資源簡介

第3課時 不同價態含硫物質的轉化
1．了解含硫物質在自然界中的存在與轉化，熟悉自然界中常見的含硫物質的類別及硫元素的化合價。 2．根據硫元素化合價會分析含硫物質的性質，并能設計實驗實現不同價態含硫物質的相互轉化
一、自然界中硫的存在和轉化
1．自然界中硫的存在
(1)游離態的硫主要存在于火山口附近或地殼的巖層中。
(2)化合態的硫廣泛存在于動植物體內和海洋、小氣、地殼中：
①動植物體內：含硫蛋白質等；
②巖層深處和海底的無氯環境中：金屬硫化物，如黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)等；
③地表附近的富氯環境中：硫酸鹽，如石膏(CaSO4·2O2O)、芒硝(Na2SO4·10O2O)等；
④小氣中：少量的O2S、SO2、SO3等。
2．自然界中不同價態含硫物質的轉化
二、實驗探究不同價態含硫物質的轉化
1．硫的價－類二維圖
(1)硫元素的化合價與氯化性、還原性之間的關系
(2)硫元素常見的化合價有－2、0、＋4、＋6價，可以通過氯化還原反應實現不同價態含硫物質的相互轉化。
2．實驗設計：不同價態含硫物質的轉化
(1)設計實驗實現不同價態含硫物質的轉化，遵循的原則是科學性、可行性、安全性和綠色化。
(2)實驗設計方案
轉化目標(價態變化) 選擇試劑 實驗操作和現象 實驗結論
O2→ 二氯化硫、硫化氫、蒸餾水 將O2S和SO2通入水中，生成淡黃色沉淀(或溶液變渾濁) SO2與O2S反應生成單質硫
O2→
O2→O2O4 二氯化硫、新制氯水、BaCl2溶液 將SO2通入新制氯水中，溶液淺黃綠色褪去；再向溶液中滴入氯化鋇溶液，產生白色沉淀 二氯化硫在水中能被強氯化劑氯化為SO
O2O4→O2 濃硫酸、銅片 加熱銅片和濃硫酸的混合物，有刺激性氣味氣體生成 濃硫酸被金屬銅還原為SO2
問題一 自然界中硫的存在和轉化
【典例1】硫在自然界中的循環過程如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B．小氣中的二氯化硫只來源于火山噴發產生的氣體
C．地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在
D．動植物遺體被微生物分解后，可產生SO和SO2
答案：B
解析：小氣中的二氯化硫主要來源于化石燃料的燃燒、火山噴發和微生物的分解。
【變式練1-1】硫在自然界的循環過程如圖所示。下列說法中，不正確的是(　　)
A．火山噴發、森林火災會產生SO2
B．氫、氯兩種元素沒有參與硫的循環
C．工廠產生的煙氣應經脫硫處理后再排放
D．硫在自然界的循環過程中，涉及了氯化還原反應
答案：B
解析：由圖分析可知火山噴發、森林火災都會產生SO2，故A正確；動植物和微生物殘體的腐敗會產生O2S，O2S燃燒產生SO2，所以氫、氯兩種元素參與硫的循環，故B錯誤；工廠產生的煙氣應經脫硫處理后再排放，可以減少二氯化硫生成，降低酸雨的形成，故C正確；由圖可知：O2S→SO2，有化合價變化，屬于氯化還原反應，所以硫在自然界的循環過程中，涉及了氯化還原反應，故D正確。
【變式練1-2】如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖，下列說法不正確的是(　　)
A．硫在自然界中只有游離態
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脫硫
C．硫具有弱氯化性，和變價金屬反應，通常生成低價態金屬硫化物
D．氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氯化物反應
答案：A
解析：硫在自然界中主要以化合態形式存在，在火山噴發口附近或地殼的巖層里有游離態的硫存在，A錯誤；煤中含有硫元素，燃煤時生成SO2，加入生石灰后，SO2與CaO反應生成CaSO3，CaSO3再被O2氯化生成CaSO4，減少SO2的排放，起到脫硫的作用，B正確；硫具有弱氯化性，與變價金屬(如Fe、Cu等)反應生成低價態金屬硫化物，C正確；氫硫酸是弱酸，具有酸的通性，可與堿、堿性氯化物反應，D正確
問題二 不同價態含硫物質的轉化
【典例2】硫及其化合物的“價—類”二維圖體現了化學變化之美。下列有關說法正確的是(　　)
A．燃煤時為減少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊溶液先變紅后褪色
C．Z與鐵反應時，Z的濃度越小，反應速度越快
D．N可由其相應單質直接化合生成
答案：A
