学年高中化学 第3章 自然界中的元素 33硫的转化同步教学案 鲁科版必修1.docx
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学年高中化学第3章自然界中的元素33硫的转化同步教学案鲁科版必修1
第3节 硫的转化第1课时 自然界中的硫
一、存在
硫元素在自然界中主要存在于____________________________________。
二、转化
三、认识硫单质
1.物理性质
颜色:
__________________;状态:
______;溶解性:
水中______,酒精中______,二硫化碳(CS2)中______;熔、沸点:
__________,俗名:
______。
2.硫的同素异形体
常见的有__________和__________。
3.化学性质
四、用途
主要用于制造__________________及杀虫剂等,还用于制造__________________等。
知识点1 认识硫单质
1.下列说法不正确的是( )
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的晶体
B.硫的化合物常存在于火山喷发的气体中和矿泉水中
C.单斜硫和斜方硫都是硫单质
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在纯氧中的燃烧产物是SO3
2.下列化合物不能由单质之间直接化合得到的是( )
A.FeSB.H2S
C.SO3D.FeCl3
3.关于硫的叙述正确的是( )
①黑火药爆炸的反应中,硫元素化合价降低,显还原性 ②分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水以及过滤操作 ③硫与金属或非金属反应均作为氧化剂
④1.6g硫与6.4g铜反应得到8.0g纯净硫化物
A.①③B.②④
C.①④D.②③
4.硫有橙色、红色、红棕色三种硫蒸气,它们都是硫单质,但每个分子中硫原子的个数不同,可用Sx表示。
对三种蒸气测定结果是①橙色蒸气密度标准状况下为11.34g·L-1。
则它的分子式是__________;②红色蒸气的质量是相同状况时同体积空气质量的6.62倍,则它的分子式是__________;③红棕色蒸气对氢气的相对密度是64,则它的分子式是__________。
由此说明硫有__________体。
练基础落实
1.下列说法中不正确的是( )
A.硫是一种淡黄色易溶于酒精的固体
B.硫单质俗称硫黄
C.硫是黑火药的主要成分
D.一些动、植物体内也含有硫元素
2.下列元素中,不能以游离态存在于自然界中的是( )
A.氧B.硫C.氮D.氯
3.在一定条件下,下列物质能与硫发生反应,且硫作还原剂的是( )
A.CuB.H2
C.FeD.O2
4.洗涤试管内壁上附着的硫黄,可选用的方法是( )
A.加水洗涤B.通氧气加热
C.加热试管使硫熔化D.用CS2洗涤
5.硫的非金属性弱于氯的非金属性,最主要的实验事实是( )
A.通常情况下,硫为淡黄色固体,而氯气为黄绿色气体
B.硫不溶于水,而氯气能溶于水
C.跟金属或氢气反应时,硫被还原为-2价,而氯气被还原为-1价
D.跟金属铁反应时,金属铁被硫氧化成+2价,金属铁被氯气氧化为+3价
6.下列有关硫的说法中,不正确的是( )
A.硫有多种同素异形体
B.硫的化学性质与氧气相同
C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色
D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物
7.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上沾有的硫黄,其反应如下:
6NaOH+3S
2Na2S+Na2SO3+3H2O,此反应中硫表现的性质是( )
A.氧化性
B.还原性
C.既无氧化性又无还原性
D.既有氧化性又有还原性
练方法技巧
——气体体积变化
8.将4.8g硫与0.2molO2充分反应后的气体总体积在标准状况下为( )
A.1.12LB.2.24L
C.3.36LD.4.48L
练综合拓展
9.汞蒸气有毒,人在汞蒸气浓度为10-5kg·m-3的空气中停留1~2天就会发生汞中毒的症状。
因此必须采取措施防止汞中毒。
(1)万一把汞撒出,可以在溅洒有汞滴处撒一层硫粉,这时的化学方程式为_______。
(2)室内有汞蒸气时应进行通风以降低汞蒸气浓度,这时通风口装在墙的________(填“上”、“中”或“下”)部的效率较高。
10.黑火药爆炸时发生的反应是S+2KNO3+3C
K2S+3CO2↑+N2↑,反应中的氧化剂是__________________,每生成1molCO2转移____________mol电子。
11.为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分:
请回答以下提出的问题:
(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________;
(2)反应在“惰性气体环境”中进行的原因是________________________________;
