小初高学习版高中化学专题4硫氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用第3课时硫和含硫.docx
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小初高学习版高中化学专题4硫氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用第3课时硫和含硫
第3课时 硫和含硫化合物的相互转化
知识内容
必考要求
加试要求
S、SO2、H2SO4等硫及其化合物之间的相互转化。
b
c
目标
定位
1.知道硫的存在及其化学性质,会写有关的化学方程式。
2.能够从硫元素化合价的变化角度理解不同含硫物质之间的相互转化,知道影响它们转化的因素,会写有关的化学方程式。
一 硫
1.硫的存在
(1)游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳岩层里。
(2)化合态
①主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
②重要化合物:
名称
硫铁矿
黄铜矿
石膏
芒硝
化学式
FeS2
CuFeS2
CuSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
2.硫的性质
(1)物理性质
硫是一种黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。
(2)化学性质
硫是较活泼的非金属元素,能与许多金属、非金属发生反应。
请写出硫分别与①Fe、②Cu、③H2、④O2反应的化学方程式,并指明各反应的氧化剂和还原剂。
①Fe+SFeS S是氧化剂,Fe是还原剂;
②2Cu+SCu2S S是氧化剂,Cu是还原剂;
③H2+SH2S S是氧化剂,H2是还原剂;
④S+O2SO2 S是还原剂,O2是氧化剂。
归纳总结
硫的性质
(1)
(2)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
S既表现氧化性,又表现还原性,用热的NaOH溶液可除去单质硫。
(3)单质硫与Fe、Cu等变价金属反应时,只能将金属氧化为低价态硫化物,证明硫单质的氧化性比氯气弱。
1.下列化合物中,不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( )
A.Cu2SB.SO3C.FeSD.H2S
答案 B
解析 由于S的氧化性相对O2和Cl2较弱,只能将变价金属氧化成较低价态,故S与Cu、Fe化合,分别生成Cu2S、FeS,S与O2直接化合只能生成SO2,S与H2化合生成H2S。
2.硫的氧化性不如氧气强,在下列叙述中不能说明这一事实的是( )
A.S+O2SO2,O2是氧化剂、S是还原剂
B.S是淡黄色固体,O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2===2S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜),而O2与Cu反应生成CuO
答案 B
解析 A项,S与O2化合时,O2作氧化剂,硫作还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来的,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为+1),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2),说明氧气的氧化性比硫强。
二 硫和含硫化合物相互转化
1.常见不同价态硫的化合物
(1)-2价:
H2S、Na2S、FeS等。
(2)+4价:
SO2、H2SO3、Na2SO3等。
(3)+6价:
SO3、H2SO4、Na2SO4等。
2.通过下表中实验可完成不同价态硫元素物质之间的转化,请填写下表:
实验内容
现象
化学方程式
价态变化
汞与硫黄反应
有黑色固体生成
Hg+S===HgS
―→
硫黄在氧气中点燃
硫黄在O2中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰
S+O2SO2
―→O2
Na2SO3被空气中的氧气氧化
无明显现象
2Na2SO3+O2===
2Na2SO4
―→
将Cu片放入浓硫酸中加热
溶液加入水中变蓝色,有刺激性气味的气体生成
2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
―→
3.下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化,请填写下表:
实验内容
现象
化学方程式
价态变化
Na2SO3与H2SO4反应制SO2
产生有刺激性气味的气体
Na2SO3+H2SO4===
Na2SO4+SO2↑+H2O
―→,
―→
H2SO4溶液中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
BaCl2+H2SO4===
BaSO4↓+2HCl
―→
过量NaOH溶液吸收SO2
无明显现象
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O
―→
H2SO4溶液中滴加NaOH溶液
无明显现象
H2SO4+2NaOH===
Na2SO4+2H2O
―→
归纳总结
硫及其含硫化合物的转化
(1)不同价态的含硫化合物间通过氧化还原反应规律来转化
H2O2O3
(2)相同价态的含硫化合物间通过非氧化还原反应(酸碱盐间的反应)规律来转化
H2SNaHSNa2S
SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3Na2SO4
3.Na2SO3中有+4价的硫,它既有氧化性又有还原性,现有试剂:
溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用的试剂有________________________,看到的现象是_____________________________,反应的离子方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用的试剂有________________________,看到的现象是________________,反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4,选用的试剂有_____________________________________,反应的现象是______________________________,反应的离子方程式为_________________。