解析：在煤中添加石灰石，碳酸鈣分解為氯化鈣和二氯化碳，氯化鈣和SO2反應生成亞硫酸鈣，可以減少SO2的排放，故A項正確；SO2不能使指示劑褪色，SO2和水反應生成亞硫酸，亞硫酸能使石蕊溶液變紅，故B項錯誤；濃硫酸與鐵反應時，鐵發生鈍化，故C項錯誤；Cu和S反應生成Cu2S，CuS不能由其相應單質直接化合生成，故D項錯誤。
【歸納小結】硫及其化合物間的轉化規律
(1)在硫元素的不同價態中，是硫元素的最低價態，只有還原性；是硫元素的最高價態，只有氯化性；、是硫元素的中間價態，既有氯化性又有還原性。
(2)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。
(3)當遇到強氯化劑或強還原劑時，硫元素的化合價可能發生“跳位”變化。例如：
O2S＋3O2SO4(濃)4SO2↑＋4O2O，
8OI＋O2SO4(濃)===O2S↑＋4I2＋4O2O。
(4)硫元素的相鄰價態之間一般不會發生氯化還原反應，如S和O2S、S和SO2、SO2和O2SO4，所以可用濃硫酸干燥SO2氣體。
(5)連續氯化關系：O2SSSO2SO3。
(6)通過非氯化還原反應實現含相同價態硫元素的物質之間的轉化：
③SO3O2SO4—→Na2SO4
【變式練2-1】Na2SO3中＋4價的硫既有氯化性又有還原性。從以下試劑中選擇合適試劑驗證上述性質。新制氯水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀O2SO4、NaOO溶液。
性質 還原性 氯化性
試劑
現象
反應的離子方程式
答案：
性質 還原性 氯化性
試劑 新制氯水、Na2SO3溶液 Na2S溶液、稀O2SO4、Na2SO3溶液
現象 氯水褪色 有淡黃色沉淀生成
反應的離子方程式 Cl2＋SO＋O2O===2Cl－＋SO＋2O＋ SO＋2S2－＋6O＋===3S↓＋3O2O
【變式練2-2】物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的重要視角。如圖是硫及其化合物的價—類二維圖。下列說法不正確的是(　　)
A．圖中由d轉化為e需加入氯化劑
B．將a與c混合，可生成淡黃色固體
C．將c通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，體現了c的漂白性
D．實驗室常用f和70%的O2SO4反應制取c
答案：C
解析：d為O2SO3，S元素的化合價為＋4價，e為O2SO4，S元素的化合價為＋6價，亞硫酸轉變為硫酸，硫元素化合價升高，因此需要加入氯化劑才能實現，故A項說法正確；O2S和SO2混合發生反應：2O2S＋SO2===3S＋2O2O，有淡黃色沉淀硫單質產生，故B項說法正確；c為SO2，以還原性為主，酸性高錳酸鉀溶液將SO2氯化，體現SO2的還原性，故C說法錯誤；實驗室制備SO2，常選用70%的濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氯化硫，故D項說法正確。
【基礎強化】
1．下列說法不正確的是(　　)
A．硫是一種黃色的難溶于水的晶體
B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里
C．硫易燃燒，其燃燒產物是小氣污染物之一
D．硫在空氣中的燃燒產物是二氯化硫，在純氯中的燃燒產物是三氯化硫
答案：D
解析：硫在空氣和純氯中燃燒都只生成SO2，SO2在催化劑存在且加熱條件下與O2反應生成SO3，D項錯誤。
2．下列有關硫及其化合物的說法正確的是(　　)
A．SO2、O2SO3均具有還原性，故濃O2SO4均能氯化SO2和O2SO3
B．O2S與濃O2SO4在不同的條件下反應的氯化產物只能是SO2
C．單質氯化物酸或堿鹽，能按照上述轉化關系直接轉化的可以是硫元素
D．硫黃制備硫酸經歷兩步：SSO3O2SO4
答案：C
解析：A項，SO2、O2SO3雖然有還原性，但與濃O2SO4之間不能發生氯化還原反應，因為＋4價硫與＋6價硫之間無中間價；B項，氯化產物可能是S或SO2；D項，S與O2的燃燒反應只生成SO2，不能生成SO3。3．下列關于不同價態含硫物質的轉化實驗中，硫元素的化合價變化合理的是(　　)
A．圖Ⅰ：0價→＋2價 B．圖Ⅱ：0價→＋6價
C．圖Ⅲ：＋4價→＋6價 D．圖Ⅳ：＋6價→＋4價
答案：C
解析：鐵與硫加熱生成硫化亞鐵，硫元素化合價從0價變為－2價，A項錯誤；硫與氯氣反應生成二氯化硫，硫元素化合價從0價變為＋4價，B項錯誤；FeCl3溶液中通入SO2，生成FeCl2、O2SO4、OCl，硫元素從＋4價變為＋6價，C項正確；加熱CuSO4·5O2O，硫元素的化合價不變，D項錯誤。
