高中化学新教材《不同价态含硫物质的转化》导学案+课时作业.docx

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高中化学新教材《不同价态含硫物质的转化》导学案+课时作业

第三课时　不同价态含硫物质的转化

[明确学习目标]　1.了解硫元素在自然界中的存在形态及转化。

2.了解硫元素不同价态间的转化及反应条件的控制。

学生自主学习

1．硫元素在自然界中的存在

（1）游离态：

存在于

火山口附近或

地壳的岩层中。

（2）化合态

2．不同价态含硫物质的转化

（1）硫元素的常见化合价有

－2、0、＋4和＋6。

（2）硫元素每种价态对应的物质：

－2价：

H2S、Na2S、CuFeS2、KHS等

0价：

S等

＋4价：

SO2、H2SO3、Na2SO3等

＋6价：

SO3、H2SO4、K2SO4、CuSO4·5H2O等

上面的各步转化中，含硫物质表现氧化性的有

②④⑥，表现还原性的有

①③⑤。

FeS2和CuFeS2中硫元素的化合价相同吗？

提示：

不相同；FeS2中S的化合价是－1价，CuFeS2中S的化合价是－2价。

课堂互动探究

一、不同价态硫元素的转化关系

二、实验室里研究不同价态硫元素间的转化

1．方法导引

2．第一步：

确定研究物质

提供药品：

Na2S溶液、浓硫酸、酸性KMnO4溶液、Na2SO3溶液、氯水、铜片、品红溶液、NaOH溶液

第二步：

设计实验并讨论其可行性

对－2、＋4、＋6价含硫物质的化学性质做出大胆预测，怎样实现它们之间的转化？

小组讨论寻找尽可能多的方案，并对方案的可行性进行判断。

实验方案和记录

第三步：

实验步骤及现象

编号

S的转化

实验方案

主要现象

1

向1mLNa2SO3溶液中滴加2～3滴酸性KMnO4溶液，并振荡

酸性KMnO4溶液紫色褪去

2

向1mLNa2S溶液中滴加1～2mL酸性KMnO4溶液，并振荡

酸性KMnO4溶液紫色褪去，出现浅黄色浑浊

3

将浓H2SO4与Cu片共热，并将生成的气体依次通入品红溶液和NaOH溶液中

有气泡冒出，且品红溶液褪色

基础知识支持：

SO2具有漂白性，可使红色品红溶液褪色。

　长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。

某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的质量分数，设计了如图所示实验装置：

请回答下面的问题：

（1）若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应该怎样检查虚线框内装置的气密性？

________________________。

（2）D装置中反应的化学方程式为_____________________。

B装置中反应的离子方程式为_________________________。

（3）称量agNa2SO3样品放入锥形瓶中，向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀bg，原样品中Na2SO3的质量分数为__________________。

（4）C装置的作用为__________________。

[批注点拨]　

[答案]　

（1）关闭弹簧夹（或止水夹）a，由长颈漏斗向锥形瓶内加水至漏斗内液面高于锥形瓶内液面，过一段时间观察液面是否变化，若不变，说明气密性良好，否则，说明装置漏气

（2）MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　

Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

（3）

×100%

（4）吸收尾气，防止污染空气

[练1]　现有以下试剂：

蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液，请从中选择合适试剂，设计一种实验方法测定部分变质的无水亚硫酸钠的质量分数：

_______________________。

答案　称取一定质量的样品置于烧杯中，加水溶解，依次加入足量盐酸和BaCl2溶液充分反应，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀物的质量，计算出被氧化的Na2SO3的质量，即可求出部分变质的无水亚硫酸钠的质量分数（其他合理答案也可）

