实验活动5不同价态含硫物质的转化（教学设计）高一化学（人教版2019）

第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计实验活动5不同价态含硫物质的转化实验活动5不同价态含硫物质的转化课时1授课年级高一课标要求能从物质类别和化合价角度，依据氧化还原反应原理，预测硫及其化合物的化学性质和变化，设计含硫物质的转化路径；能根据实验目的和假设设计实验方案，选择适当的实验试剂，探索物质性质、实现物质转化。教材分析本节内容是人教版（1019版）第五章第一节硫及其化合物的内容。本节内容主要包括：硫、二氧化硫和硫酸的性质，硫酸根离子的检验，不同价态含硫物质的转化。教材首先根据硫在元素周期表中的位置，利用原子结构和元素周期律的相关知识，从化学变化的视角考虑硫单质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应，使学生掌握研究非金属单质性质的基本思路；之后，根据物质类别研究硫的化合物（包括二氧化硫、硫酸）的化学性质。教材以工业制硫酸的生产原理为载体，从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和还原性，并结合浓硫酸与铜反应的实验，基于证据探究浓硫酸的氧化性。接下来，设计“硫酸根离子的检验”实验，对构成物质的离子进行检验，提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。最后，设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动，要求学生从物质类别和元素价态变化的角度，应用氧化还原反应原理设计实验方案，选择适当的实验试剂，探究不同价态含硫物质的转化，提升学生“变化观念”等学科核心素养。本节《硫及其化合物》内容整合了旧版教材中第四章第三、四节有关硫元素的知识，知识介绍更有条理。并新增了硫单质的化学性质，主要学习二氧化硫、浓硫酸的性质，还涉及到硫化氢和三氧化硫的性质、工业上硫酸的制备等。教学中主要介绍硫及其重要化合物的主要化学性质，在知识安排上应尽量使用性质和用途相结合，理论与实际相结合，从而让学生认识到常见无机物在生产和生活中的应用。本节内容的情境素材有：火山喷发中含硫物质的转化；“雷雨发庄稼”；工业制硫酸；食品中适量添加二氧化硫的作用（去色、杀菌、抗氧化）；酸雨的成因与防治。实验及探究活动：浓、稀硝酸的性质；二氧化硫的性质；浓硫酸的性质；溶液中SO42等离子的检验等。教学重点为硫及其化合物的性质与相互转化；浓硫酸的特性；硫酸根离子的检验；可逆反应。教学难点为浓硫酸的特性。内容共安排六个课时：第一课时为硫和二氧化硫，第二课时为硫酸，第三课时为硫酸盐及硫酸根离子的检验，第四课时为不同价态含硫物质的转化，第五课时为实验活动四：用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子不，第六课时为实验活动5：不同价态含硫物质的转化。本课时为教材P30页《实验活动5“不同价态含硫物质的转化”》的内容。安排在“第一节硫及其化合物”的学习完成后，结合“探究不同价态含硫物质的转化”统筹安排。教学重点是设计实验并验证不同价态含硫物质的转化。主要包括理论分析、方案设计和实验操作、实验验证两个方面，可安排在实验室中进行，并注意通风。实验操作中，涉及主要含硫物质的转化有：Na2S→S，Na2S→H2S，H2S→S，SO2→S，H2SO4→SO2，S→FeS等。教学中还可以增加H2SO3被H2O2氧化为H2SO4的实验，使学生对不同价态含硫物质的转化认识更加全面，也能进一步深化对酸雨形成机理的认识。教学实验中要注意安全，防止SO2、H2S气体污染空气，铜与浓硫酸的反应，要提醒学生注意防止倒吸，硫粉与还原铁粉反应时，会有少量SO2生成，要注意通风。教学目标1.通过旧知回顾、讨论交流，进一步认识含不同价态硫元素的物质可以相互转化，并能设计实验进行探究和验证，加深对硫及其化合物性质的认识和理解。2.通过实验探究、归纳总结，应用氧化还原反应的原理实现不同价态含硫物质的转化，提升实验探究和实验设计能力，培养科学探究精神。教学重、难点重点：实验探究不同价态含硫物质的转化关系难点：利用氧化还原反应原理理解不同价态含硫物质的转化核心素养宏观辨识与微观探析：利用氧化还原反应原理，从宏观物质类别及硫元素的化合价出发，深入理解含硫物质的转化原理并进行证实，从微观上进一步认识含硫物质的性质。证据推理与模型认知：通过实验探究、现象观察、原理分析，寻找证据进行推理，构建不同价态含硫物质转化的基本模型。科学探究与创新意识：通过理论分析、实验设计、实验操作，探究不同价态含硫物质转化方法及原理，体验科学探究的过程与方法，培养实验改进及创新能力。学情分析前面已经学习过金属元素及其化合物的相关知识，初步了解元素化合物单质→氧化物→碱（酸）→盐的知识主线，但对应非金属元素的特点及硫元素的相关知识接触不多。在初中虽学习过与二氧化硫性质相似的二氧化碳，但实验设计、实验探究能力，发现问题和解决问题的能力都有待进一步提升。教学过程教学环节教学活动设计意图环节一、情景导入生活情境【回顾1】以金属单质Ca和非金属单质C为例，如何实现各类物质的转化，写出相应的化学方程式。【学生】分享、交流。【教师】评价、投影：转化关系模型。【教师】请写出有关化学反应方程式。【学生】板书：Ca+O2==CaO、CaO+H2O==Ca(OH)2、Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O、Ca(OH)2+CO2（少量）==CaCO3↓+H2O或Ca(OH)2+2CO2（过量）==Ca(HCO3)2；C+O2==CO2、CO2+H2O==H2CO3、H2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2H2O、H2CO3+CaO==CaCO3↓+H2O。