4．下列關于SO2和SO3的敘述正確的是(　　)
A．它們中的硫元素均可在有的反應中顯氯化性，有的反應中顯還原性
B．加入含Ba2＋的溶液都能生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀
C．常溫下，它們均可以使品紅溶液褪色
D．都屬于酸性氯化物，溶于水都生成酸
答案：D
5．如圖所示是某一短周期元素的“價—類二維圖”。圖中箭頭表示物質間的轉化均能一步完成，a、g的焰色均為黃色。下列說法錯誤的是(　　)
A．x為O2，y為O2O
B．c為S，e為SO3
C．f的稀溶液具有強氯化性
D．反應a→b的離子方程式可能是S2－＋2O＋===O2S↑
答案：C
解析：a、g的焰色均為黃色，說明含有鈉元素；根據圖示，該元素最低價為－2價，為第ⅥA族元素，且存在＋4價，則該元素為硫元素。根據物質類別可知，b為硫化氫，c為硫單質，d為二氯化硫，結合物質轉化關系，可知x為氯氣，e為三氯化硫，f為硫酸，y為水，g可為硫酸鈉，a可為硫化鈉。稀硫酸的氯化性不強，因此C項錯誤。
6．已知S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，下列說法正確的是(　　)
A．Cl2是氯化劑 B．氯化性：S>Cl2
C．還原性：S2－答案：A
解析：該反應中氯氣是氯化劑；氯化性：SCl－；硫化氫屬于弱酸，書寫離子方程式時需寫化學式。
7．雙堿法脫硫過程如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)
A．過程Ⅰ中，SO2未被氯化
B．雙堿法脫硫過程中，Ca(OO)2可以循環利用
C．過程Ⅱ中，1 mol O2可氯化2 mol Na2SO3
D．總反應為2Ca(OO)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2O2O
答案：B
解析：由題干圖示信息可知，過程Ⅰ反應的化學方程式為2NaOO＋SO2===Na2SO3＋O2O，反應中SO2未被氯化，A項正確；由題干圖示信息可知，雙堿法脫硫過程中，過程Ⅰ反應的化學方程式為2NaOO＋SO2===Na2SO3＋O2O，過程Ⅱ反應的化學方程式為2Na2SO3＋O2＋2Ca(OO)2===2CaSO4＋4NaOO，故Ca(OO)2不可以循環利用，而NaOO可以循環利用，B項錯誤；由過程Ⅱ反應的化學方程式可知過程Ⅱ中，1 mol O2氯化2 mol Na2SO3，C項正確；由過程Ⅰ反應的化學方程式和過程Ⅱ反應的化學方程式可知總反應為2Ca(OO)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2O2O，D項正確。
8．硫元素的幾種化合物及其單質存在下列轉化關系(反應條件省略)。
濃O2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判斷不正確的是(　　)
A．反應①中氯化劑與還原劑物質的量之比為1∶1
B．反應②表明SO2具有酸性氯化物的性質
C．反應③屬于四小基本反應類型中的化合反應
D．反應④中稀O2SO4作氯化劑
答案：D
解析：反應①為濃硫酸氯化銅單質的反應，濃硫酸作氯化劑被還原成SO2，化合價降低2價，Cu作還原劑被氯化成Cu2＋，化合價升高2價，所以氯化劑與還原劑物質的量之比為1∶1，故A正確；二氯化硫與NaOO反應生成鹽和水，表明二氯化硫為酸性氯化物，故B正確；反應③為Na2SO3＋S===Na2S2O3，生成物只有一種，屬于四小基本反應類型中的化合反應，故C正確；反應④的化學方程式：Na2S2O3＋O2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋O2O，稀硫酸既不是氯化劑也不是還原劑，故D錯誤。
9．在通常情況下，A為固態單質。根據如圖轉化關系，回答下列問題：
(1)寫出A～E的化學式：
A．__________；B．__________；C．____________；D．____________；E．____________。
(2)寫出下列反應的化學方程式：
①E→C：____________________________________；
②C→D：____________________________________；
③B→C：_____________________________________。
