4.2.1 含硫物質之間的轉化學案2023-2024學年高一上學期化學蘇教版（2019）必修第一冊

新蘇教版高中化學必修1PAGEPAGE1第二單元硫及其化合物的相互轉化第1課時含硫物質之間的轉化[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]1.根據(jù)硫元素的化合價會分析含硫物質的性質，并能設計實驗實現(xiàn)不同價態(tài)硫元素的相互轉化。2.利用不同類型化學反應的知識，研究物質之間相互轉化的規(guī)律，能設計物質轉化的方案。一、含硫物質之間的轉化1．不同價態(tài)硫的相互轉化自然界中的硫元素主要以硫單質、硫化物和硫酸鹽等形式存在。硫元素的常見化合價有：－2、0、＋4、＋6等。(1)硫元素的－2價為其最低價態(tài)，只有還原性，因此可與氧化性物質反應。如：H2S水溶液中通入少量氯氣的化學方程式：H2S＋Cl2=2HCl＋S↓；H2S氣體在空氣中燃燒的化學方程式：2H2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2SO2＋2H2O。(2)硫元素的＋6價為其最高價態(tài)，只有氧化性，因此可與還原性物質反應。如：Cu與濃H2SO4反應的化學方程式：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(3)硫元素的0、＋4價等中間價態(tài)，既能與氧化劑也能與還原劑反應。如：硫單質在常溫下與Hg化合的化學方程式：Hg＋S=HgS；單質硫在加熱條件下與Fe化合的化學方程式：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS；單質硫在空氣或純氧中均可燃燒的化學方程式：S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2。再如：亞硫酸鈉在空氣中長期暴露會被氧化，氧化的化學方程式：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；SO2與氧氣在催化劑和一定溫度下反應生成SO3的化學方程式：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；SO2通入到氫硫酸中的化學方程式：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O。綜上可知，不同價態(tài)的含硫物質之間可以相互轉化，與反應物的性質、反應條件等因素有關。2．相同價態(tài)硫的相互轉化如：SO2為酸性氧化物，則SO2通入NaOH溶液的化學方程式：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O；酸堿中和可生成鹽，則H2SO4可與堿反應生成硫酸鹽。(1)硫在空氣中燃燒生成二氧化硫，在氧氣中燃燒生成三氧化硫()(2)S能氧化Fe，使Fe生成＋3價鐵的化合物()(3)硫與金屬或非金屬反應時均作氧化劑()(4)不能由單質直接化合而制得CuS、CuCl、Fe2S3、FeCl2()(5)Cu(或Fe)與Cl2反應生成高價態(tài)的氯化物，而Cu(或Fe)與S反應生成低價態(tài)的硫化物，所以氧化性：Cl2＞S()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得乙溶液，向乙溶液中滴加雙氧水，乙溶液變成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們分別為()A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、S、H2SC．SO3、H2SO4、H2SO3、S、H2SD．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S答案D解析題目中各物質涉及的轉化關系為：eq\x(S)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(SO2)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(H2SO3)eq\o(→,\s\up7(H2O2))eq\x(H2SO4)eq\o(→,\s\up7(Na2S))eq\x(H2S)eq\o(→,\s\up7(H2SO3))eq\x(S)。二、同一元素不同物質之間的轉化——以硫為例1．按化合價高低排序和分類研究含有同一元素的不同物質之間的轉化，通常將這些物質按該元素化合價的高低進行排序和分類。以硫元素為例：上圖物質之間的轉化可以通過不同的化學反應來實現(xiàn)。其中橫向箭頭表示元素化合價變化的氧化還原反應，縱向箭頭表示元素化合價不變的非氧化還原反應。2．按化合價和類別分類1．已知不同價態(tài)含硫物質間有如下轉化關系：Na2Seq\o(,\s\up7(①O2),\s\do5(②NaOH))Seq\o(,\s\up7(③NaOH),\s\do5(④Na2S、H＋))Na2SO3eq\o(→,\s\up7(⑤O2))Na2SO4寫出①②⑤的化學方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。答案①2Na2S＋O2＋2H2O=4NaOH＋2S↓②3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O⑤2Na2SO3＋O2=2Na2SO42．在學習了硫的轉化后，某學生繪制了如圖轉化關系。(1)寫出指定物質的化學式：A________，B____________，D________。(2)寫出“H2SO4→C”的化學方程式：______________________________________________________________________________________________________________(寫一個即可)。(3)寫出A與SO2相互轉化的化學方程式：____________________________________________。(4)寫出一個由SO2直接生成H2SO4的離子方程式：__________________________________。答案(1)SO3H2SH2SO3(2)H2SO4＋Na2CO3=Na2SO4＋CO2↑＋H2O(答案合理即可)(3)2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(4)SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－(答案合理即可)解析(1)A中硫元素為＋6價且可以轉化為H2SO4，又可以和二氧化硫相互轉化，因此A為SO3；B中硫元素為－2價且為氣態(tài)氫化物，因此B為H2S；D中硫元素為＋4價，且是酸，故D為H2SO3。(2)C中硫元素為＋6價，且由H2SO4制得，則“H2SO4→C”的化學方程式可為H2SO4＋Na2CO3=Na2SO4＋CO2↑＋H2O。1．下列生成SO2的反應中，反應物中的含硫物質被氧化的是()A．Cu與濃硫酸共熱B．紅熱的木炭與濃硫酸反應C．Na2SO3與濃硫酸反應D．S在空氣中燃燒答案D2．下列化合物中，能用相應的單質直接化合得到的是()①CuS②FeS③HCl④SO2⑤SO3⑥FeCl2⑦CuCl2A．全部 B．①②③④⑤⑦C．②④⑤⑦ D．②③④⑦答案D解析氯氣有強氧化性，與變價金屬反應生成高價態(tài)的化合物，與鐵反應生成FeCl3，與銅反應生成CuCl2；硫的氧化性較弱，與變價金屬反應生成低價態(tài)的化合物，與銅反應生成Cu2S，與鐵反應生成FeS；氯氣和氫氣可以反應生成氯化氫；硫和氧氣反應可以生成二氧化硫。3．在通常情況下，A為固態(tài)單質。根據(jù)如圖轉化關系，回答下列問題：(1)寫出A～E的化學式：A．__________；B.__________；C.____________；D._________；E．____________。(2)寫出下列反應的化學方程式：①E→C：___________________________________________________；②C轉化為D：______________________________________________；③B轉化為C：_______________________________________________。答案(1)SH2SSO2SO3H2SO4(2)①Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3③2H