化学人教版 (2019)实验活动5 不同价态含硫物质的转化精品学案

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知识精讲
知识点01 自然界中硫的存在和转化
1．自然界中硫的存在
（1）游离态的硫主要存在于________附近或____________中。
（2）化合态的硫广泛存在于动植物体内、海洋、大气和地壳中：
①动植物体内：组成生命体的________中含有硫；
②岩层深处和海底的无氧环境中：金属硫化物，如黄铁矿（____）、黄铜矿（________）等；
③地表附近的富氧环境中：硫酸盐，如石膏（____________）、芒硝（____________）等；
④大气中：少量的____、____、____等。
2．自然界中不同价态含硫物质的转化
写出上述转化的化学方程式：
①________________________________。
②________________________________。
③________________________________。
④________________________________。
【即学即练1】游离态的硫存在于：①火山喷口附近；②土壤中；③地壳的岩层里；④空气中（ ）。
A．①②③ B．①③ C．②④ D．④
知识点02 不同价态含硫物质的转化
1．硫元素的常见价态及性质
2．实验探究不同价态含硫物质的转化
结论：不同价态硫元素之间的相互转化主要是通过____________反应实现的。上述转化中利用氧化剂，可将硫元素从____价态转化到____价态；利用还原剂，可将硫元素从____价态转化到____价态。
【即学即练2】（2021·西宁高一检测）根据物质中S元素的化合价判断下列说法错误的是（ ）。
A．H2SO4具有氧化性
B．H2S具有还原性
C．S只有氧化性
D．SO2既有氧化性又有还原性
能力拓展
考法01 自然界中的硫循环
【典例1】（2022·成都高一检测）硫在自然界的循环过程如图所示，下列说法错误的是（ ）。
A．氢、氧两种元素也参与了硫的循环
B．在生成硫酸的过程中，SO2发生还原反应
C．工厂产生的含SO2的烟气应经脱硫处理以减少环境污染
D．火山气体中的H2S和SO2可以发生如下反应：SO2+2H2S3S↓+2H2O，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
【知识拓展】自然界中硫元素的转化
考法02 硫及其化合物间的转化关系
【典例2】（2022·南通高一检测）A、B两气体有下列一系列反应。如下图：
（1）A是________，B是________，E是________，F是________。
（2）A和B在水中反应的离子方程式是________________________。
（3）H和I反应的离子方程式是________________________________。
【知识拓展】硫及其化合物之间的转化关系
1．不同价态硫的氧化性和还原性的关系
2．不同价态硫的转化通过氧化还原反应实现，相同价态硫的转化通过加入酸、碱反应实现。
（1）不同价态硫元素互相转化“三原则一特殊”：
①三原则：邻位价态原则、邻价不氧化还原原则、归中原则
②一特殊：当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。
（2）相同价态硫元素的物质之间的转化：
【特别提醒】（1）+6价S一定有氧化性，但是不一定具有强氧化性。浓硫酸中SO42－具有强氧化性，稀硫酸和Na2SO4中SO42－不具有强氧化性。
（2）SO2不易被O2氧化，但亚硫酸、亚硫酸盐易被O2氧化。
（3）S2－和SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 只有在酸性溶液中才能发生反应，2S2－+SO32－+6H+3S↓+3H2O。
【方法导引】化学实验设计思路
分层提分
题组A 基础过关练
1．从硫元素的化合价态上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（ ）。
A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4
2．早期制硫酸的工艺流程中，涉及到反应：NO2+SO2NO+SO3，该反应中SO2作（ ）。
A．氧化剂 B．还原剂 C．催化剂 D．漂白剂
3．下列反应中硫元素表现出氧化性的是（ ）。
A．稀硫酸与锌粒反应 B．浓硫酸与铜反应
C．二氧化硫与氧气反应 D．三氧化硫与水反应
4．（2022·河北衡水高一期末检测）宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载，“银针验毒”的原理是：4Ag+2H2S+O22X+2H2O，下列说法正确的是（ ）。
A．X的化学式为AgS
B．银针验毒时，空气中氧气失去电子
C．反应中Ag和H2S均是还原剂
D．每生成1m1X，反应转移2m1e－
5．硫黄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，乙溶液变成丙。在丙里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们正确的顺序是（ ）。
A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3
C．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
D．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
