学年高中化学 第3章 自然界中的元素 第3节 硫的转化第1课时自然界中的硫教学.docx

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学年高中化学第3章自然界中的元素第3节硫的转化第1课时自然界中的硫教学

第3节硫的转化

第1课时　自然界中的硫

—————————————————————————————————————[课标要求]

1．了解硫元素在自然界中的转化、含硫元素的物质在自然界中的存在以及含硫物质的主要来源。

2．掌握硫单质的物理性质和化学性质。

1．几种重要含硫化合物：

黄铁矿（FeS2）、石膏（CaSO4·2H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）。

2．自然界中的硫单质主要存在于火山口处。

3．硫黄是一种淡黄色固体，易溶于CS2，微溶于酒精，不溶于水。

洗涤试管壁上残留的硫黄用CS2或NaOH溶液。

4．硫黄既有氧化性又有还原性，主要反应为Fe＋S

FeS，S＋O2

SO2。

5．硫黄在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在O2中燃烧产生蓝紫色火焰。

1．硫元素在自然界中的存在

存在形态

存在范围

游离态

化合态

海洋、大气、地壳、动植物体内

如：

硫黄

如：

硫酸钠

2．自然界中不同价态硫元素之间的转化

[特别提醒]　硫元素的常见价态：

－2、0、＋4、＋6；－2价硫元素只有还原性，＋6价硫元素只有氧化性。

1．下列含硫物质中，硫元素只能表现还原性的是（　　）

A．H2S　　　B．SO2　　　C．S　　　D．H2SO4

解析：

选A　H2

中S元素只有还原性；

O2、

中S元素为中间价态，既有氧化性又有还原性；H2

O4中S元素为最高价态，只有氧化性。

2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相关内容。

答案：

①—C　②—D　③—A　④—A　⑤—B　⑥—B　⑦—D

1．物理性质

颜色：

淡黄色；俗名：

硫黄；状态：

固体；溶解性：

水中不溶，酒精中微溶，二硫化碳（CS2）中易溶；熔、沸点：

较低。

[特别提醒]　

（1）硫黄是中学阶段唯一呈黄色的固态非金属单质。

（2）实验室可用CS2洗涤附着在试管壁上的硫黄；撒落金属汞时，可用硫黄粉除去。

2．硫的同素异形体

常见的有斜方硫和单斜硫。

3．化学性质

（1）与非金属的反应

一定条件下，S能与O2等非金属反应，化学方程式为S＋O2

SO2，反应中硫的化合价升高，体现了硫的还原性。

（2）与金属的反应

一定条件下，S能与Fe等金属反应，化学方程式为Fe＋S

FeS；反应中硫的化合价降低，体现了硫的氧化性。

[特别提醒]　

（1）硫在O2中燃烧时只能生成SO2，不能生成SO3。

（2）硫在O2中燃烧实验的集气瓶中须加少量水或细沙。

（3）硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物，Cl2与变价金属反应时生成高价态金属氯化物，故氧化性：

Cl2>S。

4．用途

主要用于制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等，还用于制造火药、烟花爆竹等。

1．判断正误。

（1）斜方硫和单斜硫属于同一种物质（　　）

（2）等质量的S6和S8所含的硫原子数目相同（　　）

（3）1mol铁粉与足量硫粉充分反应时转移3NA个电子（　　）

（4）某固体呈黄色，则该固体一定是硫黄（　　）

（5）硫属于非金属元素，在反应时只有氧化性（　　）

（6）氧化性：

S>Cl（　　）

答案：

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）×

2．下列物质能用相应元素单质直接化合生成的是（　　）

A．SO3　　　　　　　　B．Fe2S3

C．CuSD．SO2

解析：

选D　S＋O2

SO2、Fe＋S

FeS、2Cu＋S

Cu2S。

[三级训练·节节过关]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．下列有关硫的性质的叙述正确的是（　　）

