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专题四硫、氮和可持续发展第一单元含硫化合物的性质和应用 4-1-3 硫和含硫化合物的相互转化【学习目标】1、了解单质硫的主要性质。
2、了解+4价硫的化合物间的转化以及它们的氧化性、还原性。
3、了解不同价态含硫物质之间的转化。
自然界中的硫元素主要以_______、_________和_________等形式存在。
单质硫常常存在于_________________和_________________。
许多金属矿石往往是硫化物，重晶石、石膏、芒硝是含硫酸盐的常见矿物。
一、硫单质1、物理性质：_______色固体，硬而脆，不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳，密度比水大。
2、化学性质（1）与金属单质反应Na + S == (研磨可轻微爆炸)Fe + S == Cu + S==Hg + S == （除去洒落的有毒的汞）注：硫的氧化性不如氯气强，与变价金属反应时一般生成低价态的金属硫化物。
（2）与非金属反应S + O2— S + H2—二、含硫化合物之间的相互转化1、硫元素的常见化合价2、含硫化合物之间通过氧化还原反应相互转化最高价(＋6)只有氧化性，最低价(－2)只具有还原性；中间价(0、＋4)既具有氧化性，又具有还原性。
这些价态对应了硫元素形成的多种物质，如：-2价——硫化物；0价——硫单质；+4价——SO2、H2SO3、亚硫酸盐；+6价——SO3、H2SO4、硫酸盐。
含有相同价态的硫元素的物质通过非氧化还原反应实现转化，而含有不同价态的硫元素的物质则通过氧化还原反应实现转化。
（1）①硫化氢气体不完全燃烧：②硫化氢水溶液加到氯水（或溴水）中：H2S + Cl2= S↓+ 2HCl（2）硫化氢气体完全燃烧：（3）硫在空气中燃烧：（4）①二氧化硫的催化氧化：②二氧化硫气体与氯气混合通入水中：③亚硫酸在空气中被氧化：④亚硫酸盐在空气中被氧化：2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4 (Na2SO3接触空气易变质，要严格密封保存)（5）①浓硫酸被金属单质（如Cu）还原：②浓硫酸非金属单质（如C）还原：（6）①硫被金属单质(如Cu、Fe)还原：②硫被非金属单质(如H2 )还原：课本94页交流与讨论2：写出下列含硫物质发生转化的化学方程式(1)(2)(3)(4)课本94整理与归纳写出实现下列转化的化学方程式，如果是在水溶液中进行的反应，请写出离子方程式。
必修一-专题四硫、氮和可持续发展知识点专题四 硫、氮和可持续发展一、含硫化合物的性质和应用： 1、SO 2 的性质及其应用：（1）物理性质：通常为无色、具有刺激性气味的有毒气体，，密度比空气大，易溶于水（常温常压下一体积水能溶解40体积SO 2），易液化（沸点为-10℃）。
是严重的大气污染物。
备注：大气污染物通常包括：SO 2、CO 、氮的氧化物、烃、固体颗粒物（飘尘）等。
（2）化学性质： ① SO 2 是酸性氧化物：② 还原性：SO 2中S 为+4价，可与强氧化剂（如氧气等）反应生成+6价的S ：1）SO 2 + O 2 <==== > 2SO 3催化剂加热2）能使溴水褪色： SO 2 + Br 2 + 2H 2O ===H 2SO 4 +2HBr 3）与H 2O 2反应： SO 2 + H 2O 2 === H 2SO 44）SO 2在水溶液中能被KMnO 4（H +）、Cl 2、Fe 3+、HNO 3等氧化，归纳如下（都在通常条件下进行）：SO 2H 2SO 4③ 氧化性：SO 2中S 为+4价，可以降低，表现出氧化性，但氧化性很弱：SO 2 + 2H 2S ===3S ↓+ 2H 2O④ 漂白性：SO 2可与某些有色物质反应，生成不稳定的无色物质，加热时这些无色物质又会发生分解，从而恢复原来的颜色，即漂白作用是可逆的（SO 2不能漂白酸碱指示剂）。
常用于实验室对 SO2 气体的检验（品红溶液）备注：漂白原理类型：①吸附型：活性炭漂白——活性炭吸附色素（包括胶体） ②强氧化型：HClO 、O 3、H 2O 2、Na 2O 2 等强氧化剂漂白——将有色物质氧化，不可逆 ③化合型：SO 2 漂白——与有色物质化合，可逆 （3）酸雨——硫酸型酸雨： 1）硫酸型酸雨的形成：PH 值小于5.6(酸雨的pH ＜5.6)的雨水叫酸雨。
含硫酸的酸雨称硫酸型酸雨；含硝酸的酸雨称硝酸型酸雨。
（正常的雨水由于溶解CO 2形成弱酸H 2CO 3，pH 约为5.6。
第一单元含硫化合物的性质和应用1．了解硫元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3.以上各部分知识的综合应用。