6．（2021•孝感高一检测）以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图象叫价类图。如图为硫的价类图，例如d点可表示+6价的硫酸盐。下列说法错误的是（ ）。
A．a点表示的物质所属的物质类别是单质
B．b点表示的物质可以是SO2或SO3
C．c点表示的化合物的浓溶液可作为干燥剂
D．d点表示的可溶性物质能与BaCl2溶液发生反应
7．硫及其部分化合物的转化关系如图所示：
（1）硫单质俗称硫黄，通常状况下硫单质的颜色为______；
（2）SO2可以使品红溶液褪色，说明SO2具有______（填“漂白性”或“氧化性”）；
（3）化合物A的化学式为__________；
（4）反应⑤的离子方程式为________________________；
（5）反应④中，当32gCu完全反应时，被还原的H2SO4的物质的量为______ml。
8．一同学分析硫元素的化合价有－2、0、+4、+6，而硫单质处于中间价态，所以硫应该既有氧化性，又有还原性。该同学欲探究硫的还原性，下面是该同学的实验探究过程，请解答其中的问题。
（1）该同学应该选择________（填“氧化剂”或“还原剂”）进行实验探究。
（2）该同学用红热的玻璃棒引燃了石棉网上的硫粉，硫粉开始燃烧，反应的化学方程式为_______________________。
（3）该同学欲验证硫燃烧产物的性质，请你帮助他选择合适的试剂，并说明原因。
A．新制的氯水 B．品红溶液
C．滴有酚酞的NaOH稀溶液 D．H2S气体
题组B 能力提升练
1．条件的改变可能会对化学反应产生影响。下列在一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是（ ）。
A．过量的氢气与氧气
B．过量的浓盐酸与二氧化锰
C．过量的铜与浓硫酸
D．过量的锌与18ml·L－1硫酸
2．（2021~2022学年江苏无锡高一上学期期末）如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是（ ）。
A．甲只具有还原性
B．乙、丙均为酸性氧化物
C．乙既有氧化性，又有还原性
D．丁为黄色或淡黄色固体
3．（2022·武汉高一检测）图为含硫物质之间的转化关系，其中属于氧化还原反应的有（ ）。
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
4．（2021~2022学年德州高一上学期期末检测）下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（ ）。
A．用亚硫酸钠溶液处理纸浆中的残氯：SO32－+2OH－+Cl22Cl－+SO42－+H2O
B．二氧化硫通入足量的溴水中：SO2+Br2+2H2O2HBr+2H++SO42－
C．硫酸氢铵溶液中滴加少量NaOH溶液：H++NH4++2OH－NH3•H2O+H2O
D．向酸性KMnO4溶液中通入SO2：2MnO4－+5SO2+4OH－2Mn2++5SO42－+2H2O
5．（2022·宁波高一检测）有一白色粉末，对它的实验现象为：
则X的化学式为（ ）。
A．Na2SO4 B．Na2CO3 C．（NH4）2SO4 D．Na2SO3
6．（2021·湖北麻城实高一期末）下列依据实验方案和现象对浓硫酸性质做出的判断合理的是（ ）。
A．由I可知，浓硫酸具有脱水性
B．由I可知，浓硫酸具有弱酸性
C．由II可知，浓硫酸具有强氧化性
D．由II可知，浓硫酸具有吸水性
7．（2022·湖南邵东高一上期末）在下述转化关系中，已知B、D都是淡黄色固体，且A与D为单质，并可反应生成离子化合物。试回答：
（1）G的化学式为________；
（2）写出B的阴离子的化学式______________。
（3）写出B+水→C的化学反应方程式_______________________。
（4）B和E反应也可生成H，则该反应的化学方程式为________________。
8．如图的坐标系是部分含硫化合物的转化关系图。
（1）X的名称为________，Z的化学式为________。
（2）用图中物质之间的反应，证明SO2有氧化性的反应的化学方程式为________________________________。
（3）若X能与Na2O2的反应生成Y，则该反应的化学方程式为_________________。
（4）已知：SO32－+I2+H2OSO42－+2I－+2H+。某溶液中可能含有大量的Na+、NH4+、Fe2+、K+、I－、SO32－、SO42－。向该溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色，依此可判断该溶液中肯定含有___________；肯定不能含有______________。
（5）向50mL浓硫酸中加入铜片，加热，反应一段时间，共收集到2.24L（标准状况）的SO2，将反应后的混合物加水稀释，再加入足量锌粉放出15.68L（标准状况）的H2，则原浓硫酸的物质的量浓度为_____，整个过程消耗锌粉的质量为_____。
题组C 培优拔尖练
1．（2022·鞍山高一检测）北京时间2022年1月15日，南太平洋岛国汤加境内发生了“21世纪至今最剧烈的火山喷发”，对该国造成了严重的破坏。火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径，部分过程如图所示。下列说法错误的是（ ）。
A．SO2、SO3均是酸性氧化物
B．火山喷发易诱发酸雨
C．以上硫的转化过程涉及的反应均为氧化还原反应
D．火山口可能发生的反应有2H2S+SO23S+2H2O
2．（2022·杭州高一检测）含硫元素的几种化合物存在下列转化关系：
浓硫酸SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S
下列判断不正确的是（ ）。
A．反应①中浓硫酸作氧化剂
