2018-2019版高中化學(xué) 專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展 第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 第3課時學(xué)案 蘇教版必修1.doc
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第3課時 硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.知道硫的存在及其化學(xué)性質(zhì),會寫有關(guān)的化學(xué)方程式。2.能夠從硫元素化合價的變化角度理解不同含硫物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化,知道影響它們轉(zhuǎn)化的因素,會寫有關(guān)的化學(xué)方程式。 一、硫 1.閱讀教材,判斷下列關(guān)于硫的敘述是否正確? (1)硫在自然界中既能以化合態(tài)存在,又能以游離態(tài)存在( ) (2)石油、煤等化石燃料中常含有硫元素( ) (3)硫是一種淡黃色的不溶于水的固體( ) (4)實驗室用二硫化碳除去附著在試管壁上的硫黃( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 2.硫是較活潑的非金屬元素,能與許多金屬、非金屬發(fā)生反應(yīng)。請寫出硫分別與①Fe、②Cu、③H2、④O2反應(yīng)的化學(xué)方程式,并指明各反應(yīng)的氧化劑和還原劑。 答案?、貴e+SFeS,S是氧化劑,F(xiàn)e是還原劑; ②2Cu+SCu2S,S是氧化劑,Cu是還原劑; ③H2+SH2S,S是氧化劑,H2是還原劑; ④S+O2SO2,S是還原劑,O2是氧化劑。 硫的性質(zhì) 注 (1)除去硫,可用CS2溶解。 (2)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O S既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)還原性。用熱的NaOH溶液可除去單質(zhì)硫。 【例1】 下列化合物中,不能由組成該化合物的兩種元素的單質(zhì)直接化合而成的是( ) A.Cu2S B.SO3 C.FeS D.H2S 答案 B 解析 由于S的氧化性相對O2和Cl2較弱,只能將變價金屬氧化成較低價態(tài),故S與Cu、Fe化合,分別生成Cu2S、FeS,S與O2直接化合只能生成SO2,S與H2化合生成H2S。 【例2】 硫的氧化性不如氧氣強,在下列敘述中不能說明這一事實的是( ) A.S+O2SO2,O2是氧化劑、S是還原劑 B.S是淡黃色固體,O2是無色氣體 C.氫硫酸放置在空氣中易變渾濁(2H2S+O2===2S↓+2H2O) D.S和Cu反應(yīng)只能生成Cu2S(硫化亞銅),而O2與Cu反應(yīng)生成CuO 答案 B 解析 A項,S與O2化合時,O2作氧化劑,硫作還原劑,說明氧氣的氧化性比硫強;B項,不同單質(zhì)的氧化性強弱與單質(zhì)的存在狀態(tài)無必然聯(lián)系;C項,氫硫酸放置在空氣中易變渾濁,是氧氣將硫置換出來,說明氧氣的氧化性比硫強;D項,S可以將Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合價為+1),而O2可以將Cu氧化為CuO(Cu的化合價為+2),說明氧氣的氧化性比硫強。 二、硫和含硫化合物相互轉(zhuǎn)化 1.常見不同價態(tài)硫的化合物 (1)-2價:H2S、Na2S、FeS等。 (2)+4價:SO2、H2SO3、Na2SO3等。 (3)+6價:SO3、H2SO4、Na2SO4等。 2.通過下表中實驗可完成不同價態(tài)硫元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,請?zhí)顚懴卤恚? 實驗內(nèi)容 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 價態(tài)變化 汞與硫黃反應(yīng) 有黑色固體生成 Hg+S===HgS ―→ 硫黃在氧氣中點燃 硫黃在O2中燃燒,產(chǎn)生明亮的藍紫色火焰 S+O2SO2 ―→ Na2SO3被空氣中的氧氣氧化 無明顯現(xiàn)象 2Na2SO3+O2===2Na2SO4 ―→ 將Cu片放入濃硫酸中加熱 溶液加入水變藍色,有刺激性氣味的氣體生成 2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O ―→ 3.下表中的實驗可完成相同價態(tài)硫元素物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化,請?zhí)顚懴卤恚? 實驗內(nèi)容 現(xiàn)象 化學(xué)方程式 價態(tài)變化 Na2SO3與 H2SO4反應(yīng)制SO2 產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體 Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O ―→, ―→ H2SO4溶液中滴加BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl ―→ 過量NaOH溶液吸收SO2 無明顯現(xiàn)象 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ―→ H2SO4溶液中滴加NaOH溶液 無明顯現(xiàn)象 H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O ―→ 硫及含硫化合物的轉(zhuǎn)化 (1)不同價態(tài)的含硫化合物間通過氧化還原反應(yīng)規(guī)律來轉(zhuǎn)化 H2 O2O3 (2)相同價態(tài)的含硫化合物間通過非氧化還原反應(yīng)(酸堿鹽間的反應(yīng))規(guī)律來轉(zhuǎn)化 H2SNaHSNa2S SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3Na2SO4 (3)相鄰價態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng) 如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 (4)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化 硫元素 【例3】 Na2SO3中有+4價的硫,它既有氧化性又有還原性,現(xiàn)有試劑:溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、H2SO4、NaOH溶液、氨水。 (1)要證明Na2SO3具有還原性,應(yīng)選用的試劑有________________________,看到的現(xiàn)象是________________,反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)要證明Na2SO3具有氧化性,應(yīng)選用的試劑有________________________,看到的現(xiàn)象是________________,反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________。 (3)證明H2SO3的酸性小于H2SO4,選用的試劑有________________________,反應(yīng)的現(xiàn)象是______________,反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 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 有黃色渾濁出現(xiàn) SO+2S2-+6H+===3S↓+3H2O (3)Na2SO3溶液、H2SO4 有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 SO+2H+===SO2↑+H2O 解析 (1)要證明Na2SO3具有還原性,應(yīng)選用氧化性物質(zhì)溴水。向Na2SO3溶液中滴加溴水,溴水褪色,說明Na2SO3具有還原性。 (2)要證明Na2SO3具有氧化性,應(yīng)選用還原性物質(zhì)Na2S溶液和H2SO4。先加入少量H2SO4,使反應(yīng)在酸性環(huán)境中進行,為反應(yīng)提供H+,再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液,若溶液中出現(xiàn)黃色渾濁,說明有單質(zhì)硫生成,也說明Na2SO3具有氧化性。 (3)要證明H2SO3的酸性小于H2SO4,應(yīng)選用的試劑為Na2SO3溶液和H2SO4,向Na2SO3溶液中滴加硫酸,若有氣泡產(chǎn)生,說明H2SO3的酸性小于H2SO4。 【例4】 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)顚懴铝锌瞻祝? (1)寫出各物質(zhì)的化學(xué)式: A__________,B___________,C_____________, D__________,E___________,F(xiàn)_____________。 (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)。 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 中學(xué)階段學(xué)過的淡黃色固體物質(zhì)有S、Na2O2和AgBr,其中能與O2反應(yīng)的是硫,則D為SO2,B為H2SO3,E為BaSO3,C為H2SO4,F(xiàn)為BaSO4。硫元素的最高正價為+6價,最低負價為-2價。含處于中間價態(tài)硫元素的物質(zhì),既具有氧化性又具有還原性。 1.硫及其化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系如下: 2.硫及其化合物轉(zhuǎn)化原理 (1)通過氧化還原反應(yīng)可以實現(xiàn)含有不同價態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。 (2)通過非氧化還原反應(yīng)可以實現(xiàn)含有相同價態(tài)硫元素的不同物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。 1.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“” (1)硫的非金屬性較強,所以只以化合態(tài)存在于自然界中( ) (2)分離黑火藥中的硝酸鉀、木炭、硫黃要用到二硫化碳、水及過濾操作( ) (3)硫與金屬或非金屬反應(yīng)時均作氧化劑( ) (4)不能由單質(zhì)直接化合而制得CuS、CuCl2、Fe2S3、FeCl2( ) (5)含硫化合物間的轉(zhuǎn)化,既可以通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn),也可以通過非氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)( ) (6)因為SO2具有還原性,所以不能用濃H2SO4干燥SO2( ) (7)3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,在該反應(yīng)中,硫既作氧化劑,又作還原劑。可以用熱的NaOH溶液洗滌沾有硫的試管( ) (8)因為Cu(或Fe)與Cl2反應(yīng)生成高價態(tài)的氯化物,而Cu(或Fe)與S反應(yīng)生成低價態(tài)的硫化物,所以氧化性:Cl2>S( ) 答案 (1) (2)√ (3) (4) (5)√ (6) (7)√ (8)√ 2.下列關(guān)于硫的說法不正確的是( ) A.試管內(nèi)壁附著的硫可用二硫化碳溶解除去 B.游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里 C.單質(zhì)硫既有氧化性,又有還原性 D.硫在過量純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫 答案 D 解析 硫燃燒時只能生成SO2,SO3可由SO2催化氧化制取,D項錯誤。 3.能實現(xiàn)下列物質(zhì)間直接轉(zhuǎn)化的元素是( ) 單質(zhì)氧化物酸或堿鹽 A.硅 B.硫 C.銅 D.鐵 答案 B 解析 SiO2與水不能反應(yīng),A錯誤;銅和鐵對應(yīng)的氧化銅、氧化鐵不能直接和水反應(yīng),C、D錯誤;SSO2H2SO3Na2SO3,B正確。 4.下列變化,需要加入還原劑才能實現(xiàn)的是( ) A.H2SO4―→SO2 B.H2S―→SO2 C.S―→SO2 D.SO―→SO2 答案 A 5.