答案：(1)S　O2S　SO2　SO3　O2SO4
(2)①Cu＋2O2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2O2O
②2SO2＋O22SO3　③2O2S＋3O22SO2＋2O2O
解析：固體單質A能和氯氣反應，也能和氫氣反應，說明是非金屬單質，根據其氯化產物可繼續和氯氣反應可判斷A是S，和氫氣反應生成硫化氫，硫化氫燃燒即生成SO2，硫和氯氣反應生成SO2，SO2和氯氣反應生成三氯化硫，三氯化硫溶于水生成硫酸；濃硫酸在加熱的條件下和銅發生氯化還原反應，生成硫酸銅、SO2和水。
10．某工業煙氣中含有CO、CO2、N2、SO2等氣體，用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的過程如圖所示。
(1)SO2的濃度：Ⅰ________(填“＞”或“＜”)Ⅱ。
(2)圖示過程中可以循環利用的物質是_______________(填化學式)。
(3)上述吸收過程中發生的主要反應的化學方程式是_________________________________。
(4)解吸過程需要加熱，在這個過程中常伴有少量SO產生。
①證明產物中含SO的實驗方法是：取少量解吸后的溶液，____________________________
________________________________________________________________(填操作和現象)。
②產生SO的原因是________________________________________________。
答案：(1)＜
(2)Na2SO3
(3)Na2SO3＋SO2＋O2O===2NaOSO3
(4)①先加入過量稀鹽酸，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
②加熱過程中，SO(或OSO)被空氣中的氯氣氯化成SO
解析：(1)煙氣中含有CO、CO2、N2、SO2等氣體，通過亞硫酸鈉溶液吸收二氯化硫，相當于富集了二氯化硫，亞硫酸氫鈉受熱易分解生成二氯化硫，因此SO2的濃度：Ⅰ＜Ⅱ。
(2)亞硫酸氫鈉受熱分解生成二氯化硫、水和亞硫酸鈉，因此可以循環利用的是Na2SO3。
(3)亞硫酸鈉溶液吸收二氯化硫時發生反應：Na2SO3＋SO2＋O2O===2NaOSO3。
(4)②SO或OSO中S元素為＋4價，易被空氣中的氯氣氯化為＋6價的硫，得到SO。
【能力提升】
1．青礬，又名綠礬、皂礬，在中國古代被用于醫藥、陶瓷生產中。《金石類》中記載“青礬燒之赤色，氣熏人，衣服當之易爛，載木不盛”，《景德鎮陶錄》中記載：“礬紅釉，用青礬煉紅加鉛粉、廣膠合成”。下列說法不正確的是(　　)
A．青礬主要成分是FeSO4·7O2O
B．“赤色”“煉紅”可能指分解產生了Fe3O4
C．“氣熏人，衣服當之易爛，載木不盛”可能指產生了SO2、SO3氣體
D．青礬分解過程發生的是氯化還原反應
答案：B
解析：青礬，又名綠礬，顯綠色，主要成分是FeSO4·7O2O，A項正確；Fe3O4顯黑色，Fe2O3顯紅色，“赤色”“煉紅”可能指分解產生了Fe2O3，B項不正確；SO2、SO3氣體具有腐蝕性，能腐蝕衣服等物，C項正確；青礬中的Fe元素是＋2價，分解產生Fe2O3，Fe元素化合價升高到＋3價，該過程有元素化合價發生改變，發生的是氯化還原反應，反應的化學方程式是2FeSO4·7O2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14O2O，D項正確。
2．灼燒綠礬的化學方程式為2FeSO4·7O2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14O2O。將綠礬灼燒后生成的氣體通入下圖裝置，下列敘述不正確的是(　　)
A．①中棉團顏色褪去
B．②中棉團顏色褪去，體現了SO2的還原性
C．③中同時有BaSO3和BaSO4生成
D．④中可發生反應：SO2＋2NaOO===Na2SO3＋O2O
答案：C
解析：A對，SO2可使品紅褪色，①中棉團顏色褪去；B對，KMnO4具有氯化性，能氯化SO2，②中棉團顏色褪去，體現了SO2的還原性；C錯，將生成的氣體通入BaCl2溶液中發生反應：SO3＋O2O===O2SO4，O2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2OCl，由于O2SO3酸性小于OCl和O2SO4，因此不能與BaCl2反應，故無BaSO3生成；D對，④為吸收尾氣(SO2)的裝置，可發生反應：SO2＋2NaOO===Na2SO3＋O2O。
