《不同价态含硫物质的转化》名师学案

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1、第3课时 不同价态含硫物质的转化新知厨习g)m课程标准核心素养1认识硫兀素在物质中具有不同价态，可以 通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的 转化。2能从物质类别和元素价态变化的视角，说 明硫及其化合物的转化路径，设计实验进行 初步验证，并能分析、解释有关实验现象。1科学探究与创新意识：能与同伴合作进行 实验探究，如实观察、记录实验现象，能根 据实验现象形成初步结论。2科学态度与社会责任：能运用硫及其化合 物知识分析讨论生产、生活中简单的化学问 题（如环境保护等），认识化学科学对社会可 持续发展的贡献。回扣教紂，稳固規基1.自然界中硫的存在和转化火 山 喷 发喷口附近h2s-s 一 so2so

2、3H2SO3 H2SO4地表附近石膏(CaSO4 2H2O)、 芒硝(Na2SO4 10H2O)岩层深处黄铁矿（电）、黄铜矿（CuFeSJ2实验探究不同价态含硫物质的转化（1）不同价态硫元素的转化与性质（2）实验探究不同价态含硫物质的转化转化目 标（价态 变化）转化前的含硫物质选择试剂（氧化剂或还原剂）转化后的含硫物质预期现象2一 0N2S溶液氯水S溶液黄绿色褪 去，有黄色沉淀 产生0 一一2S粉末NaNa2S产生轻微的爆炸声0T4S浓硫酸SO2有刺激性气味气体产生+4-0SO2H2SS有黄色固体产生+6+4浓硫酸CuSO2红色固体逐渐溶 解，有刺激性气 味气体产生+4+6Na2SO3溶液酸性

3、KMnO4溶液Na2SO4溶液紫红色褪去结论：低价态发生氧化反应高价态发生还原反应3. 化学实验设计的原则进行化学实验设计时，应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。不同价态含硫物质的转化规律1.相同价态的不同含硫物质间通过酸碱反应规律联系在一起，如2.SO2 ho h2so3 N稀OHS溶液 NaHSO3 N稀HS溶液 Na2SO3当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降,-20,（不足）升高2价TI.S+H,S（）（浓）- I 4-SO. T +2H,0t _降低2价3.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应，如s和h2s、S和so2、so2和浓硫酸之间不 发生

4、氧化还原反应。4. 含硫物质的连续氧化硫兀足2SO2-SO3*h2so4 Is-2-SO2-02-S03-H2*H2S04热身小试，学臥致甬1. 如图有关硫元素循环的说法不合理的是（）It大气A. 煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2B动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应D大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里解析：选D。D项，大气中的硫元素部分转化成H2SO4随雨水降到土壤里，错误。2. 下列含硫物质中，硫元素只有还原性的是（）A. H2SB. SC. SO2D. H2SO4解析：选A。硫元素的最高价为+6价，最低价为-2价

5、，当硫元素呈现-2价时只有还原性。3. 能实现下列物质间直接转化的元素是（）单质氧化物0酸或碱或皿盐A. 氯B.硫C.铝D.铁解析：选Bo S与02反应生成SO2 ,SO2再与H2o反应生成H2SO3 ,H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3 , B项正确。A项氯气与氧气不能直接化合，C项中A12O3、D项中Fe2O3或Fe3O4均不与H2O反应。4. 如图所示是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞, 则品红溶液无变化而澄清石灰水变浑浊；若打开活塞，则品红溶液褪色。据此判断气体X 和洗气瓶内溶液Y分别可能为（）XSO2H2SCO2Cl2Y饱和NaHCO3溶液浓硫

6、酸Na2SO3溶液Na2CO3溶液A.B.C.D.解析：选A。S02、Cl2均具有漂白性，且均与NaHCO3溶液、Na2CO3溶液反应生成CO2 ,A项正确。合格考训练1.多数含硫化合物具有强还原性，下列含硫化合物能在空气中稳定存在的是（）A.硫化钠B.亚硫酸钠C.亚硫酸D.硫酸钠解析：选D。硫化钠、亚硫酸钠及亚硫酸中硫元素的化合价均非最高价态，它们在空气中能被氧气氧化。2.下列变化需要加入氧化剂实现的是（）A. S-FeSB. S-SO2C. S-SO3D. S-H2S解析：选B。A项，Fe + S=eS , Fe为还原剂；B项,S+ 02=点蹙$O2 , O2为氧化剂；C项，S不能直接转化

7、为SO3 ; D项,H2 + S=i2S , H2为还原剂。3硫在空气中燃烧生成气体A,把A溶于水得溶液B,向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C,向C中加Na2S产生气体D,把D通入B中得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E 都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排序的是（）A.SO?、ISh2so3、H2S、B.SO?、H2SO3、H2SO4、IS、C.SO?、h2so3、H2SO4、Sq、Na2SO3D.Sq、IS%H2SO3、Sq、Na2SO3解析：选b。硫在空气中燃烧生成so2, so2溶于水得h2so3 ,向h2so3中滴加溴水生成H2SO4和HBr ,向H2SO4中加Na2S产生气体H