【预习】利用氧化还原反应原理，如何实现不同价态含硫物质的转化？请举例说明。【学生】分享、交流。【教师】评价、投影：转化关系模型【导入】观看视频—不同价态含硫物质的转化（见PPT视频）回顾旧知（依据物质类别进行物质转化的基本模型），预习新知，创设问题情境，为新知探究做铺垫。环节二、氧常见含硫物质的转化活动一、相同和不同价态含硫物质的转化【过渡】硫元素有多种化合价，在一定条件下可以形成多种含硫化合物，不同价态的含硫化合物之间还可以相互转化。【问题1】根据氧化还原反应原理，结合元素价态规律及物质类别和性质，思考常见含硫化合物的转化有何特点和规律？【学生】交流、分享。【教师】评价、投影：不同价态含硫物质相互转化关系如图【教师】追问：你能表示出相同价态含硫物质间的转化关系吗？【学生】讨论、展示交流。【教师】评价、投影：相同价态含硫物质间的转化可表示为：【教师】引导归纳、投影：含硫物质的转化小结：【教师】设凝：结合上表不同价态含硫物质的转化关系，请说出有哪些特点和规律？【学生1】①同种元素相邻价态的粒子间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。【学生2】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2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。【教师】评价、补充。【问题2】根据上述含硫化合物的转化关系，回答不同价态含硫物质的转化有何规律？【学生1】邻位价态规律：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。【教师】评价、投影：。【学生2】互不反应规律：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。【学生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。【教师】评价、投影：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。【教师】追问：如何实现含硫物质的连续氧化？【学生】讨论、交流展示。【教师】评价、投影连续氧化规律：H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4SO3H2SO3H2SO4Na2SO4CuSO4BaSO4A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在D.动植物遗体被微生物分解后，可产生SOeq\o\al(2－,4)和SO2【答案】B【解析】大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。【对应训练2】有下列两种转化途径，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①SH2SO4途径②SSO2SO3H2SO4A．途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性B．途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来降低成本C．由途径①和②分别制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6moleD．途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高【答案】A【解析】A．途径①反应中只体现了浓硝酸的强氧化性，A错误；B．途径②的第二步反应是可逆反应，在实际生产中可以通过增大廉价易得的O2浓度使化学平衡正向移动，来降低成本，B正确；C．根据电子转移数目相等，可知由途径①和②分别制取1molH2SO4，理论上各消耗1molS，各转移6mole，C正确；D．途径②与途径①相比不产生大气污染物质，因此更能体现“绿色化学”的理念，是因为途径②比途径①污染相对小且原子利用率高，D正确。巩固从物质类别和化合价角度认识物质的思路，形成在一定条件下，物质间可以相互转化的认识，培养多角度、动态地分析化学变化的意识和能力。强化氧化还原反应原理和规律在不同价态含硫物质转化中的指导作业。评价与检测，发现问题，调控课堂，提高效率。活动二、设计实验探究不同价态含硫物质的转化【过渡】不同价态含硫物质的转化可以借助相关物质的性质，通过实验进行验证。【问题1】如何设计实验验证不同价态含硫物质的转化？【教师】设凝：实验探究的基本流程是什么？【学生】设计实验方案→讨论实验方案可行性→实施实验方案→归纳整理得出结论。【教师】评价、强调设计思路：价态分析（硫元素的化合价及价态差异）→转化目标（利用氧化还原反应原理预测物质的氧化性、还原性，明确转化目标）→试剂选择（利用氧化还原反应原理选择氧化剂或还原剂，实现转化）。【教师】追问：设计实验方案有哪些基本原则？【学生】预测物质性质，选择试剂；实验现象明显，易于观察；操作简单；安全、环保。【教师】评价、肯定。【问题2】结合硫元素的化合价，思考依据氧化还原反应原理，如何通过实验验证不同价态含硫物质转化的发生？并填写表格内容。【教师】投影表格、引导分析。【学生】填写表格内容，展示交流：转化目标转化前的含硫物质选择试剂预测转化后的含硫物质实验现象2→0H2SO2(不足)S生成淡黄色固体H2O2Na2S氯水溶液黄绿色褪去，有淡黄色沉淀产生0→2SH2H2S产生臭鸡蛋气味气体NaNa2S轻微的爆炸声0→+4SO2SO2硫燃烧，发出淡蓝色火焰，产生有刺激气味的气体＋4→＋6SO2氯水H2SO4溶液黄绿色褪去Na2SO3酸性KMnO4溶液Na2SO4溶液紫色褪去＋6→＋4浓H2SO4CuSO2红色固体逐渐溶解，有刺激性气味的气体产生，溶液紫色褪去【对应训练1】实验室需要制备少量SO2并验证其性质，下列实验装置不能达到相应实验目的的是（）A．制取SO2B．