第2节 硫的转化 第1课时（同步讲义） 化学鲁科版2019必修第一册

第3章　物质的性质与转化 第2节 硫的转化 第1课时 自然界中的硫 教学目标 1. 了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程，并能通过实验探究了解不同价态含硫物质的相互转化。　 2. 能从物质类别和化合价的角度认识硫、二氧化硫的性质。 3. 认识其在生产中的应用和对环境的影响，并能设计实验进行验证，分析、解释有关的实验现象。 重点和难点 重点：探究硫单质的氧化性和还原性 难点：用氧化还原的观点理解硫既有氧化性又有还原性 ◆知识点一 自然界中的硫 1．自然界中硫元素的存在 硫元素在自然界中主要存在于海洋、大气、地壳中。 (1)游离态：存在于火山口附近。 (2)化合态：存在于多种含硫矿物中。 2.自然界中不同价态硫元素之间的转化 答案：亚硫酸　硫酸　FeS2　As4S4　HgS　As2S3　CaSO4·2H2O　Na2SO4·10H2O 3.写出硫的氧化物、酸、盐的化学式 (1)＋4价：SO2、H2SO3、Na2SO3； (2)＋6价：SO3、H2SO4、Na2SO4。 （3）将H2S、H2SO3、SO3、S按S元素化合价由低到高的顺序排列：H2S、S、H2SO3、SO3。 特别提醒 自然界中含有丰富的含硫元素的物质,如果对含有硫元素的物质进行分类,你可以从哪些角度进行分类? 【答案】从元素组成,有单质和化合物;从物质类别,有氢化物、单质、氧化物、含氧酸、盐等;从化合价角度,有-2、0、+4和+6价硫的化合物等。 即学即练 1.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 【答案】C 【解析】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。 2．下列有关硫元素循环图说法不合理的是（　　） A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2 B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气 C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应 D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里 【答案】D 【解析】煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2，A合理；动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气，B合理；循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应，C合理；大气中的硫元素部分转化为H2SO4随雨水降到土壤里，也有部分硫元素转化为硫酸盐，D不合理。 ◆知识点二 硫单质 1．物理性质 同素异形体 俗名 颜色 状态 溶解性 熔沸点 斜方硫单斜硫 硫黄 淡黄色 固体 不溶于水，微溶于酒精，易溶CS2 较低 2.同素异形体 由同一种元素组成的性质不同的单质叫同素异形体，化学性质相同，物理性质有差异， 如正交硫和单斜硫，金刚石、石墨和C60，O2和O3，红磷和白磷。 3.硫的化学性质 ①与变价金属反应 Fe：Fe＋SFeS； Cu：2Cu＋SCu2S。 硫单质与变价金属反应生成低价的金属硫化物，而氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物，说明S的氧化性比Cl2弱。 ②与非金属反应 H2：H2＋SH2S。 (2)与氧化剂反应 ①与强氧化剂反应，如浓硫酸：S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O。 ②O2：S＋O2SO2。 (3)与热的强碱反应(如NaOH溶液)：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 4．用途 (1)制造硫酸、硫化橡胶；(2)黑火药、焰火、火柴；(3)农药(石灰硫黄合剂)；(4)医药(硫黄软膏)。 特别提醒 　[闪问]　硫受热后的现象是什么？ 提示：硫受热时逐渐熔化为液体，最后变为气体。 从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:H2、Na2、FeO2、 、。 (1)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。 (2)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。 即学即练 1．下列有关硫的性质的叙述错误的是（　　） A．质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化 B．淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精 C．硫单质只具有还原性 D．氢气可分别在氧气和硫蒸气中燃烧，产物分别为水和硫化氢 【答案】C 【解析】A.硫单质质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化，A正确；B.硫是不溶于水、微溶于酒精的淡黄色固体，B正确；C.