(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行,说明
________________________________________________________________________;
(4)操作②的作用是________________________________________________________,
反应方程式是_________________________________________________________,
也可改用________;
(5)操作③稀H2SO4煮沸的目的是_________________________________________。
12.在空气中加热S粉和Fe粉的混合物,可观察到下列现象,请写出有关反应方程式。
(1)有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体_______________________________
____________________________。
(2)混合粉末变红,放出热量,最后变为黑色固体____________________________
________________________。
(3)不时有火星从混合物中射出_____________________________________________。
第3节 硫的转化
第1课时 自然界中的硫
基础落实
一、
海洋、大气、地壳及动植物体内
二、
H2SO3 H2SO4 FeS2 AS4S4 HgS AS2S3 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O
三、
1.黄色或淡黄色 固体 不溶 微溶 易溶 都不高 硫黄
2.斜方硫 单斜硫
3.明亮的蓝紫色火焰,有刺激性气体产生 S+O2
SO2 剧烈燃烧,生成黑色固体 Fe+S
FeS
四、
硫酸、化肥、火柴 火药、烟花爆竹
对点训练
1.D [S在纯O2或在空气中燃烧时产物都只生成SO2,所以选D。
]
2.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;而S与O2反应生成只能SO2。
]
3.B [黑火药爆炸的反应中,硫单质得电子,生成K2S,化合价降低,显氧化性,①不正确;分离黑火药中的三组分可利用它们溶解性的差异:
先用CS2处理,使硫溶解,过滤后蒸发滤液,得晶体硫,滤渣再用水处理,溶解硝酸钾,过滤,滤渣为炭粉,滤液蒸发、浓缩、结晶,得到硝酸钾,②选项正确;当硫单质与金属反应时,硫作氧化剂;与非金属反应时应具体分析硫的价态变化,如在S+O2
SO2中S作还原剂,在S+H2
H2S中S作氧化剂,③不正确;当S与Cu在加热的条件下反应时,由于S的氧化性较弱,只能将Cu氧化成Cu2S,其化学反应方程式为:
2Cu + S
Cu2S
2×6432160
6.4g1.6g8.0g
即6.4gCu和1.6gS恰好反应生成8.0gCu2S,④选项正确。
]
4.S8 S6 S4 多种同素异形
解析 橙色Sx中,x=
=8;红色Sx中,x=
=6;红棕色Sx中,x=
=4。
课后作业
练基础落实
1.A [硫是一种淡黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,是黑火药的主要成分,自然界中硫元素广泛存在于海洋、大气和地壳中,乃至动、植物体内。
]
2.D
3.D [硫既有氧化性又有还原性,当与H2、金属单质等强还原剂反应时,硫作氧化剂;而与O2、浓硝酸等强氧化剂反应时,硫作还原剂。
]
4.D [硫易溶于CS2,不溶于水,可用CS2将其溶解洗涤。
]
5.D [元素的非金属性强弱与其得电子能力大小有关,而与得电子多少无关。
不同的非金属与同一变价金属反应时,生成物中金属的价态越高,说明非金属得电子能力越强,该非金属的非金属性越强。
]
6.B [S与O2都是活泼的非金属单质,性质相似,但不完全相同,O2比S的非金属性强。
]
7.D [在该反应中,一部分S化合价降低生成Na2S,表现氧化性;另一部分S化合价升高生成Na2SO3,表现还原性。
]
练方法技巧
8.D [S+O2
SO2,反应前后气体的体积没有变化,V=V(O2)=0.2mol×22.4L·mol-1=4.48L。
]
练综合拓展
9.
(1)Hg+S===HgS
(2)下
10.S、KNO3 4
解析 该反应中S元素和KNO3中的N元素化合价降低,所以单质S和KNO3是氧化剂;C元素化合价由0价升高到+4价,因此每生成1molCO2转移4mol电子。
11.
(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉,剩余铁粉与H2SO4反应生成Fe2+干扰实验
(2)防止空气中的O2参与反应
(3)硫和铁粉反应是放热的
(4)除去混合物中的硫粉 3S+6KOH△,2K2S+K2SO3+3H2O CS2
(5)防止H2SO4溶解的氧气氧化生成的Fe2+
解析 此题考查了硫的部分物理、化学性质,旨在巩固和应用硫的一些特殊性,只要搞清设计实验的目的,结合硫和铁反应的特点,即可迎刃而解。
12.
