（浙江專版）2017-2018學年高中化學 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第一單元 第三課時 硫和含硫化合物的相互轉化學案 蘇教版必修1.doc

第三課時 硫和含硫化合物的相互轉化 考試要求s、so2、h2so4等硫及其化合物之間的相互轉化(b/ c)1.硫及其化合物之間轉化關系如下：2硫及其化合物轉化原理(1)通過氧化還原反應可以實現(xiàn)含有不同價態(tài)硫元素的物質之間的轉化。(2)通過非氧化還原反應可以實現(xiàn)含有相同價態(tài)硫元素的不同物質之間的轉化。 1硫在自然界中的存在(1)存在形式：自然界中的硫元素主要以硫單質、硫化物和硫酸鹽等形式存在。(2)游離態(tài)：主要存在于火山噴口附近或地殼的巖層里。(3)化合態(tài)：主要存在于金屬礦石中。(4)常見含硫礦物或硫酸鹽的主要成分：硫鐵礦(黃鐵礦)：fes2，黃銅礦：cufes2，石膏：cuso42h2o，芒硝：na2so410h2o，重晶石：baso4，膽礬或藍礬：cuso45h2o，綠礬：feso47h2o，明礬：kal(so4)212h2o。2硫單質的性質(1)物理性質俗名色態(tài)溶解性硫黃黃色固體不溶于水，微溶于酒精，易溶于cs2(2)化學性質與金屬反應：a與fe反應的化學方程式為fesfes。b與hg反應的化學方程式為hgs=hgs。與非金屬反應：a與h2反應的化學方程式為h2sh2s。b與o2反應的化學方程式為so2so2。與濃h2so4反應的化學方程式為s2h2so4(濃)3so22h2o。1下列說法中，不正確的是()a硫是一種淡黃色的難溶于水的固體b硫在自然界中僅以化合態(tài)存在c硫與鐵反應生成硫化亞鐵d硫在空氣中的燃燒產物是二氧化硫解析：選b火山噴口附近有游離態(tài)的硫，金屬礦石中的硫以化合態(tài)存在。2下列關于單質硫的性質的說法正確的是()a單質硫跟金屬單質的反應中硫都是氧化劑b單質硫跟金屬單質的反應都需要加熱或點燃c單質硫跟非金屬單質的反應中硫都是還原劑d單質硫跟非金屬單質的反應中硫都是氧化劑解析：選a金屬元素在硫化物中的化合價只有正價，硫元素的化合價一定是負價，單質硫在跟金屬單質的反應中都是氧化劑；在硫單質跟金屬單質反應的條件中，s與hg反應不需要加熱；如果單質硫跟氧化性弱的非金屬單質如h2反應，則顯氧化性；如果單質硫跟氧化性強的非金屬單質如o2反應，則顯還原性。 1硫元素的化合價及對應的常見物質化合價2046代表物質h2s、na2s、nahs、fes、cussso2、h2so3、na2so3、nahso3so3、h2so4、na2so4、nahso42硫及其化合物的相互轉化()不同價態(tài)的硫的轉化是通過氧化還原反應實現(xiàn)的。當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降，可用下圖表示(1)如：h2ssso2so3寫出、的化學方程式：2so2o22so3；h2sh2s；2h2sso2=3s2h2o。(2)如：na2ssna2so3na2so4寫出、的化學方程式：2na2so22h2o=2s4naoh；3s6naoh2na2sna2so33h2o；2na2so3o2=2na2so4。()相同價態(tài)硫的轉化是非氧化還原反應實現(xiàn)的：如so2na2so3寫出、反應的化學方程式：h2so32naoh=na2so32h2o；na2so3h2so4=na2so4h2oso2；na2so3so2h2o=2nahso3。1硫在足量o2中燃燒，可以生成so3嗎？提示：不可以，只生成so2。2so2有還原性，濃h2so4可以干燥so2氣體嗎？提示：可以，硫元素的相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應。3實驗室中如何制取so2?提示：na2so3與較濃h2so4反應。4實驗室制so2的尾氣常用naoh溶液吸收，其反應產物是什么？