验证SO2的还原性C．收集SO2D．吸收SO2A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫气体，A正确；B．二氧化硫使碘的淀粉溶液褪色是因为反应：SO2+I2+2H2O==4H++2I+SOeq\o\al(2－,4)，反应中二氧化硫发生氧化反应，为还原剂，体现的是二氧化硫的还原性，B正确；C．二氧化硫密度大于空气的，应用向上排空气法收集，图中装置二氧化硫短进长出，C正确；D．二氧化硫不溶于饱和亚硫酸氢钠、应用氢氧化钠溶液吸收尾气减少污染，D错误；故选D。【对应训练2】硫磺在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色变成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，则它们正确的顺序是（）A．SO3、H2SO4、H2SO3 B．SO2、H2SO3、H2SO4C．SO3、H2SO3、H2SO4 D．SO2、H2SO4、H2SO3【答案】B【解析】硫磺在空气中燃烧生成气体甲SO2，甲SO2溶于水得溶液乙H2SO3，向乙H2SO3溶液中滴加溴水，乙溶液褪色变成丙H2SO4，则甲、乙、丙分别为SO2、H2SO3、H2SO4，答案B。回顾实验探究的基本方法，为实验探究不同价态含硫物质转化通过理论支撑。根据不同价态含硫物质的类别及性质，设计含硫物质转化的实验方案，构建并完善转化思路和思维模型。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。环节三、实验探究不同价态含硫物质的转化活活活动一、实验探究不同价态含硫物质的转化【过渡】实验方案设计是否合理，需要通过实验实施进行验证，下面请同学们根据提供的实验用品，结合表格中的实验方案，分小组进行实验。【实验用品】试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网（或陶土网）、玻璃棒、钥匙、棉花、镊子、火柴浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。【问题1】利用提供的实验用品，结合教材P30页【实验步骤】，完成下表中的三个实验，并填写表格内容。【教师】投影表格，引导实验，并强调实验注意事项。【学生】结合表格实验，分组完成相关实验，并填写表格内容，展示交流：实验操作现象实验一在一支试管中加入1mLNa2S溶液，边振荡边滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口试管中产生淡黄色沉淀在一支试管中加入1mLNa2S溶液，边振荡边滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口紫红色褪去，试管中产生淡黄色沉淀实验二（选做）在燃烧匙里放少量硫，加热，直到发生燃烧，然后把盛有硫的燃烧匙由瓶口向下缓慢伸进充满氧气的集气瓶里，观察现象并写出相应的化学方程式。硫在空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性性气味的气体，放热实验三向试管中加入1mL浓硫酸和一小块铜片，塞上带导管的单孔橡胶塞，加热铜片表面有气泡产生；品红溶液褪色，试管底部有白色固体生成实验四将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合，放在石棉网（或陶土网）上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒混合物保持红热，冷却后得到黑色固体【问题2】归纳小结：设计实验探究不同价态含硫物质的转化应遵循的原则和一般思路分别是什么？【学生1】原则：遵循科学性、可行性、安全性和绿色化。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现，通常包括实验课题、实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论与讨论等。【学生2】一般思路：预测（分析元素化合价，预测物质的氧化性、还原性）→设计（依据氧化还原反应原理选择合适的试剂并预测产物）→验证（根据反应物和产物的特点设计验证实验）→结论（综合分析，得出实验结论）。【教师】评价、肯定。【对应训练1】造纸工业常用SO2作漂白剂；食品中添加适量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但国家对使用范围和用量作了规定，例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25g/L。硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿(主要成分FeS2，烧渣主要成分为Fe2O3)为主要原料生产硫酸。实验室进行SO2相关实验时，SO2可由Cu与浓硫酸反应制得。下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（）A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂B．SO2具有氧化性，可用作纸浆漂白剂C．SO2是酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收D．浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂【答案】B【解析】A．由题干信息可知，食品中添加适量SO2起到抗氧化的作用，说明SO2具有还原性，可以用作葡萄酒的抗氧化剂，A不符合题意；B．SO2能与有色物质反应生成无色物质为体现漂白性，所以SO2能使纸浆漂白而体现漂白性，并不是SO2具有氧化性，B符合题意；C．SO2是酸性氧化物，能与碱反应，因此可用氢氧化钠溶液吸收，C不符合题意；D．