第2节 硫的转化
第1课时 自然界中的硫
[核心素养发展目标] 1.了解硫元素在自然界中的存在及硫元素在自然界中的转化;认识硫的物理性质,掌握硫的化学性质。2.从物质类别和元素化合价的角度认识硫的性质。
一、自然界中不同价态硫元素之间的转化
1.自然界中硫元素的存在
(1) 态:存在于火山口附近。
(2) 态:如H2S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、Na2SO3等。
思考 (1)标出上述自然界中存在的含硫物质在“价—类”二维图中的位置。
(2)将H2S、H2SO3、SO3、S按S元素化合价由低到高的顺序排列: 。
(3)按性质分类,SO3、SO2均属于 氧化物。
2.自然界中不同价态硫元素之间的转化
1.判断正误
(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的作用( )
(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( )
2.火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.SO3由SO2氧化产生
B.FeS2等矿物转化为石膏时,需要暴露于地球表面
C.火山喷发时收集的雨水,放置一段时间后pH变大
D.火山喷发口附近可能发现硫黄
二、认识硫单质
1.硫单质的物理性质
(1)实验探究
实验操作 取少量硫粉放入试管中,然后在酒精灯上加热
实验现象 色固体很快熔化为
(2)硫的物理性质
硫单质俗称 。通常状况下,它是一种 或 固体;很脆,易研成粉末; 溶于水, 溶于酒精, 溶于二硫化碳,熔点和沸点 。
(3)硫元素的同素异形体
①定义:由同一种元素组成的 不同的几种 。同素异形体之间的性质差异,主要表现在 性质上。
②常见的硫元素的同素异形体: 和 。
思考1 常见非金属元素的同素异形体有哪些
___________________________________________________________________________________________
2.硫单质的化学性质
硫单质中元素的化合价为0价,处于中间价态,既能做氧化剂,又能做还原剂。
(1)实验探究
实验操作
实验现象 混合物一端红热直到整个混合物红热,最后结成 块状FeS 发出明亮的 火焰,放出大量的热,生成一种 气味的气体
(2)写出下列反应的化学方程式
思考2 写出Fe与氯气反应的化学方程式,并比较硫、氯气氧化性的强弱,说明理由。
___________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
(3)硫的用途
硫黄主要用于制造 、 、火柴及杀虫剂,还用于制造火药、烟花爆竹等。
1.判断正误
(1)要洗涤试管壁上附着的硫单质,不能用水洗,可以用酒精洗涤( )
(2)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS( )
(3)单质硫在纯氧中燃烧,其氧化产物为SO3( )
(4)硫是一种非金属单质,与其他单质反应,只能做氧化剂( )
2.下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 (填序号)。
① CuS ② FeS ③ HCl ④ SO2 ⑤ SO3 ⑥ FeCl2 ⑦ CuCl2 ⑧ Cu2S
探索 硫的应用
(1)汞有毒,实验室里不慎洒落汞(或打破水银温度计),可撒上硫粉进行处理,其化学方程式为 。
(2)利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银:用布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦,若摩擦处出现黑斑说明是真银,其化学方程式为 。
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:H2、Na2、FeO2、、。
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物,与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应,不论氧气是否足量、浓度如何,其一步反应都只能生成SO2,不能生成SO3。
3.实验室洗涤试管壁上附着的硫单质,常用两种方法。
(1)物理方法:用CS2洗涤,利用单质硫的性质为______________________________________________。
(2)化学方法:用热的NaOH溶液洗涤,该反应原理为 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,在该反应中,硫单质表现 ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ,写出上述反应的离子方程式:_________________________________________________________________。
(3)向上述反应的溶液中再加入适量的稀H2SO4,会产生淡黄色沉淀,写出该反应的离子方程式:__________________。
答案精析
一、
1.(1)游离 (2)化合
思考 (1)SO3 H2SO4 Na2SO4 SO2 H2SO3 Na2SO3 S H2S (2)H2S、S、H2SO3、SO3 (3)酸性
2.H2SO3 H2SO4 FeS2 As4S4 HgS As2S3 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O