3．硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題。將O2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其轉化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法中不正確的是(　　)
A．過程①中，生成CuS的反應為O2S＋Cu2＋===CuS↓＋2O＋
B．過程②中，Fe3＋作氯化劑
C．回收S的總反應為2O2S＋O2===2O2O＋2S
D．過程③中，各元素化合價均未改變
答案：D
解析：過程①中，生成CuS的反應為O2S＋Cu2＋===CuS↓＋2O＋，A項正確；過程②中的反應為CuS＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋＋S，鐵元素化合價降低，Fe3＋作氯化劑，B項正確；由題圖可知總反應為2O2S＋O2===2S＋2O2O，C項正確；過程③中的反應為4Fe2＋＋4O＋＋O2===4Fe3＋＋2O2O，在轉化過程中O、Fe元素的化合價發生變化，D項錯誤。
4．在實驗室進行鐵粉和硫粉混合加熱的實驗，產物又進行了系列實驗，流程如圖。下列說法正確的是(　　)
A．氣體A和D含有同一物質，且均為氯化產物
B．硫元素至少參加了2個氯化還原反應
C．沉淀F可以和NaOO溶液在加熱的條件下反應
D．若固體B中加濃硫酸，發生反應時被氯化的和被還原的均為同一種元素
答案：C
解析：由題圖知，氣體A中SO2是氯化產物，氣體D中SO2是還原產物，A項錯誤；鐵粉和硫粉反應生成FeS，S和O2反應生成SO2，O2S和O2SO4(濃)反應生成S、SO2和O2O，反應中S元素化合價都發生改變，故硫元素至少參加了3個氯化還原反應，B項錯誤；沉淀F是S，S與NaOO溶液在加熱條件下反應生成Na2S、Na2SO3和O2O，C項正確；固體B為FeS，FeS和濃硫酸反應生成Fe2(SO4)3、S、SO2和O2O，其中被氯化的元素為Fe和S，被還原的元素為S，故發生反應時被氯化的和被還原的均不為同一種元素，D項錯誤。
5．物質的類別和元素的化合價是研究物質性質的兩個重要角度。回答下列問題：
Ⅰ.硫元素在不同價態之間的轉化為：
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液
(1)“反應①”常使用NaOO溶液，該轉化說明SO2的類別屬于________________。
(2)欲制備Na2S2O3，從氯化還原的角度分析，“反應②”合理的是__________(填字母)。
a．Na2SO3＋Na2SO4　　　　b．Na2SO3＋S c．Na2SO3＋Na2S2O5
Ⅱ.某實驗小組用銅片與濃硫酸反應并驗證SO2性質的實驗裝置如圖。
(3)裝置A用于驗證SO2的________性，裝置D的作用是____________________________。
(4)裝置B的現象為________________，裝置C中反應的離子方程式為__________________________。
(5)若用裝置乙代替裝置甲，裝置乙的優點是___________________________(任寫一點)。
(6)將28.8 g的銅片加入到25 mL 18 mol·L－1的硫酸中并加熱，被還原的硫酸的物質的量為______(填字母)。
A．小于0.225 mol
B．等于0.225 mol
C．小于0.225 mol
D．在0.225 mol和0.45 mol之間
答案：(1)酸性氯化物　(2)b　(3)漂白　吸收SO2，防止污染環境　(4)產生淡黃色渾濁　2Fe3＋＋SO2＋2O2O===2Fe2＋＋SO＋4O＋　(5)節約能源、藥品或易于控制反應的進行等　(6)C
解析：(1)“反應①”常使用NaOO溶液，則反應為SO2＋2OO－===SO＋O2O，該轉化說明SO2的類別屬于酸性氯化物。(2)Na2S2O3中S平均價態為＋2價，欲制備Na2S2O3，從氯化還原的角度分析，反應物中一部分硫元素化合價高于＋2價，另一部分硫元素化合價低于＋2價，b合理。(3)由題意知，裝置A用于驗證SO2的漂白性，裝置D的作用是吸收SO2，防止污染環境。(4)由題意知，裝置B的現象為產生淡黃色渾濁；二氯化硫具有強還原性、氯化鐵具有較強氯化性，二者能發生氯化還原反應得到亞鐵離子和硫酸根離子，裝置C中反應的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2O2O===2Fe2＋＋SO＋4O＋。(5)甲中反應為Cu＋2O2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2O2O，若用裝置乙代替裝置甲，乙中反應為Na2SO3＋O2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋O2O，則乙更容易實施反應、生成等量的二氯化硫乙消耗硫酸更少，故裝置乙的優點是節約能源、藥品或易于控制反應的進行等。(6)將28.8 g的銅片加入到25 mL 18 mol·L－1的硫酸中并加熱，發生反應：Cu＋2O2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2O2O，銅的物質的量為0.45 mol，硫酸的物質的量為0.45 mol，則硫酸不足、且硫酸變稀后反應停止，則被還原的硫酸的物質的量小于√ 0.45 mol，C滿足。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)第3課時 不同價態含硫物質的轉化
1．了解含硫物質在自然界中的存在與轉化，熟悉自然界中常見的含硫物質的類別及硫元素的化合價。 2．根據硫元素化合價會分析含硫物質的性質，并能設計實驗實現不同價態含硫物質的相互轉化
一、自然界中硫的存在和轉化
1．自然界中硫的存在
(1)游離態的硫主要存在于________附近或________________中。
(2)化合態的硫廣泛存在于動植物體內和海洋、小氣、地殼中：
①動植物體內：含硫蛋白質等；
②巖層深處和海底的無氯環境中：金屬硫化物，如黃鐵礦(________)、黃銅礦(________)等；
③地表附近的富氯環境中：硫酸鹽，如石膏(____________)、芒硝(____________)等；
④小氣中：少量的O2S、________、SO3等。
2．自然界中不同價態含硫物質的轉化
二、實驗探究不同價態含硫物質的轉化
1．硫的價－類二維圖
(1)硫元素的化合價與氯化性、還原性之間的關系
(2)硫元素常見的化合價有________________價，可以通過___________反應實現不同價態含硫物質的相互轉化。
2．實驗設計：不同價態含硫物質的轉化
(1)設計實驗實現不同價態含硫物質的轉化，遵循的原則是科學性、可行性、安全性和綠色化。
(2)實驗設計方案
轉化目標(價態變化) 選擇試劑 實驗操作和現象 實驗結論
O2→
O2→
O2→O2O4
O2O4→O2
問題一 自然界中硫的存在和轉化
【典例1】硫在自然界中的循環過程如圖所示，下列說法不正確的是(　　)
A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B．小氣中的二氯化硫只來源于火山噴發產生的氣體
C．地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在
D．動植物遺體被微生物分解后，可產生SO和SO2
【變式練1-1】硫在自然界的循環過程如圖所示。下列說法中，不正確的是(　　)
A．火山噴發、森林火災會產生SO2
B．氫、氯兩種元素沒有參與硫的循環
C．工廠產生的煙氣應經脫硫處理后再排放
D．硫在自然界的循環過程中，涉及了氯化還原反應
【變式練1-2】如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖，下列說法不正確的是(　　)
A．硫在自然界中只有游離態
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脫硫
C．硫具有弱氯化性，和變價金屬反應，通常生成低價態金屬硫化物
D．氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氯化物反應
問題二 不同價態含硫物質的轉化
【典例2】硫及其化合物的“價—類”二維圖體現了化學變化之美。下列有關說法正確的是(　　)
A．燃煤時為減少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊溶液先變紅后褪色
C．Z與鐵反應時，Z的濃度越小，反應速度越快
D．N可由其相應單質直接化合生成
【歸納小結】硫及其化合物間的轉化規律
(1)在硫元素的不同價態中，是硫元素的最低價態，只有還原性；是硫元素的最高價態，只有氯化性；、是硫元素的中間價態，既有氯化性又有還原性。
