苏教版 (2019)必修 第一册专题4 硫与环境保护第二单元 硫及其化合物的相互转化学案

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2．理解不同价态硫元素间的转化。
3．学会归纳同种元素的物质间转化的思路方法。
图说考点,
学业基础——自学·思记·尝试
[新知预习]
一、硫的化学性质
（3）与浓H2SO4反应
3_______________________________________________________________________
二、含硫化合物的相互转化
1．不同价态的含硫化合物
2.含硫物质的相互转化
写出上述转化反应的方程式：
①8________________________________________________________________________；
②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；
③9________________________________________________________________________；
④ eq \(□,\s\up1(10))
________________________________________________________________________；
⑤Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
⑥SO2＋H2O⇌H2SO3；
⑦ eq \(□,\s\up1(11))
________________________________________________________________________；
⑧2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O；
⑨ eq \(□,\s\up1(12))
________________________________________________________________________；
eq \(○,\s\up1(10)) S＋O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) SO2
⑪ eq \(□,\s\up1(13))
________________________________________________________________________。
[即时自测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
（1）含硫物质之间的转化一定发生了氧化还原反应。（ ）
（2）硫单质与氢气反应时，硫单质体现了还原性。（ ）
（3）硫单质与铁反应不能直接生成硫化铁。（ ）
（4）若试管上沾有硫单质，可用水清洗干净。（ ）
（5）SO2还原性很强，极易与O2反应。（ ）
（6）Na2SO3在空气中久置转化为Na2SO4。（ ）
2．下列说法中，不正确的是（ ）
A．硫是一种淡黄色的难溶于水的固体
B．硫在自然界中仅以化合态存在
C．硫与铁反应生成硫化亚铁
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
3．下列物质中的硫元素，既有氧化性，又有还原性的是（ ）
A．H2S B．SO2
C．SO3 D．H2SO4
4．下列物质能与SO2在一定条件下发生反应的是（ ）
①NaOH ②氯气 ③空气 ④氢硫酸 ⑤Na2SO3 ⑥Na2CO3
A．①②④⑤ B．②④⑤⑥
C．② D．①②③④⑤⑥
5．写出下列含硫物质发生转化的化学方程式。
（1）在一定条件下，硫单质能与许多金属单质化合。汞与硫黄在常温下化合生成硫化汞（HgS），因此，实验室常将硫黄撒在汞的表面，以除去不慎洒落的汞。
________________________________________________________________________。
（2）工业上或实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫。
________________________________________________________________________。
（3）长期暴露在空气中的亚硫酸钠会被空气中的氧气氧化成硫酸钠。
________________________________________________________________________。
（4）实验室常用过量氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气，生成亚硫酸钠。
________________________________________________________________________。
核心素养——合作·探究·分享
硫及含硫化合物的相互转化
[例1] 硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，在C里加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E，A、B、C、D、E都含同一种元素，则A、B、C、D、E依次是（ ）
S不能直接燃烧生成SO2。
A. SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
[提升1] 已知A是一种不溶于水的淡黄色固体，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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
关键能力
不同价态硫元素之间的转化规律
1．升降转化规律
硫的常见化合价有－2、0、＋4、＋6，在不太强的氧化剂或不太强的还原剂作用下，硫元素的化合价升高或降低只变化到相邻的价态值。例如－2价的硫通常的氧化产物是零价的硫（单质）。
2．互不换位规律
（1） eq \(S,\s\up6(－2)) 与 eq \(S,\s\up6(＋6)) 之间发生氧化还原反应时，只能变成中间价态，不可能变成互换位置。例如：H2S＋H2SO4（浓）===S↓＋SO2↑＋2H2O。
（2）硫元素相邻价态的微粒之间一般不发生氧化还原反应。
例如：S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。
3．跳位转化规律
遇到很强的氧化剂时，低价态的硫可能被氧化到比邻位更高的价态，称为“跳位”。
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的检验
[例2] 已知硝酸具有强氧化性，在某溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该溶液中（ ）
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 极易被氧化为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 。
A.一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
B．一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))
C．一定含有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