[练2]　已知A是一种难溶于水的黄色晶体，在一定条件下有下列转化关系（部分产物及H2O省略）。

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__________________。

③D和F的稀溶液反应可生成B，B在不足量的空气中燃烧的产物包含A，写出D和F反应的离子方程式及B在少量空气中燃烧的化学方程式________。

答案　①S　SO3　②SO2＋2H2S===3S＋2H2O　

Cu＋2H2SO4（浓）

SO2↑＋CuSO4＋2H2O　

③FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋　2H2S＋O2（少量）

2S↓＋2H2O

解析　A是一种难溶于水的黄色晶体，能与氢气反应又能与氧气反应，结合F的浓溶液与铜加热生成C，可推测A为S，所以B为H2S，C为SO2，根据题中各物质转化关系可推得E为SO3，F为H2SO4，D为FeS。

①根据前述分析可知，A为S，E为SO3。

②B＋C→A的化学方程式为SO2＋2H2S===3S＋2H2O，F（浓）→C的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）

SO2↑＋CuSO4＋2H2O。

③D和F的稀溶液反应可生成B的离子方程式：

FeS＋2H＋===H2S↑＋Fe2＋，B在少量空气中燃烧的化学方程式：

2H2S＋O2（少量）

2S↓＋2H2O。

本课归纳总结

不同价态硫元素间的相互转化

学习效果检测

1．下列不能用来区分SO2和CO2气体的是（　　）

A．石灰水B．KMnO4溶液

C．氯水D．品红溶液

答案　A

2．下列反应中SO2被氧化的是（　　）

A．SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O

B．2H2S＋SO2===3S＋2H2O

C．SO2＋H2O＋Na2SO3===2NaHSO3

D．Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl

答案　D

3．下列关于浓硫酸的叙述正确的是（　　）

A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化

B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出SO2气体

C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥H2S、H2等气体

D．浓硫酸滴到木块上，木块变黑，说明浓硫酸具有脱水性

答案　D

4．H2S和SO2反应生成1mol单质硫，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为（　　）

A．1∶2B．2∶1C．1∶1D．1∶3

答案　B

5．Cl2和SO2都有漂白作用，能使品红溶液褪色，若将等物质的量的Cl2和SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液中，能观察到的现象是（　　）

①溶液很快褪色　②溶液不褪色　③出现沉淀　④不出现沉淀

A．①②B．①③C．②③D．②④

答案　C

解析　Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，Cl2和SO2按1∶1发生上述反应后生成物不具有漂白性，且因H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl，而在溶液中生成沉淀，故答案为C。

6．分别向盛有①紫色石蕊溶液　②NaOH溶液　③品红溶液　④酸性KMnO4溶液的试管中通入SO2气体

（1）试管①中现象____________。

发生反应的化学方程式为___________。

（2）试管②中发生反应的化学方程式为_______________。

（3）试管③中现象：

_____________，如果将吸收SO2后的溶液加热，现象：

____________________。

（4）上述实验中，SO2表现出酸性氧化物性质的是________（填标号，下同），SO2表现出漂白性的是________，SO2表现出还原性的是__________。

答案　

（1）溶液变为红色　SO2＋H2OH2SO3

（2）SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O

（3）溶液变为无色　无色溶液变为红色

（4）①②　③　④

课时作业

A篇·知识对点训练

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　硫和氧气反应生成物为二氧化硫。

2．下列化合物能由两种单质直接化合生成的是（　　）

A．Fe2S3B．CuSC．SO3D．SO2

答案　D

3．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是（　　）

答案　B

解析　向稀H2SO4中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。

4．下列关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是（　　）

A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性

B．此反应属于氧化还原反应

C．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性

D．每1mol铜参加反应就有2molH2SO4被还原，同时生成2molSO2

答案　B

解析　该反应的化学方程式为2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋2H2O＋SO2↑，反应中硫元素的化合价既有降低又有不变，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性。

