含硫化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用（課件）高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件講義習(xí)題

第4講

含硫化合物的轉(zhuǎn)化及應(yīng)用化學(xué)蟲子工作室榮譽出品第四章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素考點一硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化考點二實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

鏈接高考本節(jié)目錄1.硫及其重要化合物的“價—類”二維圖(1)從物質(zhì)類別和硫元素化合價兩個維度,總結(jié)、歸納硫及其重要化合物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化關(guān)系是掌握該部分內(nèi)容的重要方法之一。考點一硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化(2)圖示應(yīng)用根據(jù)上圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。①

;

②

;

③

;

④

;

⑤

;

⑥

;

⑦

;

2H2S+O2(少量)2S+2H2OS+O2

SO2SO2+2H2S=3S+2H2O2SO2+O2

2SO3SO3+H2O=H2SO4H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O2SO2+O2+2H2O=2H2SO4⑧

;

⑨

;

⑩

;

;

。

2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O2H2SO3+O2

=2H2SO42Na2SO3+O2

=2Na2SO4SO2+H2O?H2SO3H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O

(2)相鄰價態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng)如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化1.圖是硫元素的價態(tài)與含硫元素物質(zhì)類別的“價—類”二維圖,其中b、c、d、e分子中只含有一個硫原子,下列說法錯誤的是 (

)A.物質(zhì)j和物質(zhì)e發(fā)生反應(yīng)生成物質(zhì)aB.物質(zhì)b既有氧化性又有還原性C.物質(zhì)d的濃溶液具有脫水性

D.物質(zhì)f一定可以與物質(zhì)q發(fā)生氧化還原反應(yīng)D隨堂訓(xùn)練[解析]物質(zhì)j和物質(zhì)e分別是H2S和H2SO3,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成S(a),A正確;物質(zhì)b是SO2,S元素顯+4價,處于硫元素的中間價態(tài),既有氧化性又有還原性,B正確;物質(zhì)d是H2SO4,濃硫酸具有脫水性,能使蔗糖等有機物脫水碳化,C正確;物質(zhì)f和物質(zhì)q分別為硫酸鹽或硫酸氫鹽、硫化物,如Na2SO4和Na2S不能發(fā)生氧化還原反應(yīng),D錯誤。2.化合價和物質(zhì)類別是梳理元素及其化合物知識的兩個線索,可表示為“價—類”二維圖。圖是硫元素的“價—類”二維圖。(1)X是

(填化學(xué)式)。

(2)可選取Y的濃溶液和Cu反應(yīng)來制備SO2,該反應(yīng)原理是

(填化學(xué)方程式);

將SO2排入大氣中會引起

。

[解析](1)由圖可知,X中S元素化合價處于最低價,則為氫化物H2S。(2)由圖可知,Y為S呈+6價的酸,應(yīng)為H2SO4,濃H2SO4和Cu反應(yīng)制備SO2的反應(yīng)為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;將SO2排入大氣中會引起硫酸型酸雨。H2S Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O酸雨

[解析]Na2S2O5中硫元素的化合價為+4價,屬于鹽,故Na2S2O5與Na2SO3位置相同;Na2S2O5轉(zhuǎn)變成Na2SO4時S元素化合價升高,Na2S2O5作還原劑,具有還原性。Na2SO3

還原性

(4)硫元素還有一種常見的價態(tài)-1價,如硫鐵礦(主要成分為FeS2)中的硫元素。FeS2可以與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應(yīng):7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4。①該反應(yīng)中的氧化劑是

(填化學(xué)式)。

②向反應(yīng)后的溶液中通入空氣就能使Fe2(SO4)3

溶液再生,寫出再生反應(yīng)的離子方程式:

。

[解析]

①該反應(yīng)中,Fe元素的化合價由+3價降到+2價,故氧化劑是Fe2(SO4)3。②Fe2(SO4)3溶液再生,即FeSO4轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,通入空氣,使Fe2+被O2氧化為Fe3+,其反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+

=4Fe3++2H2O。Fe2(SO4)34Fe2++O2+4H+

=4Fe3++2H2O1.理論依據(jù)(1)硫元素常見的化合價有-2、0、

和

,

可以通過

反應(yīng)實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。

(2)利用

,可將硫元素從低價態(tài)轉(zhuǎn)化到高價態(tài);利用

,可將硫元素從高價態(tài)轉(zhuǎn)化為低價態(tài)。+4+6氧化還原氧化劑還原劑考點二實驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化2.含硫物質(zhì)實驗設(shè)計舉例轉(zhuǎn)化目標(價態(tài)變化)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑(氧化劑或還原劑)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)預(yù)期現(xiàn)象-2→0Na2S溶液氯水

出現(xiàn)淡黃色渾濁0→-2S銅

劇烈反應(yīng),產(chǎn)生黑色固體0→+4S空氣

淡藍色火焰,產(chǎn)生刺激性氣味氣體+4→0SO2水溶液Na2S溶液

出現(xiàn)淡黃色渾濁+4→+6SO2水溶液氯水

滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀+6→+4濃硫酸銅

加熱產(chǎn)生使品紅褪色的無色、刺激性氣味氣體SCu2SSO2SH2SO4SO21.探究Na2S溶液的性質(zhì),進行如下實驗。(已知:H2S的Ka1≈1.3×10-7)下列分析或解釋正確的是(