硫元素的常见化合价为－2、0、＋4和＋6，故硫单质既有氧化性又有还原性，C错误；D.氢气可分别在氧气和硫蒸气中燃烧，产物分别为水和硫化氢，D正确。 2.下列关于硫的说法正确的是(　　) A．硫是一种黄色或淡黄色的不溶于水的固体 B．1 mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子 C．硫与非金属反应均作还原剂 D．1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物 【答案】A 【解析】选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作氧化剂，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。 ◆知识点三 硫单质的氧化性和还原性 硫单质中硫元素化合价为0，在化学反应中，化合价既可以升高又可以降低，表现出还原性和氧化性。 1、表现还原性 当硫与氧化性较强的物质反应时，通常失电子，化合价升高，表现一定的还原性，如S＋O2SO2。 2、表现氧化性 (1)当硫与H2、部分金属等还原性较强的物质反应时，通常得电子，化合价降低，表现氧化性，如： S＋H2H2S，S＋2CuCu2S，S＋Hg===HgS。 (2)在黑火药爆炸的反应中，硫的化合价降低，表现氧化性，化学方程式为： S＋2KNO3＋3CK2S＋3CO2↑＋N2↑。 3、既表现氧化性又表现还原性 硫与热的碱溶液反应时，既表现氧化性，又表现还原性，如3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 即学即练特别提醒 (1)在黑火药爆炸反应S＋2KNO3＋3CK2S＋3CO2↑＋N2↑中→K2，KO3→2，→O2， S和KNO3做氧化剂，C做还原剂 (2)由于S的氧化性不很强，与变价金属反应，产物中金属元素显低价态。 1.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】(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 2．下图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲为气体，丁为固体单质。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是（　　） A．甲只具有还原性 B．乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性又有还原性 D．丁→硫化物发生还原反应 【答案】A 【解析】甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性，A项错误；SO2、SO3均为酸性氧化物，B项正确；SO2中的S为＋4价，处于S的中间价态，SO2既有氧化性又有还原性，C项正确；S→硫化物，硫元素化合价降低，发生还原反应，D项正确。 一、自然界中硫的存在和转化 1．硫元素的存在 硫元素在自然界中主要存在于海洋、大气、地壳中。 2．硫元素不同化合价之间的相互转化 低价态 高价态 元素的最高价只有氧化性，最低价只有还原性，中间价态既有氧化性也有还原性。 二、硫单质 1．硫的物理性质 俗称 颜色状态 熔、沸点 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色或淡黄色固体 都不高 很脆 不溶 微溶 易溶 2.化学性质 （1）硫与金属反应 2Na＋S===Na2S(研磨即反应)； Hg＋S===HgS(应用：用硫粉处理洒落在地面上的汞)； Fe＋SFeS；S＋2CuCu2S。 硫单质与变价金属反应生成低价的金属硫化物，而氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物，说明S的氧化性比Cl2弱(填“强”或“弱”)。 （2）实验探究：硫与非金属反应 实验 实验现象 结论 硫黄在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，产生无色、有刺激性气味的气体 硫与氧气剧烈反应，生成SO2 硫与非金属反应 S＋O2SO2(S表现了还原性)； S＋H2H2S(S表现了氧化性)。 三、硫单质的氧化性和还原性 氧化性 与金属反应 2Na+SNa2S,Fe+SFeS,2Cu+SCu2S 与非金属反应 H2+SH2S 黑火药反应 S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑ 还原性 与非金属反应 S+O2SO2 与氧化性酸反应 S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O 既表现氧化性又表现还原性 与热的碱溶液反应 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 特别提醒 a.硫元素的化合价主要有－2、0、＋4、＋6。 b.当硫元素处于最高价态时，含 这种价态硫元素的物质可能具有氧化性，浓硫酸是一种强氧化剂。 c.当处于中间价态时(如S和SO2)，既具有氧化性，又具有还原性。 d.当处于最低价态时(如H2S)，含有这种价态硫元素的物质，只具有还原性 实践应用 1．多数含硫化合物具有强还原性，下列含硫化合物能在空气中稳定存在的是（　　） A．