第五章　第一节　第3课时　不同价态含硫物质的转化 学案（含答案）

第3课时　不同价态含硫物质的转化
[核心素养发展目标]　1.了解含硫物质在自然界中的存在与转化，熟悉自然界中常见的含硫物质的类别及硫元素的化合价。2.根据硫元素化合价会分析含硫物质的性质，并能设计实验实现不同价态含硫物质的相互转化。
一、自然界中硫的存在和转化
1．自然界中硫的存在
(1)游离态的硫主要存在于________附近或____________中。
(2)化合态的硫广泛存在于动植物体内和海洋、大气、地壳中：
动植物体内 岩层深处和海底的无氧环境中 地表附近的富氧环境中 大气层中
__________等 金属硫化物，如____________、__________等 硫酸盐，如________、______等 少量的H2S、______、SO3等
2.自然界中不同价态含硫物质的转化
写出上述转化的化学方程式：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________，
③________________________________________________________________________，
④________________________________________________________________________。
(1)由于－2价和＋4价硫不稳定，自然界中含硫物质都以硫酸盐的形式存在(　　)
(2)在自然界中，空气中的O2和H2O对硫的转化起到重要作用(　　)
(3)大气中存在大量的氧气，因此自然界中硫的转化都是氧化还原反应(　　)
(4)在岩层深处和海底无氧环境下，硫元素通常以硫酸盐的形式存在(　　)
(5)因为单质硫易与氧气反应，故火山喷发口附近不会存在游离态的硫(　　)
硫在自然界中的循环过程如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B．大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体
C．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在
D．动植物遗体被微生物分解后，可产生SO和SO2
二、实验室中研究不同价态含硫物质的转化
1．硫的价－类二维图
写出下列转化的化学方程式：
(1)H2S→S：____________________________________________________________________。
(2)SO2→H2SO4：_________________________________________________________________。
(3)H2SO4→SO2：________________________________________________________________。
硫元素常见的化合价有________________价，可以通过____________反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
2．实验设计：不同价态含硫物质的转化
(1)设计实验实现不同价态含硫物质的转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。
(2)实验设计方案
转化目标(价态变化) 选择试剂 实验操作和现象 实验结论
H2→ 二氧化硫、硫化氢、蒸馏水 将H2S和SO2通入水中，生成 色沉淀(或溶液变浑浊) SO2与H2S反应生成
O2→
O2→H2O4 二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液 将SO2通入新制氯水中，溶液 色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生 二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为SO
H2O4→O2 浓硫酸、铜片 加热铜片和浓硫酸的混合物，有 气味气体生成 浓硫酸被金属铜还原为
3.相同价态含硫物质之间的转化
写出上述转化的化学方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________。
以上两种转化关系均属于相同价态含硫物质之间的转化，从左到右的转化，加入碱可以实现；从右到左的转化，加入酸可以实现。
(1)将SO2通入氢硫酸中，若出现黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性(　　)
(2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为(　　)
(3)H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2(　　)
(4)SO2＋2H2S===3S＋2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1(　　)
1．(2022·广东惠州高一检测)硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　)
A．燃煤时为减少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色
C．Z与铁反应时，Z的浓度越大，反应速度越快
D．N可由其相应单质直接化合生成
2．Na2SO3中＋4价的硫既有氧化性又有还原性。从以下试剂中选择合适试剂验证上述性质。新制氯水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液。
性质 还原性 氧化性
试剂
现象
反应的离子方程式
硫单质及其化合物之间的转化规律
(1)邻位价态原则
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，如
H2O2O3
(2)相邻价态的粒子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氧化还原反应。
(3)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S＋2H2O,2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
(4)含硫物质的连续氧化规律
硫元素
1．硫在自然界的循环过程如图所示。下列说法中，不正确的是(　　)
A．火山喷发、森林火灾会产生SO2
B．氢、氧两种元素没有参与硫的循环
C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放
D．硫在自然界的循环过程中，涉及了氧化还原反应
2．(2022·广东普宁市第二中学高一期中)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的重要视角。如图是硫及其化合物的价—类二维图。下列说法不正确的是(　　)
A．图中由d转化为e需加入氧化剂
B．将a与c混合，可生成淡黄色固体
C．将c通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，体现了c的漂白性
D．实验室常用f和70%的H2SO4反应制取c
3．(2022·珠海斗门区第一中学高一期中)双碱法脱硫过程如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．过程Ⅰ中，SO2未被氧化
B．双碱法脱硫过程中，Ca(OH)2可以循环利用
C．过程Ⅱ中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
D．总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2H2O
4．在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题：
(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：_______________________________________________________________________；
②C→D：_______________________________________________________________________；
③B→C：_______________________________________________________________________。
第3课时　不同价态含硫物质的转化
一、
1．(1)火山口　地壳的岩层　(2)含硫蛋白质　黄铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)　石膏(CaSO4·2H2O)　芒硝(Na2SO4·10H2O)　SO2
2．①2H2S＋3O22SO2＋2H2O　②2SO2＋O22SO3　③SO3＋H2O===H2SO4　④S＋O2SO2
正误判断
(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
应用体验
B　[大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。]
二、
1．(1)2H2S＋O2(少量)2H2O＋2S或SO2＋2H2S===3S＋2H2O　(2)SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl　(3)2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O　－2、0、＋4、＋6　氧化还原
2．(2)淡黄　单质硫　浅黄绿　白色沉淀　SO 　刺激性　SO2
3．①H2S＋NaOH===NaHS＋H2O　②NaHS＋NaOH===Na2S＋H2O　③Na2S＋2HCl===2NaCl＋H2S↑　④NaHSO3＋NaOH===Na2SO3＋H2O　⑤Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3
正误判断
(1)√　(2)√　(3)√　(4)×
应用体验
1．A
2.
性质 还原性 氧化性
试剂 新制氯水、Na2SO3溶液 Na2S溶液、稀H2SO4、Na2SO3溶液
现象 氯水褪色 有淡黄色沉淀生成
反应的离子方程式 Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋SO＋2H＋ SO＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O
随堂演练　知识落实
1．B
2．C　[d为H2SO3，S元素的化合价为＋4价，e为H2SO4，S元素的化合价为＋6价，亚硫酸转变为硫酸，硫元素化合价升高，因此需要加入氧化剂才能实现，故A项说法正确；H2S和SO2混合发生反应：2H2S＋SO2===3S＋2H2O，有淡黄色沉淀硫单质产生，故B项说法正确；c为SO2，以还原性为主，酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化，体现SO2的还原性，故C说法错误；实验室制备SO2，常选用70%的浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，故D项说法正确。]
3．B　[由题干图示信息可知，过程Ⅰ反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，反应中SO2未被氧化，A项正确；由题干图示信息可知，双碱法脱硫过程中，过程Ⅰ反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，过程Ⅱ反应的化学方程式为2Na2SO3＋O2＋2Ca(OH)2===2CaSO4＋4NaOH，故Ca(OH)2不可以循环利用，而NaOH可以循环利用，B项错误；由过程Ⅱ反应的化学方程式可知过程Ⅱ中，1 mol O2氧化2 mol Na2SO3，C项正确；由过程Ⅰ反应的化学方程式和过程Ⅱ反应的化学方程式可知总反应为2Ca(OH)2＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2H2O，D项正确。]
4．(1)S　H2S　SO2　SO3　H2SO4　(2)①Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　②2SO2＋O22SO3　③2H2S＋3O22SO2＋2H2O