(1)S+O2
SO2
(2)Fe+S
FeS
(3)3Fe+2O2
Fe3O4
解析 S在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,生成SO2;混合粉末变红并放热是因为Fe与S反应生成FeS;有火星放出是因为Fe与O2反应。
第2课时 二氧化硫及不同价态硫元素间的转化
一、实验室里研究不同价态硫元素间的转化
1.硫的化合价主要有__________________。
2.当处于最高价态____价时,含有这种价态硫元素的物质只具有__________。
3.当处于中间价态________价时,含有这种价态硫元素的物质既具有________,又具有________。
4.当处于最低价态____价时,含有这种价态硫元素的物质只具有________。
二、二氧化硫
1.物理性质
色,有________气味的____毒气体,密度比空气____,____液化,____溶于水。
2.化学性质
性质
实验操作
实验现象
结论
水溶性
试管中液面
SO2__溶于水
________
水溶液的酸碱性
溶液颜色
SO2的水溶液显
______
漂白性
溶液先____,振荡后____,再加热后,溶液颜色__________
SO2具有____性,但生成的无色化合物不稳定
(1)酸性氧化物的通性
①与水反应:
_________________________________________________________。
②与碱反应:
与NaOH溶液反应:
_______________________________________
________________________________________________________________________。
③与碱性氧化物反应:
CaO+SO2
CaSO3
(2)漂白性
SO2与某些有色物质生成________的无色物质,这种无色物质易________而使有色物质可恢复到原来的颜色。
(3)还原性
SO2中的硫元素为____价,处于硫元素的中间价态,既有________又有________,一般
表现为________。
3.用途
(1)用于________纸浆、毛、丝、草帽辫等。
(2)用于____________。
4.实验室制法
实验室常用Na2SO3和浓H2SO4的反应制取SO2。
反应的化学方程式:
__________。
知识点1 +4价硫元素的化合价变化
1.将含有amolNa2SO3的溶液跟含有bmolNa2S的溶液混合后无明显现象。
若再加入稀硫酸,则立即出现浅黄色硫沉淀。
有关叙述不正确的是( )
A.若a∶b>1∶2,生成S和SO2
B.若a∶b=1∶2生成S而无SO2
C.若a∶b<1∶2,生成S和H2S
D.若a∶b≤1∶3,生成S、SO2、H2S
知识点2 二氧化硫的氧化性与还原性
2.下列反应中,SO2表现氧化性的是( )
A.2SO2+O2
2SO3
B.SO2+H2O
H2SO3
C.2H2S+SO2===3S↓+2H2O
D.SO2+2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl
3.SO2溶于水后,所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
知识点3 二氧化硫的漂白性
4.二氧化硫能使下列溶液褪色,是利用二氧化硫漂白性的是( )
A.氯水B.溴水
C.品红溶液D.酸性KMnO4溶液
5.下列说法正确的是( )
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液褪色均是因为SO2具有漂白性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可增强漂白效果
C.活性炭也能使有色物质褪色,是利用了碳单质具有还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2使品红溶液褪色,将褪色后的溶液加热,溶液又重新变为红色
知识点4 二氧化硫的酸性氧化物的性质
6.能够用于鉴别SO2和CO2的溶液是( )
A.澄清的石灰水B.品红溶液
C.紫色石蕊试液D.氯化钡溶液
练基础落实
1.下列实验能证明SO2存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红溶液褪色 ④通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成
A.都能证明B.只有⑤能证明
C.③④⑤能证明D.都不能证明
2.SO2与下列四种有色溶液作用,均能使其褪色,其实质相同的是( )
①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③溴水 ④滴有酚酞的NaOH溶液
A①④B.①②C.②③D.③④
3.下列物质中,既不与亚硫酸反应又不与SO2反应的是( )
A.H2SB.O2C.NaOH溶液D.S
4.检验SO2中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
C.通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水
5.二氧化硫、二氧化碳、三氧化硫同时具备的性质是( )
A.都能使品红试液褪色
B.都能和氢氧化钠溶液反应生成盐和水
C.都有刺激性气味
D.常温下都是气体
6.在含有FeCl3和BaCl2的强酸性溶液中通入足量的SO2有白色沉淀生成。
由此得出的结论是( )
①白色沉淀是BaSO4 ②白色沉淀是BaSO3 ③白色沉淀是BaSO3和BaSO4的混合物 ④FeCl3被SO2还原为FeCl2
A.①③B.②④C.②③D.①④
练方法技巧
7.长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化,现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。
实验步骤如下:
①称量ag样品,置于烧杯中;
②加入适量蒸馏水,使样品溶解;
③加入稀盐酸,使溶液呈强酸性,再加过量的BaCl2溶液;
④过滤,用蒸馏水洗涤沉淀;
⑤加热干燥沉淀物;
⑥将沉淀物冷却至室温后,称量;
⑦重复⑤、⑥操作直至合格,最后得到bg固体。
回答下面问题:
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2?
