高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 硫及其化合物的相互转化学案

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

课程目标

1.了解硫单质的性质及应用。

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

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：

①________________________________________________________________________；

②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；

③________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________；

⑤Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；

⑥SO2＋H2O⇌H2SO3；

⑦___________________________________________________；

⑧2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O；

⑨________________________________________________________________________；

S＋O2点燃SO2

________________________________________________________________________。

[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　⑤　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

提升点1　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SO3。

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)与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”。

提升点2　和的检验

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(　　)

极易被氧化为。

A.一定含有 　

B．一定含有和

C．一定含有   

D．可能无和

[提升2]　三位同学设计了下述3个方案检验，请你评价以下各种方案是否严密，并分别说明理由。

关键能力

、的检验时的注意事项

(1)检验时，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、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，因此检验时，必然用酸酸化(不能用HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。

(2)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＋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)下列关于硫及化合物的叙述正确的是(　　)

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．[2022·深圳高一检测]部分含硫物质中的硫元素的价态及该物质的类别关系如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．b微溶于酒精，易溶于CS2

B．向a的溶液中通入c，可产生淡黄色沉淀

C．滴加BaCl2溶液，即可鉴别e、f两种溶液

D．在一定条件下，可实现a→b→c的转化

5．在通常情况下，A为固体单质。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：____________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

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 mol·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装置中的溶液换成饱和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：

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＋SFeS　H2＋SH2S　S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O　－2　0　＋4　＋6

2SO2＋O22SO3　2H2SO3＋O2===2H2SO4

2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O　SO3＋H2O===H2SO4　H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl　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＋O22SO3

④SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O

⑤SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3

⑥SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2。

答案：D

5．答案：(1)Hg＋S===HgS

(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＋O2C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) 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＋、、等对的检验存在干扰。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＋、、等的干扰；方案丙，试液中若有会被HNO3氧化为，干扰对原溶液中的检验。

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＋、、的影响。丙：不严密，HNO3具有强氧化性，能把氧化成，所以不能排除的干扰。

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△Cu2S计算恰好生成8.0 g Cu2S。

答案：BD

3．解析：

答案：B

4．答案：C

5．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。

答案：(1)S　SO2　H2SO4

(2)①Cu＋2H2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　②2SO2＋O2催化剂,△2SO3

(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

6．答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)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。