高中化學(xué)全程學(xué)習(xí)方略硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化蘇教版必修

關(guān)于高中化學(xué)全程學(xué)習(xí)方略硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化蘇教版必修第2頁,共82頁，星期六，2024年，5月第3頁,共82頁，星期六，2024年，5月第4頁,共82頁，星期六，2024年，5月第5頁,共82頁，星期六，2024年，5月第6頁,共82頁，星期六，2024年，5月第7頁,共82頁，星期六，2024年，5月第8頁,共82頁，星期六，2024年，5月第9頁,共82頁，星期六，2024年，5月第10頁,共82頁，星期六，2024年，5月第11頁,共82頁，星期六，2024年，5月第12頁,共82頁，星期六，2024年，5月第13頁,共82頁，星期六，2024年，5月第14頁,共82頁，星期六，2024年，5月第15頁,共82頁，星期六，2024年，5月第16頁,共82頁，星期六，2024年，5月第17頁,共82頁，星期六，2024年，5月第18頁,共82頁，星期六，2024年，5月第19頁,共82頁，星期六，2024年，5月【例1】下圖表示物質(zhì)A～F之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，其中A為淡黃色固體物質(zhì)，B、C為無色溶液，D為氣體，E、F為白色沉淀。請?zhí)顚懴铝懈骺眨旱?0頁,共82頁，星期六，2024年，5月（1）寫出各物質(zhì)的化學(xué)式：A為_______，B為_____，C為_____，D為_______，E為_____，F(xiàn)為_____。（2）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：B→A：______________________________。B→C：______________________________。（3）寫出C→F的離子方程式：_____________。（4）在A～F六種物質(zhì)中，既有氧化性又有還原性的是（填字母代號）________________。第21頁,共82頁，星期六，2024年，5月【自主解答】中學(xué)階段學(xué)過的淡黃色固體物質(zhì)有S和Na2O2、AgBr，其中能夠和氧氣反應(yīng)的是S，則D為SO2，B為H2SO3，E為BaSO3，C為H2SO4，F(xiàn)為BaSO4。硫元素的最高價為+6價，最低價為－2價，含處于中間價態(tài)0價、+4價硫元素的物質(zhì)，如S、SO2、H2SO3、BaSO3既有氧化性又有還原性。第22頁,共82頁，星期六，2024年，5月答案：（1）SH2SO3H2SO4SO2BaSO3BaSO4（2）H2SO3+2H2S====3S↓+3H2OH2SO3+Cl2+H2O====H2SO4+2HCl（3）SO42-+Ba2+====BaSO4↓（4）A、B、D、E第23頁,共82頁，星期六，2024年，5月【互動探究】向B溶液中加入Ba（NO3）2溶液，能否產(chǎn)生白色沉淀？為什么？提示：能。H2SO3電離出的H+和Ba（NO3）2電離出的NO3－結(jié)合成HNO3，HNO3可以將SO32-氧化成SO42-，SO42-和Ba2+結(jié)合成白色的BaSO4沉淀。第24頁,共82頁，星期六，2024年，5月第25頁,共82頁，星期六，2024年，5月第26頁,共82頁，星期六，2024年，5月【例2】工業(yè)上用接觸法制取硫酸，今有含F(xiàn)eS290%的硫鐵礦500t，煅燒時損失5%的硫，SO2轉(zhuǎn)化為SO3時又損失15%的SO2，SO3被水吸收時又損失SO30.5%。求這些硫鐵礦最終可制得98%的硫酸多少噸？第27頁,共82頁，星期六，2024年，5月【思路點(diǎn)撥】第28頁,共82頁，星期六，2024年，5月【自主解答】根據(jù)各步反應(yīng)方程式或硫元素守恒可得如下關(guān)系式：4FeS2～8SO2～8SO3～8H2SO4，即FeS2～2H2SO4，元素的損失率，即為相應(yīng)的化合物的損失率。假設(shè)可制得98%H2SO4的質(zhì)量為x，則：

FeS2

～2H2SO41202×98500t×90%×95%×85%×99.5%x·98%所以有：第29頁,共82頁，星期六，2024年，5月解得：x＝602.6t。答案：602.6t第30頁,共82頁，星期六，2024年，5月【變式訓(xùn)練】在O2中燃燒0.22g硫和鐵組成的化合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO2，將這些SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3，生成的SO3完全被H2O吸收，所得H2SO4可用10.0mL0.50mol·L－1的NaOH溶液完全中和，則原化合物中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為（）A．