2020年高中化学 专题四 硫、氮和可持续发展 第1单元 含硫化合物的性质和应用 第3课时 硫和含硫

第一单元含硫化合物的性质和应用第3课时硫和含硫化合物的相互转化[目标导学]1．了解硫的可燃性，能说出硫单质的主要用途。2．了解不同价态硫元素之间的转化。[背诵经典导学]1．通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化。2．通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的不同物质之间的转化。扬帆起航温习双基课前学习空间1．硫元素在自然界的存在自然界中的硫元素以_______(火山喷口附近或地壳的岩层里)和化合态(主要是_______和_______)存在。芒硝的化学式为_______________。2．硫与金属的反应实验室常将硫磺撒在汞的表面，以除去不慎洒落的汞，反应的化学方程式为____________________。Na2SO4·10H2OS＋Hg===HgS游离态硫化物硫酸盐3．实验室制备二氧化硫(1)亚硫酸钠与浓H2SO4反应的化学方程式为____________________________________________________。(2)用过量的氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气的化学方程式为______________________________。4．亚硫酸盐与氧气的反应亚硫酸钠被氧气氧化的化学方程式为_______________________________。Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O2Na2SO3＋O2===2Na2SO45．硫及其化合物的相互转化通过_________反应可以实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化，通过___________反应可以实现含有相同价态硫元素的不同物质之间的转化。氧化还原非氧化还原——小试身手1．思考辨析(1)硫的非金属性较强，所以只以化合态存在于自然界中。(×)解析：在火山喷口或地壳岩层里，常常存在游离态硫。(2)硫只有还原性，常被氧化为SO2。(×)解析：硫的化合价处于中间价态，既有氧化性，又有还原性。(3)硫粉可以处理散落在地面上的汞。(√)解析：常温下，硫粉与汞能发生反应消除汞的毒性。(4)＋6价的硫元素只具有氧化性。(√)解析：＋6价是硫元素的最高价，只具有氧化性。2．写出①②③④⑤⑥⑦的化学方程式。①______________________________________________；②______________________________________________；③______________________________________________；④______________________________________________；⑤______________________________________________；⑥______________________________________________；⑦______________________________________________。答案：①2SO2＋O2催化剂△2SO3②SO2＋H2OH2SO3③S＋O2=====点燃SO2④2H2SO3＋O2===2H2SO4⑤SO3＋H2O===H2SO4⑥H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O⑦H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl核心要点突破定位重点深化理解知识点一硫的性质1．物理性质黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。2．化学性质(1)跟大多数金属反应①2Na＋S===Na2S。②Fe＋S=====△FeS,2Cu＋S=====△Cu2S，S的氧化性较弱，与变价金属反应时，只能将其氧化到低价态。③Hg＋S===HgS，常用于处理散落在地面上的汞。④2Ag＋S===Ag2S，银器表面变黑是因为银表面覆盖了Ag2S。(2)跟非金属反应S＋O2=====点燃SO2硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰S＋H2=====△H2S(3)跟强氧化性酸反应S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2O(4)跟强碱反应3S＋6NaOH=====△2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，该反应用于清洗试管内壁上附着的硫。知识点二硫及其化合物之间的相互转化(1)从属类把握硫和含硫化合物的相互转化关系氢化物——非金属单质——氧化物——含氧酸——含氧酸盐H2SSSO2H2SO3SO2－3SO3H2SO4SO2－4然后再归纳非金属氢化物、非金属单质、非金属氧化物、含氧酸及其盐的性质，这样就能很好的系统掌握元素化合物的性质。(2)从价态链把握硫和含硫化合物的相互转化关系S－2——S0——S＋4——S＋6掌握它们之间的转化条件及其反应的化学方程式，整理它们之间的反应，弄清硫及其化合物的联系和规律。①相同价态的硫的化合物，通过酸碱反应规律联系在一起。H2SNaOHHClNaHSNaOHHClNa2S(硫化氢)氢硫酸酸式盐正盐SO2H2O△H2SO3NaOHHClNaHSO3NaOHHClNa2SO3二氧化硫亚硫酸酸式盐正盐②不同价态的硫的化合物，可通过氧化还原反应规律联系在一起。a．－2价硫的价态变化：－2价硫呈硫的最低价态，在氧化还原反应中易被氧化成0价硫或＋4价硫，有时被氧化成＋6价硫，所以－2价硫表现出强还原性。如：H2S＋Cl2===2HCl＋S↓2H2S＋3O2========完全燃烧2SO2＋2H2Ob．0价硫的价态变化：0价硫处于较低的中间价态，与还原剂作用时，被还原成－2价硫，表现出氧化性，如硫与金属的反应；与强氧化剂作用时，又会被氧化成＋4价硫[如S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2O]，有时被氧化成＋6价硫，表现出还原性。但0价硫在化学反应中以表现出氧化性为主。c．