資源簡介

第二單元　硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化
第1課時　含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化
課程目標(biāo)
1．了解硫單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用。
2．理解不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化。
3．學(xué)會歸納同種元素的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的思路方法。
新知預(yù)習(xí)
一、硫的化學(xué)性質(zhì)
（3）與濃H2SO4反應(yīng)
_______________________________________________________________________
二、含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化
1．不同價態(tài)的含硫化合物
含硫物質(zhì) H2S、Na2S S SO2、H2SO3、Na2SO3 SO3、H2SO4 Na2SO4
硫元素的化合價 　　　 ?　 ?　　　 　　　
2.含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化
寫出上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方程式：
①________________________________________________________________________；
②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________；
⑤Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑；
⑥SO2＋H2O H2SO3；
⑦________________________________________________________________；
⑧2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O；
⑨_________________________________________________________________；
⑩S＋O2SO2
__________________________________________________________________。
即時自測
1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”
（1）含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化一定發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。（　　）
（2）硫單質(zhì)與氫氣反應(yīng)時，硫單質(zhì)體現(xiàn)了還原性。（　　）
（3）硫單質(zhì)與鐵反應(yīng)不能直接生成硫化鐵。（　　）
（4）若試管上沾有硫單質(zhì)，可用水清洗干凈。（　　）
（5）SO2還原性很強，極易與O2反應(yīng)。（　　）
（6）Na2SO3在空氣中久置轉(zhuǎn)化為Na2SO4。（　　）
2．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(yīng)生成硫化亞鐵 D．硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫
3．下列物質(zhì)中的硫元素，既有氧化性，又有還原性的是（　　）
A．H2S B．SO2 C．SO3 D．H2SO4
4．下列物質(zhì)能與SO2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)的是（　　）
①NaOH　②氯氣　③空氣　④氫硫酸　⑤Na2SO3　⑥Na2CO3
A．①②④⑤ B．②④⑤⑥ C．② D．①②③④⑤⑥
5．寫出下列含硫物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。
（1）在一定條件下，硫單質(zhì)能與許多金屬單質(zhì)化合。汞與硫黃在常溫下化合生成硫化汞（HgS），因此，實驗室常將硫黃撒在汞的表面，以除去不慎灑落的汞。
________________________________________________________________________。
（2）工業(yè)上或?qū)嶒炇矣脕喠蛩徕c與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫。
________________________________________________________________________。
（3）長期暴露在空氣中的亞硫酸鈉會被空氣中的氧氣氧化成硫酸鈉。
________________________________________________________________________。
（4）實驗室常用過量氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣，生成亞硫酸鈉。
________________________________________________________________________。
合作探究
一、硫及含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化
[例1]　硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，在C里加Na2S產(chǎn)生氣體D，把D通入B溶液得淺黃色沉淀E，A、B、C、D、E都含同一種元素，則A、B、C、D、E依次是（　　）
A．SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C．SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3
D．SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3
[提升1]　已知A是一種不溶于水的淡黃色固體，在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系（部分產(chǎn)物及H2O省略）
試回答：
（1）寫出物質(zhì)的化學(xué)式：A　　　　，E　　　　。
（2）寫出由B和C反應(yīng)生成A，由F的濃溶液生成C的化學(xué)方程式：
B＋C―→A__________________________________________________________，
F（濃）―→C_____________________________________________________________。
（3）寫出D和F的稀溶液反應(yīng)的離子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