A．淡黄色晶体，不溶于水易溶于酒精

B．质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化

C．既有氧化性又有还原性，硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物

D．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3

解析：

选B　硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，A错，B正确；硫既有氧化性又有还原性，与Fe、Cu粉反应时均生成低价硫化物，Fe＋S

FeS,2Cu＋S

Cu2S，C错；硫不论在空气中还是在氧气中燃烧产物均是SO2，D错。

2．洗涤附着在试管内壁上的硫黄，可选用的方法是（　　）

A．用CS2洗涤　　　　　　　B．用澄清石灰水洗涤

C．用饱和食盐水洗涤D．用水洗涤

解析：

选A　硫黄易溶于CS2，不溶于水，故用CS2洗涤。

3．下列物质：

硫黄、二氧化硫、氯气、CuCl2溶液，其颜色依次是（　　）

A．黄色、蓝色、无色、黄绿色

B．黄绿色、无色、蓝色、黄色

C．黄色、无色、黄绿色、蓝色

D．无色、蓝色、黄绿色、黄色

解析：

选C　硫黄——黄色，二氧化硫——无色，氯气——黄绿色，CuCl2溶液——蓝色。

4．已知H2S＋Cl2===2HCl＋S↓，则下列说法正确的是（　　）

A．S是氧化剂B．Cl2被氧化

C．氧化性：

S＞Cl2D．还原性：

H2S＞HCl

解析：

选D　由元素化合价变化可知，H2S是还原剂，Cl2是氧化剂，HCl是还原产物，S是氧化产物。

氧化性：

氧化剂（Cl2）＞氧化产物（S），还原性：

还原剂（H2S）＞还原产物（HCl）。

5．下列关于硫的说法正确的是　（　　）

A．硫是一种淡黄色的不溶于水的固体

B．1molS原子参加反应时一定转移2NA个电子

C．硫与非金属反应均作还原剂

D．1.6g硫与5.6g铁反应能得到7.2g纯净硫化物

解析：

选A　在S＋O2

SO2反应中，1molS原子参加反应时，转移4NA个电子，B错误；S与H2反应时，S做氧化剂，C错误；Fe与S反应时

Fe＋S

FeS

56　32　　88

2．8g1.6g4.4g

反应物Fe过量，反应后得到4.4gFeS和2.8gFe的混合物，D项错误。

6．有关下列三个反应的叙述，正确的是（　　）

①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O

②S＋2H2SO4（浓）===3SO2↑＋2H2O

③3S＋6KOH

2K2S＋K2SO3＋3H2O

A．反应①说明SO2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质

B．反应②改用稀硫酸，则能放出氢气

C．反应②和③说明S具有两性元素的性质

D．反应③说明S既具有氧化性又具有还原性

解析：

选D　反应①SO2作氧化剂说明二氧化硫具有氧化性，不能从氧化还原方面判断是否具有两性元素的性质；反应②说明S具有还原性，若改用稀硫酸不会放出H2；反应③硫的化合价既有升高，又有降低，因此既体现了还原性又体现了氧化性。