＋4价硫的价态变化：＋4价硫处于硫的中间价态，它与不同物质反应时，其化合价可以升高表现出还原性，也可以降低表现出氧化性(如H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O)，但＋4价硫在化学反应中以表现还原性为主。如：Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCld．＋6价硫的价态变化：＋6价硫为硫的最高价态，在氧化还原反应中只会表现出强氧化性(在浓H2SO4中)，而本身则被还原成＋4价硫或更低价态。知识点三SO2－4和SO2－3的检验(1)检验SO2－4时防止干扰①防止Ag＋的干扰：先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－===AgCl↓。②防止CO2－3、SO2－3干扰：因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中，因此检验SO2－4时，必须用酸酸化(不能用HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。(2)SO2－3的检验加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。发生的反应为SO2－3＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。——对点训练【例1】下列有关硫的说法正确的是()A．硫在自然界中仅以化合态存在B．硫可溶于水C．硫单质在与Cu、Fe、O2的反应中均作氧化剂D．硫易溶于二硫化碳【解析】自然界中存在游离态的硫单质，故A错误；硫难溶于水，故B错误；与O2反应，S作还原剂，故C错误；硫易溶于二硫化碳，故D正确。【答案】D【例2】下列化合物能用相应元素的单质直接化合生成的是()①CuS②FeS③Al2S3④Fe2S3⑤Cu2S⑥FeCl2⑦H2S⑧FeCl3A．②③⑤⑦⑧B．①④⑥⑦C．①②③⑦⑧D．②③⑤⑥⑦⑧【解析】硫的氧化性较弱，和铜反应生成Cu2S，①错误，⑤正确；硫的氧化性较弱，和铁反应生成FeS，②正确，④错误；硫和铝反应可以生成硫化铝，③正确；氯气有强氧化性，和铁反应生成氯化铁，⑧正确，⑥错误；硫和氢气可以生成硫化氢，⑦正确，答案选A。【答案】A【例3】已知A是一种不溶于水的固体，在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)试回答：(1)写出物质的化学式：A________，E________。(2)写出由B和C反应生成A，由F的浓溶液生成C的化学方程式：B＋C―→A______________________________________，F(浓)―→C______________________________________。(3)写出D和F的稀溶液反应的离子方程式_________________________________________________。【解析】(1)由A＋H2―→B，A＋O2―→点燃C可知，A元素的化合价既能升高也能降低，故A为非金属元素，B为氢化物，C为氧化物，且B＋C―→A，则A为S、B为H2S、C为SO2，再根据各物质的转化关系可推出，D为FeS、E为SO3、F为H2SO4。(3)FeS是难溶于水的固体物质，与稀H2SO4反应可生成H2S气体，反应的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑。【答案】(1)SSO3(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2OCu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑【例4】有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO2－4，你认为合理的是()A．试液――→BaCl2溶液白色沉淀――→足量盐液沉淀不溶解B．试液――→足量盐酸无现象――→BaCl2溶液白色沉淀C．试液――→足量稀硝酸无沉淀――→BaNO32溶液白色沉淀D．试液――→BaNO32溶液白色沉淀――→稀HNO3沉淀不溶解【解析】A中白色沉淀可能为AgCl；B中加盐酸无现象，确认无Ag＋，同时也排除了CO2－3、SO2－3、PO3－4等的干扰，加入BaCl2溶液后白色沉淀只能为BaSO4；C中加稀HNO3后，若有SO2－3则可被氧化为SO2－4；D中若白色沉淀为BaSO3，加入稀HNO3，沉淀被氧化为BaSO4，也不溶解。【答案】B随堂基础演练现学现用小试身手1．东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述：“……得火则飞，不见埃尘，将欲制之，黄芽为根。”这里的“黄芽”是指()A．金B．硫C．铜D．铁解析：液态的金属汞，受热易变成汞蒸气，汞属于重金属，能使蛋白质变性，属于有毒物质，但常温下，能和硫反应生成硫化汞，从而防止其变成汞气体，黄芽指呈淡黄色的硫磺，故选项B正确。答案：B2．在实验室中，对下列事故或药品的处理正确的是()A．温度计不慎打破，散落的水银应用硫粉处理后收集B．金属钠着火燃烧时，用泡沫灭火器灭火C．少量浓硫酸沾在皮肤上，立即用氢氧化钠溶液冲洗D．含硫酸的废液倒入水槽，用水冲入下水道解析：金属钠着火燃烧生成Na2O2，Na2O2能与CO2反应生成O2，火势会更旺，B项错；浓硫酸沾在皮肤上，立即用布擦，再用水冲洗，不能涂NaOH溶液，C项错；硫酸直接冲入下水道会腐蚀管道，D项错。答案：A3．根据下列物质中S的化合价判断，下列说法中错误的是()A．H2SO4(浓)只具有氧化性B．H2SO4(浓)具有还原性C．H2S具有还原性D．SO2既具有氧化性又具有还原性解析：浓H2SO4中S的化合价为＋6价，处于最高价态，只具有氧化性，A项正确，B项错；H2S中S处于－2价，最低价态，只具有还原性，C项正确；SO2中S为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，D项正确。答案：B4．下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是()A．硫在空气中燃烧B．铜片与浓硫酸共热C．亚硫酸钠与稀硫酸反应D．红热的木炭与浓硫酸反应解析：由题目要求知，反应物中硫元素化合价应低于＋4价，符合要求的只有A项。答案：A5．在通常状况下，A为固态单质。根据下图的转化关系，回答问题：(1)写出A～E的化学式：A_______，B_______，C_______，D_______，E_______。(2)写出下列反应的化学方程式：①E―→C______________________________________