硫化钠　　　　　　 B．亚硫酸钠 C．亚硫酸 D．硫酸钠 【答案】D 【解析】硫化钠、亚硫酸钠及亚硫酸中硫元素的化合价均非最高价态，它们在空气中能被氧气氧化。 2.下列关于硫的说法正确的是(　　)。 A.硫是一种黄色或淡黄色的不溶于水的固体 B.1 mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子 C.硫与非金属反应均作还原剂 D.1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物 【答案】A 【解析】在S+O2SO2反应中,1 mol 硫原子参加反应时,转移4NA个电子,B项错误;S与H2反应时,S作氧化剂,C项错误;Fe与S反应时,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项错误。 考点一 自然界中硫的存在和转化 【例1】下列说法不正确的是(　　)。 A.硫有多种同素异形体 B.硫的化学性质与氧气完全相同 C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色 D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物 【答案】B 【解析】硫有多种同素异形体,常见的有正交硫和单斜硫。硫与氧气的某些性质相同,因为都是非金属元素,作氧化剂时,常显-2价,特别是与金属或H2的反应,但又不完全相同。硫具有氧化性和还原性,可以发生自身的氧化还原反应。 解题要点 硫有多种同素异形体,常见的有正交硫和单斜硫。硫与氧气的某些性质相同,因为都是非金属元素,但又不完全相同 【变式1-1】据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是(　　) A.Au2S　　B．Ag2S　　C．CuS　　D．FeS 【答案】C 【解析】S单质的氧化性比较弱，所以只能将金属氧化为低价，所以将Au、Ag、Fe氧化为＋1、＋1、＋2价，转化为Au2S、Ag2S、FeS，所以选项A、B、D有可能；S氧化Cu应该转化为低价的Cu2S，选项C是不可能的。 【变式1-2】1．下列关于硫的叙述不正确的是（　　） A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去 B．硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在 C．化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因 D．分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作 【答案】B 【解析】硫是一种不溶于水的黄色固体，易溶于二硫化碳，试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去，故A正确；在自然界中硫的存在形式有游离态和化合态，单质硫主要存在于火山周围的地域中，以化合态存在的硫多为矿物，可分为硫化物矿和硫酸盐矿，故B错误；化石燃料中含有大量硫元素，在空气中燃烧过程中会释放大量二氧化硫气体，因此化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因，故C正确；硝酸钾易溶于水，木炭和硫单质不溶于水，因此可以先将固体溶于水，然后过滤，再将滤渣溶于二硫化碳，然后过滤分离硫单质和木炭，故D正确。 考点二 硫单质 【例2】已知铁和硫的反应为S＋FeFeS，为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价，某同学设计了如下实验(部分实验过程)： 已知3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O，请回答下列问题。 (1)混合粉末A中硫粉需过量的原因是_________________________________。 (2)操作②的作用是_____________________________________。 (3)操作③中稀硫酸煮沸的目的是________________________________________。 (4)为检测产物中铁的价态，对溶液D的实验操作是 ________________________________________________________________________。 【答案】(1)铁粉过量时，滤渣C中所含铁粉与H2SO4反应，生成的Fe2＋干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3＋反应，影响实验检测　(2)除去过量的硫粉 (3)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2＋ (4)取少量溶液D加入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色 【解析】铁和硫反应生成FeS，要检测产物中铁的化合价，必须排除Fe和Fe3＋的干扰。(1)硫粉过量的目的是保证Fe全部反应。(2)加入KOH溶液的目的是除去过量的硫粉。(3)氧气能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，所以溶解滤渣C的稀硫酸要先加热煮沸以排除其中所含氧气。 