2022高中化学专题4第一单元第三课时硫和含硫化合物的相互转化讲义含解析苏教版必修1.doc

硫和含硫化合物的相互转化

1．如何实现下列不同或相同价态硫元素的转化？
试写一例符合条件的化学方程式：
提示：(1)→；(2)→；(3)→；
(4)→；(5)→
(1)S＋O2SO2；
(2)2SO2＋O22SO3；
(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
(4)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O；
(5)H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl。
2．实验室怎样检验SO？
提示：向待测液中滴加稀盐酸使溶液酸化，再向其中加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，即可证明SO的存在。

[新知探究]
探究1　硫在自然界中的存在形式

探究2　填写下列空白，体会硫单质的性质
(1)物理性质：

俗名
色态
溶解性
硫黄
黄色固体
不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2

(2)化学性质：

③与浓H2SO4反应：
S＋2H2SO4(浓)3SO2＋2H2O。
[必记结论]
1．硫的化学性质归纳

2．常见含硫矿物或硫酸盐的主要成分
(1)硫铁矿(黄铁矿)：FeS2，(2)黄铜矿：CuFeS2，(3)石膏：CuSO4·2H2O，(4)芒硝：Na2SO4·10H2O，(5)重晶石BaSO4，(6)蓝矾CuSO4·5H2O，(7)绿矾FeSO4·7H2O。
[成功体验]
1．(好题共享·选自鲁科版教材P93·T1)下列说法中，不正确的是(　　)
A．硫是一种淡黄色的难溶于水的固体
B．硫在自然界中仅以化合态存在
C．硫与铁反应生成硫化亚铁
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫
解析：选B　火山喷口附近有游离态的硫。

[新知探究]
探究1　确定下列物质中硫元素的化合价，并填入表中空白处。
含硫物质
H2S、Na2S
S
SO2、H2SO3
Na2SO3
SO3、H2SO4
Na2SO4
硫元素的
化合价
－2
0
＋4
＋6
　　探究2　含硫化合物相互转化的两种形式
(1)写出下列转化反应的化学方程式：

①2SO2＋O22SO3；
②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4；
③2H2SO3＋O2===2H2SO4。
④2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O；
⑤Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2；
⑥SO2＋H2OH2SO3；
⑦SO3＋H2O===H2SO4；
⑧2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O；
⑨H2SO4＋BaCl2===BaSO4＋2HCl；
S＋O2SO2；
S＋Hg===HgS。
(2)不相同价态的含硫化合物间，通过氧化还原反应规律来转化：

(3)相同价态的含硫化合物间，通过复分解反应规律来转化：

[成功体验]
2．下列化合物不能由单质之间直接化合得到的是(　　)
A．FeS　　　　　　　　　B．H2S
C．FeCl2 D．FeCl3
解析：选C　Fe与S，H2与S，在加热条件下可以直接化合，分别生成FeS和H2S。铁丝能在Cl2中燃烧生成FeCl3。
3．在如图所示的转化关系中，已知B、D都是淡黄色固体，A与D反应生成离子化合物，回答下列问题：

(1)写出下列物质的化学式：
A____________；F____________；H____________。
(2)C的俗名为________。
(3)写出B→C，E→F的化学方程式：
__________________________ ，__________________________________。
解析：解答此题的关键是“B、D都是淡黄色固体”，在中学阶段，常见的淡黄色固体有S、Na2O2、AgBr，而由图中“ABO2”，则可推断A为Na，B为Na2O2，由A和D反应生成离子化合物，D应为S，二者反应生成Na2S。
答案：(1)Na　SO3　Na2SO4
(2)苛性钠、火碱(或烧碱)
(3)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2SO2＋O22SO3

———————————————[关键语句小结]————————————————

1．硫及其化合物之间转化关系如下：

2．硫及其化合物转化原理
(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)通过复分解反应规律可以实现含有相同价态硫元素的不同物质之间的转化。

[例1]　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：由A＋H2―→B，A＋O2C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为硫，进一步推知B为H2S、C为SO2，D为FeS，E为SO3、F为H2SO4。
答案：(1)S　SO3
(2)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(3)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑

(1)S元素有－2、0、＋4、＋6四种价态，同一价态的硫形成的物质种类较多且各物质的性质比较丰富(特别是SO2、H2SO4)，在转化过程中，要注意SO2所起的关键性作用，它是连接高价态硫和低价态硫的桥梁。
(2)硫单质与含硫化合物之间可发生连续氧化，用图示表示如下：
这一转化关系往往可作为某些推断题的突破口。

