性，D错误。2．以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是()A．C→CO→CO2→Na2CO3B．S→SO3→H2SO4→Na2SO4C．Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3D．Na→Na2O2→NaOH→NaCl答案：B解析：A项，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠；B项，硫单质不能一步转化为三氧化硫；C项，Feeq\o(→,\s\up7(HCl))FeCl2eq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3eq\o(→,\s\up7(NaOH))Fe(OH)3；D项，钠在空气中加热生成Na2O2，Na2O2与水反应生成NaOH，NaOH与HCl反应生成NaCl。3．若0.1mol某单质与足量的硫充分反应，生成物的质量比该单质的质量增加了1.6g，则组成这种单质的元素不可能是()A．AgB．FeC．CuD．K答案：B解析：质量增加了1.6g为硫的质量，其物质的量为0.05mol，0.1mol某单质与0.05mol的硫反应，该单质与硫的物质的量之比是2∶1，所以该单质与硫充分反应后，组成该单质的元素在生成物中的化合价为＋1价，不可能是Fe。4．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是()A．能表明I－的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B．装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气C．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入KMnO4溶液，紫红色褪去D．为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀答案：C解析：溶液蓝色褪去，说明二氧化硫和碘单质反应，I2＋SO2＋2H2O=2HI＋H2SO4，依据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物，二氧化硫还原性大于碘离子；二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中，需要用氢氧化钠溶液吸收，因此装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气；二氧化硫、亚铁离子都具有还原性，都可以和高锰酸钾溶液发生反应使之褪色，不能验证A中发生了氧化还原反应；铁离子氧化二氧化硫为硫酸，2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，加入氯化钡生成白色沉淀说明反应生成了硫酸根离子。5．硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量，采用以下方案：甲方案：如下图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