7．写出下列化学方程式，标出电子转移情况，并从氧化还原的角度说明硫在下列反应中表现出的性质。

（1）硫在氧气中燃烧：

_________________________________________________。

（2）铜粉与硫粉共热：

___________________________________________________。

（3）硫蒸气与氢气反应：

___________________________________________________。

解析：

硫与氧气反应生成二氧化硫，硫体现还原性；铜粉与硫粉共热生成硫化亚铜，硫体现氧化性；硫蒸气与氢气反应生成硫化氢，硫体现氧化性。

1．下列物质属于强电解质的是（　　）

A．硫黄　　　　　　　　　B．SO2

C．SO3D．H2SO4

解析：

选D　硫黄既不是电解质也不是非电解质；SO2、SO3均属于非电解质。

2．下列说法错误的是（　　）

A．雄黄和雌黄都是含硫的矿物

B．自然界中某些微生物会把部分硫酸和亚硫酸转化为硫单质或硫化氢

C．硫有多种同素异形体，斜方硫和单斜硫是常见的两种

D．硫单质在常温下与H2剧烈化合，生成H2S气体

解析：

选D　硫在常温下与H2不反应，在高温下硫蒸气与H2化合生成H2S气体。

3．下列含硫物质：

①S6　②Na2S　③Na2SO3　④SO3，硫元素的化合价由低到高的排列顺序正确的是（　　）

A．①②③④B．②①③④

C．④③①②D．③④②①

解析：

选B　题给物质中硫元素化合价如下：

6、Na2

、Na2

O3、

O3。

4．下列物质间直接转化的元素是（　　）

单质

氧化物

酸或碱

盐

A．氮B．硫

C．铜D．铁

解析：

选B　A项，N2

NO

不反应；B项，S

SO2

H2SO3

Na2SO3，符合题意；C项，Cu

CuO

不反应；D项，Fe

Fe3O4

不反应。

5．下列化合物不能用相应元素的单质直接化合生成的是（　　）

①CuS　②FeS　③Al2S3　④Fe2S3　⑤Cu2S

⑥FeCl2　⑦H2S

A．②⑤⑦B．①④⑥

C．③④D．④⑥

解析：

选B　①中2Cu＋S△,Cu2S，④中Fe＋S

FeS，⑥中2Fe＋3Cl2△,2FeCl3。

6．下列关于单质硫的性质的说法正确的是（　　）

A．单质硫跟金属单质的反应中硫都是氧化剂

B．单质硫跟金属单质的反应都需要加热或点燃

C．单质硫跟非金属单质的反应中硫都是还原剂

D．单质硫跟非金属单质的反应中硫都是氧化剂

解析：

选A　金属元素在硫化物中的化合价只有正价，硫元素的化合价一定是负价，单质硫在跟金属单质的反应中都是氧化剂；在硫单质跟金属单质反应的条件中，S与Hg反应不需要加热；如果单质硫跟氧化性弱的非金属单质如H2反应，则显氧化性；如果单质硫跟氧化性强的非金属单质如O2反应，则显还原性。

7．已知：

①4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，②Cl2＋2NaBr===Br2＋2NaCl，③Na2S＋Br2===2NaBr＋S↓，则氧化性由强到弱的排列顺序正确的是（　　）

A．MnO2>Cl2>Br2>SB．MnO2>Br2>Cl2>S

C．S>Br2>Cl2>MnO2D．Cl2>Br2>MnO2>S

解析：

选A　由反应①知氧化性：

MnO2>Cl2；由反应②知氧化性：

Cl2>Br2；由反应③知氧化性：

Br2>S。

8．8g硫能与0.25mol某单质在一定条件下完全反应，该单质不可能是（　　）

A．H2B．O2

C．CuD．Mg

解析：

选C　n（S）＝0.25mol，该单质与硫的物质的量之比是1∶1，所以该单质可以为Mg、H2、O2，不能为Cu。

9．硫是自然界中广泛存在的元素。

（1）等物质的量的S2、S4、S6一定含有相同的________。

A．分子数　B．原子数　C．质量　D．体积

（2）现有某种硫蒸气的密度折算到标准状况下是11.42g·L－1，则它的化学式为________。

（3）实验室将钠和硫混合，研磨时能发生轻微爆炸，写出反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

解析：

（1）S2、S4、S6均为分子，等物质的量的S2、S4、S6具有相同的分子数；

（2）硫蒸气的摩尔质量为22.4L·mol－1×11.42g·L－1＝256g·mol－1，这种硫的相对分子质量为256,256÷32＝8，分子式为S8；（3）硫与钠反应生成硫化钠。