在通常情況下,A為固體單質(zhì),能發(fā)生如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中化合物B在常溫常壓下為氣體,B和C的相對分子質(zhì)量之比為4∶5,化合物D是重要的工業(yè)原料。請回答: (1)寫出A→E的化學(xué)式: A____________,B______________,C______________, D________________,E________________。 (2)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式: B→C:________________________________________________________________________; D→B:________________________________________________________________________; B→E:________________________________________________________________________。 答案 (1)S SO2 SO3 H2SO4 H2SO3 (2)2SO2+O22SO3 C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O[或Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O等] SO2+H2OH2SO3 解析 該題的突破口在固態(tài)單質(zhì)A跟空氣反應(yīng)生成的B為氣體,符合這種轉(zhuǎn)化的只有非金屬單質(zhì)C、S,在空氣中燃燒生成CO、CO2、SO2氣體,但CO、CO2不能實現(xiàn)圖中的轉(zhuǎn)化,所以A是S,B是SO2,C是SO3,D是H2SO4,E是H2SO3。最后驗證B和C的相對分子質(zhì)量之比確為4∶5。 [對點訓(xùn)練] 題組一 硫的性質(zhì)及其應(yīng)用 1.下列說法中正確的是 ( ) A.硫是一種不溶于水的淡黃色固體 B.硫與金屬反應(yīng)時作氧化劑,與非金屬反應(yīng)時作還原劑 C.硫與鐵反應(yīng)時生成硫化鐵 D.硫在自然界中僅以化合態(tài)存在 答案 A 解析 硫與H2反應(yīng)時作氧化劑;與鐵反應(yīng)生成硫化亞鐵;硫在自然界中既有化合態(tài)又有游離態(tài)。 2.0.05 mol某單質(zhì)與0.8 g硫在一定條件下完全反應(yīng),該單質(zhì)可能是( ) A.H2 B.O2 C.K D.Zn 答案 C 3.常溫下單質(zhì)硫主要以S8形式存在。加熱時,S8會轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2等。當(dāng)溫度達到750 ℃時,硫蒸氣主要以S2形式存在(占92%)。下列說法中正確的是( ) A.S8轉(zhuǎn)化為S6、S4、S2屬于物理變化 B.不論哪種硫分子,完全燃燒時都生成SO2 C.S2、S4、S6、S8物理性質(zhì)相同 D.把硫單質(zhì)在空氣中加熱到750 ℃即得S2 答案 B 解析 硫單質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化為化學(xué)變化,完全燃燒的產(chǎn)物為SO2,硫單質(zhì)在空氣中加熱會燃燒生成SO2,不可能轉(zhuǎn)化成S2。 題組二 含硫化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用 4.已知①Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑、②Zn+2H2SO4(濃)===ZnSO4+SO2↑+2H2O。下列說法不正確的是 ( ) A.濃硫酸和稀硫酸均有氧化性,所以硫酸是氧化性酸 B.過量的Zn在濃硫酸中反應(yīng)可得SO2和H2 C.Zn與稀硫酸反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是ZnSO4 D.不管是濃硫酸還是稀硫酸,若反應(yīng)過程中被還原的H2SO4物質(zhì)的量相等,則生成氣體的物質(zhì)的量相等 答案 A 解析 從反應(yīng)方程式知濃硫酸和稀硫酸均有氧化性,但稀硫酸不是氧化性酸,A錯;過量的Zn在濃H2SO4中反應(yīng)先生成SO2,硫酸變稀后生成H2,B、C正確;Zn分別與濃硫酸和稀硫酸的反應(yīng)中,有1 mol H2SO4被還原時分別生成1 mol SO2和1 mol H2,D正確。 5.已知下列氧化劑均能氧化+4價的硫元素,為了除去稀硫酸中混有的亞硫酸,應(yīng)選用最合理的氧化劑是( ) A.KMnO4 B.Ca(ClO)2 C.H2O2 D.Cl2 答案 C 6.下列關(guān)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(yīng) B.只有亞硫酸可以露置在空氣中,其他酸不行 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:H2S<H2SO3<H2SO4 答案 D 解析 氫硫酸能與亞硫酸、濃硫酸反應(yīng),在空氣中能被氧氣氧化。亞硫酸與氫硫酸、O2反應(yīng),不與濃硫酸反應(yīng),不能露置在空氣中。濃硫酸具有吸水性,不能露置于空氣中。向三種酸中加BaCl2溶液,只有H2SO4能反應(yīng)。 7.把SO2通入NaOH溶液中,當(dāng)SO2和NaOH完全反應(yīng)時,其質(zhì)量比為6∶5,則下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)后SO2有剩余 B.溶液不再吸收SO2 C.只生成Na2SO3 D.溶液中Na2SO3和NaHSO3均存在 答案 D 解析 SO2通入NaOH溶液可能發(fā)生反應(yīng):SO2+2NaOH(過量)===Na2SO3+H2O、SO2(過量)+NaOH===NaHSO3。當(dāng)n(NaOH)∶n(SO2)=2∶1時,反應(yīng)后生成Na2SO3;當(dāng)n(NaOH)∶n(SO2)=1∶1時,反應(yīng)后生成NaHSO3;當(dāng)1∶1- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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