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 有黄色浑浊出现 SO+2S2-+6H+===3S↓+3H2O
(3)Na2SO3溶液、H2SO4 有刺激性气味的气体产生
SO+2H+===SO2↑+H2O
解析
(1)要证明Na2SO3具有还原性,应选用氧化性物质溴水。
向Na2SO3溶液中滴加溴水,溴水褪色,说明Na2SO3具有还原性。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性,应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。
先加入少量H2SO4,使反应在酸性环境中进行,为反应提供H+,再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液,若溶液中出现黄色浑浊,说明有单质硫生成,也说明Na2SO3具有氧化性。
(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4,应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4,向Na2SO3溶液中滴加硫酸,若有气泡产生,说明H2SO3的酸性小于H2SO4。
4.下图表示物质A~F之间的转化关系,其中A为淡黄色固体物质,B、C为无色溶液,D为气体,E、F为白色沉淀。
请填写下列空白:
(1)写出各物质的化学式:
A为__________,B为___________,C为_____________,
D为__________,E为___________,F为_____________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B―→A:
_________________________________________________________________。
B―→C:
_________________________________________________________________。
(3)写出C―→F的离子方程式:
______________________________________________。
(4)在A~F六种物质中,既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)________。
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 中学阶段学过的淡黄色固体物质有S、Na2O2和AgBr,其中能与O2反应的是硫,则D为SO2,B为H2SO3,E为BaSO3,C为H2SO4,F为BaSO4。
硫元素的最高正价为+6价,最低负价为-2价,含处于中间价态硫元素的物质,既具有氧化性又具有还原性。
1.下列关于硫的说法不正确的是( )
A.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去
B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
C.单质硫既有氧化性,又有还原性
D.硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
答案 D
解析 硫燃烧时只能生成SO2,SO3可由SO2催化氧化制取,D项错误。
2.在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是( )
A.硫在空气中燃烧
B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应
D.亚硫酸钠与硫酸反应
答案 A
解析 含硫物质被氧化时,硫元素的价态升高。
A项,硫为还原剂,在与氧气的反应中被氧化;B、C两项,硫酸中硫元素的化合价降低,被还原;D项中硫元素的价态不变。
3.下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.H2S―→SO2B.H2SO4―→SO2
C.H2SO3―→SO2D.SO―→SO2
答案 A
解析 硫元素由低价到高价被氧化,需要加入氧化剂才能实现,故该题即为分析各选项中硫元素的化合价变化,表现为化合价升高的符合题意要求。
A选项是由-2价的硫变为+4价的硫,需加氧化剂。
4.将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热,充分反应后冷却,再加入足量的稀硫酸,得到标准状况下的气体11.2L,则原混合物可能的组成是(n代表物质的量)( )
A.n(Fe)B.n(Fe)>n(S),总质量等于44g
C.n(Fe)=n(S),总质量小于44g
D.n(Fe)>n(S),总质量小于44g
答案 D
解析 Fe+SFeS,FeS+H2SO4===FeSO4+H2S↑;若Fe过量,则还发生反应:
Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑;但无论Fe是否过量,都有1molFe~1mol气体,则n(Fe)=n(气体)=0.5mol,m(Fe)=28g。
当n(Fe)=n(S)时,m(S)=0.5mol×32g·mol-1=16g,m总=28g+16g=44g;n(Fe)16g,m总>44g;当n(Fe)>n(S)时,m(S)<16g,m总<44g;D项正确。
5.将SO2通入一定量NaOH溶液中,充分反应后,该溶液溶质组成不可能为( )
A.Na2SO3和NaOHB.NaHSO3
C.NaHSO3和Na2SO3D.NaOH和NaHSO3
答案 D
解析 SO2通入NaOH溶液中,可能发生的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O、SO2+NaOH===NaHSO3。
若<时,反应后生成Na2SO3,且NaOH有剩余;若=时,反应后溶液中的溶质只有Na2SO3;若≥1时,反应后溶液中的溶质只有NaHSO3;若<<1时,反应后生成NaHSO3和Na2SO3。
6.如图A为单质,B为一种具有还原性的二元含氧酸,C为溶液,且溶液中仅有一种溶质,D为气体,E、F为白色沉淀。
物质间转化过程中需要加入的试剂未完全写出。
回答下列问题: