資源簡介

課時3　不同價態含硫物質的轉化
一、自然界中硫的存在和轉化
1　硫的存在
(1)在自然界中硫元素主要以化合態形式存在,如組成生命體的蛋白質中含有硫。在巖層深處和海底的無氧環境下,通常以硫化物的形式存在,如黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)。在地表附近,硫化物轉化為硫酸鹽,如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等。
(2)游離態的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中。
2　硫的轉化
火山口附近的硫單質會被大氣中的氧氣氧化成二氧化硫,二氧化硫可被進一步氧化成三氧化硫。
二、常見硫的價態及轉化
1　硫的不同價態所對應的常見化合物
(1)含有-2價硫的物質有酸:H2S,鹽:Na2S、NaHS等。
(2)含有+4價硫的物質有氧化物:SO2,酸:H2SO3,鹽:Na2SO3、NaHSO3等。
(3)含有+6價硫的物質有氧化物:SO3,酸:H2SO4,鹽:Na2SO4、NaHSO4等。
2　不同價態硫元素之間的相互轉化
　　不同價態硫元素之間的相互轉化主要通過氧化還原反應實現。上述轉化中,從左到右,硫元素化合價升高,需加入氧化劑。從右到左,硫元素化合價降低,需加入還原劑。
3　相同價態硫元素之間的轉化
　　以上兩種轉化關系均屬于相同價態硫元素之間的轉化,從左到右的轉化,加入堿可以實現;從右到左的轉化,加入酸可以實現。
例題1　已知:①2H2S+SO2===3S+2H2O
②S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O
③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
則下列說法正確的是 (　　)
A.①說明SO2能與酸反應,故SO2具有堿性氧化物的通性
B.②若改用稀硫酸,則放出H2
C.②和③說明硫具有兩性元素的性質
D.上述反應說明硫既有氧化性又有還原性
【解析】①反應為氧化還原反應,SO2表現氧化性,A錯誤;S能與濃硫酸反應,但不能與稀硫酸反應,B錯誤;硫單質既可以發生氧化反應使硫元素化合價升高,也可以發生還原反應使硫元素化合價降低,即硫元素處于中間價態,既有氧化性又有還原性,C錯誤,D正確。
【答案】D
例題2　(不定項選擇題)含硫煤燃燒會產生大氣污染物,為防治該污染,某工廠設計了新的治污方法,同時可得到化工產品,該工藝流程如圖所示,下列敘述正確的是 (　　)
A.該過程中可得到化工產品H2SO4
B.該工藝流程目的是除去煤燃燒時產生的SO2
C.該過程中化合價發生改變的元素有Fe、S、O
D.圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O ===2FeSO4+2H2SO4
【解析】根據工藝流程圖可知,該工藝中 Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,該反應的化學方程式為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O ===2FeSO4+2H2SO4,該工藝不僅吸收了二氧化硫,還得到了化工產品硫酸,故A、B、D正確;該過程中化合價發生變化的元素有O、Fe、S,故C也正確。
【答案】ABCD
例題3　硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲;將甲溶于水得溶液乙;向溶液乙中滴加溴水時溴水褪色,乙變為丙;在丙中加入硫化鈉又生成氣體丁;把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物質甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素,它們依次是(　　)
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3
D.SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3
【解析】題干中描述的關系依次為S+O2SO2、SO2+H2OH2SO3、H2O+H2SO3+Br2===2HBr+H2SO4、Na2S+H2SO4===Na2SO4+H2S↑、2H2S+H2SO3===3S↓+3H2O,則甲、乙、丙、丁、戊依次為SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S。
【答案】B
例題4　硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.C可用于葡萄酒工業
B.F溶液久置于空氣中會生成E,溶液的pH減小
C.A、C和D都可以通過單質間化合制得
D.E的濃溶液可用于干燥C但不能干燥A
【解析】A為H2S,B為S,C為SO2,D為SO3,E為H2SO4,F為H2SO3,G為硫酸鹽或硫酸氫鹽,H為亞硫酸鹽或亞硫酸氫鹽。A選項:適量SO2添加入葡萄酒中可起到抗氧化的作用,使口感更佳;B選項:H2SO3久置于空氣中可變成H2SO4,溶液酸性更強,pH減小;C選項:SO3不能通過單質間化合而成;D選項:濃硫酸可以干燥SO2,但不能干燥H2S,會發生氧化還原反應。因此選C。
【答案】C
　　　　　　　　　　　　
例題5　硫及其部分化合物的轉化關系如圖所示,其中A、B、D為化學物質的代號:
物質A和B的化學式分別為 (　　)
A.SO、SO2 B.SO2、SO3
C.SO3、SO2 D.SO3、SO4
【解析】S和O2反應只能生成SO2,SO2與O2在催化劑作用下可以生成SO3。所以B選項正確。
【答案】B
- 5 -課時3　不同價態含硫物質的轉化
一、自然界中硫的存在和轉化
1　硫的存在
(1)在自然界中硫元素主要以化合態形式存在,如組成生命體的蛋白質中含有硫。在巖層深處和海底的無氧環境下,通常以 的形式存在,如黃鐵礦( )、黃銅礦( )。在地表附近,硫化物轉化為 ,如石膏( )、芒硝( )等。
(2)游離態的硫存在于 附近或地殼的巖層中。
2　硫的轉化
火山口附近的硫單質會被大氣中的氧氣氧化成 ,二氧化硫可被進一步氧化成 。
二、常見硫的價態及轉化
1　硫的不同價態所對應的常見化合物
(1)含有-2價硫的物質有酸: ,鹽:Na2S、NaHS等。
(2)含有+4價硫的物質有氧化物: ,酸: ,鹽:Na2SO3、NaHSO3等。
(3)含有+6價硫的物質有氧化物: ,酸: ,鹽:Na2SO4、NaHSO4等。
2　不同價態硫元素之間的相互轉化
　　不同價態硫元素之間的相互轉化主要通過氧化還原反應實現。上述轉化中,從左到右,硫元素化合價 ,需加入 劑。從右到左,硫元素化合價 ,需加入 劑。
3　相同價態硫元素之間的轉化
　　以上兩種轉化關系均屬于相同價態硫元素之間的轉化,從左到右的轉化,加入 可以實現;從右到左的轉化,加入 可以實現。
例題1　已知:①2H2S+SO2===3S+2H2O
②S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O
③3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
則下列說法正確的是 (　　)
A.①說明SO2能與酸反應,故SO2具有堿性氧化物的通性
B.②若改用稀硫酸,則放出H2
C.②和③說明硫具有兩性元素的性質
D.上述反應說明硫既有氧化性又有還原性
例題2　(不定項選擇題)含硫煤燃燒會產生大氣污染物,為防治該污染,某工廠設計了新的治污方法,同時可得到化工產品,該工藝流程如圖所示,下列敘述正確的是 (　　)
A.該過程中可得到化工產品H2SO4
B.該工藝流程目的是除去煤燃燒時產生的SO2
C.該過程中化合價發生改變的元素有Fe、S、O
D.圖中涉及的反應之一為Fe2(SO4)3+SO2+2H2O ===2FeSO4+2H2SO4
例題3　硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲;將甲溶于水得溶液乙;向溶液乙中滴加溴水時溴水褪色,乙變為丙;在丙中加入硫化鈉又生成氣體丁;把丁通入溶液乙中得沉淀戊。物質甲、乙、丙、丁、戊中均含有硫元素,它們依次是(　　)
A.SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S
B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S
C.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、SO3
D.SO2、H2SO3、H2S、H2SO4、Na2S2O3
例題4　硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法不正確的是 (　　)
A.C可用于葡萄酒工業
B.F溶液久置于空氣中會生成E,溶液的pH減小
C.A、C和D都可以通過單質間化合制得
D.E的濃溶液可用于干燥C但不能干燥A
　　　
例題5　硫及其部分化合物的轉化關系如圖所示,其中A、B、D為化學物質的代號:
物質A和B的化學式分別為 (　　)
A.SO、SO2 B.SO2、SO3
C.SO3、SO2 D.SO3、SO4
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