该反应属于氧化还原反应，1mol铜参加反应有1molH2SO4被还原，同时生成1molSO2。

5．在加热条件下，木炭与浓H2SO4反应，产生的气体所具有的性质是（　　）

A．能使BaCl2溶液变浑浊

B．能使酸性KMnO4溶液或品红溶液褪色

C．只用澄清石灰水即可判断某种气体一定存在

D．能使灼热的氧化铜变为亮红色

答案　B

解析　木炭与浓H2SO4在加热条件下发生反应：

C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，所得的气体为SO2和CO2的混合物，通入BaCl2溶液中时，不发生反应，故不会出现浑浊，A错误；SO2具有还原性和漂白性，B正确；SO2与CO2都能与Ca（OH）2溶液反应出现浑浊，故不能判断某一种气体一定存在，C错误；SO2、CO2都不与灼热的氧化铜反应，D错误。

6．下列各组物质，常温下能持续发生反应的是（　　）

A．铁跟浓硫酸B．碳跟稀硫酸

C．铜跟稀盐酸D．铁跟稀硫酸

答案　D

解析　铁在浓H2SO4中钝化，不能持续反应，A错误；碳与稀H2SO4不反应，B错误；铜跟稀盐酸不反应，C错误；Fe可与稀H2SO4持续反应，D正确。

7．下列事实与原因（括号中）对应关系正确的是（　　）

A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大（浓硫酸具有难挥发性）

B．向某样品溶液中先滴加过量的稀盐酸无现象，再滴加BaCl2溶液后出现白色沉淀（样品溶液中含有SO

）

C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成（浓硫酸具有吸水性）

D．浓硫酸可与铜反应（只显示浓硫酸的强氧化性）

答案　B

解析　在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性；向样品溶液中加入稀盐酸，没有任何现象，说明一定没有Ag＋，再加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀，此时溶液为酸性，而BaSO4既不溶于水也不溶于酸，则白色沉淀为BaSO4，溶液中含有SO

；蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性；浓硫酸与金属铜的反应中既表现浓硫酸的强氧化性又显示浓硫酸的酸性。

8．大约4000年前，埃及人已经用硫燃烧所形成的二氧化硫漂白布匹。

在古罗马著名诗人荷马的著作里也讲到硫燃烧有消毒和漂白作用。

下列物质漂白原理相同的是（　　）

①潮湿的氯气　②二氧化硫　③活性炭　④过氧化钠

A．①③B．②③C．①④D．②④

答案　C

解析　潮湿的氯气和过氧化钠都是由于具有强氧化性而能漂白，二氧化硫为化合作用，活性炭是吸附作用，故选C。

9．某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

（1）实验室用装置E制备Cl2，其反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

若有6mol的HCl参加反应，则转移的电子总数为________。

（2）①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：

B________，D________。

②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为：

B______________________，D____________。

（3）另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强。

他们将制得的SO2和Cl2按1∶1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。

请你分析该现象的原因（用化学方程式表示）：

____________________________________________。

答案　

（1）3NA

（2）①品红溶液褪色　品红溶液褪色

②褪色的品红溶液又恢复为红色　无明显现象

（3）Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4

B篇·综合提升训练

10．下列离子方程式正确的是（　　）

A．向NaOH溶液中通入少量SO2：

SO2＋OH－===HSO

B．向氯水中通入少量SO2：

Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO

C．将过量SO2通入到饱和NaHCO3溶液中：

2H＋＋CO

===H2O＋CO2↑

D．将SO2通入到BaCl2溶液中：

SO2＋H2O＋Ba2＋===BaSO3↓＋2H＋

答案　B

解析　A正确的方程式为SO2＋2OH－===SO

＋H2O；C应该是SO2＋HCO

===CO2↑＋HSO

；D不发生化学反应。

11．如图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸（以不接触纸条为准）。

则下列有关说法正确的是（　　）

A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色

B．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2

C．湿润淀粉－KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2

D．品红试纸、蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色都能证明SO2的漂白性

答案　B

解析　蓝色石蕊试纸只变红不褪色，A错误。

湿润的淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2，C错误；蘸有KMnO4溶液的滤纸褪色是证明SO2的还原性，D错误。