45％B．36％C．20％D．40％第31頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選B。由關(guān)系式：S～H2SO4～2NaOH，n（S）＝n（NaOH）＝×0.010L×0.50mol·L－1＝0.0025mol，第32頁,共82頁，星期六，2024年，5月1.（2010·洛陽高一檢測）某同學(xué)取了一支試管準(zhǔn)備做實驗，發(fā)現(xiàn)里面沾了一些硫磺，便利用如下的反應(yīng)原理進(jìn)行清洗：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O，那么洗滌硫磺的過程中硫（）A．表現(xiàn)了氧化性B．表現(xiàn)了還原性C．既表現(xiàn)了氧化性又表現(xiàn)了還原性D．既不表現(xiàn)氧化性也不表現(xiàn)還原性△====第33頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選C。在該反應(yīng)中硫元素的化合價由反應(yīng)前的0價變?yōu)榉磻?yīng)后的－2價（S2-）和+4價（SO32-），化合價既升高又降低，硫元素既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。第34頁,共82頁，星期六，2024年，5月2.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象或產(chǎn)物描述錯誤的是（）A．鐵粉和硫粉混合加熱生成黑色的FeSB．銅絲在硫蒸氣中燃燒生成黑色的CuSC．銅片在氧氣中加熱，生成黑色的CuOD．鐵在氧氣中燃燒產(chǎn)生黑色的Fe3O4【解析】選B。硫具有弱氧化性，只能將銅氧化成其低價的化合物Cu2S。第35頁,共82頁，星期六，2024年，5月3.將8g硫在16g氧氣中充分燃燒，燃燒后所得氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的總體積為（）A．5.6L B．11.2LC．15.6L D．22.4L【解析】選B。S+O2SO2是一個反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以反應(yīng)后氣體的總體積等于反應(yīng)前氧氣的體積：V＝×22.4L·mol－1＝11.2L。點(diǎn)燃====第36頁,共82頁，星期六，2024年，5月4.下列物質(zhì)在空氣中長久放置后，由于被氧化而變質(zhì)的是（）A．氫氧化鈉溶液 B．亞硫酸鈉溶液C．澄清石灰水 D．氯水【解析】選B。氫氧化鈉久置后會與空氣中的CO2反應(yīng)生成碳酸鈉而變質(zhì)；澄清石灰水久置后，其中的溶質(zhì)Ca（OH）2會與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3而變質(zhì)；久的氯水會變質(zhì)，是由于生成的次氯酸不穩(wěn)定而分解；Na2SO3溶液長久放置后，會被空氣中的氧氣氧化：2Na2SO3+O2====2Na2SO4。第37頁,共82頁，星期六，2024年，5月5.已知A是固體單質(zhì)，E的水溶液顯強(qiáng)酸性。A、B、C、D、E是含有一種相同元素的五種物質(zhì)，在一定條件下可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化。第38頁,共82頁，星期六，2024年，5月（1）寫出化學(xué)式：A______；B______；C______；D______；E______。（2）寫出化學(xué)方程式：B+C→A：______________________，C→D：________________________。第39頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】由A是固體單質(zhì)和E的水溶液顯強(qiáng)酸性，可初步斷定A為硫單質(zhì)，E為硫酸。結(jié)合下列轉(zhuǎn)化關(guān)系：第40頁,共82頁，星期六，2024年，5月答案：（1）SH2SSO2SO3H2SO4（2）2H2S+SO2====3S+2H2O2SO2+O22SO3第41頁,共82頁，星期六，2024年，5月A組（30分鐘50分）一、選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分）1.除去粘在試管上的少量硫，可采用的方法是（）A．用純堿溶液清洗B．用鹽酸洗滌C．用CS2溶解D．用熱水煮沸第42頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選C。硫不溶于水、純堿和鹽酸，而且也不能和它們反應(yīng)。硫易溶于CS2，所以可以向試管中加入CS2，用力振蕩使硫充分溶解，將溶液倒入指定的容器，然后再用蒸餾水洗滌干凈。第43頁,共82頁，星期六，2024年，5月第44頁,共82頁，星期六，2024年，5月2.下列離子方程式書寫正確的是（）A．氯化鐵溶液中通入硫化氫，有淡黃色沉淀生成：Fe3++H2S====Fe2++2H++S↓B．過量的SO2通入NaOH溶液中：SO2+2OH－