解题要点 硫单质的化学性质 【变式2-1】部分含硫物质的类别与相应元素的化合价的关系如下图所示。下列推断合理的是（　　） A．硫元素的性质活泼，自然界中不存在a B．a能一步转化为c C．向e的水溶液中通入Cl2可得到d D．d的浓溶液常用作干燥剂，可干燥b、f 【答案】C 【解析】根据物质类别和硫元素化合价可知，a为单质硫，b为SO2，c为SO3，d为H2SO4，e为H2SO3，f为H2S。A.硫的化学性质比较活泼，但在火山口附近有单质硫存在，故A不合理；B.S被氧气或浓硫酸等氧化剂氧化，只能一步转化为SO2，不能一步转化为SO3，故B不合理；C.向H2SO3溶液中通入Cl2发生反应：H2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl，可得到H2SO4，故C合理；D.浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，与SO2不发生反应，可干燥SO2，与H2S发生氧化还原反应，不能干燥H2S，故D不合理。 【变式2-2】黑火药的成分是硝酸钾、硫黄和木炭，俗称“一硫二硝三木炭”。当加热或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)该反应中的氧化剂是________，还原剂是________。 (2)现有一定量的黑火药爆炸，产生了标准状况下的气体44.8 L，反应过程中转移电子的物质的量是________。 (3)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________。 (4)简述禁止燃放烟花爆竹的原因：__________________________________。 【答案】(1)S、KNO3　C　(2)6 mol　(3)KNO3　CS2　C (4)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，而且不小心还会引发火灾，造成意外伤害事故 【解析】 (1)S和KNO3作氧化剂，C作还原剂。 (2)n(N2)＋n(CO2)＝＝2 mol， n(N2)＝×2 mol＝0.5 mol，n(CO2)＝1.5 mol， 则n(e－)＝12×0.5 mol＝6 mol。 (3)用水、CS2经过滤可分离三种成分。 考点三 Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系及其应用 【例3】硫是生物必需的大量营养元素之一，如图是自然界中硫的循环图，在循环过程中价态变化在－2价至＋6价之间，以不同的状态(或形态)发生一系列的变化。下列有关说法不正确的是(　　) A.硫在自然界中既有游离态又有化合态 B．过程⑤宜在土壤的富氧区实现 C．硫元素的循环过程中既有硫的还原，又有硫的氧化 D．若生物体有机硫的成键方式为，则过程④中S未发生氧化还原反应 【答案】B 【解析】硫在自然界中既有单质，又有化合物，故A正确；过程⑤硫酸根转化为硫化氢，硫元素化合价降低，被还原，不能在富氧区，故B错误；过程中硫元素可以被氧化生成二氧化硫，也可以被还原生成硫化氢，故C正确；若生物体中的硫存在形式是，氢元素化合价＋1价，硫元素得电子能力强，共用电子对偏向硫，显示－2价，未发生氧化还原反应，故D正确。 解题要点 以上转化主要是不同价态硫元素之间的相互转化，主要通过氧化还原反应实现。 硫元素化合价升高，需加入氧化剂； 硫元素化合价降低，需加入还原剂。 【变式3-1】2．能实现下列物质间直接转化的元素是（　　） 单质氧化物酸或碱盐 A．氯 B．硫 C．铝 D．铁 【答案】B 【解析】S与O2反应生成SO2，SO2再与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3，B项正确。A项氯气与氧气不能直接化合，C项中Al2O3、D项中Fe2O3或Fe3O4均不能与H2O反应生成对应碱。 【变式3-2】已知氯气通入氢硫酸中能产生淡黄色沉淀(H2S＋Cl2===2HCl＋S↓)，则下列说法正确的是(　　) A．S是氧化剂　　　　 B．Cl2被氧化 C．氧化性：S>Cl2 D．还原性：H2S>HCl 【答案】D 【解析】由元素化合价变化可知，H2S是还原剂，Cl2是氧化剂，HCl是还原产物，S是氧化产物。氧化性：氧化剂(Cl2)>氧化产物(S)，还原性：还原剂(H2S)>还原产物(HCl)。 基础达标 1．硫元素广泛存在于自然界中。海洋、大气和地壳及动植物体内，都含有硫元素。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示，在有氧层，有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层，有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述不正确的是 A．海洋中硫元素主要以的形式存在 B．反应①可能发生 C．反应②中硫元素的化合价没有发生变化 D．随着沉积物深度的增加，在无氧区为主要氧化剂 【答案】C 【分析】海洋中硫元素的主要存在形式为，硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收，S单质进而转化为HS-/S2-，铁离子和-2价的硫元素反应生成FeS2和S； 【详解】A．