關(guān)鍵能力：不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律
1．升降轉(zhuǎn)化規(guī)律
硫的常見化合價有－2、0、＋4、＋6，在不太強的氧化劑或不太強的還原劑作用下，硫元素的化合價升高或降低只變化到相鄰的價態(tài)值。例如－2價的硫通常的氧化產(chǎn)物是零價的硫（單質(zhì)）。
2．互不換位規(guī)律
（1）與之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，只能變成中間價態(tài)，不可能變成互換位置。例如：H2S＋H2SO4（濃）===S↓＋SO2↑＋2H2O。
（2）硫元素相鄰價態(tài)的微粒之間一般不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
例如：S和H2S、S和SO2、SO2和濃H2SO4之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
3．跳位轉(zhuǎn)化規(guī)律
遇到很強的氧化劑時，低價態(tài)的硫可能被氧化到比鄰位更高的價態(tài)，稱為“跳位”。
二、SO和SO的檢驗
[例2]　已知硝酸具有強氧化性，在某溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，該溶液中（　　）
A．一定含有SO 　 B．一定含有SO和SO
C．一定含有SO D．可能無SO和SO
[提升2]　三位同學(xué)設(shè)計了下述3個方案檢驗SO，請你評價以下各種方案是否嚴(yán)密，并分別說明理由。
方案甲：試液白色沉淀沉淀不溶解
方案乙：試液無沉淀白色沉淀
方案丙：試液無沉淀白色沉淀
關(guān)鍵能力：SO、SO的檢驗時的注意事項
（1）檢驗SO時，注意：
①防止Ag＋的干擾：先用鹽酸酸化，能防止Ag＋干擾，因為Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
②防止CO、SO干擾：因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強酸中，因此檢驗SO時，必然用酸酸化（不能用HNO3酸化）。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。
（2）SO的檢驗：加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，加入鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體。發(fā)生的反應(yīng)為SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。
學(xué)考評價
1．下列說法中不正確的是（　　）
A．自然界中硫是一種淡黃色難溶于水的固體
B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里
C．硫與金屬反應(yīng)，生成金屬的低價態(tài)化合物
D．硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫
2．（雙選）下列關(guān)于硫的敘述正確的是（　　）
A．SO2、SO3常溫下均為易溶于水的氣體
B．可用飽和NaHSO3溶液除去SO2中的SO3雜質(zhì)
C．硫與金屬或非金屬反應(yīng)均作為氧化劑
D．1.6 g硫與6.4 g銅反應(yīng)能得到8.0 g純凈硫化物
3．下列化合物不能用相應(yīng)元素的單質(zhì)直接化合而成的是（　　）
①CuS　②FeS　③Al2S3　④Fe2S3　⑤Cu2S ⑥FeCl2　⑦CS2　⑧H2S
A．②⑤⑧　　B．①④⑥ C．③④⑦ D．④⑥⑦
4．（雙選）有關(guān)下列三個反應(yīng)的敘述，正確的是（　　）
①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
②S＋2H2SO4(濃)===3SO2↑＋2H2O
③3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O
A．反應(yīng)①說明SO2能與酸反應(yīng)，具有堿性氧化物的性質(zhì)
B．反應(yīng)②中濃硫酸體現(xiàn)了氧化性
C．反應(yīng)③中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
D．反應(yīng)③說明S既具有氧化性又具有還原性
5．在通常情況下，A是固體單質(zhì)。根據(jù)下圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答有關(guān)問題：
（1）寫出下列化學(xué)式：A　　　　、C　　　　、E　　　　　。
（2）寫出指定反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①B―→C：_______________________________________________________；
②C―→D：_________________________________________________________；
③E―→D：_________________________________________________________。
6．某化學(xué)課外興趣小組為探究＋4價硫和＋6價硫之間的轉(zhuǎn)化，讓銅跟濃硫酸反應(yīng)，通過反應(yīng)物和生成物的相關(guān)情況，該興趣小組用如圖所示裝置進行有關(guān)實驗。請回答：
（1）請寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，該反應(yīng)方程式體現(xiàn)了何種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化？
（2）裝置B的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯的現(xiàn)象后，關(guān)閉止水夾K并移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有氣體產(chǎn)生，此時B中現(xiàn)象是什么？B中應(yīng)放置的液體是什么（從水、酸性KMnO4溶液、濃溴水、飽和NaHSO3溶液中選擇）？
（3）裝置D中試管口放置的棉花中應(yīng)浸一種液體，這種液體是什么，其作用是什么，體現(xiàn)了二氧化硫的何種性質(zhì)？
（4）裝置D中有何現(xiàn)象？對該裝置進行加熱會有何種現(xiàn)象？
（5）實驗中，取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18 mol·L－1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應(yīng)完畢，發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。你認(rèn)為原因是什么？
（6）該興趣小組的同學(xué)將D裝置中的溶液換成飽和NaOH溶液，將C裝置中盛裝溴水，通過這種方式主要驗證了二氧化硫的何種性質(zhì)，體現(xiàn)了何種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化？為什么將D裝置中換成飽和NaOH溶液？