提示：na2so3或nahso3。1利用價態(tài)的變化分析硫化學性質的方法單質硫的化合價為0，處于中間價態(tài)，故單質硫既有氧化性又有還原性，在反應中既可作氧化劑又可作還原劑。如 (或)(1)弱氧化性在加熱的條件下，硫黃能被h2和絕大多數(shù)的金屬單質還原。如：sh2h2s、fesfes、2cuscu2s。(2)弱還原性在一定條件下，硫黃可被o2、濃h2so4等強氧化劑氧化。如：so2so2。(3)既是氧化劑又是還原劑：s在強堿溶液里加熱可發(fā)生自身的氧化還原反應。3s6naoh2na2sna2so33h2o。2硫元素價態(tài)的轉化規(guī)律(1)鄰位價態(tài)轉化規(guī)律是硫元素的最低價態(tài)，只有還原性。它與氧化劑反應，其價態(tài)一般會升至相鄰的價態(tài)()。如h22fecl3=2hcl2fecl2。能發(fā)生自身氧化還原反應，在反應時分別升至和降至與其相鄰的價態(tài)。如36koh=2k2k2o33h2o。和處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性。與弱氧化劑作用時，被氧化成相鄰的高價態(tài)；與弱還原劑作用時，被還原成相鄰的低價態(tài)。如h2 o2o32o2o22o3o22h2 =32h2o是硫元素的最高價態(tài)，只有氧化性。遇到還原劑時，其價態(tài)一般降至相鄰的價態(tài)()。如cu2h2o4(濃)cuso4o22h2o(2)跳位轉化規(guī)律和遇到強氧化劑時，價態(tài)會發(fā)生跳位轉化。如 6hno3(濃)6no2h2o42h2o(3)互不換位規(guī)律和發(fā)生氧化還原反應時，只能轉化為中間價態(tài)，不可能互換位置。如h2h2o4(濃)=o22h2o。相鄰價態(tài)的兩物質間不發(fā)生氧化還原反應。如和h2，和o2，o2和h2o4之間均不發(fā)生氧化還原反應。1下列物質中，不能由單質直接化合生成的是()cusfesso3h2sfecl2abc d全部解析：選a2cuscu2s，cu和s不能直接化合生成cus；so2so2，s和o2不能直接化合生成so3；2fe3cl22fecl3，fe和cl2不能直接化合生成fecl2。2(2016浙大附中期末)如圖表示某種鹽的制備步驟：已知：水合鹽b含有45.3% 的結晶水；無水鹽c焙燒分解，放出兩種無色刺激性氣體e和f，并生成紅棕色固體d，e是形成酸雨的主要物質，固體d能溶解在f的水溶液中形成g溶液。(1) 請寫出物質的化學式或名稱：a_，b_，d_，f_。(2)寫出e通入g溶液的離子方程式：_。解析：根據(jù)轉化關系，以及信息，無水鹽c焙燒分解，放出兩種無色刺激性氣體e和f，并生成紅棕色固體d，e是形成酸雨的主要物質，可以判定e是so2，紅棕色固體d為fe2o3，b為帶結晶水的feso4，水合鹽b含有45.3%的結晶水，推出b是feso47h2o；2feso4fe2o3 so2 so3，固體d能溶解在f的水溶液中形成g溶液，綜合上述信息f是so3。 答案：(1)fefeso47h2ofe2o3so3(2)2fe3so22h2o=2fe2so4h 三級訓練節(jié)節(jié)過關1下列物質能與so2在一定條件下發(fā)生反應的是()naoh氯氣空氣氫硫酸na2so3na2co3ab c d解析：選dso2與naoh、o2、cl2、na2so3、na2co3、h2s發(fā)生的反應分別為：so22naoh=na2so3h2oso2cl22h2o=h2so42hcl2so2o2 2so3so22h2s=3s2h2oso2na2so3h2o=2nahso3so2na2co3=na2so3co2。2下列反應中，so2作還原劑的是()aso2naoh=nahso3bso2h2o2=h2so4cso22h2s=3s2h2od2mg 3so2 =s2mgso3解析：選bb項，二氧化硫中硫元素化合價升高，so2作還原劑。