其理由是_________________________。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤⑦的“合格”标准是_______________________________________________。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是______________________(列出算式,不需化简)。
练综合拓展
8.已知Na2SO3固体与硫酸可发生反应:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑
下图是实验室制取SO2并验证SO2的某些性质的装置图。
试回答:
(1)在⑥中发生的化学反应方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①中的实验现象为石蕊试液__________,此实验证明SO2是________气体。
(3)②中的品红溶液______,证明SO2有________。
(4)③中的实验现象是______,证明SO2有______性。
(5)④中的实验现象是__________________,证明SO2有__________性。
(6)⑤的作用是________________,反应的化学方程式为________________________
________________________________________________________________________。
9.空气是人类生存必需的重要资源。
为改善空气质量而启动的“蓝天工程”得到全民的支持。
Ⅰ.下列措施不利于“蓝天工程”建设的是( )
A.推广使用燃煤脱硫技术,防治SO2污染
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.研制开发燃料电池汽车,消除机动车尾气污染
D.加大石油、煤炭的开采速度,增加化石燃料的供应量
Ⅱ.工业上测定SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如图:
反应管中装有碘的淀粉溶液。
SO2和I2发生的反应为(N2、O2不与I2反应):
SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI。
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于__________的体积(填写气体的分子式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的SO2含量________(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用__________代替(填写物质名称)。
(4)若碘溶液体积为VamL,浓度为cmol·L-1。
N2与O2的体积为VbmL(已折算为标准状况下的体积)。
用c、Va、Vb表示SO2的体积百分含量为________________。
(5)将上述装置改为简易实验装置,除导管外,还需选用的仪器为____________(选填下列仪器的编号)。
a.烧杯 b.试管 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.单孔塞 g.双孔塞
第2课时 二氧化硫及不同价态硫元素间的转化
基础落实
一、
1.-2、0、+4、+6
2.+6 氧化性
3.0或+4 氧化性 还原性
4.-2 还原性
二、
1.无 刺激性 有 大 易 易
2.上升 易 变红色 酸性 变红 褪色 恢复红色 漂白
(1)①H2O+SO2
H2SO3 ②2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O或NaOH+SO2===NaHSO3
(2)不稳定 分解 (3)+4 氧化性 还原性 还原性
3.
(1)漂白
(2)杀菌消毒
4.Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O
对点训练
1.D [S2-与SO
在非酸性环境中难以反应,所以Na2SO3与Na2S溶液混合无明显现象,加酸对氧化剂SO
的氧化性起加强作用,因而即发生氧化还原反应:
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3S↓+3Na2SO4+3H2O。
按以上反应方程式,Na2SO3与Na2S物质的量之比为1∶2,只析出S;在加入足量硫酸的前提下,若Na2S过量,即a∶b<1∶2,则Na2S与H2SO4反应逸出H2S;若Na2SO3过量,即a∶b>1∶2,则H2SO4与Na2SO3反应逸出SO2。
但一定不会同时逸出H2S和SO2,因为它们也会反应(2H2S+SO2===3S↓+2H2O)。
]
2.C [A、D项中,SO2中S的化合价均是由+4价升高到+6价,表现还原性;B项中S的化合价没变;只有C项中,SO2中的S由+4价降低到0价,表现氧化性。
]
3.B 4.C
5.D [SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为它们发生了氧化还原反应,SO2作还原剂,而不是SO2与有色物质化合;当SO2与Cl2按物质的量比1∶1通入时,两者发生反应:
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,失去漂白作用;活性炭是通过吸附色素而使物质褪色,不是因其具有还原性。
]
6.B [SO2和CO2与H2O反应生成的酸均为弱酸;均与BaCl2不反应;与澄清的石灰水反应时现象相同。
]
课后作业
练基础落实
1.B [①CO2也能使澄清石灰水变浑浊;②许多酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;③Cl2也能使品红溶液褪色;④CO2与NaOH反应生成的Na2CO3,也可与BaCl2反应,生成可溶于稀盐酸的白色沉淀;⑤通入溴水后使之褪色,说明该气体有还原性,再滴加Ba(NO3)2生成白色沉淀,说明被氧化成为SO
,所以,此性质能证明SO2的存在。
]
2.C [②③均体现SO2的还原性;①体现SO2的漂白性;④体现SO2是酸性氧化物。
]
3.D
4.D [本题主要考查SO2和CO2在性质上的相似点与不同点。
A项检验的是SO2。
B项不管是否混有CO2都不会产生白色沉淀。
C项不管有没有CO2都会产生白色沉淀,均不能验证有无CO2。
只有D项,酸性KMnO4溶液将SO2完全吸收,再通过澄清石灰水,若有白色沉淀,说明一定有CO2;若无沉淀,则无CO2。
]
5.B [SO2、SO3、CO2均属于酸性氧化物,都能和NaOH溶液反应生成盐和水,B项正确;CO2为无色无味的气体,C项错误;三种氧化物中只有SO2具有漂白性,A项错误;SO3在常温下是固体,D项错误。
]
6.D [强酸性条件下BaSO3不能存在,溶液中发生的反应为:
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO
+4H+,Ba2++SO
===BaSO4↓,故①、④正确。
]
练方法技巧
7.
(1)不能,在酸性溶液中,NO
能将SO
氧化成SO
,造成结果错误
(2)保证得到的沉淀都是BaSO4,而没有BaSO3 (3)连续两次称量的质量不变(或两次称
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