D．可能无SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
[提升2] 三位同学设计了下述3个方案检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，请你评价以下各种方案是否严密，并分别说明理由。
方案甲：试液 eq \(――→,\s\up7(BaCl2溶液)) 白色沉淀 eq \(――→,\s\up7(足量),\s\d5(稀盐酸)) 沉淀不溶解
方案乙：试液 eq \(――→,\s\up7(足量稀盐酸)) 无沉淀 eq \(――→,\s\up7(BaCl2溶液)) 白色沉淀
方案丙：试液 eq \(――→,\s\up7(足量),\s\d5(稀HNO3)) 无沉淀 eq \(――→,\s\up7(Ba（NO3）2),\s\d5(溶液)) 白色沉淀
关键能力
SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的检验时的注意事项
（1）检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 时，注意：
①防止Ag＋的干扰：
先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
②防止CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 干扰：
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中，因此检验SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 时，必然用酸酸化（不能用HNO3酸化）。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。
（2）SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的检验：
加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。发生的反应为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
学考评价——夯实·测控·演练
1.下列说法中不正确的是（ ）
A．自然界中硫是一种淡黄色难溶于水的固体
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C．硫与金属反应，生成金属的低价态化合物
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
2．（双选）下列关于硫的叙述正确的是（ ）
A．SO2、SO3常温下均为易溶于水的气体
B．可用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的SO3杂质
C．硫与金属或非金属反应均作为氧化剂
D.1.6 g硫与6.4 g铜反应能得到8.0 g纯净硫化物
3．下列化合物不能用相应元素的单质直接化合而成的是（ ）
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S
⑥FeCl2 ⑦CS2 ⑧H2S
A．②⑤⑧ B．①④⑥
C．③④⑦ D．④⑥⑦
4．（双选）有关下列三个反应的叙述，正确的是（ ）
①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
②S＋2H2SO4（浓）===3SO2↑＋2H2O
③3S＋6KOH eq \(=====,\s\up7(△)) 2K2S＋K2SO3＋3H2O
A．反应①说明SO2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质
B．反应②中浓硫酸体现了氧化性
C．反应③中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D．反应③说明S既具有氧化性又具有还原性
5．在通常情况下，A是固体单质。根据下图的转化关系，回答有关问题：
（1）写出下列化学式：A 、C 、E 。
（2）写出指定反应的化学方程式：
①B―→C：
________________________________________________________________________；
②C―→D：
________________________________________________________________________；
③E―→D：
________________________________________________________________________。
6．某化学课外兴趣小组为探究＋4价硫和＋6价硫之间的转化，让铜跟浓硫酸反应，通过反应物和生成物的相关情况，该兴趣小组用如图所示装置进行有关实验。请回答：
（1）请写出装置A中发生反应的化学反应方程式，该反应方程式体现了何种价态之间的转化？
（2）装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后，关闭止水夹K并移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是什么？B中应放置的液体是什么（从水、酸性KMnO4溶液、浓溴水、饱和NaHSO3溶液中选择）？
（3）装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体，这种液体是什么，其作用是什么，体现了二氧化硫的何种性质？
（4）装置D中有何现象？对该装置进行加热会有何种现象？
（5）实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 ml·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。你认为原因是什么？
（6）该兴趣小组的同学将D装置中的溶液换成饱和NaOH溶液，将C装置中盛装溴水，通过这种方式主要验证了二氧化硫的何种性质，体现了何种价态之间的转化？为什么将D装置中换成饱和NaOH溶液？
（7）该兴趣小组在上述（6）改进的基础上在C装置中盛放了一种气体证明了二氧化硫的氧化性，该气体是什么气体，写出二氧化硫与该气体反应的化学方程式。
练后感悟
硫的化合物的相互转化规律
（1）不相同价态的含硫化合物间，通过氧化还原反应规律来转化：
（2）相同价态的含硫化合物间，通过复分解反应规律来转化：
H2S eq \(,\s\up7(NaOH),\s\d5(HCl)) NaHS eq \(,\s\up7(NaOH),\s\d5(HCl)) Na2S
SO2 eq \(,\s\up7(H2O),\s\d5(加热)) H2SO3 eq \(,\s\up7(NaOH),\s\d5(HCl)) NaHSO3 eq \(,\s\up7(NaOH),\s\d5(HCl)) Na2SO3
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
学业基础
新知预习