硫及其氧化物的性质[知识梳理]一、硫单质1．自然界中的硫(1)游离态：硫单质俗称硫黄，主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
有关硫化物和硫酸盐的化学式见下表：二、二氧化硫(SO2 )1．物理性质(1)具有酸性氧化物的通性与少量NaOH 溶液反应：SO 2＋NaOH===NaHSO 3； 与足量NaOH 溶液反应：SO 2＋2NaOH===Na 2SO 3＋H 2O 。
(2)具有还原性，能被Cl 2、Br 2、I 2、H 2O 2、KMnO 4等氧化剂氧化。
①SO 2与卤水反应：SO 2＋X 2＋2H 2O===2HX ＋H 2SO 4(X 为Cl 、Br 、I)。
②使FeCl 3溶液由棕黄色变为浅绿色。
③2SO 2＋O 2催化剂△2SO 3。
(3)具有氧化性与H 2S 反应：SO 2＋2H 2S===3S ↓＋2H 2O 。
(4)具有漂白性使品红溶液褪色(原理：SO 2＋有色物质→无色物质――→加热有色物质＋SO 2)。
三、三氧化硫(SO 3)SO 3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO 3＋H 2O===H 2SO 4，放出大量的热。
SO 3是酸性氧化物，跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
四、硫的氧化物的污染与治理[自我检测]1．(教材改编)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( ) A ．2Al ＋3S=====△Al 2S 3B ．S ＋2H 2SO 4(浓)=====△2H 2O ＋3SO 2↑ C ．H 2S=====△H 2＋SD ．3S ＋6NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O解析：选A 。
A 项，该反应中S 的化合价由0价变为－2价，所以只体现氧化性，正确；B 项，该反应中S 的化合价由0价、＋6价变为＋4价，所以S 体现还原性和氧化性，错误；C 项，该反应中S 的化合价由－2价变为0价，所以S 只体现还原性，错误；D 项，该反应中S 的化合价由0价变为－2价、＋4价，所以S 体现氧化性和还原性，错误。
催化剂 第一课时 二氧化硫的性质和作用1． 引入新课2．[教师]：投影展示一组环境优美的图片和一组环境污染的图片，引导学生思考导致这种环境恶化的原因，引出酸雨，引出本课主题。
[板书]：二氧化硫的性质和作用一、SO 2的性质[教师实验]：演示“模拟酸雨”实验，引导学生观察现象，推测SO 2可能具有的性质。
[学生]：学生讨论，总结现象：鲜花褪色，蓝色石蕊纸花变红等。
推测SO 2可能具有的性质：SO 2可溶于水，且溶液显酸性，SO 2具有漂白性。
2．探究一：验证二氧化硫可溶于水[教师设问]：你能否设计实验，通过观察到明显现象说明SO 2可溶于水呢？[学生]：学生讨论，设计可能的实验方案。
[学生实验]：验证实验方案并测定SO 2水溶液的pH 。
[板书]：1．SO 2易溶于水且水溶液显酸性[教师设问]：为什么SO 2水溶液会显酸性？[学生]：SO 2与水反应生成了H 2SO 3。
[板书]：2．SO 2与水反应[学生]：写出化学反应方程式 SO 2+H 2O H 2SO 3观察分析该反应特点，得出H 2SO 3的不稳定性[教师]：提供某地酸雨样品随时间变化的一组pH 数据，引导学生分析硫酸型酸雨形成的可能途径。
[学生]：学生根据资料、阅读课本、交流讨论，得出结论。
[板书]：硫酸型酸雨形成的可能途径途径一：SO 2+H 2OH 2SO 3 2H 2SO 3+ O 2=2H 2SO 4 途径二：2SO 2+O 22SO 3 SO 3+ H 2O=H 2SO 4[教师设问]：从氧化还原角度分析SO 2与O 2的反应，SO 2在该反应中的作用。
[学生]：学生分析得出SO 2具有还原性。
3．探究二：探究二氧化硫的还原性[教师设问]：如何用实验证明SO2具有还原性呢？[学生]：学生设计实验。
[教师]：在学生设计的方案中选择典型，进行分组实验。
[学生实验]：1：向KMnO4溶液中滴加二氧化硫水溶液，观察现象2：向二氧化硫水溶液中滴加几滴3%的H2O2溶液，观察现象[教师]：用双氧水与SO2反应验证SO2的还原性，你认为可行吗？如何设计实验证明两者确实发生了反应呢？[学生]：没有明显现象。
第3课时硫和含硫化合物的相互转化[学习目标定位] 1.知道硫的存在及其化学性质，会写有关的化学方程式。
2.能够从硫元素化合价的变化角度理解不同含硫物质之间的相互转化，知道影响它们转化的因素，会写有关的化学方程式。