应用体验
1.(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.C [SO2发生氧化反应生成SO3,A正确;FeS2等矿物暴露于地球表面才能被氧化,最终转化为石膏,B正确;硫酸型酸雨中含有亚硫酸,放置一段时间会被氧气氧化为硫酸,雨水的酸性增强,pH变小,C错误;火山喷发的气体中可能会含有硫蒸气,当它们到达地面后会在喷口附近凝结,形成硫黄,D正确。]
二、
1.(1)淡黄 液体 (2)硫黄 黄色 淡黄色 不 微 易 都不高 (3)① 性质 单质 物理 ②正交硫 单斜硫
思考1 如碳元素:金刚石、石墨、C60;氧元素:O2、O3;磷元素:红磷、白磷。
2.(1)黑色 蓝紫色 有刺激性 (2)S+O2SO2 S+H2H2S 2Na+SNa2S S+FeFeS S+2CuCu2S
思考2 2Fe+3Cl22FeCl3,氯气将铁氧化成+3价,而硫只能将铁氧化成+2价,说明氧化性:Cl2>S。
(3)硫酸 化肥
应用体验
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.②③④⑦⑧
探索 (1)Hg+S===HgS (2)2Ag+S===Ag2S
3.(1)易溶于CS2
(2)氧化性、还原性 2∶1 3S+6OH-2S2-+S+3H2O
(3)2S2-+S+6H+===3S↓+3H2O(共61张PPT)
自然界中的硫
第1课时
第3章 第2节
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核心素养
发展目标
1.了解硫元素在自然界中的存在及硫元素在自然界中的转化；认识硫的物理性质，掌握硫的化学性质。
2.从物质类别和元素化合价的角度认识硫的性质。
内容索引
一、自然界中不同价态硫元素之间的转化
二、认识硫单质
课时对点练
自然界中不同价态硫元素之间的转化
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一
1.自然界中硫元素的存在
(1) 态：存在于火山口附近。
(2) 态：如H2S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、Na2SO3等。
一 自然界中不同价态硫元素之间的转化
游离
化合
(1)标出上述自然界中存在的含硫物质在“价—类”二维图中的位置。
思考
SO3
H2SO4
Na2SO4
SO2
H2SO3
Na2SO3
S
H2S
(2)将H2S、H2SO3、SO3、S按S元素化合价由低到高的顺序排列：____
_________________。
(3)按性质分类，SO3、SO2均属于 氧化物。
思考
H2S、
S、H2SO3、SO3
酸性
2.自然界中不同价态硫元素之间的转化
H2SO3
H2SO4
FeS2
As4S4
HgS
As2S3
CaSO4·2H2O
Na2SO4·10H2O
1.判断正误
(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的作用
(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
应用体验
×
√
×
×
2.火山喷发是硫元素在自然界中转化的重要途径，反应过程如图所示。下列说法错误的是
A.SO3由SO2氧化产生
B.FeS2等矿物转化为石膏时，
需要暴露于地球表面
C.火山喷发时收集的雨水，放置一段时间后pH变大
D.火山喷发口附近可能发现硫黄
应用体验
√
应用体验
SO2发生氧化反应生成SO3，A正确；
FeS2等矿物暴露于地球表面才能被
氧化，最终转化为石膏，B正确；
硫酸型酸雨中含有亚硫酸，放置一
段时间会被氧气氧化为硫酸，雨水的酸性增强，pH变小，C错误；
火山喷发的气体中可能会含有硫蒸气，当它们到达地面后会在喷口附近凝结，形成硫黄，D正确。
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认识硫单质
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二
二 认识硫单质
1.硫单质的物理性质
(1)实验探究
实验操作 取少量硫粉放入试管中，然后在酒精灯上加热
实验现象 ______色固体很快熔化为_____
淡黄
液体
(2)硫的物理性质
硫单质俗称 。通常状况下，它是一种 或 固体；很脆，易研成粉末； 溶于水， 溶于酒精， 溶于二硫化碳，熔点和沸点 。
(3)硫元素的同素异形体
①定义：由同一种元素组成的 不同的几种 。同素异形体之间的性质差异，主要表现在 性质上。
②常见的硫元素的同素异形体： 和 。
硫黄
黄色
淡黄色
不
微
易
都不高
性质
单质
物理
正交硫
单斜硫
思考1
常见非金属元素的同素异形体有哪些？
提示 如碳元素：金刚石、石墨、C60；氧元素：O2、O3；磷元素：红磷、白磷。
2.硫单质的化学性质
硫单质中元素的化合价为0价，处于中间价态，既能做氧化剂，又能做还原剂。
(1)实验探究
实验操作
实验现象 混合物一端红热直到整个混合物红热，最后结成_____块状FeS 发出明亮的_______火焰，放出大量的热，生成一种_________气味的气体
黑色
蓝紫色
有刺激性
(2)写出下列反应的化学方程式
思考2
写出Fe与氯气反应的化学方程式，并比较硫、氯气氧化性的强弱，说明理由。
提示 2Fe+3Cl2 2FeCl3，氯气将铁氧化成+3价，而硫只能将铁氧化成+2价，说明氧化性：Cl2>S。
(3)硫的用途
硫黄主要用于制造 、 、火柴及杀虫剂，还用于制造火药、烟花爆竹等。
