2018-2019版高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 第3課時(shí)學(xué)案 蘇教版必修1.doc
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第3課時(shí) 硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道硫的存在及其化學(xué)性質(zhì)，會(huì)寫有關(guān)的化學(xué)方程式。2.能夠從硫元素化合價(jià)的變化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(huì)寫有關(guān)的化學(xué)方程式。 一、硫 1．閱讀教材，判斷下列關(guān)于硫的敘述是否正確？ (1)硫在自然界中既能以化合態(tài)存在，又能以游離態(tài)存在( ) (2)石油、煤等化石燃料中常含有硫元素( ) (3)硫是一種淡黃色的不溶于水的固體( ) (4)實(shí)驗(yàn)室用二硫化碳除去附著在試管壁上的硫黃( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 2．硫是較活潑的非金屬元素，能與許多金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)。請(qǐng)寫出硫分別與①Fe、②Cu、③H2、④O2反應(yīng)的化學(xué)方程式，并指明各反應(yīng)的氧化劑和還原劑。 答案?、貴e＋SFeS，S是氧化劑，F(xiàn)e是還原劑； ②2Cu＋SCu2S，S是氧化劑，Cu是還原劑； ③H2＋SH2S，S是氧化劑，H2是還原劑； ④S＋O2SO2，S是還原劑，O2是氧化劑。 硫的性質(zhì) 注 (1)除去硫，可用CS2溶解。 (2)3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O S既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性。用熱的NaOH溶液可除去單質(zhì)硫。 【例1】 下列化合物中，不能由組成該化合物的兩種元素的單質(zhì)直接化合而成的是( ) A．Cu2S B．SO3 C．FeS D．H2S 答案 B 解析 由于S的氧化性相對(duì)O2和Cl2較弱，只能將變價(jià)金屬氧化成較低價(jià)態(tài)，故S與Cu、Fe化合，分別生成Cu2S、FeS，S與O2直接化合只能生成SO2，S與H2化合生成H2S。 【例2】 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(shí)的是( ) A．S＋O2SO2，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(xiàng)，S與O2化合時(shí)，O2作氧化劑，硫作還原劑，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)；B項(xiàng)，不同單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱與單質(zhì)的存在狀態(tài)無必然聯(lián)系；C項(xiàng)，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(xiàng)，S可以將Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合價(jià)為＋1)，而O2可以將Cu氧化為CuO(Cu的化合價(jià)為＋2)，說明氧氣的氧化性比硫強(qiáng)。 二、硫和含硫化合物相互轉(zhuǎn)化 1．常見不同價(jià)態(tài)硫的化合物 (1)－2價(jià)：H2S、Na2S、FeS等。 (2)＋4價(jià)：SO2、H2SO3、Na2SO3等。 (3)＋6價(jià)：SO3、H2SO4、Na2SO4等。 2．通過下表中實(shí)驗(yàn)可完成不同價(jià)態(tài)硫元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 價(jià)態(tài)變化 汞與硫黃反應(yīng) 有黑色固體生成 Hg＋S===HgS ―→ 硫黃在氧氣中點(diǎn)燃 硫黃在O2中燃燒，產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰 S＋O2SO2 ―→ Na2SO3被空氣中的氧氣氧化 無明顯現(xiàn)象 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 ―→ 將Cu片放入濃硫酸中加熱 溶液加入水變藍(lán)色，有刺激性氣味的氣體生成 2H2SO4(濃)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O ―→ 3.下表中的實(shí)驗(yàn)可完成相同價(jià)態(tài)硫元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚? 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 價(jià)態(tài)變化 Na2SO3與 H2SO4反應(yīng)制SO2 產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ―→， ―→ H2SO4溶液中滴加BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl ―→ 過量NaOH溶液吸收SO2 無明顯現(xiàn)象 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O ―→ H2SO4溶液中滴加NaOH溶液 無明顯現(xiàn)象 H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O ―→ 硫及含硫化合物的轉(zhuǎn)化 (1)不同價(jià)態(tài)的含硫化合物間通過氧化還原反應(yīng)規(guī)律來轉(zhuǎn)化 H2 O2O3 (2)相同價(jià)態(tài)的含硫化合物間通過非氧化還原反應(yīng)(酸堿鹽間的反應(yīng))規(guī)律來轉(zhuǎn)化 H2SNaHSNa2S SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3Na2SO4 (3)相鄰價(jià)態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng) 如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 (4)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化 硫元素 【例3】 Na2SO3中有＋4價(jià)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)的離子方程式為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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)的離子方程式為___________________________________________。 (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)的離子方程式為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)Na2SO3溶液、溴水 溴水褪色 SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋ (2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4 有黃色渾濁出現(xiàn) SO＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O (3)Na2SO3溶液、H2SO4 有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 SO＋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)提供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(qǐng)?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________(填字母代號(hào))。 答案 (1)S H2SO3 H2SO4 SO2 BaSO3 BaSO4 (2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O H2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl (3)SO＋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(jià)為＋6價(jià)，最低負(fù)價(jià)為－2價(jià)。含處于中間價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)，既具有氧化性又具有還原性。 1．硫及其化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如下： 2．硫及其化合物轉(zhuǎn)化原理 (1)通過氧化還原反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。 (2)通過非氧化還原反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)含有相同價(jià)態(tài)硫元素的不同物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。 1．正誤判斷，正確的打“√”，錯(cuò)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)分離黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫黃要用到二硫化碳、水及過濾操作( ) (3)硫與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí)均作氧化劑( ) (4)不能由單質(zhì)直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2( ) (5)含硫化合物間的轉(zhuǎn)化，既可以通過氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，也可以通過非氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)( ) (6)因?yàn)镾O2具有還原性，所以不能用濃H2SO4干燥SO2( ) (7)3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在該反應(yīng)中，硫既作氧化劑，又作還原劑?？梢杂脽岬腘aOH溶液洗滌沾有硫的試管( ) (8)因?yàn)镃u(或Fe)與Cl2反應(yīng)生成高價(jià)態(tài)的氯化物，而Cu(或Fe)與S反應(yīng)生成低價(jià)態(tài)的硫化物，所以氧化性：Cl2>S( ) 答案 (1) (2)√ (3) (4) (5)√ (6) (7)√ (8)√ 2．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附近或地殼的巖層里 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 硫燃燒時(shí)只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3．能實(shí)現(xiàn)下列物質(zhì)間直接轉(zhuǎn)化的元素是( ) 單質(zhì)氧化物酸或堿鹽 A．硅 B．硫 C．銅 D．鐵 答案 B 解析 SiO2與水不能反應(yīng)，A錯(cuò)誤；銅和鐵對(duì)應(yīng)的氧化銅、氧化鐵不能直接和水反應(yīng)，C、D錯(cuò)誤；SSO2H2SO3Na2SO3，B正確。 