8、2S , H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S ,故B项正确。4.中学化学中几种常见物质的转化关系如下图（部分产物未列出）。A是一种金属单质, D是一种非金属固体单质。4A.g也 加人秫利醉臧_回At请回答下列问题:（1）A、C的化学式分别为A（2）F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是（填字母）。A. C+2H2SO4(浓)=O2 f+2SO2 f+2H2OB. Fe+H2SO4=FeSC4+H2 fC. Cu+2H2SO4(浓)=uSO4+SO2 f+2H2OD. FeO+H2SO4=FeSC4+H2O(3)写出反应E+H2O2-F的化学方程式

9、：若反应F+D-E转移电子数为6.02X1023,贝消耗D的质量为.解析：由A硫酸B C可知，A为变价金属Fe,B为FeSO4 , C为Fe2（SO4）3 ,由F-C可推知F为H2SO4，进而推出D为S，E为SO2，故F + D-E为2H2SO4（浓）+ S=$SO2f + 2H2O，所以转移1 mol e -时，消耗S的质量为8 g。答案：(1)Fe Fe2(SO4)3 C SO2+H2O2=H,SO4 (4)8 g等级性测试1.含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是（）A. 该过程中可得到化工产品H2S

10、O4B. 该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C. 该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD. 图中涉及的反应之一为 Fe2(SO4)3 + SO2+2H2O=2FeSq+2H2SO4解析:选C。根据工艺流程图可知该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4 , 该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O=2FeSq + 2H2SO4，亥工艺不仅吸收了二氧 化硫，还得到了化工产品硫酸，A、D正确；根据上述分析可知，该工艺流程是除去煤燃烧2.时产生的SO? , B正确；该过程中化合价发生变化的元素有0、Fe、S,C错误。如图所示是一系列含硫化合物的转

11、化关系(反应中生成的水已略去)，其中说法正确的是(彎阪先变戳后褪哲N D1 N iijS 十 NiiiSMali SO, NaSjOa-i-ZiifoirjA SO2-i-Na25O;1A.反应说明so2具有漂白性，反应说明so2具有酸性B.反应中生成物n(Na2SO3) : n(NaHS03) = 1 : 1 时，则反应物n(SO2) : n(NaOH)=1 : 2C.反应均属于氧化还原反应D. 工业上可利用反应和反应回收S02解析：选D。反应中先变蓝后褪色显然是因为KI03的还原产物先是I2后是I-，说明S02具有还原性，反应属于酸性氧化物和碱的反应，说明S02具有酸性氧化物的通性，A 错

12、误；根据元素守恒，当n(Na2SO3) : n(NaHS03)二 1 ： 1 时，n(SO2) : n(NaOH)二 2 ： 3 , B 错 误；反应是非氧化还原反应，C错误；反应吸收了二氧化硫，反应放出了 S02，可以 通过反应和反应回收二氧化硫，D正确。3.由S02和02制备S03(熔点16.8 C,沸点44.8 C)的模拟装置如下图所示(加热和夹持装置省略):冰水共存物tf人空气F列说法正确的是()A. 装置中的试剂为饱和NaHS03溶液B. 实验室可用铜与稀硫酸在加热条件下制取S02C. 装置反应管中的铂石棉用作反应的催化剂D.从装置逸出的气体有过量的SO2和02解析：选C。进入高温反

13、应管的气体必须干燥，装置中的试剂应是浓硫酸，故A项 错误；铜与稀硫酸不反应，故B项错误；通常情况下，SO2和o2反应很慢，需用催化剂催 化，故C项正确；该反应是可逆反应，装置中逸出的气体主要是SO2和o2及少量的SO3 气体，则装置中应盛放碱石灰，可除去SO?、S03，故D项错误。4.已知2FeSO4=高温温Fe2O3 + SO2 f+SO3仁下列有关操作、装置、原理及对现象的表 述正确的是（）T乙丙A. 用装置甲高温分解FeSO4,点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2B. 用装置乙可检验分解产生的SO2,现象是石蕊溶液先变红后褪色C. 用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀D

14、. 用装置丁可吸收尾气，避免污染环境解析：选A。A.点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排除装置中的空气，避 免空气中氧气的干扰，A正确；B.装置乙不能检验分解产生的SO2，产物中有SO3对SO2 的检验造成干扰，且SO2只能使石蕊溶液变红，B错误；C.SO3易溶于水，当混合气体经过 乙时，SO3会被吸收,所以要想检验SO3，应该把乙和丙的位置互换,C错误；D.饱和NaHSO3 溶液不能吸收尾气SO2，d错误。5. 实验室为探究铁与浓硫酸（足量）的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进 行实验，下列说法错误的是（）A. 装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性B.