答案：

（1）A　

（2）S8　（3）S＋2Na===Na2S

10.如图装置，待内外空气压强不变时标注出水银的刻度（用红漆）。

取下橡胶塞，在玻璃燃烧匙中加入硫粉，用酒精灯点燃后迅速移入锥形瓶中并塞紧橡胶塞。

硫粉安静地燃烧，水银柱移向左管。

当火焰熄灭后，静置，水银柱又慢慢地回到原先标注的刻度。

简要回答下列问题：

（1）水银柱移向左管说明了什么_________________________________________。

（2）硫粉未燃尽时火焰就熄灭了，说明________________________________________。

（3）根据水银柱最后又回到原先标注的刻度，可得到的结论是_____________________。

解析：

S＋O2

SO2，该反应放出热量，使系统内的温度升高，压强增大；当反应物O2被消耗完后，反应自动停止；由于1体积的O2参加反应生成1体积的SO2，气体的物质的量在反应前后没有发生变化，当温度恢复后，水银柱会慢慢地回到原先标注的刻度。

答案：

（1）硫燃烧放出热量，使锥形瓶内气体受热膨胀

（2）氧气不足　（3）硫燃烧消耗的氧气的体积等于生成的二氧化硫的体积

1．常温下单质硫主要以S8形式存在。

加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。

下列说法中正确的是（　　）

A．S6、S4、S2互为同素异形体

B．S6、S4、S2在氧气中完全燃烧时的产物可能不同

C．S6分子的摩尔质量是192g

D．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化

解析：

选A　S6、S4、S2均是由硫元素组成的不同单质，互为同素异形体；单质硫燃烧时均产生SO2；S6的摩尔质量为192g·mol－1；同素异形体之间的转化为化学变化。

2．32gS在44.8LO2（标准状况）中充分燃烧，所得产物的质量为（　　）

A．80g　　　B．96g　　　C．32g　　　D．64g

解析：

选D　32g（1mol）S与44.8L（2mol）O2完全反应生成1mol（64g）SO2，O2有剩余（1mol）。

3．下列事实能够说明单质氯气的氧化性比硫强的事实有（　　）

①硫的沸点比氯气高　②与金属单质反应，硫被还原为－2价，氯被还原为－1价　③铜与Cl2反应生成CuCl2，与S反应生成Cu2S　④将Cl2通入氢硫酸（H2S）溶液中溶液变浑浊

A．①②③B．②④C．②③④D．③④

解析：

选D　①二者的沸点为物理性质，与二者氧化性强弱无关；②二者氧化性强弱与得电子多少无关。

4．对于反应：

3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O，下列说法中正确的是（　　）

A．硫是氧化剂，KOH是还原剂

B．反应中共转移8mol电子

C．还原剂和氧化剂的质量比是1∶2

D．氧化产物和还原产物的质量比是1∶2

解析：

选C　反应中硫元素的化合价发生变化，其S→K2S，化合价0→－2，化合价降低被还原，作氧化剂；S→Na2SO3，化合价0→＋4，化合价升高被氧化，作还原剂，还原剂与氧化剂的质量之比是1∶2。

5．以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是（　　）

A．C→CO→CO2→Na2CO3

B．S→SO3→H2SO4→Na2SO4

C．Fe→FeCl2→FeCl3→Fe（OH）3

D．N2→NO→NO2→HNO3

解析：

选B　A选项C与O2反应生成CO，CO与O2反应生成CO2，CO2与NaOH反应生成Na2CO3；B选项硫单质不能一步转化为SO3；C选项Fe

FeCl2

FeCl3

Fe（OH）3；D选项N2和O2反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成硝酸。

6．CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温下灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是（　　）

A．将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体

B．将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色

C．取两种同质量的样品分别在高温下灼烧，区别残留固体的质量

D．取两种同质量的样品分别在高温下灼烧，区别残留固体的颜色

解析：

选C　两种样品溶于硝酸后都生成Cu（NO3）2和NO气体，溶液均显蓝色，气体在空气中都会变成红棕色的NO2，A、B项不正确；两样品灼烧后生成固体CuO，颜色相同，D项不正确；同质量的CuS和Cu2S所含Cu的质量不同，故生成CuO的质量也不相同，残留固体中质量大的为Cu2S，C选项正确。