4．下列變化，需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)的是( ) A．H2SO4―→SO2 B．H2S―→SO2 C．S―→SO2 D．SO―→SO2 答案 A 5．在通常情況下，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(duì)分子質(zhì)量之比為4∶5，化合物D是重要的工業(yè)原料。請(qǐng)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)S SO2 SO3 H2SO4 H2SO3 (2)2SO2＋O22SO3 C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O[或Cu＋2H2SO4(濃)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(shí)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。最后驗(yàn)證B和C的相對(duì)分子質(zhì)量之比確為4∶5。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一 硫的性質(zhì)及其應(yīng)用 1．下列說法中正確的是 ( ) A．硫是一種不溶于水的淡黃色固體 B．硫與金屬反應(yīng)時(shí)作氧化劑，與非金屬反應(yīng)時(shí)作還原劑 C．硫與鐵反應(yīng)時(shí)生成硫化鐵 D．硫在自然界中僅以化合態(tài)存在 答案 A 解析 硫與H2反應(yīng)時(shí)作氧化劑；與鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵；硫在自然界中既有化合態(tài)又有游離態(tài)。 2．0.05 mol某單質(zhì)與0.8 g硫在一定條件下完全反應(yīng)，該單質(zhì)可能是( ) A．H2 B．O2 C．K D．Zn 答案 C 3．常溫下單質(zhì)硫主要以S8形式存在。加熱時(shí)，S8會(huì)轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2等。當(dāng)溫度達(dá)到750 ℃時(shí)，硫蒸氣主要以S2形式存在(占92%)。下列說法中正確的是( ) A．S8轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2屬于物理變化 B．不論哪種硫分子，完全燃燒時(shí)都生成SO2 C．S2、S4、S6、S8物理性質(zhì)相同 D．把硫單質(zhì)在空氣中加熱到750 ℃即得S2 答案 B 解析 硫單質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化，完全燃燒的產(chǎn)物為SO2，硫單質(zhì)在空氣中加熱會(huì)燃燒生成SO2，不可能轉(zhuǎn)化成S2。 題組二 含硫化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用 4．已知①Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑、②Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。下列說法不正確的是 ( ) A．濃硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸 B．過量的Zn在濃硫酸中反應(yīng)可得SO2和H2 C．Zn與稀硫酸反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是ZnSO4 D．不管是濃硫酸還是稀硫酸，若反應(yīng)過程中被還原的H2SO4物質(zhì)的量相等，則生成氣體的物質(zhì)的量相等 答案 A 解析 從反應(yīng)方程式知濃硫酸和稀硫酸均有氧化性，但稀硫酸不是氧化性酸，A錯(cuò)；過量的Zn在濃H2SO4中反應(yīng)先生成SO2，硫酸變稀后生成H2，B、C正確；Zn分別與濃硫酸和稀硫酸的反應(yīng)中，有1 mol H2SO4被還原時(shí)分別生成1 mol SO2和1 mol H2，D正確。 5．已知下列氧化劑均能氧化＋4價(jià)的硫元素，為了除去稀硫酸中混有的亞硫酸，應(yīng)選用最合理的氧化劑是( ) A．KMnO4 B．Ca(ClO)2 C．H2O2 D．Cl2 答案 C 6．下列關(guān)于氫硫酸、亞硫酸、硫酸的敘述正確的是( ) A．它們都是酸，因此彼此不發(fā)生反應(yīng) B．只有亞硫酸可以露置在空氣中，其他酸不行 C．鑒別三種酸溶液時(shí)，只要分別滴加BaCl2溶液即可 D．它們都是二元酸，酸性：H2S＜H2SO3＜H2SO4 答案 D 解析 氫硫酸能與亞硫酸、濃硫酸反應(yīng)，在空氣中能被氧氣氧化。亞硫酸與氫硫酸、O2反應(yīng)，不與濃硫酸反應(yīng)，不能露置在空氣中。濃硫酸具有吸水性，不能露置于空氣中。向三種酸中加BaCl2溶液，只有H2SO4能反應(yīng)。 7．把SO2通入NaOH溶液中，當(dāng)SO2和NaOH完全反應(yīng)時(shí)，其質(zhì)量比為6∶5，則下列說法正確的是( ) A．反應(yīng)后SO2有剩余 B．溶液不再吸收SO2 C．只生成Na2SO3 D．溶液中Na2SO3和NaHSO3均存在 答案 D 解析 SO2通入NaOH溶液可能發(fā)生反應(yīng)：SO2＋2NaOH(過量)===Na2SO3＋H2O、SO2(過量)＋NaOH===NaHSO3。當(dāng)n(NaOH)∶n(SO2)＝2∶1時(shí)，反應(yīng)后生成Na2SO3；當(dāng)n(NaOH)∶n(SO2)＝1∶1時(shí)，反應(yīng)后生成NaHSO3；當(dāng)1∶1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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