具有吸水性的物质能作为干燥剂，浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂，D不符合题意；故答案为：B。【对应训练2】有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同学取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。下述有关此实验的结论正确的是（）A．Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4D．此实验能确定Na2SO3是否部分被氧化【答案】C【解析】A.取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀，硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，故A错误；B.原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，加入Ba（NO3）2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4，可能是BaSO3，故B错误；C.取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀，硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，生成的BaSO3也会被氧化为BaSO4，所以加硝酸后生成沉淀一定是BaSO4，故C正确；D.硝酸根离子在酸溶液中具有氧化性，原溶液中可以是硫酸根离子或亚硫酸根离子，此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化，故D错误；选择学生感兴趣的不同价态含硫物质的转化实验方案，验证转化的发生，培养实验操作、观察、分析能力。建立并巩固探究反应的一般思路，培养选择观察角度，预测、观察和描述实验现象的能力，巩固转化模型，发展学生核心素养。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。活活动二、问题与讨论【过渡】为了进一步明确不同价态含硫物质的转化原理，下面我们将对实验实施过程中出现的一些问题作进一步探究。【问题】探究1：在上述实验中，含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化？【教师】引导分析，投影表格。【学生】填写表格内容，展示交流：转化前的含硫物质转化后的含硫物质价态变化Na2SS－2→0H2SO3S＋4→0H2SO4SO2＋6→＋4SFeS0→－2【问题】探究2：实验1中用浸有NaOH溶液的棉花团塞住试管口的作用是什么？【学生】NaOH溶液可以与H2S、SO2反应，故浸NaOH溶液的棉团的作用是吸收尾气(H2S、SO2)，防止污染空气。【问题】探究3：铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时，可能发生哪些反应？设计实验实现硫元素的价态＋4→＋6的变化的实验方案，写出反应原理及必要的实验操作、现象。【学生】板书：S＋O2eq\o(,\s\up6(Δ))SO2、Fe＋Seq\o(,\s\up6(Δ))FeS、3Fe＋2O2eq\o(,\s\up6(Δ))Fe3O4。【教师】评价、肯定。【学生1】实验设计原理：SO2+Br2+2H2O=SO42−＋2Br－(或5SO2+2MnO4−+2H2O=5SOeq\o\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋)；【学生2】操作：向盛有溴水(或酸性高锰酸钾溶液)的试管中通入SO2气体；【学生3】现象：溶液的颜色褪去。【应用探究】某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对该气体的成分提出猜想。【提出猜想】猜想1：____________________________________________；猜想2：____________________________________________；猜想3：____________________________________________。为了验证猜想，该小组设计实验加以探究。【实验探究】该小组同学按下图所示装置，将气体从a端通入，则：(1)B中应该装________(填字母)。A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4溶液C．盐酸 D．澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用是_______________________________。(3)D中澄清石灰水的作用是____________________________。通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：①A中品红溶液褪色②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊【得出结论】(4)由上述现象，该小组同学确认该气体为_________________________________。【答案】气体为CO2气体为SO2气体为CO2和SO2的混合气体(1)B(2)检验该气体中是否含有SO2(3)检验该气体中是否含有CO2(4)CO2和SO2的混合气体【解析】SO2和CO2在某些性质方面较相似，如都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则浑浊都可消失，但SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化，且SO2可使品红溶液褪色，而CO2不具备这些性质，可利用这些差异性鉴别CO2、SO2的存在与否。