B．反应②表明SO2有酸性氧化物的性质
C．反应③中硫元素既被氧化又被还原
D．反应④中稀硫酸作还原剂
3．（2022·成都高一检测）实验室Cu与浓H2SO4反应的实验装置改进如图（加热及固定装置省略）。下列说法错误的是（ ）。
A．装置乙用于检验SO2
B．U形管中可放置生石灰，以吸收SO2防止污染空气
C．伸入或者上提铜丝，可以控制反应的发生和停止
D．实验结束后，立即将4～5mL水加入试管甲，观察溶液颜色
4．（2022•乌鲁木齐高一检测）如图所示是一系列含硫化合物的转化关系（反应中生成的水已略去），其中说法正确的是（ ）。
A．反应①说明SO2具有漂白性，反应②说明SO2具有酸性
B．反应②中生成物n（Na2SO3）∶n（NaHSO3）＝1∶1时，则反应物n（SO2）∶n（NaOH）＝1∶2
C．反应③④⑤均属于氧化还原反应
D．工业上可利用反应②和反应④回收SO2
5．（双选）（2021·潍坊高一检测）下列有关含硫物质转化判断正确的是（ ）。
A．0.1mlCu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
B．如图是铜与浓硫酸反应的实验装置，B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥SO2
C．Cu投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的H2O2溶液，金属Cu逐渐溶解，反应中H2O2起催化作用
D．·L－1的Na2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况）Cl2转化为Cl－，则S2O32－将转化为SO42－
6．（2022·长沙跟一下学期期中检测）长期存放的Na2SO3，会被空气中的氧气部分氧化。某化学兴趣小组通过实验测定某无水Na2SO3，被氧化的程度。
（Ⅰ）甲同学设计了下图实验。
请回答：
（1）写出B装置中反应的离子方程式_____________________________________；
（2）写出D装置中反应的化学方程式________________________________；
（3）若起始实验时称量出放入锥形瓶中Na2SO3样品质量为a g，实验后向B装置的溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀b g，则样品中Na2SO3的质量分数为________________________________；
（4）深入研究发现，上述实验方案存在缺陷，致使测得的Na2SO3，质量分数偏小，试分析其中的原因（列出一条即可） ________________________________________。
（Ⅱ）乙同学设计了另一套实验装置如下图：
（5）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是________________________________；
（6）除已称量的a g Na2SO3，样品外，实验中还应测定的数据是________处（填图中字母）装置实验前后的质量差。
（Ⅲ）现有以下试剂：蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液。
（7）丙同学欲从中选择合适试剂，来测定已知质量为ag的Na2SO3，样品中Na2SO3的质量分数，下述实验方案理论上可行的有________________________。
A．将样品溶解，加足量盐酸，再加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m1 g
B．将样品溶解，加足量硝酸，再加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m2g
C．将样品溶解，加过量BaCl2溶液，过滤后，将滤液蒸干，称量得固体m3g
D．将样品溶解，加过量Ba（NO3）2溶液，过滤、洗涤，在沉淀中加入足量盐酸，再过滤、洗涤、于燥、称量得固体m4g
课程标准
课标解读
1．掌握硫及其化合物间的转化关系
2．从氧化还原反应和非氧化还原反应角度认识含硫微粒之间的转化
1．能从物质类别和元素价态变化的视角说明含硫物质的转化。
2．能依据实验目的和假设，设计解决简单问题的实验方案，能观察并如实记录实验现象和数据，进行分析和推理，得出合理的结论。
价态
－2
0
+4
+6
性质
只有____性
既有____性又有____性
只有____性
实例
H2S、S2－
S
SO2、H2SO3、SO32－
SO3、H2SO4、SO42－
预期转化
选择试剂
实验操作和现象
实验结论
H2S→S
二氧化硫、硫化氢、蒸馏水
将H2S和SO2通入水中，生成_______色沉淀（或溶液变浑浊）
SO2与H2S反应生成________
SO2→S
SO2→H2SO4
二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液
将SO2通入新制氯水中，溶液________色褪去：再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生________
二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为________
H2SO4→SO2
浓硫酸、铜片
加热铜片和浓硫酸的混合物，有________气味气体生成
浓硫酸被金属铜还原为____
性质
试剂
化学方程式
漂白性
氧化性
还原性
酸性氧化物
实验方案
实验I：
实验II：
实验现象
试纸中心区域变黑，边缘变红
黑色固体溶解，溶液接近无色（溶液中锰元素仅以Mn2+存在），产生能使带火星的木条复燃的无色气体