由图可知，海洋中硫元素的主要存在形式为，硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收，故A正确； B．反应①中S单质转化为，失去6个电子，S单质转化为S2-，共得到2个电子，由电子得失守恒，可能发生，故B正确； C．FeS2中铁为+2价、硫为-1价，铁元素化合价降低，反应②中硫元素从-2价升高至-1价，化合价升高，故C错误； D．在无氧区转化为S单质，进而转化为HS-/S2-，该过程中硫元素化合价降低，为主要氧化剂，故D正确； 故选：C。 2．下列关于硫及其化合物的说法中，错误的是 A．SO2能使紫色石蕊溶液褪色 B．SO2在一定条件下能被O2氧化为SO3 C．硫在自然界中既有游离态又有化合态 D．BaSO4可用作消化系统X射线检查的内服剂 【答案】A 【详解】A．与水反应生成亚硫酸，故将其通入紫色石蕊溶液能使其变红，二氧化硫不能漂白指示剂，故不能使紫色石蕊溶液褪色，A项错误； B．与在催化剂、加热条件下可反应生成，B项正确； C．硫在自然界中的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等，既有游离态又有化合态，C项正确； D．难溶于水和酸，可用作消化系统射线检查的内服剂，D项正确； 故答案为：A。 3．硫可与许多金属单质及非金属单质发生化学反应，下列反应的化学方程式错误的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．S的氧化性较弱，与Fe反应只能生成低价态的FeS，反应正确，故A正确； B．S与氢气在加热条件下发生化合反应生成硫化氢，反应正确，故B正确； C．S的氧化性较弱，与Cu反应只能生成低价态的Cu2S，反应为：，故C错误； D．S在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，故D正确； 故选：C。 4．下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是 A．图I：0价→+2价 B．图Ⅱ：0价→+6价 C．图Ⅲ：+4价→+6价    D．图Ⅳ：+6价→+4价 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．铁与硫反应生成硫化亚铁，S的化合价由0价降低到-2价，故A错误； B．S与氧气反应生成二氧化氯，S的化合价由0价升高到+4价，故B错误； C．二氧化硫与氯化铁溶液反应生成硫酸根离子，S的化合价由+4价升高到+6价，故C正确； D．胆矾加热脱水，化合价未发生变化，故D错误。 答案选C。 5．洗涤附着在试管内壁上的硫黄，可选用的洗涤试剂是 A．水 B．酒精 C．热的NaOH溶液 D．饱和食盐水 【答案】C 【详解】A．硫不溶于水，所以不能用水洗涤附着在试管内壁上的硫黄，故A错误； B．硫微溶于酒精，所以不能用酒精洗涤附着在试管内壁上的硫黄，故B错误； C．硫能与热的氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，所以能用热的氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁上的硫黄，故C正确； D．硫不溶于水，所以不能用饱和食盐水洗涤附着在试管内壁上的硫黄，故D错误； 故选C。 6．进行化学实验时，必须规范操作、强化安全意识，防止发生事故。下列做法存在安全隐患或说法错误的是 A．打破温度计水银球，用硫粉处理洒落的水银 B．稀释浓硫酸时，将浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅拌 C．金属钠着火时，用水扑灭 D．做金属钠的实验时，剩余的钠放回原试剂瓶 【答案】C 【详解】A．硫单质可与Hg直接化合生成HgS固体，可用硫粉处理洒落的水银，故A正确； B．浓硫酸稀释放出大量的热，为避免酸液飞溅，因此稀释时要将浓硫酸缓慢倒入水中，并不断搅拌，故B正确； C．钠的燃烧产物过氧化钠能与水反应生成氧气，因此不能用水灭钠着火，可用沙子盖灭，故C错误； D．钠易与空气中氧气和水反应，为避免危险，做金属钠实验后的废屑应放回原实际瓶中，故D正确； 故选：C。 7．硫及其化合物的转化具有重要作用，辉铜矿煅烧时可发生反应：，下列说法不正确的是 A．石灰乳吸收可生成 B．硫磺在过量氧气中燃烧的产物是 C．用水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸汽生成和 D．辉铜矿煅烧时，每消耗，反应共转移电子 【答案】B 【详解】A．石灰乳吸收二氧化硫时发生的反应为二氧化硫与氢氧化钙悬浊液反应生成亚硫酸钙和水，故A正确； B．硫在过量氧气中燃烧只能生成二氧化硫，故B错误； C．用二氧化硫水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸汽发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，故C正确； D．由方程式可知，反应中铜元素和氧元素的化合价降低被还原，硫元素的化合价升高被氧化，反应消耗1mol氧气时，反应转移6mol电子，故D正确； 故选B。 8．《食品安全法》立法是为了保障食品安全，根本目的是预防疾病、保障民众健康。下列造假行为中涉及化学变化的是 A．用淀粉、蔗糖、奶、香精等掺和成“假奶粉” B．用工业石蜡等给瓜子“美容” C．用硫黄燃烧去熏蒸粉丝 D．