====SO32-+H2OC．銅片在加熱條件下與濃硫酸反應(yīng)：Cu+SO42－+4H+Cu2++SO2↑+2H2OD．SO2使溴水褪色：SO2+Br2+2H2O====SO42-+2Br－+4H+△====第45頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選D。A選項離子方程式電荷不守恒，正確的離子方程式為：2Fe3++H2S====2Fe2++2H++S↓；過量的SO2通入NaOH溶液中生成NaHSO3，正確的離子方程式為：SO2+OH－====HSO3－；在濃硫酸中，水的含量極低，硫酸大部分以H2SO4分子的形式存在，H+濃度很小，不能拆寫成離子形式，生成的CuSO4大部分是以固體的形式存在，也不能拆寫成離子形式，故C項不正確。第46頁,共82頁，星期六，2024年，5月3.（2010·汕頭高一檢測）有一白色粉末X，對它的實驗現(xiàn)象為：則X的化學(xué)式為（）A．Na2SO4B．Na2CO3

C．（NH4）2SO4D．Na2SO3第47頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選D。Na2SO4、（NH4）2SO4都不能和硫酸反應(yīng)，排除A和C選項；Na2CO3和硫酸反應(yīng)生成CO2氣體，CO2和NaOH反應(yīng)生成Na2CO3，Na2CO3和溴水反應(yīng)生成NaBr、NaBrO和CO2氣體，NaBr、NaBrO和BaCl2溶液不能反應(yīng)生成白色沉淀，排除B選項；Na2SO3溶液發(fā)生反應(yīng)的流程為：第48頁,共82頁，星期六，2024年，5月4.實驗室有一瓶久置的白色粉末，元素分析證明它由鉀、硫、氧三種元素組成，鉀和硫的質(zhì)量比為39∶16，下列結(jié)論正確的是（）A．根據(jù)元素分析結(jié)果推測該粉末為純凈物B．將粉末溶于水，加入氯化鋇，觀察到有白色沉淀生成，證明原粉末是硫酸鉀C．將粉末加入鹽酸中，產(chǎn)生氣泡，證明原粉末是亞硫酸鉀D．將粉末溶于水，加入氯化鋇和鹽酸，觀察到有白色沉淀和氣泡生成，證明原粉末是硫酸鉀和亞硫酸鉀的混合物第49頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選D。n（K）∶n（S）＝＝2∶1，所以該白色粉末的化學(xué)式可以表示為：K2SOx，它可能是K2SO3，也可能是K2SO4，還可能是K2SO3和K2SO4的混合物，A選項錯誤；K2SO3、K2SO4分別能和氯化鋇反應(yīng)生成白色的BaSO3和BaSO4沉淀，B選項錯誤；將粉末加入鹽酸中，產(chǎn)生氣泡，說明原粉末中含有K2SO3，可能全部是K2SO3，也可能是K2SO3和K2SO4的混合物，C選項錯誤。第50頁,共82頁，星期六，2024年，5月二、非選擇題（本題共2小題，共26分）5.（12分）為了證明鐵和硫反應(yīng)產(chǎn)物中鐵的化合價，下面是某同學(xué)設(shè)計的實驗過程的一部分：第51頁,共82頁，星期六，2024年，5月請回答下列問題：（1）混合粉末A中要使硫粉過量，其目的是______。（2）反應(yīng)在“惰氣環(huán)境”中進(jìn)行的原因是_______。（3）操作①用燒熱的玻璃棒點(diǎn)觸混合粉末，反應(yīng)即可持續(xù)進(jìn)行，說明_______________________。（4）操作②的作用是什么___________________。（5）操作③稀H2SO4煮沸的目的是_______________。（6）為了證明產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)，對D溶液的實驗操作最好是________________________。第52頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】鐵和硫反應(yīng)生成FeS，要驗證產(chǎn)物中鐵的化合價，必須排除Fe和Fe3+的干擾。硫粉過量的目的是保證Fe全部反應(yīng)；空氣中的氧氣能夠?qū)e2+氧化成Fe3+，所以反應(yīng)要在“惰氣環(huán)境”中進(jìn)行，溶解濾渣的稀硫酸和檢驗Fe2+是否存在的KSCN溶液，應(yīng)先加熱煮沸以排除其中所含氧氣的影響。第53頁,共82頁，星期六，2024年，5月答案：（1）防止因鐵過量而使濾渣C中含鐵粉與H2SO4反應(yīng)，生成Fe2+干擾實驗（2）防止空氣中O2參與反應(yīng)（3）硫和鐵反應(yīng)是放熱反應(yīng)（4）除去混合物中的硫粉（5）防止溶液中溶解的O2與Fe2+反應(yīng)（6）加入煮沸的KSCN溶液，看是否變紅第54頁,共82頁，星期六，2024年，5月6.（14分）（2010·泉州高一檢測）下面是某同學(xué)在學(xué)習(xí)硫元素時的學(xué)習(xí)方案，請你加以完善。（1）硫原子的結(jié)構(gòu)：硫是第16號元素（即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為16），它的原子結(jié)構(gòu)示意圖是______，從結(jié)構(gòu)可以知道硫元素是一種典型的非金屬元素。（2）硫單質(zhì)的物理性質(zhì)：硫是一種淡黃色的_____體（氣、液、固），主要存在于火山噴發(fā)口附近或地殼的巖層里，這是硫以游離態(tài)形式存在于自然界中。硫元素在自然界中也有以化合態(tài)形式存在的，如許多金屬礦石是含硫化合物，如膽礬________（填化學(xué)式）。第55頁,共82頁，星期六，2024年，5月（3）設(shè)計如下實驗探究硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化：（Ⅰ）完成下列各個反應(yīng)的化學(xué)方程式①A中在加熱時發(fā)生的反應(yīng)___________________。②C中的反應(yīng)_____________________。第56頁,共82頁，星期六，2024年，5月（Ⅱ）記錄觀察到的實驗現(xiàn)象①B中品紅試液由紅色變?yōu)開____，加熱后又____，（結(jié)論：可以根據(jù)該現(xiàn)象用品紅試液來證明SO2的存在與否）。②D中沒有觀察到什么現(xiàn)象，在實驗結(jié)束后往D中滴加H2O2后則可以看到______。③E中溶液由紫紅色變?yōu)闊o色，反應(yīng)的離子方程式是：2MnO4-+5SO2+2H2O====2Mn2++5SO42－+4H+反應(yīng)中SO2是______劑（填“氧化”或“還原”）。第57頁,共82頁，星期六，2024年，5月（Ⅲ）G的作用是吸收尾氣，寫出反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________。（Ⅳ）該同學(xué)想利用F溶液來研究硫酸型酸雨在放置一段時間后，其pH變小的理由。請簡要的闡明你的理由_______________________________________。第58頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O，SO2是一種酸性氧化物（能夠和水、堿、堿性氧化物、某些酸性比亞硫酸弱的弱酸鹽反應(yīng)），它既有氧化性（能夠?qū)2S氧化成S沉淀），又有還原性（能夠被溴水、酸性高錳酸鉀溶液、雙氧水、氧氣等強(qiáng)氧化性物質(zhì)氧化成SO3、H2SO4等含+6價硫元素的物質(zhì)），還有漂白性（能夠使品紅溶液褪色，生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定，加熱后又變紅）。第59頁,共82頁，星期六，2024年，5月答案:（1）（2）固CuSO4·5H2O（3）（Ⅰ）①Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O②Br2+SO2+2H2O====2HBr+H2SO4（Ⅱ）①無色變?yōu)榧t色②白色渾濁現(xiàn)象③還原（Ⅲ）SO2+2OH－====SO32－+H2O（Ⅳ）在一段時間后，亞硫酸會被空氣中的氧氣逐漸氧化成硫酸，酸性增強(qiáng)，pH降低△====第60頁,共82頁，星期六，2024年，5月B組1.硫在加熱時能被N2O氧化為SO2?，F(xiàn)用3.2g硫粉和224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）N2O在加熱下充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后氣體體積為（）A．112mLB．224mLC．336mLD．448mL第61頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選C。3.2g硫粉的物質(zhì)的量為0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mLN2O的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)反應(yīng)S+2N2OSO2+2N2，可以判斷S過量，以N2O量進(jìn)行計算。所以n（SO2）＝0.05mol，n（N2）＝0.1mol，反應(yīng)后混合氣體的總物質(zhì)的量為0.15mol，其體積為V＝0.15mol×22.4L/mol＝0.336L，即336mL。△====第62頁,共82頁，星期六，2024年，5月2.把硫和濃強(qiáng)堿液（如NaOH）加熱至沸，反應(yīng)后硫轉(zhuǎn)化為S2-和SO32-，則反應(yīng)的S和生成的S2-和SO32-的物質(zhì)的量之比是（）A．2∶1∶1 B．3∶2∶1C．3∶1∶2 D．4∶3∶1第63頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選B。因為硫元素由反應(yīng)前的0價變?yōu)榉磻?yīng)后的－2價（S2-）和+4價（SO32-），證明S與強(qiáng)堿發(fā)生氧化還原反應(yīng)。