硫酸
化肥
1.判断正误
(1)要洗涤试管壁上附着的硫单质，不能用水洗，可以用酒精洗涤
(2)硫和铁、铜在加热条件下生成Fe2S3和CuS
(3)单质硫在纯氧中燃烧，其氧化产物为SO3
(4)硫是一种非金属单质，与其他单质反应，只能做氧化剂
应用体验
×
×
×
×
2.下列化合物能用相应的单质直接化合制得的是 (填序号)。
①CuS ②FeS ③HCl ④SO2 ⑤SO3 ⑥FeCl2 ⑦CuCl2 ⑧Cu2S
应用体验
②③④⑦⑧
探索 硫的应用
(1)汞有毒，实验室里不慎洒落汞(或打破水银温度计)，可撒上硫粉进行处理，其化学方程式为 。
(2)利用Ag和S的反应可以鉴别出真假银：用布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力摩擦，若摩擦处出现黑斑说明是真银，其化学方程式为 。
应用体验
Hg+S===HgS
2Ag+S===Ag2S
归纳总结
(1)从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质：H2、Na2、Fe O2、、。
(2)硫在一定条件下与大多数金属反应生成相应的金属硫化物，与变价金属反应生成其低价金属硫化物。
(3)硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。
3.实验室洗涤试管壁上附着的硫单质，常用两种方法。
(1)物理方法：用CS2洗涤，利用单质硫的性质为 。
(2)化学方法：用热的NaOH溶液洗涤，该反应原理为 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O，在该反应中，硫单质表现 ，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ，写出上述反应的离子方程式： 。
应用体验
易溶于CS2
2∶1
氧化性、还原性
3S+6OH- 2S2-+S+3H2O
(3)向上述反应的溶液中再加入适量的稀H2SO4，会产生淡黄色沉淀，写出该反应的离子方程式： 。
应用体验
2S2-+S+6H+===3S↓+3H2O
返回
课时对点练
题组一 自然界中不同价态硫元素之间的转化
1.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S和SO2
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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。
2.(2024·合肥高一期末)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是
A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C.循环过程中硫元素只被还原
D.若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中S发生的是还原反应
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硫元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形态，A项正确；
在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化，B项正确；
过程①、②中硫元素均被氧化，C项错误；
若生物体有机硫中硫元素为-2价，S中S元素为+6价，则过程③中S元素的化合价降低，发生还原反应，D项正确。
题组二 硫的物理性质、存在及用途
3.下列说法不正确的是
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有H2S、SO2
等含硫化合物
B.硫是一种黄色或淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精
C.硫可用于制造黑火药等
D.硫单质的熔、沸点都很高
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4.下列说法不正确的是
A.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
B.硫黄主要用于制造硫酸、化肥等
C.暴露于地球表面的多种含硫矿物，受到空气中氧气和水蒸气等的作用，
转化为石膏、芒硝等
D.硫的两种单质之间的转化属于物理变化
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单斜硫和正交硫是不同的物质，二者之间的转化属于化学变化，故D项错误。
5.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，正交硫和单斜硫是常见的两种
D.S6、Na2S、Na2SO3和SO3四种物质中S元素的化合价依次升高
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A项，雄黄和雌黄的主要成分的化学式分别为As4S4、As2S3，都是含硫的矿物，正确；
B项，一些微生物可实现硫酸、亚硫酸向硫单质或硫化氢的转化，正确；
C项，正交硫和单斜硫都是由硫元素组成的单质，但结构不同，互为同素异形体，正确；
D项，S6中S的化合价为0价，而Na2S中S的化合价为-2价，错误。
题组三 硫的化学性质
6.下列物质所发生的反应中，硫表现出还原性的是
A.硫与氢气 B.硫与氧气