用毛发水、酱色水、盐等兑制成“假酱油” 【答案】C 【详解】A．用淀粉、蔗糖、奶香精等混合制成“假奶粉”的过程中只是简单混合，无化学反应发生，没有新物质生成，属于物理变化A错误； B．用工业石蜡等涂抹在瓜子表面给瓜子“美容”的过程中只是简单的涂抹，没有新物质生成，属于物理变化，B错误； C．用硫黄燃烧法熏蒸粉丝的过程中，硫燃烧有新物质二氧化硫生成，属于化学变化，C正确； D．用毛发水、酱色剂、水、盐等兑制成“假酱油”的过程中只是简单混合，无化学反应发生，没有新物质生成，属于物理变化，D错误； 故选C。 综合应用 9．下列说法正确的是 A．硫单质与金属铁反应生成硫化亚铁，体现了硫单质的氧化性 B．硫单质在常温下不与任何物质反应 C．硫单质与非金属单质反应只能作还原剂 D．硫单质在空气中燃烧得到二氧化硫，在纯氧中燃烧得到三氧化硫 【答案】A 【详解】A．硫单质得电子作氧化剂，只能将金属铁氧化为＋2价，该反应中硫单质体现氧化性，A正确； B．常温下，硫单质可以和汞等物质反应，B错误； C．硫单质与氧化性强的非金属单质(如O2)反应时化合价可升高，作还原剂，但与氧化性弱的非金属单质(如H2)反应时化合价可降低，作氧化剂，C错误； D．硫单质无论在空气中，还是在纯氧中燃烧，都只得到二氧化硫，D错误； 故选A。 10．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。下列说法中正确的是 A．S6、S4、S2互为同素异形体 B．S6、S4、S2在氧气中完全燃烧时的产物可能不同 C．S6分子的摩尔质量是192 g D．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化 【答案】A 【详解】A．同素异形体是相同元素组成不同形态的单质，S6、S4、S2都是由硫元素组成的不同形态的单质，A正确； B．不论哪种硫分子，组成元素只有硫元素，燃烧产物都是二氧化硫，B错误； C．摩尔质量的单位为g/mol，C错误； D．物理变化是没有新物质生成的变化，S8转化为S6、S4、S2属于化学变化，D错误； 故选A。 11．下列关于硫元素的叙述不正确的是 A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳除去 B．硫元素在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在 C．化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因 D．采用过滤操作分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫，要用到二硫化碳、水 【答案】B 【详解】A．硫是一种不溶于水的黄色晶体，易溶于二硫化碳，试管内壁附着的硫可用二硫化碳除去，A正确； B．在自然界中硫元素的存在形式有游离态和化合态，游离态的硫存在于火山喷口或地壳的岩层里，化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，B错误； C．化石燃料中含有大量硫元素，在空气中燃烧的过程中会释放大量二氧化硫气体，因此化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因，C正确； D．硝酸钾易溶于水，木炭和硫不溶于水，硫易溶于二硫化碳，因此可以先将固体溶于水，然后过滤，分离出硝酸钾，再将滤渣溶于二硫化碳，然后过滤分离硫和木炭，D正确； 故选B。 12．Cl2的氧化性比S的氧化性强，最主要的事实是 A．通常情况下硫为浅黄色固体，而氯气为黄绿色气体 B．硫不溶于水，而氯气能溶于水 C．与金属或氢气反应时，硫被还原为-2价，而氯被还原为-1价 D．与同一种金属反应时，金属被硫氧化为低价态，被氯气氧化为高价态 【答案】D 【详解】A．物质氧化性的强弱和其状态、物质的状态无关，A错误； B．物质氧化性的强弱和其状态、物的溶解性无关，B错误； C．与金属反应时，非金属元素的化合价取决于最外层电子数目的多少，与氧化性强弱无关，非金属性越易与H2反应，说明其非金属性越强，C错误； D．同一金属被硫氧化的价态低于被氯气氧化的价态，说明硫得电子能力弱于氯气，氯气的氧化性强于硫的，D正确； 13．已知H2S＋Cl2=2HCl＋S↓，则下列说法正确的是 A．S是氧化剂 B．Cl2是氧化剂 C．氧化性：S>Cl2 D．还原性：H2S<HCl 【答案】B 【分析】由元素化合价变化可知：H2S是还原剂，Cl2是氧化剂，HCl是还原产物，S是氧化产物。氧化性：氧化剂(Cl2)>氧化产物(S)，还原性：还原剂(H2S)>还原产物(HCl)。 【详解】A．由分析可知，S是氧化产物，A错误； B．由分析可知，Cl2是氧化剂，B正确； C．氧化剂>氧化产物，因此Cl2>S，C错误； D．还原剂>还原产物, 因此H2S> HCl，D错误； 故选B。 14．硫是一种重要的非金属，位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根据硫及其化合物的性质回答问题。下列说法中正确的是 A．硫在空气中燃烧有SO3生成 B．硫为白色晶体 C．硫与铁反应时生成硫化铁 D．硫是一种难溶于水晶体 【答案】D 【详解】A．硫在空气中燃烧生成的是SO2，故A错误； B．硫是浅黄色固体粉末，不是白色的，故B错误； C．硫的氧化性不强，所以与铁反应生成的是硫化亚铁，故C错误； D．