第5章 第1节 课时3 不同价态含硫物质的转化-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书（人教版2019 单选）

第3课时　不同价态含硫物质的转化 【学习目标】 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。 【要点归纳】 1．同价态硫的化合物之间的转化关系 (1)＋4价硫的化合物之间的转化 ①的离子方程式：＋H＋===SO2↑＋H2O； ②的离子方程式：＋OH—===＋H2O； ③的化学方程式：2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O； ④的化学方程式：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 (2)－2价硫的化合物之间的转化 ①写出NaHS与NaOH反应的离子方程式：HS－＋OH－===H2O＋S2-。 ②写出NaHS与HCl反应的离子方程式：HS－＋H＋===H2S↑。 2．实验室中不同价态含硫物质的转化 (1)不同价态硫元素的转化与性质 (2)实验探究不同价态含硫物质的转化 转化目标(价态变化) 转化前的含硫物质 选择试剂(氧化剂或还原剂) 转化后的含硫物质 预期现象 －2→0 Na2S溶液 氯水 S 溶液黄绿色褪去，有黄色沉淀产生 0→－2 S Na Na2S 产生轻微的爆炸声 0→＋4 S 浓硫酸 SO2 有刺激性气味气体产生 ＋4→0 SO2 H2S S 有黄色固体产生 ＋6→＋4 浓硫酸 Cu SO2 红色固体逐渐溶解，有刺激性气味气体产生 ＋4→＋6 Na2SO3溶液 酸性KMnO4溶液 Na2SO4 溶液紫红色褪去 3.硫的“价—类”二维图 [提示](1)同种元素相邻价态的粒子间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。 (2)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2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 【典例分析】 考向1　利用“价—类”二维图考查硫及其化合物之间的转化 【典例1】 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，可使紫色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 解析：选A。在煤中添加石灰石，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，氧化钙和SO2反应生成亚硫酸钙，可以减少SO2的排放，故A项正确；SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能使紫色石蕊溶液变红，故B项错误；浓硫酸与铁反应时，铁发生钝化，故C项错误；Cu和S反应生成Cu2S，CuS不能由其相应单质直接化合生成，故D项错误。 【对点练】 1.物质类别和元素价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。结合硫元素的“价—类”二维图分析，下列有关说法正确的是(　　) A．在酸性条件下，将e和f的钠盐溶液混合，会有d生成 B．若上图中盐为钠的正盐，则图中既有氧化性又有还原性的物质有3种 C．将b的稀溶液滴加到品红溶液中，品红溶液褪色，体现了b的强氧化性 D．将c的浓溶液滴加在胆矾晶体上，晶体由蓝色变成白色，体现了c的脱水性 解析：选A。e和f的钠盐分别是Na2S、Na2SO3，在酸性条件下，将Na2S、Na2SO3溶液混合发生归中反应2S2-＋＋6H＋===3S↓＋3H2O，A正确；题图中盐为钠的正盐，则图中既有氧化性又有还原性的物质有S、Na2SO3、H2SO3，另外H2S中＋1价的H具有弱氧化性、－2价的S具有还原性，H2S既有氧化性又有还原性，B错误； b是H2SO3，将H2SO3的稀溶液滴加到品红溶液中，品红溶液褪色，体现了H2SO3的漂白性，C错误； c是硫酸，将浓硫酸滴加在胆矾晶体上，晶体由蓝色变成白色，体现了浓硫酸的吸水性，D错误。 2．(2024·广东深圳模拟)如图所示是硫元素的“价—类”二维图。图中箭头表示的物质间转化均能一步完成，a、g的焰色试验均为黄色。下列说法正确的是(　　) A．b通入FeSO4溶液中无明显现象 B．单质c易溶于水和酒精 C．d能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 D．实验室可用f的浓溶液与NaI反应制取HI气体 解析：选A。a、g为钠盐，b为硫化氢，c为硫单质，d为二氧化硫，e为三氧化硫，f为硫酸。b为硫化氢气体，它与FeSO4不反应，硫化氢气体通入FeSO4溶液中无明显现象，A正确；单质c为硫单质，硫微溶于酒精而难溶于水，B错误； d为二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，但是它不能使指示剂褪色，则二氧化硫只能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，C错误； f为硫酸，浓硫酸具有强氧化性，能将碘离子氧化为碘单质，不能用于制取HI，D错误。 考向2　利用实验考查含硫物质的性质与转化 【典例2】 按下图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管，关闭活塞。下列说法正确的是(　　) A．Ⅰ中试管内的反应，体现H＋的氧化性 B．Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的还原性 C．在Ⅰ和Ⅲ的试管中，都出现了浑浊现象 D．撤掉水浴，重做实验，Ⅳ中红色更快褪去 解析：选C。Ⅰ中试管内的反应，是硫代硫酸根的歧化反应，H＋不体现氧化性，A错误；Ⅱ中品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，而不是还原性，B错误；在Ⅰ的试管中，生成了S单质，出现浑浊，在Ⅲ的试管中，SO2与Na2S在酸性条件下发生反应2S2-＋＋6H＋===3S↓＋3H2O，也生成了S单质，都出现了浑浊现象，C正确；撤掉水浴，重做实验，Ⅰ中试管内的反应速率减慢，Ⅳ中红色褪去更慢，D错误。 