15、 实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe2+C. 装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D.实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸解析：选B。该实验探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，并验证SO2的性质，装置A 即为铁与浓硫酸的反应装置，产生SO2 ；装置b、c、D分别是验证SO2的性质，装置E为 尾气处理装置。A装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，说明SO2被氧化，即体现了二氧化 硫的还原性，故A正确；B.KSCN溶液是用来检验是否有Fe3+,故B错误；C.装置D中品 红溶液褪色可以验证SO?的漂白性，故C正确；D.实验时将导管a插入浓硫酸中，可以使 装置

16、A中的试管内压强与外界压强相等，即可防止装置B中的溶液倒吸，故D正确。6.含硫化合物的种类很多，现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化 合物。回答下列问题：(1) 为进一步减少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的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式：。(2) 亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：Na2SO3 + d KIO3 + D H2SO4=匚 Na2SO4+d K2SO4+【2+口 H2O。 配平上面的氧化还原反应方程式。 若反应中有 5 mol 电子转移，则生成的碘单质是mol。(3) 向FeCl3和BaCl2的酸性混

17、合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成。此沉淀是。ABaSO4BFeSCBaSO3DS解析：(1)CO还原SO2 , C元素被氧化，化合价由+2价-+4价，升高了 2价 ， S 元素 被还原，化合价由+ 4 价-0，降低了 4 价，最小公倍数为 4，再依据原子守恒得 2CO+ SO2一定条件S ； + 2CO2。(2)Na2SO3中S元素由+ 4价-+ 6价，升高了 2价，KIO3中I元 素由+ 5价一0价，降低了 5价，最小公倍数为10，然后依据原子守恒得5Na2SO3 + 2KIO3 + H2SO4=5迪SO4 + K2SO4 + I2 + H2O ；依据生成1 mol I2，共转移电子1

18、0 mol，因此 转移5 mol电子时，生成0.5 mol打。(3)Fe3 +具有氧化性，SO2具有还原性，两者发生反应 生成+、SO4 - , Ba2 + + SO4 - =BaSC4 (，因此该白色沉淀是硫酸钡，故选项A正确。答案：(1)2CC+SC2=条件S ；+2CO2(2) 5 2 15111 0.5 (3)A7A、 B 是两种有刺激性气味的气体。试根据下列实验事实填空。(1) 写出AF各物质的化学式：A, B, C, D, E, F。(2) 写出A、B跟水反应的离子方程式：。解析：由框图中A、B两种气体等物质的量通入H2O中，生成含C、D的无色溶液， 滴入Ba(0H)2溶液生成沉淀

19、F和溶液D，D中滴入AgNO3溶液生成白色沉淀G，可知溶液C、D中含有SO? -、Cl-o气体B通入过量Ba(OH)2溶液中有沉淀生成，且B是有刺激性 气味的气体，可知B为SO2 ,则a为Cl2o答案：(1)ci2 SO2 H2SO4 HCl BaSO3 BaSO?(2)C12+SO2+2H2O=4H + SO2-+2C1-8.某小组同学欲研究SO2的性质。(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组，第2组中物质X的化学式是。第1组第2组第3组S(单质)SO2、X、Na2SO3、NaHSO3SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质:已知熔点：SO27

20、6.1 C,SO316.8C；沸点：SO2-10C,SO3 45 C。冰水群懺性KMrnO, hMHTT01F装置I模拟工业生产中so2催化氧化的反应，其化学方程式是 甲同学按I、II、III、W的顺序连接装置，装置II的作用是;观察到装置III中溶液 ，体现了二氧化硫具有 的性质。 乙同学按I、II、W的顺序连接装置，若装置W中有40 mL 2.5 molL-1NaOH溶液， 反应后增重4.8 g，则装置W中发生反应所得产物的化学式是解析：结合第3组物质可知，第2组中四种物质分别为+4价硫的氧化物(SO2)、酸(H2SO3)、正盐(Na2SO3)、酸式盐(NaHSO3)。(2)SO2催化氧化

21、的化学方程式为2SO2 + O2催化剂2SO3。甲同学的方案中，装置II的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离，便于研究SO2的性质。在装置III中酸性KMnO4溶液褪色，是因SO2将其还原所致，体现了 SO2的还原性。乙同学的方案中，SO2通入NaOH 溶液中发生反应：2NaOH + SO2(少量)=Na,SO3 + H2O , Na2SO3 + SO2(过量)+n ( NaOH )mol , 1n ( SO2 )H2O=2NaHSO3，n(NaOH) = 0.04 LX2 m01，而 n(SO2)=64t = 0-0750 14二 0075 二 32，故所得产物是 Na2SO3 和 NaHSO3。答案：(i)h2so3(2)2SO2 + O2催化剂2SO3使SO3凝结成固体与SO2分离 褪色 还原性Na2SO3、NaHSO3