C.硫与铁 D.硫与钠
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硫与氢气、铁、钠反应，硫的化合价降低，表现出氧化性；硫与氧气反应，硫的化合价升高，表现出还原性。
7.在中国古代第一部药物学专著《神农本草经》中指出：“石硫黄能化金银铜铁，奇物。”则以下说法错误的是
A.当时人们已经知晓硫能与铜、铁等金属反应
B.加热条件下，硫粉与铜反应直接化合生成Cu2S
C.硫只能与金属单质反应
D.硫元素在自然界中的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
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硫能与铁、铜反应，生成低价化合物，还能与氢气反应，体现硫的氧化性；硫能与氧气反应，体现硫的还原性。
8.硫在古代中国被列为重要的药材。下列有关硫的说法正确的是
A.硫是一种淡黄色，能溶于水的固体
B.S与金属或非金属反应时均作氧化剂
C.单斜硫与正交硫物理性质不同，但与Fe反应产物相同
D.S在充足的O2中燃烧的化学方程式为2S+3O2 2SO3
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硫与非金属性较强的非金属单质(如氧气等)反应时，硫体现还原性，B项错误；
不管O2是否过量，S与O2反应只能生成SO2，D项错误。
9.下列关于硫的说法正确的是
A.硫单质很脆，溶、沸点都不高
B.1 mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子
C.硫与非金属反应均做还原剂
D.1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物
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在S+O2 SO2反应中，1 mol 硫原子参加反应时，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
5.6 g 1.6 g 4.4 g
反应物中Fe过量，反应后得到含有4.4 g FeS和2.8 g Fe的混合物，D错误。
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10.(2023·郑州高一检测)硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中不能说明这一事实的是
A.S+O2 SO2，O2是氧化剂、S是还原剂
B.S是黄色晶体，O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O2===2S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO
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A项，S与O2化合时，O2是氧化剂，硫是还原剂，说明氧气的氧化性比硫强；
B项，不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系；
C项，氢硫酸放置在空气中易变浑浊，是氧气将硫置换出来，说明氧气的氧化性比硫强；
D项，S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为+1)，而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2)，说明氧气的氧化性比硫强。
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11.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。当温度达到750 ℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法正确的是
A.不论哪种硫分子，都只有氧化性
B.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
C.S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，互为同素异形体
D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
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不论哪种硫分子，都是硫的单质，化合价为0价，都既有氧化性又有还原性，A错误；
S8、S6、S4、S2是不同的物质微粒，S8转化为S6、S4、S2属于化学变化，B错误；
S2、S4、S6、S8是硫元素形成的不同单质，所以互为同素异形体，C正确；
硫单质在空气中加热时，会和氧气发生反应，不会得到纯净的硫单质，D错误。
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12.黑火药的成分是硫黄、硝酸钾和木炭，俗称“一硫二硝三木炭”。当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)现有一定量的黑火药爆炸，产生标准状况下的气体44.8 L，反应过程中转移电子的物质的量是 。
(2)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 。
6 mol