一、硫的存在和性质1．硫元素的存在(1)游离态：存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。
(2)化合态：主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
例如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)。
2．硫的性质(1)物理性质硫俗称硫黄，是一种黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。
(2)化学性质例1 下列关于硫的说法不正确的是( ) A ．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去 B ．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 C ．单质硫既有氧化性，又有还原性 D ．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 答案 D解析 硫单质或含硫物质在空气中燃烧时应生成SO 2，而不能直接生成SO 3。
【考点】硫的存在与性质 【题点】硫的综合 思维拓展实验室除去试管内壁附着硫的两种方法： (1)物理法：加二硫化碳(CS 2)溶解； (2)化学法：加热的氢氧化钠溶液溶解。
3S ＋6NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2O 硫既表现氧化性，又表现还原性。
例2 下列化合物能由两种单质直接化合生成的是( ) A ．Fe 2S 3 B ．CuS C ．SO 3 D ．SO 2答案 D解析 硫的氧化性较弱，与变价金属铁、铜化合时，只能生成低价态的金属硫化物FeS 和Cu 2S 。
【考点】硫的存在与性质 【题点】硫的化学性质 二、硫和含硫化合物相互转化1．不同价态硫的转化通过氧化还原反应实现：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，可用下图表示(1)H 2S ①O 2(不足)④H 2、△S ②O 2⑤H 2S SO 2――→③O 2SO 3写出③④⑤的化学方程式(选考)③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤________________________________________________________________________。
第3课时 硫和含硫化合物的相互转化一 硫1．硫的存在(1)游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳岩层里。
(2)化合态①主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。
②重要化合物：2.硫的性质 (1)物理性质硫是一种黄色固体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2。
(2)化学性质硫是较活泼的非金属元素，能与许多金属、非金属发生反应。
请写出硫分别与①Fe、②Cu、③H 2、④O 2反应的化学方程式，并指明各反应的氧化剂和还原剂。
①Fe＋S=====△FeS S 是氧化剂，Fe 是还原剂； ②2Cu＋S=====△Cu 2S S 是氧化剂，Cu 是还原剂； ③H 2＋S=====△H 2S S 是氧化剂，H 2是还原剂； ④S＋O 2=====点燃SO 2 S 是还原剂，O 2是氧化剂。
归纳总结 硫的性质(1)S ＋4←――O 2还原性 S 0――――――→Fe 、Cu 、Na 、H 2氧化性S －2(2)3S ＋6NaOH=====△2Na 2S ＋Na 2SO 3＋3H 2OS 既表现氧化性，又表现还原性，用热的NaOH 溶液可除去单质硫。
(3)单质硫与Fe 、Cu 等变价金属反应时，只能将金属氧化为低价态硫化物，证明硫单质的氧化性比氯气弱。
1．下列化合物中，不能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是( ) A ．Cu 2S B ．SO 3 C ．FeS D ．H 2S 答案 B解析 由于S 的氧化性相对O 2和Cl 2较弱，只能将变价金属氧化成较低价态，故S 与Cu 、Fe 化合，分别生成Cu 2S 、FeS ，S 与O 2直接化合只能生成SO 2，S 与H 2化合生成H 2S 。