1．在通常情况下，A是固体单质。根据下图的转化关系，回答有关问题：

(1)写出下列化学式：A____________、C____________、E____________。
(2)写出指定反应的化学方程式：
①B―→C：___________________________________________；
②C―→D：__________________________________________________；
③E―→C：______________________________________________。
解析：从转化关系图来分析：E是某氧化物的水化物，是一种含氧酸，含氧酸与金属铜发生化学反应的只有浓硫酸和硝酸，而与硝酸对应的单质A是N2，常温下是气体，故E是硫酸，再逆推回去，本题便迎刃而解。
答案：(1)S　SO2　H2SO4
(2)①2H2S＋3O22SO2＋2H2O　
②2SO2＋O22SO3　③Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

[例2]　已知硝酸具有强氧化性，在某溶液中先滴加稀硝酸，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，该溶液中(　　)
A．一定含有SO
B．一定含有SO和SO
C．一定含有SO
D．可能无SO和SO
解析：选D　白色沉淀不溶于稀HNO3，该沉淀可能是Ba2＋所引起而生成BaSO4，也可能是Cl－所引起而生成AgCl沉淀。

(1)检验SO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CO、SO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SO时，必须用酸酸化(不能用HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。
(2)SO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SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。

2．有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SO，你认为合理的是(　　)
A．
B．
C．
D．
解析：选B　A中白色沉淀可能为AgCl；B中加盐酸无沉淀，确认无Ag＋，同时也排除了CO、SO、PO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SO则可被氧化为SO；D中若白色沉淀为BaSO3，加入稀HNO3，沉淀被氧化为BaSO4，也不溶解。

[课堂双基落实]
1．下列物质中的硫元素，既有氧化性，又有还原性的是(　　)
A．H2S　　　　　　　　　B．SO2
C．SO3 D．H2SO4
解析：选B　SO2中S的化合价为＋4价，处于中间价态，既有氧化性，又有还原性。
2．下列关于氢硫酸、亚硫酸、硫酸的叙述正确的是(　　)
A．它们都是酸，因此彼此不发生反应
B．只有亚硫酸可以露置在空气中，其他酸不行
C．鉴别三种酸溶液时，只要分别滴加BaCl2溶液即可
D．它们都是二元酸，酸性H2S＜H2SO3＜H2SO4
解析：选D　氢硫酸能与亚硫酸、浓硫酸反应，在空气中能被氧气氧化。亚硫酸与氢硫酸、O2反应，但不与浓H2SO4反应，故亚硫酸不能露置在空气中。浓H2SO4具有吸水性，不能露置于空气中。向三种酸中加BaCl2溶液，只有H2SO4反应。
3．X(盐)和Y(酸)反应可放出有刺激性气味的气体Z，Z跟NaOH溶液反应又得到X(盐)，Z氧化的最终产物为气体W，气体W溶于水又得到Y(酸)。则X(盐)和Y(酸)是(　　)
A．Na2SO4和硫酸 B．Na2SO3和盐酸
C．Na2SO4和盐酸 D．Na2SO3和硫酸
解析：选D　由题意可知，Y(酸)为含氧酸，X(盐)是一种弱酸盐，且X、Y、Z、W中应该含有同一种元素，由此可知，X和Y分别是Na2SO3和硫酸是正确的。
4．高温下，硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。若将生成的气体通入氯化钡溶液中，应发生的现象有(　　)
A．一定产生BaSO4沉淀 B．一定产生BaSO3沉淀
C．一定有SO2逸出 D．一定有SO3逸出
解析：选A　由于SO2对应的H2SO3是一种弱酸，与BaCl2不能反应，而BaSO4难溶于水，而且也难溶于HCl、H2SO4等强酸，同时SO2、SO3都易溶于水，与水反应能生成相应的酸；所以A正确。
5．含硫化合物的种类很多，现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题：
(1)H2SO3转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一，写出其反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目：___________________________________________。
(2)常温下，将铁棒置于浓硫酸中，无明显现象，课本上解释为发生了钝化，但有人认为未发生反应。为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面________，则发生了钝化；若铁棒表面________，则未发生反应。
(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一种方法，其原理为(用化学方程式表示)：__________________________________________________________。
(4)减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2，该反应的化学方程式：____________________________。
解析：(1)H2SO3与空气中的O2发生反应生成H2SO4；
(2)铁棒经浓硫酸若钝化则生成铁的氧化物，铁的氧化物不与CuSO4溶液反应，若没有钝化，则铁棒与CuSO4溶液发生反应：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4；
(3)Na2SO3溶液与SO2气体反应生成NaHSO3；
(4)CO和SO2发生氧化还原反应：
SO2＋2COS＋2CO2
答案：
(2)无明显现象(无现象也可)　有紫红色物质析出
(3)Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3
(4)SO2＋2COS＋2CO2