3x鹽和y酸反應可放出有刺激性氣味的氣體z，z跟naoh反應又得到x鹽，z氧化的最終產物為氣體w，氣體w溶于水又得到y(tǒng)酸。則x鹽和y酸是()ana2so4和硫酸 bna2so3和鹽酸cna2co3和鹽酸 dna2so3和硫酸解析：選dx鹽和y酸反應，產生有氣味的氣體z，a不反應，c產生無味co2，排除a、c項；b、d產生so2，so2氧化生成so3，so3溶于水生成硫酸，排除b項。4單質x與濃h2so4共熱，反應中x與h2so4的物質的量之比為12，則x元素在生成物中的化合價可能為()1234a bc d解析：選a若x為金屬，x2h2so4xso4so22h2o，則x為2價。若x為非金屬，x2h2so4xo22so22h2o，則x為4價。5已知a是一種不溶于水的固體，在一定條件下有下列轉化關系(部分產物及h2o省略)試回答：(1)寫出物質的化學式：a_，e_。(2)寫出由b和c反應生成a，由f的濃溶液生成c的化學方程式：bca_，f(濃)c_。(3)寫出d和f的稀溶液反應的離子方程式_。解析：由ah2b，ao2c知：a元素的化合價既能升高，也能降低，故a為非金屬元素，b為氫化物，c為氧化物，且bca，則a為硫，進一步推知b為h2s，c為so2，d為fes，e為so3，f為h2so4。答案：(1)sso3(2)2h2sso2=3s2h2ocu2h2so4(濃)cuso4so22h2o(3)fes2h=fe2h2s1下列物質中的硫元素，既有氧化性，又有還原性的是()ah2sbso2cso3 dh2so4解析：選bso2中s的化合價為4價，處于中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性。2下列關于氫硫酸、亞硫酸、硫酸的敘述正確的是()a它們都是酸，因此彼此不發(fā)生反應b只有亞硫酸可以露置在空氣中，其他酸不可以c鑒別三種酸溶液時，只要分別滴加bacl2溶液即可d它們都是二元酸，酸性h2sh2so3h2so4解析：選d氫硫酸能與亞硫酸、濃硫酸反應，在空氣中能被氧氣氧化。亞硫酸與氫硫酸、o2反應，但不與濃h2so4反應，故亞硫酸不能露置在空氣中；濃h2so4具有吸水性，不能露置于空氣中；向三種酸中加bacl2溶液，只有h2so4反應。3下列生成二氧化硫的反應中，反應物中的含硫物質被氧化的是()a硫在空氣中燃燒b銅片與濃硫酸共熱c紅熱的木炭與濃硫酸反應d亞硫酸鈉與稀硫酸反應解析：選a含硫物質中元素化合價升高，才被氧化。a項，單質硫被氧化；b項、c項，濃h2so4被還原；d項，不是氧化還原反應。4下列轉化需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是()ah2sso2 bh2so4so2csso2 dsoso2解析：選b加入還原劑后，被還原的硫元素的化合價降低，a項，h2sso2，化合價升高；b項，h2so4so2，化合價降低；c項，sso2，化合價升高；d項，soso2，化合價不變。5下列物質中，既不與亞硫酸反應又不與so2反應的是()ah2s bo2cnaoh溶液 ds解析：選d亞硫酸、so2可以氧化h2s，o2則可氧化亞硫酸、so2，naoh與亞硫酸、so2反應生成na2so3和h2o，而s與亞硫酸、so2均不發(fā)生反應。6能實現(xiàn)下列物質間直接轉化的元素是()單質氧化物酸或堿鹽a硅 b硫c銅 d鐵解析：選bsio2、cuo、fe3o4均不與水反應生成對應的酸或堿，故a、c、d均錯。b項，so2so2，so2h2oh2so3，h2so32naoh=na2so32h2o，可以實現(xiàn)轉化，故選b。7下列反應中so2作氧化劑的是()aso2no2=so3nobso2br22h2o=h2so42hbrcso22h2s=3s2h2odso2na2so3h2o=2nahso3解析：選ca和b項中，硫元素的化合價升高，so2作還原劑；d項中的反應不是氧化還原反應。8硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，溴水褪色，乙轉化為丙。在丙溶液中加入na2s生成氣體丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們分別是()aso3、h2so4、h2so3、h2s、sbso2、h2so3、h2so4、so2、so3cso3、h2so4、h2so3、so2、na2s2o3dso2、h2so3、h2so4、h2s、s解析：選d題目中所述的變化過程可表示為：由題意可推出：甲是so2，乙是h2so3，丙是h2so4，丁是h2s，戊是s。9亞硫酸鈉中4價的硫既有氧化性又有還原性。現(xiàn)有試劑：溴水、硫化鈉溶液、亞硫酸鈉溶液、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氨水。(1)要證明亞硫酸溶液具有還原性，應選用的試劑有_；觀察到的現(xiàn)象是_；反應的離子方程式為_。(2)要證明亞硫酸鈉溶液具有氧化性，應選用的試劑有_；觀察到的現(xiàn)象是_；反應的離子方程式為_。解析：根據(jù)氧化還原反應的特點，要證明na2so3有氧化性，則應加入還原性試劑，反之，要加入氧化性試劑。na2so3與na2s在酸性條件下反應生成單質s，堿性條件下不反應。答案：(1)溴水溴水褪色h2so3br2h2o=so2br4h(2)硫化鈉溶液、稀硫酸有淡黃色沉淀生成6hso2s2=3s3h2o10某化學興趣小組為了探究so2的性質，按下圖所示裝置進行實驗。請回答下列問題：(1)裝置a中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是_，其中發(fā)生反應的化學方程式為_；(2)實驗過程中，裝置b、c中產生的現(xiàn)象分別是_、_，這些現(xiàn)象分別說明so2具有的性質是_和_；裝置b中發(fā)生反應的離子方程式為_。(3)裝置d的目的是探究so2與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作及現(xiàn)象_。(4)尾氣可采用_溶液吸收。解析：(1)根據(jù)儀器的特征，該儀器是蒸餾燒瓶；亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成硫酸鈉、so2和水，化學方程式為na2so3h2so4(濃)=na2so4so2h2o。(2)酸性高錳酸鉀有強氧化性，二氧化硫有還原性，所以二氧化硫能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而褪色，同時說明二氧化硫有還原性，so2的氧化性能將s2氧化成s，則實驗過程中，裝置b、c中發(fā)生的現(xiàn)象分別是溶液由紫紅色變?yōu)闊o色、無色溶液中出現(xiàn)黃色渾濁，這些現(xiàn)象分別說明so2具有的性質是還原性和氧化性；裝置b中發(fā)生反應的離子方程式為5so22nno2h2o=2mn25so4h。(3)二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，但加熱褪色后的品紅溶液，溶液的顏色能復原，所以探究so2與品紅作用的可逆性的實驗操作及現(xiàn)象是品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗的活塞，點燃酒精燈加熱，溶液恢復為紅色(4)該實驗的尾氣是so2，可用naoh溶液吸收。答案：(1)蒸餾燒瓶na2so3h2so4(濃)=na2so4so2h2o(2)溶液由紫紅色變?yōu)闊o色無色溶液中出現(xiàn)黃色渾濁還原性氧化性5so22mno2h2o=2mn25so4h(3)品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱，溶液恢復為紅色(4)naoh1下列各組物質混合后，沒有明顯現(xiàn)象的是()h2s和so2；so2和so3；so2和氯水；so3(氣)和cl2；h2s和cl2abc d解析：選bso2和so3中硫元素為相鄰價態(tài)，不能發(fā)生氧化還原反應。