2．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 ＋O 2=====点燃SO 2，O 2是氧化剂、S 是还原剂 B ．S 是淡黄色固体，O 2是无色气体C ．氢硫酸放置在空气中易变浑浊(2H 2S ＋O 2===2S↓＋2H 2O)D ．S 和Cu 反应只能生成Cu 2S(硫化亚铜)，而O 2与Cu 反应生成CuO 答案 B解析 A 项，S 与O 2化合时，O 2作氧化剂，硫作还原剂，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的，说明氧气的氧化性比硫强；D 项，S 可以将Cu 氧化生成Cu 2S(Cu 的化合价为＋1)，而O 2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。
二 硫和含硫化合物相互转化1．常见不同价态硫的化合物 (1)－2价：H 2S 、Na 2S 、FeS 等。
(2)＋4价：SO 2、H 2SO 3、Na 2SO 3等。
(3)＋6价：SO 3、H 2SO 4、Na 2SO 4等。
2．通过下表中实验可完成不同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：3.下表中的实验可完成相同价态硫元素物质之间的转化，请填写下表：归纳总结硫及其含硫化合物的转化(1)不同价态的含硫化合物间通过氧化还原反应规律来转化 H 2S －2氧化还原S 0 氧化还原S ＋4O 2 氧化还原S ＋6O 3(2)相同价态的含硫化合物间通过非氧化还原反应(酸碱盐间的反应)规律来转化 H 2S NaOH HCl NaHS NaOH HCl Na 2SSO 2 H 2O 加热H 2SO 3 NaOH HCl NaHSO 3 NaOH HClNa 2SO 3――→O 2Na 2SO 43．Na 2SO 3中有＋4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na 2S 溶液、Na 2SO 3溶液、H 2SO 4、NaOH 溶液、氨水。
(1)要证明Na 2SO 3具有还原性，应选用的试剂有________________________，看到的现象是_____________________________，反应的离子方程式为______________________________ ________________________________________________________________________。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有________________________，看到的现象是________________，反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)证明H2SO3的酸性小于H2SO4，选用的试剂有_____________________________________，反应的现象是______________________________，反应的离子方程式为_________________。
答案(1)Na2SO3溶液、溴水溴水褪色SO2－3＋Br2＋H2O===SO2－4＋2Br－＋2H＋(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液、H2SO4有黄色浑浊出现SO2－3＋2S2－＋6H＋===3S↓＋3H2O(3)Na2SO3溶液、H2SO4有刺激性气味的气体产生SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O解析(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用氧化性物质溴水。
向Na2SO3溶液中滴加溴水，溴水褪色，说明Na2SO3具有还原性。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原性物质Na2S溶液和H2SO4。
先加入少量H2SO4，使反应在酸性环境中进行，为反应提供H＋，再向Na2SO3溶液中滴加Na2S溶液，若溶液中出现黄色浑浊，说明有单质硫生成，也说明Na2SO3具有氧化性。
(3)要证明H2SO3的酸性小于H2SO4，应选用的试剂为Na2SO3溶液和H2SO4，向Na2SO3溶液中滴加硫酸，若有气泡产生，说明H2SO3的酸性小于H2SO4。
4．下图表示物质A～F之间的转化关系，其中A为淡黄色固体物质，B、C为无色溶液，D为气体，E、F为白色沉淀。
请填写下列空白：(1)写出各物质的化学式：A为__________，B为___________，C为_____________，D为__________，E为___________，F为_____________。