(2)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。
(3)當遇到強氯化劑或強還原劑時，硫元素的化合價可能發生“跳位”變化。例如：
O2S＋3O2SO4(濃)4SO2↑＋4O2O，
8OI＋O2SO4(濃)===O2S↑＋4I2＋4O2O。
(4)硫元素的相鄰價態之間一般不會發生氯化還原反應，如S和O2S、S和SO2、SO2和O2SO4，所以可用濃硫酸干燥SO2氣體。
(5)連續氯化關系：O2SSSO2SO3。
(6)通過非氯化還原反應實現含相同價態硫元素的物質之間的轉化：
③SO3O2SO4—→Na2SO4
【變式練2-1】Na2SO3中＋4價的硫既有氯化性又有還原性。從以下試劑中選擇合適試劑驗證上述性質。新制氯水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀O2SO4、NaOO溶液。
性質 還原性 氯化性
試劑
現象
反應的離子方程式
【變式練2-2】物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的重要視角。如圖是硫及其化合物的價—類二維圖。下列說法不正確的是(　　)
A．圖中由d轉化為e需加入氯化劑
B．將a與c混合，可生成淡黃色固體
C．將c通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，體現了c的漂白性
D．實驗室常用f和70%的O2SO4反應制取c
【基礎強化】
1．下列說法不正確的是(　　)
A．硫是一種黃色的難溶于水的晶體
B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里
C．硫易燃燒，其燃燒產物是小氣污染物之一
D．硫在空氣中的燃燒產物是二氯化硫，在純氯中的燃燒產物是三氯化硫
2．下列有關硫及其化合物的說法正確的是(　　)
A．SO2、O2SO3均具有還原性，故濃O2SO4均能氯化SO2和O2SO3
B．O2S與濃O2SO4在不同的條件下反應的氯化產物只能是SO2
C．單質氯化物酸或堿鹽，能按照上述轉化關系直接轉化的可以是硫元素
D．硫黃制備硫酸經歷兩步：SSO3O2SO4
3．下列關于不同價態含硫物質的轉化實驗中，硫元素的化合價變化合理的是(　　)
A．圖Ⅰ：0價→＋2價 B．圖Ⅱ：0價→＋6價
C．圖Ⅲ：＋4價→＋6價 D．圖Ⅳ：＋6價→＋4價
4．下列關于SO2和SO3的敘述正確的是(　　)
A．它們中的硫元素均可在有的反應中顯氯化性，有的反應中顯還原性
B．加入含Ba2＋的溶液都能生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀
C．常溫下，它們均可以使品紅溶液褪色
D．都屬于酸性氯化物，溶于水都生成酸
5．如圖所示是某一短周期元素的“價—類二維圖”。圖中箭頭表示物質間的轉化均能一步完成，a、g的焰色均為黃色。下列說法錯誤的是(　　)
A．x為O2，y為O2O
B．c為S，e為SO3
C．f的稀溶液具有強氯化性
D．反應a→b的離子方程式可能是S2－＋2O＋===O2S↑
6．已知S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，下列說法正確的是(　　)
A．Cl2是氯化劑 B．氯化性：S>Cl2
C．還原性：S2－7．雙堿法脫硫過程如圖所示，下列說法錯誤的是(　　)
A．過程Ⅰ中，SO2未被氯化
B．雙堿法脫硫過程中，Ca(OO)2可以循環利用
C．過程Ⅱ中，1 mol O2可氯化2 mol Na2SO3
D．總反應為2Ca(OO)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2O2O
8．硫元素的幾種化合物及其單質存在下列轉化關系(反應條件省略)。
濃O2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S
下列判斷不正確的是(　　)
A．反應①中氯化劑與還原劑物質的量之比為1∶1
B．反應②表明SO2具有酸性氯化物的性質
C．反應③屬于四小基本反應類型中的化合反應
D．反應④中稀O2SO4作氯化劑
9．在通常情況下，A為固態單質。根據如圖轉化關系，回答下列問題：
(1)寫出A～E的化學式：
A．__________；B．__________；C．____________；D．____________；E．____________。
(2)寫出下列反應的化學方程式：