)2S溶液呈堿性:S2-+2H2O?2OH-+H2SB.實驗Ⅰ、Ⅱ的現(xiàn)象說明SO2的氧化性強于O2C.兩個實驗中,通入氣體后,試管中溶液的pH均降低D.實驗Ⅰ中,Na2S溶液能促進SO2氣體的溶解實驗裝置氣體a現(xiàn)象ⅠSO2溶液立即變黃,產(chǎn)生乳白色沉淀ⅡO2一段時間后,溶液略顯渾濁D隨堂訓(xùn)練[解析]Na2S是強堿弱酸鹽,S2-分步發(fā)生水解而使溶液呈堿性:S2-+H2O?HS-+OH-,A錯誤;SO2的水溶液顯酸性,實驗Ⅰ、Ⅱ的溶液酸堿性不同,不能比較SO2和O2的氧化性強弱,B錯誤;實驗Ⅰ中隨著通入SO2增多,溶液的堿性減弱,pH減小,實驗Ⅱ中Na2S溶液和O2反應(yīng)生成S和NaOH,最終溶液的堿性增強,pH增大,C錯誤;Na2S溶液呈堿性,SO2水溶液呈酸性,實驗Ⅰ中反應(yīng)迅速,Na2S溶液能促進SO2氣體的溶解,D正確。2.[2022·北京豐臺區(qū)期末]實驗室中探究不同價態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

(2)B中的現(xiàn)象是

。

(3)C中的現(xiàn)象是

,

Na2S在反應(yīng)中作

劑。

(4)D中氯水褪色,此反應(yīng)中硫元素的化合價由

轉(zhuǎn)化為

;甲認為可以補充一個實驗進一步證明硫元素的價態(tài)轉(zhuǎn)化,實驗方案和現(xiàn)象為取D中褪色后的溶液于試管中,

。

Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O品紅溶液褪色有淡黃色沉淀生成還原+4+6向其中加入BaCl2溶液(可以不加“鹽酸酸化”),有白色沉淀生成[解析]裝置A中Cu與濃硫酸加熱生成CuSO4、SO2和H2O,SO2氣體通過導(dǎo)管進入B中品紅溶液,由于SO2具有漂白性,可使品紅溶液褪色;SO2通入Na2S溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)硫,產(chǎn)生淡黃色固體;SO2通入氯水中,發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水褪色;裝置E中NaOH溶液用于吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境。(5)E的作用是

,

離子方程式為

。

(6)上述實驗體現(xiàn)SO2的性質(zhì)有

(任填寫2項即可)。

吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境

漂白性、氧化性、還原性、酸性氧化物的通性+6

D[解析]接觸法制硫酸時,煅燒黃鐵礦只能得到SO2,SO2在接觸室經(jīng)催化氧化才能轉(zhuǎn)化為SO3,D錯誤。鏈接高考2.

[2021·遼寧卷]含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說法錯誤的是(

)可能為正鹽,也可能為酸式鹽為不溶于鹽酸的白色沉淀為含極性鍵的非極性分子D.反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀C

由分析可知,d為SO2,由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知,d是含有極性鍵的極性分子,C項錯誤;由分析可知,鹽a可能是Na2S2O3,此時反應(yīng)②為Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,即反應(yīng)②中可能生成淡黃色沉淀,D項正確。3.

[2021·山東卷]工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無水NaHSO3的主要流程如圖所示,下列說法錯誤的是(

)A.吸收過程中有氣體生成

B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時溫度不宜過高

D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B[解析]根據(jù)工藝流程逆向分析可知,以二氧化硫和純堿為原料,得到的結(jié)晶成分為NaHSO3,則母液為飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,溶液呈酸性,所以加入純堿進行中和,涉及的反應(yīng)為H2SO3+2Na2CO3

=Na2SO3+2NaHCO3,NaHSO3+Na2CO3=Na2SO3+NaHCO3,所以調(diào)節(jié)pH為8進行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫氣體進行混合吸收,此時吸收過程中發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3

=CO2+NaHSO3↓,此時會析出大量NaHSO3晶體,經(jīng)過濾分離,將得到的濕料再進行氣流干燥,最終得到NaHSO3產(chǎn)品。根據(jù)上述分析可知,吸收過程中有二氧化碳生成,A正確;結(jié)晶后母液中含飽和NaHSO3和過量的二氧化硫形成的亞硫酸,沒有NaHCO3,假設(shè)產(chǎn)物中存在NaHCO3,則其會與生成的亞硫酸發(fā)生反應(yīng),且NaHCO3溶解度較低,若其殘留于母液中,會使晶體不純,假設(shè)不成立,B錯誤;NaHSO3高溫時易分解變質(zhì),所以氣流干燥過程中溫度不宜過高,C正確;結(jié)合上述分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正確。4.

[2020·海南卷]以黃鐵礦(主要成分FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸,應(yīng)將產(chǎn)出的爐渣和尾氣進行資源化綜合