Fe＋S eq \(=====,\s\up7(△)) FeS H2＋S eq \(=====,\s\up7(△)) H2S S＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) 3SO2↑＋2H2O －2 0 ＋4 ＋6 2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3 2H2SO3＋O2===2H2SO4 eq \(□,\s\up1(10)) 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O eq \(□,\s\up1(11)) SO3＋H2O===H2SO4 eq \(□,\s\up1(12)) H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl eq \(□,\s\up1(13)) S＋Hg===HgS
即时自测
1．答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√
2．解析：火山喷口附近有游离态的硫，金属矿石中的硫以化合态存在。
答案：B
3．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。
答案：B
4．解析：SO2与NaOH、O2、Cl2、Na2SO3、Na2CO3、H2S发生的反应分别为：
①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
②SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
③2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3
④SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
⑤SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3
⑥SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2。
答案：D
5．答案：(1)Hg＋S===HgS
(2)Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(3)2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
(4)2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
核心素养
例1 【解析】 硫在空气中燃烧生成气体A，A是SO2；把A溶于水得溶液B，B是H2SO3；向B中滴加溴水，溴水褪色，H2SO3被氧化为H2SO4，C是H2SO4；在C里加Na2S发生复分解反应产生气体D，D是H2S；把D通入B溶液得浅黄色沉淀E，E是单质S。B项正确。
【答案】 B
提升1 解析：由A＋H2―→B，A＋O2 eq \(――→,\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。
答案：(1)S SO3
(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
例2 【解析】 白色沉淀不溶于稀HNO3，该沉淀可能是Ba2＋所引起而生成的BaSO4，也可能是Cl－所引起而生成的AgCl沉淀。
【答案】 D
提升2 解析：Ag＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等对SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的检验存在干扰。方案甲，试液中如果含Ag＋，现象相同；方案乙，试液中先加稀盐酸排除了Ag＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等的干扰；方案丙，试液中若有SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 会被HNO3氧化为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，干扰对原溶液中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 的检验。
答案：甲：不严密，不能排除Ag＋的干扰。乙：严密，加稀盐酸无沉淀排除Ag＋、SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的影响。丙：不严密，HNO3具有强氧化性，能把SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 氧化成SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，所以不能排除SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 的干扰。
学考评价
1．解析：硫的氧化性较弱，与变价金属化合时，只能将金属氧化为低价态，如与Fe、Cu反应，生成FeS、Cu2S。硫无论在空气中还是在纯氧中的燃烧产物都是SO2，而不是SO3，如果要使SO2转化为SO3，需在催化剂并加热的条件下与O2发生化合。
答案：D
2．解析：常温下SO3不是气体，A错误；饱和NaHSO3可与SO3反应并产生SO2，且SO2不与NaHSO3反应，B正确；硫与某些非金属反应时硫显还原性。硫与铜化合只能生成硫化亚铜，按2Cu＋S eq \(=====,\s\up7(△)) Cu2S计算恰好生成8.0 g Cu2S。
答案：BD
3．解析：
答案：B
4．答案：BD
5．解析：从转化关系图来分析：E是某氧化物的水化物，是一种含氧酸，含氧酸与金属铜发生化学反应的只有浓硫酸和硝酸，而与硝酸对应的单质A是N2，常温下是气体，故E是硫酸，再逆推回去，本题便迎刃而解。
答案：(1)S SO2 H2SO4
(2)①2H2S＋3O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2SO2＋2H2O
②2SO2＋O2 eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(△)) 2SO3
③Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
6．答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在该反应中硫酸中的＋6价的硫转化成＋4价的硫，体现了浓硫酸的强氧化性。
(2)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升。选择的是饱和NaHSO3溶液，因二氧化硫在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小。
(3)棉花中所浸取的应该是碱液，作用是进行尾气吸收，主要体现了二氧化硫酸性氧化物的性质，可与碱反应。
(4)装置D中品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，对该装置进行加热会恢复红色。
(5)反应过程中浓硫酸被消耗，逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应。
(6)由于二氧化硫可以将溴水还原，二氧化硫中的＋4价的硫转化成硫酸中的＋6价的硫元素，体现二氧化硫的还原性，D中装有饱和NaOH溶液主要是进行尾气处理。
(7)该气体是H2S，反应的方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。含硫物质
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3、Na2SO3
SO3、H2SO4 Na2SO4
硫元素的化合价
4
5
6
7