根據(jù)電子守恒有如下關(guān)系式：2S～2S2-～4e-和S～SO32-～4e-，則物質(zhì)的量之比為n（S）∶n（S2-）∶n（SO32-）＝3∶2∶1。反應(yīng)方程式可以表示為：3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O?！?===第64頁,共82頁，星期六，2024年，5月某白色粉末其成分可能是碳酸鈉和亞硫酸鈉的一種或兩種組成。請完成對該白色粉末成分的探究：限選實驗儀器：藥匙、試管、單孔塞、導(dǎo)管、玻璃棒、膠頭滴管、帶鐵夾的鐵架臺。限選實驗試劑：1mol·L－1H2SO4、3％H2O2、澄清石灰水、品紅試液。（1）提出合理假設(shè)假設(shè)1：_____________________________；假設(shè)2：_____________________________；假設(shè)3：_____________________________。（2）設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)（此問不作答）第65頁,共82頁，星期六，2024年，5月（3）實驗過程根據(jù)（2）的實驗方案，進(jìn)行實驗。請按下表格式寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。第66頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】該白色粉末的組成可能有三種情況：①全部是Na2SO3；②全部是Na2CO3；③是Na2CO3和Na2SO3的混合物。要證明其組成，先向樣品中加入稀硫酸，將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅試液的試管中，若品紅試液不褪色，則說明該樣品全部是Na2CO3，若品紅試液褪色，則說明該樣品中一定含有Na2SO3，可能含有Na2CO3。要驗證是否含有Na2CO3，必須排除Na2SO3的干擾，可以加入3％的H2O2將Na2SO3氧化成Na2SO4，然后再加入適量H2SO4，將產(chǎn)生的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中。若澄清石灰水第67頁,共82頁，星期六，2024年，5月變渾濁，則說明該樣品中含有Na2CO3，是Na2CO3和Na2SO3的混合物。若澄清石灰水不變渾濁，則說明該樣品中不含Na2CO3，全部是Na2SO3。答案：（1）假設(shè)1：該白色粉末成分為亞硫酸鈉假設(shè)2：該白色粉末成分為碳酸鈉假設(shè)3：該白色粉末成分為碳酸鈉和亞硫酸鈉的混合物（順序可變）第68頁,共82頁，星期六，2024年，5月第69頁,共82頁，星期六，2024年，5月第70頁,共82頁，星期六，2024年，5月1.硫的非金屬性弱于氯的主要事實是（）A．常溫下硫為固體，氯氣為黃綠色氣體B．硫不溶于水，而氯氣能溶于水C．與Fe反應(yīng)，硫還原為負(fù)二價，而氯還原為負(fù)一價D．鐵與硫反應(yīng)生成硫化亞鐵，鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵【解析】選D。元素非金屬性的強(qiáng)弱受其結(jié)構(gòu)的影響，和單質(zhì)的狀態(tài)、水溶性、得失電子數(shù)無多大關(guān)系。具體表現(xiàn)是看它們和其他物質(zhì)反應(yīng)時得電子的難易程度。第71頁,共82頁，星期六，2024年，5月2.已知2H2S+SO2====2H2O+3S。將等體積的硫化鈉溶液與亞硫酸鈉溶液混合，并加入適量硫酸，有黃色沉淀產(chǎn)生。微熱，無酸性氣體產(chǎn)生，這表明原混合溶液中Na2S與Na2SO3的物質(zhì)的量比為（）A．3∶2B．1∶2C．2∶1D．2∶3第72頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選C。有黃色沉淀說明有硫生成，無氣體逸出，說明H2S與H2SO3完全反應(yīng)：Na2S+H2SO4====H2S↑+Na2SO4，Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+H2O+SO2↑，2H2S+SO2====2H2O+3S?？梢妌（Na2S）∶n（Na2SO3）＝2∶1。第73頁,共82頁，星期六，2024年，5月3.某Na2SO3樣品已部分被氧化為Na2SO4，經(jīng)測定該混合物中含硫25%，則混合物中Na2SO3與Na2SO4的物質(zhì)的量之比為（）A．7∶6B．6∶7C．1∶7D．7∶1第74頁,共82頁，星期六，2024年，5月【解析】選D。設(shè)Na2SO3的總量為1mol，部分被氧化后，剩余的Na2SO3的物質(zhì)的量為（1－x）mol，生成Na2SO4的物質(zhì)的量為xmol，則有=0.25，解得x＝，則可求得最后兩者的物質(zhì)的量之比為7∶1。本題用十字交叉法求解也