【对应训练1】根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（）溶液现象结论A氯水黄绿色溶液褪色SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．氯水和SO2反应黄绿色溶液褪色，Cl2被SO2还原为Cl，说明SO2有还原性，A项正确；B．H2S溶液和SO2反应产生黄色沉淀，生成S单质，H2S被氧化，说明SO2有氧化性，B项正确；C．SO2具有还原性，和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应使紫色溶液褪色，不能说明SO2有漂白性，C项错误；D．Na2SiO3溶液和SO2反应生成H2SiO3胶状沉淀，根据强酸制弱酸可知，酸性：H2SO3>H2SiO3，D项正确；答案选C。【对应训练2】如图是足量的铜与浓硫酸反应的实验装置。已知浓硫酸(浓度为18mol·L－1)为50mL。下列有关判断正确的是()A.装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2B.装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中C.品红溶液可检验生成的SO2，碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体D.充分反应后，被还原的硫酸少于0.45mol【答案】D【解析】装置B为安全瓶，可防止液体倒吸，A项错误；装置C为集气瓶，收集SO2，B项错误；碱性棉球的作用是吸收SO2，防止其逸出，C项错误；由题意知，H2SO4为0.9mol，根据反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(,\s\up6(Δ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O及条件“铜片足量”可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的H2SO4的物质的量为0.45mol，但在反应过程中，硫酸的浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不反应，故被还原的H2SO4少于0.45mol，D项正确。通过问题探究，深度理解不同价态含硫物质的转化，培养思维的完整性和严谨性，建立解决实际问题的思路和方法。通过应用探究，培养利用所学知识，解决实际问题的能力和科学探究雨创新能力的学科核心素养。检测与评价，发现问题，调控课堂，提高效率。环节四、课后巩固作业设计1．盛有氯化钡稀溶液的甲、乙两试管分别通入SO2至饱和，若向甲试管中加入足量双氧水，乙试管中加入足量氢氧化钠溶液，则下列叙述正确的是()A．甲、乙两试管都有白色沉淀生成B．甲、乙两试管都没有白色沉淀生成C．甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有D．甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有【答案】A【解析】二氧化硫具有还原性与双氧水反应生成硫酸根，与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀；二氧化硫为酸性氧化物，与氢氧化钠反应生成亚硫酸根离子，与氯化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀；所以甲中加入足量双氧水时，SO2被氧化为H2SO4，与BaCl2反应则得到BaSO4沉淀；当乙中加入足量NaOH溶液时，发生反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，与BaCl2反应则得到BaSO3沉淀。2．硫元素在自然界中的循环如图所示，下列说法错误的是（）A．硫是组成某些蛋白质的生命元素B．地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D．化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气SO2污染的主要来源【答案】C【解析】A．蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，某些蛋白质还含有P、S等元素，A正确；B．大多数硫化物和硫酸盐比较稳定，地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，B正确；C．硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2，不能直接得到SO3，SO2进一步氧化得到SO3，C错误；D．化石燃料、含硫矿物均含有硫元素，高温下与空气反应生成SO2，是大气SO2污染的主要来源，D正确；故选C。3．元素及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一，下列各组物质的转化关系，不能均由一步反应实现的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】A．S和浓硫酸发生归中反应生成二氧化硫，二氧化硫具有弱氧化性，硫化氢具有还原性，两者反应生成S单质，能一步实现转化，故A不选；B．.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与NaOH溶液反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁，均可一步实现转化，故B不选；C．