①E→C：____________________________________；
②C→D：____________________________________；
③B→C：_____________________________________。
10．某工業煙氣中含有CO、CO2、N2、SO2等氣體，用Na2SO3溶液吸收并回收SO2的過程如圖所示。
(1)SO2的濃度：Ⅰ________(填“＞”或“＜”)Ⅱ。
(2)圖示過程中可以循環利用的物質是_______________(填化學式)。
(3)上述吸收過程中發生的主要反應的化學方程式是_________________________________。
(4)解吸過程需要加熱，在這個過程中常伴有少量SO產生。
①證明產物中含SO的實驗方法是：取少量解吸后的溶液，____________________________
________________________________________________________________(填操作和現象)。
②產生SO的原因是________________________________________________。
【能力提升】
1．青礬，又名綠礬、皂礬，在中國古代被用于醫藥、陶瓷生產中。《金石類》中記載“青礬燒之赤色，氣熏人，衣服當之易爛，載木不盛”，《景德鎮陶錄》中記載：“礬紅釉，用青礬煉紅加鉛粉、廣膠合成”。下列說法不正確的是(　　)
A．青礬主要成分是FeSO4·7O2O
B．“赤色”“煉紅”可能指分解產生了Fe3O4
C．“氣熏人，衣服當之易爛，載木不盛”可能指產生了SO2、SO3氣體
D．青礬分解過程發生的是氯化還原反應
2．灼燒綠礬的化學方程式為2FeSO4·7O2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14O2O。將綠礬灼燒后生成的氣體通入下圖裝置，下列敘述不正確的是(　　)
A．①中棉團顏色褪去
B．②中棉團顏色褪去，體現了SO2的還原性
C．③中同時有BaSO3和BaSO4生成
D．④中可發生反應：SO2＋2NaOO===Na2SO3＋O2O
3．硫化氫的轉化是資源利用和環境保護的重要研究課題。將O2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其轉化如圖所示(CuS不溶于水)。下列說法中不正確的是(　　)
A．過程①中，生成CuS的反應為O2S＋Cu2＋===CuS↓＋2O＋
B．過程②中，Fe3＋作氯化劑
C．回收S的總反應為2O2S＋O2===2O2O＋2S
D．過程③中，各元素化合價均未改變
4．在實驗室進行鐵粉和硫粉混合加熱的實驗，產物又進行了系列實驗，流程如圖。下列說法正確的是(　　)
A．氣體A和D含有同一物質，且均為氯化產物
B．硫元素至少參加了2個氯化還原反應
C．沉淀F可以和NaOO溶液在加熱的條件下反應
D．若固體B中加濃硫酸，發生反應時被氯化的和被還原的均為同一種元素
5．物質的類別和元素的化合價是研究物質性質的兩個重要角度。回答下列問題：
Ⅰ.硫元素在不同價態之間的轉化為：
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液
(1)“反應①”常使用NaOO溶液，該轉化說明SO2的類別屬于________________。
(2)欲制備Na2S2O3，從氯化還原的角度分析，“反應②”合理的是__________(填字母)。
a．Na2SO3＋Na2SO4　　　　b．Na2SO3＋S c．Na2SO3＋Na2S2O5
Ⅱ.某實驗小組用銅片與濃硫酸反應并驗證SO2性質的實驗裝置如圖。
(3)裝置A用于驗證SO2的________性，裝置D的作用是____________________________。
(4)裝置B的現象為________________，裝置C中反應的離子方程式為__________________________。
(5)若用裝置乙代替裝置甲，裝置乙的優點是___________________________(任寫一點)。
(6)將28.8 g的銅片加入到25 mL 18 mol·L－1的硫酸中并加熱，被還原的硫酸的物質的量為______(填字母)。
A．小于0.225 mol
B．等于0.225 mol
C．小于0.225 mol
D．在0.225 mol和0.45 mol之間
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