7．某种由Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的固体混合物中，已知S的质量分数为25.6%，则氧的质量分数为（　　）

A．51.2%　　　　　　　　B．36.8%

C．37.6%D．无法计算

解析：

选C　三种钠盐中钠与硫元素的质量比均为46∶32，混合后钠与硫元素的质量比仍为46∶32，S的质量分数为25.6%，若钠的质量分数为x，则46∶32＝x∶25.6%，x＝36.8%，氧元素的质量分数为1－25.6%－36.8%＝37.6%。

8．已知氧化性：

Cl2>Fe3＋>S，则下列反应不能发生的是（　　）

A．S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－

B．2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓

C．S＋2Fe2＋===2Fe3＋＋S2－

D．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

解析：

选C　由C项反应推知氧化性：

S>Fe3＋，与题给条件相矛盾，反应不能发生。

9．黑火药的成分是硝酸钾、硫黄和木炭，俗称“一硫二硝三木炭”。

当加热或点燃黑火药时会发生剧烈反应而爆炸，其原理为S＋2KNO3＋3C

K2S＋N2↑＋3CO2↑。

请回答下列问题：

（1）该反应中的氧化剂是________，还原剂是________。

（2）现有一定量的黑火药爆炸，产生了标准状况下的气体44.8L，反应过程中转移电子的物质的量是________。

（3）分离黑火药中三种成分的方法是将黑火药溶于水，过滤，蒸发滤液得______，再将滤纸上的物质溶于______，过滤，滤纸上留下的物质是________。

（4）简述禁止燃放烟花爆竹的原因____________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

反应过程化合价变化及电子转移数目为：

因此，S和KNO3作氧化剂，C作还原剂。

（2）n（N2）＋n（CO2）＝

＝2mol。

n（N2）＝

×2mol＝0.5mol，n（CO2）＝1.5mol，

则n（e－）＝6mol。

（3）用水、CS2经过滤可分离三种成分。

答案：

（1）S、KNO3　C　

（2）6mol　（3）KNO3　CS2　木炭

（4）因为燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO2，还有噪音、粉尘等都会造成环境污染，而且不小心还会引发火灾，造成意外伤害事故

10．为了验证铁和硫反应的产物中铁的化合价，某同学设计了一个实验，如图所示：

请回答下列问题：

（1）混合粉末中硫粉需过量，原因是________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）反应在“稀有气体环境中”进行的原因是_________________________________

________________________________________________________________________。

（3）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__________________，也可改用________________。

（5）操作③稀硫酸煮沸的目的是_____________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）为证明产物中铁的价态，对D溶液的实验操作最好是___________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）硫粉与铁粉共热，由于硫原子得电子能力较弱，生成低价的硫化亚铁，但若铁粉过量，过量铁与稀硫酸反应也产生Fe2＋，干扰实验，因此铁粉的量要少。

（2）稀有气体环境可防止氧气氧化Fe或Fe2＋而影响对FeS的检验。

（3）该反应为放出热量的反应，引发反应需加热，使反应正常进行后，可利用反应放出的热维持反应顺利进行。

（6）Fe3＋与SCN－发生反应溶液显红色，Fe2＋无此性质，Fe2＋易被O2氧化，因此要除去溶液中溶解的O2。

答案：

（1）防止因铁粉过量而使滤渣中含有铁粉，与稀硫酸反应生成Fe2＋干扰实验　

（2）防止氧气参加反应　（3）硫粉和铁粉的反应为放出热量的反应　（4）除去混合物中的硫粉　CS2　（5）除去H2SO4中溶解的O2　（6）加入煮沸后的KSCN溶液，观察溶液是否变为红色