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n(N2)+n(CO2)==2 mol，
n(N2)=×2 mol=0.5 mol，n(CO2)=1.5 mol，
则n(e-)=4×1.5 mol=6 mol。
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(3)简述禁止燃放烟花爆竹的原因：________________________________
______________________________________________________________
__________。
燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO2，还有噪声、粉尘等都会造成环境污染，而且容易引发火灾，造成意外伤害事故
13.化学探究小组为了探究铁和硫反应的产物中铁的化合价，设计实验如图：
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请回答下列问题：
(1)混合粉末中硫粉需过量，原因是________________________________
_________________________________。
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
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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，但铁与稀硫酸反应也产生Fe2+，因此铁粉的量要少。
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(2)反应在“稀有气体环境中”进行的原因是_____________________。
防止氧气参加反应
稀有气体环境可防止氧气氧化Fe或Fe2+而影响对FeS的检验。
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(3)操作②的作用是 ，也可改用 。
(4)操作③稀硫酸煮沸的目的是 。
除去混合物中的硫粉
CS2
除去稀H2SO4中溶解的O2
14.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法，如将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A.在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜
B.由图示的转化可得出氧化性：O2>Fe3+>S
C.回收S的总反应为2H2S+O2===2H2O+2S↓
D.在图示的转化中发生的反应有4Fe2++O2+2H2O
===4Fe3++4OH-
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BC
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根据题图中各元素化合价可知，Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价，所以化合价不变的元素是Cu、H、Cl，故A错误；
转化过程中O2把Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+把硫化铜氧化为S，则氧化性：O2>Fe3+>S，故B正确；
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根据题图可知硫化氢和氧气反应生成单质硫和水，回收S的总反应为2H2S+O2===2H2O
+2S↓，故C正确；
Fe3+与OH-不能大量共存，所以在图示的转化中，发生的反应有4Fe2++O2+4H+===4Fe3++
2H2O，故D错误。
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(2)当反应中有34 g H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3+的量不变，需要消耗O2的质量为 。
16 g
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H2S转化为S，化合价从-2变为0，氧元素的化合价从0变为-2，由得失电子守恒：2H2S~
O2，故34 g H2S转化为S时，需消耗的m(O2)
=××32 g·mol-1=16 g。
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(3)由图示的转化可知产生S的离子方程式是
，在转化过程中能循环利用的物质有 。
2Fe3++CuS===S+Cu2++2Fe2+
FeCl2、FeCl3、CuCl2
(4)在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有_____________________
_________________________________________________。
可增大空气的量，使S2-
完全转化为单质S，使其没有机会和Cu2+结合生成CuS
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依据信息，生成CuS沉淀的反应是Cu2++H2S