12．浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是（　　）

A．酸性B．脱水性

C．强氧化性D．吸水性

答案　A

解析　整个过程没有生成硫酸盐，不能显示酸性。

13．浓硫酸分别和三种钠盐反应，下列分析正确的是（　　）

A．对比①和②可以说明还原性Br－>Cl－

B．①和③相比可说明氧化性Br2>SO2

C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性H2SO4>HCl

D．③中浓H2SO4被还原成SO2

答案　A

解析　①中试管上部有红棕色气体，为Br2蒸气，说明浓硫酸可以将Br－氧化，②中试管上部无明显现象，说明浓硫酸不能将Cl－氧化成Cl2，否则应有黄绿色气体出现，所以对比①和②可以说明还原性Br－>Cl－，A正确。

③中发生的反应是：

Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O，不是发生氧化还原反应，不能说明氧化性Br2>SO2，B、D错误。

②中试管口出现白雾，为HCl，②中反应原理是高沸点难挥发性酸制易挥发性酸，不能说明酸性H2SO4>HCl，C错误。

14．如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。

据此下列说法中，正确的是（　　）

A．该硫酸可以用来干燥硫化氢气体

B．1molZn与足量的该硫酸反应能产生2gH2

C．配制200mL4.6mol·L－1的稀硫酸需取该硫酸50mL

D．若不小心将该硫酸溅到皮肤上，应立即用NaOH溶液冲洗

答案　C

解析　该试剂瓶中所盛试剂为浓硫酸。

浓硫酸有强氧化性，不能干燥硫化氢气体，A错误；浓硫酸与金属反应时还原产物为二氧化硫，不生成氢气，B错误；浓硫酸和氢氧化钠都具有强烈的腐蚀性，D错误。

15．一定条件下，下列各组物质混合后，两种反应物最有可能恰好反应完的是（　　）

A．盐酸与MnO2共热制Cl2

B．铜片、浓硫酸

C．大理石块、硫酸

D．铁粉与稀盐酸

答案　D

解析　MnO2只能和浓盐酸反应；铜片只与浓硫酸反应；大理石与硫酸反应生成的CaSO4是微溶的，它覆盖在大理石块上会将两种反应物隔离开，反应终止。

16．某化学小组同学依据化学反应Zn＋2H2SO4（浓）

ZnSO4＋SO2↑＋2H2O制取22.4L（标准状况）SO2气体。

取65.0g锌粒与110mL98%的浓H2SO4充分反应，锌全部溶解。

对于制得的气体，有同学认为可能混有氢气。

为此，该化学小组的同学设计了如下实验装置，对所制取的气体进行探究（F中为无水硫酸铜）。

请回答下列问题：

（1）装置A中添加液体的仪器名称为________；98%的浓H2SO4（ρ＝1.84g/cm3）的物质的量浓度是________。

（2）装置B是为了吸收SO2，则不能选用下列试剂中的________（填序号）。

A．NaOH溶液B．浓H2SO4

C．KMnO4溶液

（3）装置D的作用是________。

（4）可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是________________________________。

答案　

（1）分液漏斗　18.4mol/L

（2）B　

（3）干燥气体

（4）E中黑色固体变红，F中白色固体变蓝

解析　

（1）98%的浓H2SO4（ρ＝1.84g/cm3）的物质的量浓度是

＝18.4mol/L。

（2）二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应被吸收，故A不选；浓硫酸与二氧化硫不反应，不能用来吸收二氧化硫，故B选；高锰酸钾具有强氧化性，能够氧化二氧化硫，可以用高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，故C不选。

（3）E为加热装置，所以为防止硬质试管炸裂，进入的气体不能含有水蒸气，所以D的作用为干燥气体。

（4）氢气具有还原性，能将黑色的CuO还原为红色的Cu，且生成水，水能使无水硫酸铜变蓝色，所以如果有氢气，看到的现象是：

装置E中黑色粉末变红色，F中无水硫酸铜变蓝色。