【对点练】 3.(2024·湖北武汉检测)硫酸亚铁在高温条件下分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑，为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁装入如图所示的装置a中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正确的是(　　) A．反应管中残留固体红色粉末是Fe3O4 B．装置b中的试剂为Ba(NO3)2溶液，反应后有白色沉淀生成 C．装置c中的试剂为酸性KMnO4溶液，作用是除去混合气体中的SO2 D．分解的气体产物中有SO3、SO2，应该先检验SO3 解析：选D。硫酸亚铁在高温条件下分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，SO3与氯化钡溶液反应会产生BaSO4，故可用b中的氯化钡溶液检验SO3，观察到的现象是有白色沉淀生成；c用于检验SO2，可用品红溶液或酸性高锰酸钾溶液，d为尾气处理装置，可用氢氧化钠溶液。Fe3O4为黑色固体，反应管中残留固体红色粉末是氧化铁，A错误；如果把二氧化硫气体通入硝酸钡溶液中，因为二氧化硫溶于水溶液显酸性，酸性条件下硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子，再与钡离子生成硫酸钡沉淀，b应为氯化钡，用于检验SO3，B错误；装置c中的试剂为酸性KMnO4溶液，作用是检验混合气体中的SO2，如果溶液褪色，证明存在SO2，C错误； SO3易与水反应生成H2SO4，则应先检验SO3，如先检验SO2，则导致SO3被水吸收无法被检验出，D正确。 4．实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3，反应原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列有关说法错误的是(　　) A．导管a的作用是有利于硫酸滴入 B．装置A中的反应体现硫酸的酸性 C．装置B、D作用完全相同 D．装置C中先有淡黄色浑浊产生，后又变澄清，说明过程中有硫单质生成 解析：选C。导管a可以平衡分液漏斗和烧瓶内的气压，有利于硫酸顺利滴入，A正确；装置A中发生反应的化学方程式为H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑，利用复分解反应强制弱原理制备SO2，该反应体现了硫酸的酸性，B正确；实验过程中可以通过B中产生气泡的速率调节滴加硫酸的速率，同时二氧化硫与C中物质反应易引起倒吸，B还可以起到平衡气压、防倒吸的作用，D的作用仅仅是作安全瓶，起防倒吸的作用，C错误；C中出现黄色浑浊，说明C中产生了硫单质，最终又变澄清，说明硫单质又反应了，D正确。 考向3　利用工艺(实验)流程题考查含硫物质间的转化 【典例3】 在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验，产物又进行了系列实验，流程如图。下列说法正确的是(　　) A．气体A和D含有同一物质，且均为氧化产物 B．硫元素参加了2个氧化还原反应 C．沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应 D．若固体B中加浓硫酸，发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素 解析：选C。由题图知，气体A中SO2是氧化产物，气体D中SO2是还原产物，A项错误；铁粉和硫粉反应生成FeS，S和O2反应生成SO2，H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O，反应中S元素化合价都发生改变，故硫元素至少参加了3个氧化还原反应，B项错误；沉淀F是S，S与NaOH溶液在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O，C项正确；固体B为FeS，FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O，其中被氧化的元素为Fe和S，被还原的元素为S，D项错误。 【对点练】 5.“蓝天保卫战”需要持续进行大气治理，有效处理SO2、NO2等大气污染物。化学研究为生产、生活处理废气，防止大气污染做出重要贡献。将SO2转化为K2SO4的工艺流程如图，下列说法正确的是(　　) A．通入空气的目的是将CO2完全吹出 B．反应时应将CaCO3粉碎 C．固体产物A是CaSO3 D．“高温”时只发生CaCO3的分解反应 解析：选B。通入空气的目的是将CaSO3氧化为CaSO4，A错误、C错误；反应时将CaCO3粉碎可以增大接触面积，加快反应速率，B正确；“高温”时发生反应：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SO2CaSO3、2CaSO3＋O22CaSO4，D错误。 6．(2024·天津联考)某实验小组探究Na2SO3(s)受热分解时的情况。 下列说法错误的是(　　) A．固体M是混合物，成分为Na2S和Na2SO4 B．气体X能使品红溶液褪色 C．Na2SO3(s)在空气中加热的化学方程式为2Na2SO3＋O22Na2SO4 D．将Na2SO3和固体M混合溶于水，再加足量稀盐酸，有淡黄色沉淀生成 解析：选B。由Na2SO3(s)隔绝空气受热分解生成固体M，且质量不变可知，固体M为混合物；由M与足量的稀盐酸反应生成气体X和溶液Y，且溶液Y与氯化钡生成白色沉淀可知，气体X为硫化氢，溶液Y中含有硫酸根离子，则M中含有硫酸根离子和硫离子，故M为硫化钠和硫酸钠。由题意可知，固体M是混合物，成分为Na2S和Na2SO4，A正确；气体X为硫化氢，硫化氢不能使品红溶液褪色，B错误；Na2SO3(s)在空气中加热易被氧气氧化成硫酸钠，化学方程式为2Na2SO3＋O22Na2SO4，C正确；固体M是Na2S和Na2SO4的混合物，M与Na2SO3混合后，加水溶解，再加入稀盐酸，S2-和在酸性条件下发生“价态归中”的氧化还原反应生成S单质，即产生淡黄色沉淀，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$