===CuS↓+2H+，通入过量O2把H2S全部氧化为S，就不会生成CuS。
返回作业25 自然界中的硫
［分值：100分］
(选择题1~11题，每小题6分，共66分)
题组一 自然界中不同价态硫元素之间的转化
1.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S和SO2
2.(2024·合肥高一期末)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是 ( )
A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态
B.过程⑤可在土壤的缺氧区实现
C.循环过程中硫元素只被还原
D.若生物体有机硫中硫元素为-2价，则过程③中S发生的是还原反应
题组二 硫的物理性质、存在及用途
3.下列说法不正确的是 ( )
A.由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有H2S、SO2等含硫化合物
B.硫是一种黄色或淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精
C.硫可用于制造黑火药等
D.硫单质的熔、沸点都很高
4.下列说法不正确的是 ( )
A.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里
B.硫黄主要用于制造硫酸、化肥等
C.暴露于地球表面的多种含硫矿物，受到空气中氧气和水蒸气等的作用，转化为石膏、芒硝等
D.硫的两种单质之间的转化属于物理变化
5.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，正交硫和单斜硫是常见的两种
D.S6、Na2S、Na2SO3和SO3四种物质中S元素的化合价依次升高
题组三 硫的化学性质
6.下列物质所发生的反应中，硫表现出还原性的是 ( )
A.硫与氢气 B.硫与氧气
C.硫与铁 D.硫与钠
7.在中国古代第一部药物学专著《神农本草经》中指出：“石硫黄能化金银铜铁，奇物。”则以下说法错误的是 ( )
A.当时人们已经知晓硫能与铜、铁等金属反应
B.加热条件下，硫粉与铜反应直接化合生成Cu2S
C.硫只能与金属单质反应
D.硫元素在自然界中的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
8.硫在古代中国被列为重要的药材。下列有关硫的说法正确的是 ( )
A.硫是一种淡黄色，能溶于水的固体
B.S与金属或非金属反应时均作氧化剂
C.单斜硫与正交硫物理性质不同，但与Fe反应产物相同
D.S在充足的O2中燃烧的化学方程式为2S+3O22SO3
9.下列关于硫的说法正确的是 ( )
A.硫单质很脆，溶、沸点都不高
B.1 mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子
C.硫与非金属反应均做还原剂
D.1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物
10.(2023·郑州高一检测)硫的氧化性不如氧气强，在下列叙述中不能说明这一事实的是 ( )
A.S+O2SO2，O2是氧化剂、S是还原剂
B.S是黄色晶体，O2是无色气体
C.氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H2S+O22S↓+2H2O)
D.S和Cu反应只能生成Cu2S(硫化亚铜)，而O2与Cu反应生成CuO
11.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。当温度达到750 ℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法正确的是 ( )
A.不论哪种硫分子，都只有氧化性
B.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
C.S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，互为同素异形体
D.把硫单质在空气中加热到750 ℃即得S2
12.(10分)黑火药的成分是硫黄、硝酸钾和木炭，俗称“一硫二硝三木炭”。当点燃黑火药时会发生剧烈反应而爆炸，其原理为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。请回答下列问题：
(1)现有一定量的黑火药爆炸，产生标准状况下的气体44.8 L，反应过程中转移电子的物质的量是 。
(2)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 。
(3)简述禁止燃放烟花爆竹的原因： 。
13.(10分)化学探究小组为了探究铁和硫反应的产物中铁的化合价，设计实验如图：
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)操作②的作用是 ，也可改用 。
(4)操作③稀硫酸煮沸的目的是 。
14.(14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法，如将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
(1)下列叙述正确的是 (填字母)。
A.在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜
B.由图示的转化可得出氧化性：O2>Fe3+>S