so3和cl2都具有氧化性，相互間不能發(fā)生反應。2已知so2可與na2so3溶液發(fā)生下列反應：na2so3so2h2o=2nahso3，除去so2中混有的hcl氣體，可選用的試劑是()a石灰水 b濃硫酸c飽和nahso3溶液 d飽和na2so3溶液解析：選c飽和的亞硫酸氫鈉與鹽酸反應生成二氧化硫。3在反應3s6naoh2na2sna2so33h2o中，被氧化的硫與被還原的硫的關系是()a物質的量比為21b質量比為21c質量比為12 d物質的量比為11解析：選c該氧化還原反應中，s既是氧化劑，又是還原劑。在3 mol s中，有1 mol s作為還原劑被氧化生成na2so3，有2 mol s作為氧化劑被還原生成na2s。4高溫下，硫酸亞鐵發(fā)生如下反應：2feso4fe2o3so2so3。若將生成的氣體通入氯化鋇溶液中，應發(fā)生的現(xiàn)象有()a一定產生baso4沉淀 b一定產生baso3沉淀c一定有so2逸出 d一定有so3逸出解析：選a由于so2對應的h2so3是一種弱酸，與bacl2不反應，而baso4難溶于水，而且也難溶于hcl、h2so4等強酸，同時so2、so3都易溶于水，與水反應能生成相應的酸。5實驗室常用熱的naoh溶液洗去試管壁上沾有的硫，其反應方程式為6naoh3s2na2sna2so33h2o。在此反應中硫表現(xiàn)的性質是()a氧化性b還原性c既無氧化性又無還原性d既有氧化性又有還原性解析：選d依據(jù)反應的化學方程式知硫元素的價態(tài)變化是 ，故s既有氧化性又有還原性。6關于硫的敘述正確的是()a硫元素非常活潑，所以只以化合態(tài)存在于自然界中b黑火藥的主要成分是硝酸鉀、炭、硫，用二硫化碳、水通過過濾操作可將三者分離c硫與金屬或非金屬反應均作氧化劑d硫與銅反應得到硫化銅解析：選b硫元素在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)，a項錯誤；分離kno3、c、s的混合物，先用水溶解，分離出kno3，再用cs2溶解、過濾分離出c，b項正確；硫與金屬、h2反應時作氧化劑，與o2、cl2等非金屬反應時作還原劑，c項錯誤；依據(jù)s2cucu2s可知cu與s反應生成硫化亞銅而不是硫化銅，d錯誤。7將0.8 mol so2通入1 l 1 moll1的naoh溶液中，所得溶液中so和hso的物質的量之比為()a13 b31c21 d12解析：選a設生成的n(nahso3)x，n(na2so3)y，由硫元素守恒得xy0.8 mol由鈉元素守恒得x2y1 l1 moll1解得x0.6 mol，y0.2 mol，則。8在100 ml等物質的量的hbr和h2so3的混合液里通入0.01 mol cl2，有一半br變?yōu)閎r2(已知br2能氧化h2so3)。原溶液中hbr和h2so3的濃度都等于()a0.007 5 moll1 b0.008 moll1c0.075 moll1 d0.08 moll1解析：選d由題意知br2能氧化h2so3，據(jù)氧化還原反應規(guī)律，h2so3的還原性強于br，在hbr和h2so3的混合液中通入cl2，cl2首先氧化h2so3，依據(jù)電子守恒，0.0120.1x20.1x(x為它們的物質的量濃度)，則x0.08 moll1。9下圖表示物質af之間的轉化關系，其中a為淡黃色固體物質，b、c為無色溶液，d為氣體，e、f為白色沉淀。請?zhí)顚懴铝懈骺眨?1)寫出各物質的化學式：a為_，b為_，c為_，d為_，e為_，f為_。(2)寫出下列反應的化學方程式：ba：_。bc：_。(3)寫出cf的離子方程式：_。(4)在af六種物質中，既有氧化性又