钠和氧气在常温下反应生成氧化钠，氧化钠与氧气加热得到过氧化钠，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，故C不选；D．铁和水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁，不能得到氧化铁，故D选；故选：D。4．在硫酸的工业生产过程中，SO3的吸收过程是在吸收塔中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法错误的是（）A．从①处通入SO3整个吸收操作采取逆流的形式B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C．从③处导出的气体只含有少量的SO2，可直接排入空气中D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸【答案】C【解析】A．吸收塔在吸收SO3过程中是根据逆流原理进行吸收的，即98.3%的硫酸是从吸收塔顶喷下的，而SO3是从吸收塔底部进入的，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果更好，故A正确；B．吸收塔里还装入了大量瓷环，瓷环的作用是增大接触面积，故B正确；C．从吸收塔上部导出的气体是N2、没有反应完的O2和少量SO2，直接排入大气会污染环境，所以题图中③处导出的气体应用吸收剂吸收或循环使用，故C错误；D．从④处流出的硫酸是浓硫酸，可用水稀释，故D正确；故选C。5．在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如下。下列说法正确的是（）A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物B．硫元素一共参加了2个氧化还原反应C．沉淀F为黄色单质D．若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素【答案】C【解析】首先铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，FeS与稀硫酸反应生成FeSO4和H2S，H2S和(H2SO4浓)反应生成S、SO2和H2O。A．由以上分析可知，气体A中SO2是氧化产物，气体D中SO2是还原产物，A错误；B．由以上分析可知，铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中S元素化合价都发生改变，故硫元素一共参加了3个氧化还原反应，B错误；C．沉淀F是S，是黄色沉淀，C正确；D．固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，故发生反应时被氧化的和被还原的均不为同一种元素，D错误；故选C。6．固态单质甲及其化合物之间的转化如图所示(某些产物及反应条件略去)。下列分析错误的是（）A．甲在空气中燃烧产生淡蓝色火焰B．工业上乙→丙的条件是：高温、高压、催化剂C．乙和丙的相对分子质量比为4：5D．戊既有还原性又有氧化性【答案】B【解析】高中阶段常见固体单质有：C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe，若甲为C单质，则乙、丙为CO或CO2，但CO不能与水反应，所以甲不可能为C；若甲为Na，则乙为Na2O，戊为NaOH，NaOH为强碱受热不分解，即不能生成甲，故甲不可能为Na；若甲为Mg、Al、Si、Fe，由于它们的氧化物不能与水反应，故甲不可能为Mg、Al、Si、Fe；故甲应为S，则乙为SO2，SO2与O2反应生成SO3(丙)，丙与水反应生成H2SO4(丁)，浓硫酸可被还原为SO2，乙与水反应生成戊(H2SO3)，H2SO3可以与H2S反应生成S。A．S单质在纯氧中燃烧火焰为蓝紫色，在空气中为淡蓝色，A正确；B．SO2与O2反应生成SO3条件为催化就、加热，B错误；C．SO2与SO3相对分子质量比为64:80，即4:5，C正确；D．H2SO3中S元素为+4价，既可以被氧化到+6价，也可以被还原到0价，故戊既有还原性又有氧化性，D正确；故答案选B。7．部分含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（）A．a可与O2反应直接生成c B．b既可被氧化，也可被还原C．可向H2O2中加入b制得d D．可存在b→c→d→b的转化关系【答案】A【解析】根据元素的化合价及物质类型，可知a是S单质，b是SO2，c是SO3，d是H2SO4，e是H2SO3，然后结合物质的性质分析解答。A．a是S单质，c是SO3。S与O2在点燃时发生反应产生SO2，不能产生SO3，A错误；B．b是SO2，S元素化合价为+4价，介于S元素的最高+6价和最低2价之间，因此SO2既有氧化性，又有还原性，也就是说该物质既可被氧化，也可被还原，B正确；C．H2O2具有氧化性，b是SO2，该物质具有还原性，向H2O2中加入SO2，二者发生氧化还原反应产生H2SO4，C正确；D．SO2与O2在催化剂存在条件下被氧化为SO3，SO3与H2O反应产生H2SO4，H2SO4与Na2SO3在溶液中发生反应产生SO2气体，故存在b→c→d→b的转化关系，D正确；故合理选项是A。8．“价一类”二维图是预测物质性质的重要思维工具。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：(1)图中X、Y、Z三种物质中，属于电解质的是__________________(用化学式表示)。(2)的电离方程式为____________________________________________。(3)硫代硫酸钠俗称海波。从类别的角度分析，其属于_______(填标号)。A．盐

B、碱

C．酸

D．氧化物从价态的角度分析，_______(填标号)A．只有氧化性

B．既有氧化性