(2)写出下列反应的化学方程式：B―→A：_________________________________________________________________。
B―→C：_________________________________________________________________。
(3)写出C―→F的离子方程式：______________________________________________。
(4)在A～F六种物质中，既有氧化性又有还原性的是(填字母代号)________。
答案(1)S H2SO3H2SO4SO2BaSO3BaSO4(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2OH2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl(3)SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓(4)ABDE解析中学阶段学过的淡黄色固体物质有S、Na2O2和AgBr，其中能与O2反应的是硫，则D为SO2，B为H2SO3，E为BaSO3，C为H2SO4，F为BaSO4。
硫元素的最高正价为＋6价，最低负价为－2价，含处于中间价态硫元素的物质，既具有氧化性又具有还原性。
1．下列关于硫的说法不正确的是( )A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C．单质硫既有氧化性，又有还原性D．硫在过量纯氧中的燃烧产物是三氧化硫答案 D解析硫燃烧时只能生成SO2，SO3可由SO2催化氧化制取，D项错误。
2．在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是( )A．硫在空气中燃烧B．铜片与浓硫酸共热C．红热的木炭与浓硫酸反应D．亚硫酸钠与硫酸反应答案 A解析含硫物质被氧化时，硫元素的价态升高。
A项，硫为还原剂，在与氧气的反应中被氧化；B、C两项，硫酸中硫元素的化合价降低，被还原；D项中硫元素的价态不变。
3．下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )A．H2S―→SO2B．H2SO4―→SO2C．H2SO3―→SO2D．SO2－3―→SO2答案 A解析硫元素由低价到高价被氧化，需要加入氧化剂才能实现，故该题即为分析各选项中硫元素的化合价变化，表现为化合价升高的符合题意要求。
A选项是由－2价的硫变为＋4价的硫，需加氧化剂。
4．将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反应后冷却，再加入足量的稀硫酸，得到标准状况下的气体11.2 L，则原混合物可能的组成是(n代表物质的量)( )A．n(Fe)<n(S)，总质量等于44 gB．n(Fe)>n(S)，总质量等于44 gC．n(Fe)＝n(S)，总质量小于44 gD ．n (Fe)>n (S)，总质量小于44 g 答案 D解析 Fe ＋S=====△FeS ，FeS ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2S↑； 若Fe 过量，则还发生反应：Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑；但无论Fe 是否过量，都有1 mol Fe ～1 mol 气体，则n (Fe)＝n (气体)＝0.5 mol ，m (Fe)＝28 g 。
当n (Fe)＝n (S)时，m (S)＝0.5 mol×32 g·mol －1＝16 g ，m 总＝28 g ＋16 g ＝44 g ；n (Fe)<n (S)时，m (S)>16 g ，m 总>44 g ；当n (Fe)>n (S)时，m (S)<16 g ，m 总<44 g ；D 项正确。
5．将SO 2通入一定量NaOH 溶液中，充分反应后，该溶液溶质组成不可能为( ) A ．Na 2SO 3和NaOH B ．NaHSO 3 C ．NaHSO 3和Na 2SO 3 D ．NaOH 和NaHSO 3答案 D解析 SO 2通入NaOH 溶液中，可能发生的反应为SO 2＋2NaOH===Na 2SO 3＋H 2O 、SO 2＋NaOH===NaHSO 3。
若n (SO 2)n (NaOH )<12时，反应后生成Na 2SO 3，且NaOH 有剩余；若n (SO 2)n (NaOH )＝12时，反应后溶液中的溶质只有Na 2SO 3；若n (SO 2)n (NaOH )≥1时，反应后溶液中的溶质只有NaHSO 3；若12<n (SO 2)n (NaOH )<1时，反应后生成NaHSO 3和Na 2SO 3。