C.回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓
D.在图示的转化中发生的反应有4Fe2++O2+2H2O4Fe3++4OH-
(2)当反应中有34 g H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3+的量不变，需要消耗O2的质量为 。
(3)由图示的转化可知产生S的离子方程式是 ，在转化过程中能循环利用的物质有 。
(4)在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。
答案精析
1.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。]
2.C [硫元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形态,A项正确;在缺氧的条件下可实现过程⑤的转化,B项正确;过程①、②中硫元素均被氧化,C项错误;若生物体有机硫中硫元素为-2价,S中S元素为+6价,则过程③中S元素的化合价降低,发生还原反应,D项正确。]
3.D
4.D [单斜硫和正交硫是不同的物质,二者之间的转化属于化学变化,故D项错误。]
5.D [A项,雄黄和雌黄的主要成分的化学式分别为As4S4、As2S3,都是含硫的矿物,正确;B项,一些微生物可实现硫酸、亚硫酸向硫单质或硫化氢的转化,正确;C项,正交硫和单斜硫都是由硫元素组成的单质,但结构不同,互为同素异形体,正确;D项,S6中S的化合价为0价,而Na2S中S的化合价为-2价,错误。]
6.B [硫与氢气、铁、钠反应,硫的化合价降低,表现出氧化性;硫与氧气反应,硫的化合价升高,表现出还原性。]
7.C [硫能与铁、铜反应,生成低价化合物,还能与氢气反应,体现硫的氧化性;硫能与氧气反应,体现硫的还原性。]
8.C [硫与非金属性较强的非金属单质(如氧气等)反应时,硫体现还原性,B项错误;不管O2是否过量,S与O2反应只能生成SO2,D项错误。]
9.A [在S+O2SO2反应中,1 mol 硫原子参加反应时,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 + SFeS
56 32 88
5.6 g 1.6 g 4.4 g
反应物中Fe过量,反应后得到含有4.4 g FeS和2.8 g Fe的混合物,D错误。]
10.B [A项,S与O2化合时,O2是氧化剂,硫是还原剂,说明氧气的氧化性比硫强;B项,不同单质的氧化性强弱与单质的存在状态无必然联系;C项,氢硫酸放置在空气中易变浑浊,是氧气将硫置换出来,说明氧气的氧化性比硫强;D项,S可以将Cu氧化生成Cu2S(Cu的化合价为+1),而O2可以将Cu氧化为CuO(Cu的化合价为+2),说明氧气的氧化性比硫强。]
11.C [不论哪种硫分子,都是硫的单质,化合价为0价,都既有氧化性又有还原性,A错误;S8、S6、S4、S2是不同的物质微粒,S8转化为S6、S4、S2属于化学变化,B错误;S2、S4、S6、S8是硫元素形成的不同单质,所以互为同素异形体,C正确;硫单质在空气中加热时,会和氧气发生反应,不会得到纯净的硫单质,D错误。]
12.(1)6 mol (2)KNO3 CS2 C (3)燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO2,还有噪声、粉尘等都会造成环境污染,而且容易引发火灾,造成意外伤害事故
解析
(2)n(N2)+n(CO2)==2 mol,
n(N2)=×2 mol=0.5 mol,n(CO2)=1.5 mol,
则n(e-)=4×1.5 mol=6 mol。
13.(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)除去混合物中的硫粉 CS2 (4)除去稀H2SO4中溶解的O2
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,但铁与稀硫酸反应也产生Fe2+,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。
14.(1)BC (2)16 g (3)2Fe3++CuSS+Cu2++2Fe2+ FeCl2、FeCl3、CuCl2 (4)可增大空气的量,使S2-完全转化为单质S,使其没有机会和Cu2+结合生成CuS
解析 (1)根据题图中各元素化合价可知,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、Cl元素化合价都是-1价,所以化合价不变的元素是Cu、H、Cl,故A错误;转化过程中O2把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+把硫化铜氧化为S,则氧化性:O2>Fe3+>S,故B正确;根据题图可知硫化氢和氧气反应生成单质硫和水,回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓,故C正确;Fe3+与OH-不能大量共存,所以在图示的转化中,发生的反应有4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,故D错误。
(2)H2S转化为S,化合价从-2变为0,氧元素的化合价从0变为-2,由得失电子守恒:2H2S~O2,故34 g H2S转化为S时,需消耗的m(O2)=××32 g·mol-1=16 g。
(4)依据信息,生成CuS沉淀的反应是Cu2++H2SCuS↓+2H+,通入过量O2把H2S全部氧化为S,就不会生成CuS。
