《不同价态含硫物质的转化》名师学案文档格式.docx

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（2）实验探究不同价态含硫物质的转化

转化目

标（价态

变化）

转化前的

含硫物质

选择试剂

（氧化剂或

还原剂）

转化后的

预期现象

－2→0

Na2S

溶液

氯水

S

溶液黄绿色褪去，有黄色沉淀产生

0→－2

S粉末

Na

产生轻微的爆炸声

0→＋4

浓硫酸

SO2

有刺激性气味气体产生

＋4→0

H2S

有黄色固体产生

＋6→

＋4

Cu

红色固体逐渐溶解，有刺激性气味气体产生

＋4→

＋6

Na2SO3

酸性

KMnO4

Na2SO4

溶液紫红色褪去

结论：

3．化学实验设计的原则

进行化学实验设计时，应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。

不同价态含硫物质的转化规律

1．相同价态的不同含硫物质间通过酸碱反应规律联系在一起，如

H2SO3

NaHSO3

2．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，如

3．相邻价态的微粒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。

4．含硫物质的连续氧化

硫元素

1．如图有关硫元素循环的说法不合理的是（　　）

A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2

B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气

C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应

D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里

解析：

选D。

D项，大气中的硫元素部分转化成H2SO4随雨水降到土壤里，错误。

2．下列含硫物质中，硫元素只有还原性的是（　　）

A．H2S　　　　　　　　B．S

C．SO2D．H2SO4

选A。

硫元素的最高价为＋6价，最低价为－2价，当硫元素呈现－2价时只有还原性。

3．能实现下列物质间直接转化的元素是（　　）

单质

氧化物

酸或碱

盐

A．氯B．硫

C．铝D．铁

选B。

S与O2反应生成SO2，SO2再与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3，B项正确。

A项氯气与氧气不能直接化合，C项中Al2O3、D项中Fe2O3或Fe3O4均不与H2O反应。

4．如图所示是一套检验气体性质的实验装置。

向装置中缓慢通入气体X，若关闭活塞，则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；

若打开活塞，则品红溶液褪色。

据此判断气体X和洗气瓶内溶液Y分别可能为（　　）

①

②

③

④

X

CO2

Cl2

Y

饱和NaHCO3

Na2CO3

A．①④B．①②

C．②③D．③④

SO2、Cl2均具有漂白性，且均与NaHCO3溶液、Na2CO3溶液反应生成CO2，A项正确。

课堂小结

合格考训练

1．多数含硫化合物具有强还原性，下列含硫化合物能在空气中稳定存在的是（　　）

A．硫化钠　　　　　　　　B．亚硫酸钠

C．亚硫酸D．硫酸钠

硫化钠、亚硫酸钠及亚硫酸中硫元素的化合价均非最高价态，它们在空气中能被氧气氧化。

2．下列变化需要加入氧化剂实现的是（　　）

A．S→FeSB．S→SO2

C．S→SO3D．S→H2S

A项，Fe＋S

FeS，Fe为还原剂；

B项，S＋O2

SO2，O2为氧化剂；

C项，S不能直接转化为SO3；

D项，H2＋S

H2S，H2为还原剂。

3．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，向C中加Na2S产生气体D，把D通入B中得浅黄色沉淀E。

A、B、C、D、E都含同一种元素。

按A、B、C、D、E顺序排序的是（　　）

A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S

B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S

C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2SO3

D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3

硫在空气中燃烧生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，向H2SO4中加Na2S产生气体H2S，H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S，故B项正确。

4．中学化学中几种常见物质的转化关系如下图（部分产物未列出）。

A是一种金属单质，D是一种非金属固体单质。

请回答下列问题：

（1）A、C的化学式分别为A__________，C__________。

（2）F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是________（填字母）。

A．C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

C．Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

D．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O

（3）写出反应E＋H2O2→F的化学方程式：

____________________________________

________________________________________________________________________。

（4）若反应F＋D→E转移电子数为6.02×

1023，则消耗D的质量为________。

由A

B―→C可知，A为变价金属Fe，B为FeSO4，C为Fe2（SO4）3，由F→C可推知F为H2SO4，进而推出D为S，E为SO2，故F＋D→E为2H2SO4（浓）＋S

3SO2↑＋2H2O，所以转移1mole－时，消耗S的质量为8g。

答案：

（1）Fe　Fe2（SO4）3　

（2）C　（3）SO2＋H2O2===H2SO4　（4）8g

等级性测试

1．含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（　　）

A．该过程中可得到化工产品H2SO4

B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2

C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S

D．图中涉及的反应之一为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4

选C。

根据工艺流程图可知，该工艺中Fe2（SO4）3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2（SO4）3＋SO2＋2H2O===2FeSO4＋2H2SO4，该工艺不仅吸收了二氧化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；