（7）該興趣小組在上述（6）改進的基礎(chǔ)上在C裝置中盛放了一種氣體證明了二氧化硫的氧化性，該氣體是什么氣體，寫出二氧化硫與該氣體反應(yīng)的化學(xué)方程式。
練后感悟：硫的化合物的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律
（1）不相同價態(tài)的含硫化合物間，通過氧化還原反應(yīng)規(guī)律來轉(zhuǎn)化：
（2）相同價態(tài)的含硫化合物間，通過復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律來轉(zhuǎn)化：
H2SNaHSNa2S
SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3
【參考答案】
新知預(yù)習(xí)
Fe＋SFeS　H2＋SH2S　S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O　－2　0　＋4　＋6　2SO2＋O22SO3　2H2SO3＋O2===2H2SO4　2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O　SO3＋H2O===H2SO4　H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl　S＋Hg===HgS
即時自測
1．答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√
2．解析：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。
答案：B
3．解析：SO2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。
答案：B
4．解析：SO2與NaOH、O2、Cl2、Na2SO3、Na2CO3、H2S發(fā)生的反應(yīng)分別為：
①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
②SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
③2SO2＋O22SO3
④SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
⑤SO2＋Na2SO3＋H2O===2NaHSO3
⑥SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2。
答案：D
5．答案：(1)Hg＋S===HgS
(2)Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(3)2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
(4)2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
合作探究
例1　【解析】　硫在空氣中燃燒生成氣體A，A是SO2；把A溶于水得溶液B，B是H2SO3；向B中滴加溴水，溴水褪色，H2SO3被氧化為H2SO4，C是H2SO4；在C里加Na2S發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生氣體D，D是H2S；把D通入B溶液得淺黃色沉淀E，E是單質(zhì)S。B項正確。
【答案】　B
提升1　解析：由A＋H2―→B，A＋O2C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B＋C―→A，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)S　SO3
(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
例2　【解析】　白色沉淀不溶于稀HNO3，該沉淀可能是Ba2＋所引起而生成的BaSO4，也可能是Cl－所引起而生成的AgCl沉淀。
【答案】　D
提升2　解析：Ag＋、SO、CO等對SO的檢驗存在干擾。方案甲，試液中如果含Ag＋，現(xiàn)象相同；方案乙，試液中先加稀鹽酸排除了Ag＋、SO、CO等的干擾；方案丙，試液中若有SO會被HNO3氧化為SO，干擾對原溶液中SO的檢驗。
答案：甲：不嚴(yán)密，不能排除Ag＋的干擾。乙：嚴(yán)密，加稀鹽酸無沉淀排除Ag＋、SO、CO的影響。丙：不嚴(yán)密，HNO3具有強氧化性，能把SO氧化成SO，所以不能排除SO的干擾。
學(xué)考評價
1．解析：硫的氧化性較弱，與變價金屬化合時，只能將金屬氧化為低價態(tài)，如與Fe、Cu反應(yīng)，生成FeS、Cu2S。硫無論在空氣中還是在純氧中的燃燒產(chǎn)物都是SO2，而不是SO3，如果要使SO2轉(zhuǎn)化為SO3，需在催化劑并加熱的條件下與O2發(fā)生化合。
答案：D
2．解析：常溫下SO3不是氣體，A錯誤；飽和NaHSO3可與SO3反應(yīng)并產(chǎn)生SO2，且SO2不與NaHSO3反應(yīng)，B正確；硫與某些非金屬反應(yīng)時硫顯還原性。硫與銅化合只能生成硫化亞銅，按2Cu＋SCu2S計算恰好生成8.0 g Cu2S。
答案：BD
3．解析：
答案：B
4．答案：BD
5．解析：從轉(zhuǎn)化關(guān)系圖來分析：E是某氧化物的水化物，是一種含氧酸，含氧酸與金屬銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的只有濃硫酸和硝酸，而與硝酸對應(yīng)的單質(zhì)A是N2，常溫下是氣體，故E是硫酸，再逆推回去，本題便迎刃而解。
答案：(1)S　SO2　H2SO4
(2)①2H2S＋3O22SO2＋2H2O ②2SO2＋O22SO3
③Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
6．答案：(1)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，在該反應(yīng)中硫酸中的＋6價的硫轉(zhuǎn)化成＋4價的硫，體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。
(2)試劑瓶中液面下降，而長頸漏斗中液面上升。選擇的是飽和NaHSO3溶液，因二氧化硫在飽和NaHSO3溶液中溶解度很小。
(3)棉花中所浸取的應(yīng)該是堿液，作用是進行尾氣吸收，主要體現(xiàn)了二氧化硫酸性氧化物的性質(zhì)，可與堿反應(yīng)。
(4)裝置D中品紅溶液褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性，對該裝置進行加熱會恢復(fù)紅色。
(5)反應(yīng)過程中濃硫酸被消耗，逐漸變稀，而銅不和稀硫酸反應(yīng)。
(6)由于二氧化硫可以將溴水還原，二氧化硫中的＋4價的硫轉(zhuǎn)化成硫酸中的＋6價的硫元素，體現(xiàn)二氧化硫的還原性，D中裝有飽和NaOH溶液主要是進行尾氣處理。
(7)該氣體是H2S，反應(yīng)的方程式為SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。

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