根据上述分析可知，该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；

该过程中化合价发生变化的元素有O、Fe、S，C错误。

2．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

反应①中先变蓝后褪色显然是因为KIO3的还原产物先是I2后是I－，说明SO2具有还原性，反应②属于酸性氧化物和碱的反应，说明SO2具有酸性氧化物的通性，A错误；

根据元素守恒，当n（Na2SO3）∶n（NaHSO3）＝1∶1时，n（SO2）∶n（NaOH）＝2∶3，B错误；

反应④是非氧化还原反应，C错误；

反应②吸收了二氧化硫，反应④放出了SO2，可以通过反应②和反应④回收二氧化硫，D正确。

3．由SO2和O2制备SO3（熔点16.8℃，沸点44.8℃）的模拟装置如下图所示（加热和夹持装置省略）：

下列说法正确的是（　　）

A．装置①中的试剂为饱和NaHSO3溶液

B．实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取SO2

C．装置③反应管中的铂石棉用作反应的催化剂

D．从装置⑤逸出的气体有过量的SO2和O2

进入高温反应管的气体必须干燥，装置①中的试剂应是浓硫酸，故A项错误；

铜与稀硫酸不反应，故B项错误；

通常情况下，SO2和O2反应很慢，需用催化剂催化，故C项正确；

该反应是可逆反应，装置④中逸出的气体主要是SO2和O2及少量的SO3气体，则装置⑤中应盛放碱石灰，可除去SO2、SO3，故D项错误。

4．已知2FeSO4

Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。

下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是（　　）

A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2

B．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊溶液先变红后褪色

C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀

D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境

A.点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排除装置中的空气，避免空气中氧气的干扰，A正确；

B.装置乙不能检验分解产生的SO2，产物中有SO3对SO2的检验造成干扰，且SO2只能使石蕊溶液变红，B错误；

C.SO3易溶于水，当混合气体经过乙时，SO3会被吸收，所以要想检验SO3，应该把乙和丙的位置互换，C错误；

D.饱和NaHSO3溶液不能吸收尾气SO2，D错误。

5．实验室为探究铁与浓硫酸（足量）的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是（　　）

A．装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性

B．实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe2＋

C．装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性

D．实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸

该实验探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，并验证SO2的性质，装置A即为铁与浓硫酸的反应装置，产生SO2；

装置B、C、D分别是验证SO2的性质，装置E为尾气处理装置。

A.装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，说明SO2被氧化，即体现了二氧化硫的还原性，故A正确；

B.KSCN溶液是用来检验是否有Fe3＋，故B错误；

C.装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性，故C正确；

D.实验时将导管a插入浓硫酸中，可以使装置A中的试管内压强与外界压强相等，即可防止装置B中的溶液倒吸，故D正确。

6．含硫化合物的种类很多，现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。

回答下列问题：

（1）为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法来除去SO2。

写出该反应的化学方程式：

_______________________。

（2）亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：

Na2SO3＋

KIO3＋

H2SO4===

Na2SO4＋

K2SO4＋

I2＋

H2O。

①配平上面的氧化还原反应方程式。

②若反应中有5mol电子转移，则生成的碘单质是________________________mol。

（3）向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成。

此沉淀是________。

A．BaSO4　　　　　　　　B．FeS

C．BaSO3D．S

（1）CO还原SO2，C元素被氧化，化合价由＋2价→＋4价，升高了2价，S元素被还原，化合价由＋4价→0，降低了4价，最小公倍数为4，再依据原子守恒得2CO＋SO2

S↓＋2CO2。

（2）①Na2SO3中S元素由＋4价→＋6价，升高了2价，KIO3中I元素由＋5价→0价，降低了5价，最小公倍数为10，然后依据原子守恒得5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4===5Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O；

②依据①生成1molI2，共转移电子10mol，因此转移5mol电子时，生成0.5molI2。

（3）Fe3＋具有氧化性，SO2具有还原性，两者发生反应生成Fe2＋、SO

，Ba2＋＋SO

===BaSO4↓，因此该白色沉淀是硫酸钡，故选项A正确。

（1）2CO＋SO2

S↓＋2CO2

（2）①5　2　1　5　1　1　1　②0.5　（3）A

7．A、B是两种有刺激性气味的气体。

试根据下列实验事实填空。

（1）写出A～F各物质的化学式：

A________，B________，C__________，D__________，E________，F________。

（2）写出A、B跟水反应的离子方程式：

______________________________________。

由框图中A、B两种气体等物质的量通入H2O中，生成含C、D的无色溶液，滴入Ba（OH）2溶液生成沉淀F和溶液D，D中滴入AgNO3溶液生成白色沉淀G，可知溶液C、D中含有SO

、Cl－。

气体B通入过量Ba（OH）2溶液中有沉淀生成，且B是有刺激性气味的气体，可知B为SO2，则A为Cl2。

（1）Cl2　SO2　H2SO4　HCl　BaSO3　BaSO4

（2）Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO

＋2Cl－

8．某小组同学欲研究SO2的性质。

（1）将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是__________。

第1组

第2组

第3组

S（单质）

SO2、X、Na2SO3、

SO3、H2SO4、Na2SO4、

NaHSO4

（2）利用下图所示的装置研究SO2的性质：

已知熔点：

SO2　－76.1℃，SO3　16.8℃；

沸点：

SO2　－10℃，SO3　45℃。

①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是________________________________________________________________________。

②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是__________________________；

观察到装置Ⅲ中溶液________，体现了二氧化硫具有__________的性质。

③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40mL2.5mol·

L－1NaOH溶液，反应后增重4.8g，则装置Ⅳ中发生反应所得产物的化学式是________________________________________________________________________。

（1）结合第3组物质可知，第2组中四种物质分别为＋4价硫的氧化物（SO2）、酸（H2SO3）、正盐（Na2SO3）、酸式盐（NaHSO3）。

（2）①SO2催化氧化的化学方程式为2SO2＋O2

2SO3。

②甲同学的方案中，装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离，便于研究SO2的性质。

在装置Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色，是因SO2将其还原所致，体现了SO2的还原性。

③乙同学的方案中，SO2通入NaOH溶液中发生反应：

2NaOH＋SO2（少量）===Na2SO3＋H2O，Na2SO3＋SO2（过量）＋H2O===2NaHSO3，n（NaOH）＝0.04L×

2.5mol·

L－1＝0.1mol，而n（SO2）＝

＝0.075mol，1<

＝

<

2，故所得产物是Na2SO3和NaHSO3。

（1）H2SO3

（2）①2SO2＋O2

2SO3　②使SO3凝结成固体与SO2分离　褪色　还原性　③Na2SO3、NaHSO3