硫是一种难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，故D正确； 故本题选D． 15．用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应(未配平)，下列说法错误的是 A．该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂 B．也可以用清洗试管壁上的硫 C．生成的和的物质的量之比为 D．氧化产物是 【答案】C 【分析】用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O，其中S既升高又降低，根据得失电子守恒配平方程式为3S+6NaOH＝Na2SO3+2Na2S+3H2O，据此分析解答。 【详解】A．用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O，其中S既升高又降低，故S在反应中既作氧化剂，又作还原剂，故A正确； B．S易溶于二硫化碳，所以也可以用CS2清洗试管壁上的硫，故B正确； C．根据配平的方程式得到生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为1：2，故C错误； D．Na2SO3中S元素的化合价是+4，是0价S元素化合价升高的结果，所以Na2SO3是氧化产物，故D正确； 故选C。 16．部分含硫物质的分类与相应的化合价的关系如图，下列推断合理的是 A．硫元素的性质活泼，自然界中不存在a B．a能一步转化为c C．向e的水溶液中通入氯气可得到d D．d的浓溶液常用作干燥剂，可干燥b、f 【答案】C 【详解】A．硫元素的性质活泼，但自然界中存在硫单质，主要在火山喷口处，故A不符合题意； B．a不能一步转化为c，硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂条件下和氧气反应生成三氧化硫，故B不符合题意； C．向e的水溶液中通入氯气可得到d即亚硫酸和氯气发生反应生成硫酸和盐酸，故C符合题意； D．d的浓溶液常用作干燥剂，可干燥b(二氧化硫)，但不能干燥f(氢硫酸)，氢硫酸和浓硫酸反应生成硫沉淀、二氧化硫和水，故D不符合题意。 综上所述，答案为C。 17．硫和热氢氧化钠溶液共热后，转化为S2-、，则反应的S和生成的S2-、的物质的量之比为 A．2:1:2 B．3:2:1 C．3:1:2 D．4:1:3 【答案】B 【详解】硫和热氢氧化钠溶液共热发生的反应为:，则反应的S和生成的S2-、的物质的量之比为3:2:1，故选B。 拓展培优 18．硫元素在自然界中的循环如图所示，下列说法错误的是 A．硫是组成某些蛋白质的生命元素 B．地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3 D．化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气SO2污染的主要来源 【答案】C 【详解】A．蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N，某些蛋白质还含有P、S等元素，A正确； B．大多数硫化物和硫酸盐比较稳定，地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在，B正确； C．硫粉在过量的纯氧中燃烧生成SO2，不能直接得到SO3，SO2进一步氧化得到SO3，C错误； D．化石燃料、含硫矿物均含有硫元素，高温下与空气反应生成SO2，是大气SO2污染的主要来源，D正确； 故选C。 19．合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。回答下列问题： (1)硒是动物和人体所必需的微量元素之一，硫与硒同主族，从原子结构角度解释硫与硒元素化学性质相似与不同的原因： 。 (2)黑火药爆炸的化学方程式为。用电子式表示的形成过程： 。 (3)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状，使燃烧产生的转化为稳定的。写出该反应的化学方程式： 。 (4)曾用于中药，固体在高温下能发生分解()，设计如图所示装置来检验分解的气态产物。    为确认分解产物中存在、，装置A、B中盛放的试剂分别为 、 ，装置B中的现象为 ；装置C的作用为 。 (5)大苏打()具有较强的还原性，在溶液中易被氧化成，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为 。 【答案】(1)二者同主族，最外层电子数相同，因此化学性质相似，原子半径不同，得失电子能力不同，因此化学性质不同 (2)   (3) (4) 溶液 品红溶液 溶液褪为无色 吸收有毒气体，防污染 (5) 【详解】（1）硫与硒同主族，最外层电子数相同，因此化学性质相似，但硫与硒原子半径不同，得失电子能力不同，因此化学性质不同； （2）硫化钾是离子化合物，用电子式表示的形成过程为  ； （3）根据题意可以将转化为，说明该过程中需要氧气参与，化学方程式为； （4）因为与水反应生成硫酸，致使其溶解度非常大，所以装置A先检验，盛放的试剂为溶液，现象为装置A的溶液中生成白色沉淀；溶于水后溶液呈强酸性，还可减小的溶解度，用装置B检验，盛放的试剂为品红溶液，现象为装置B中的品红溶液褪为无色；装置C的作用为吸收有毒气体，防止污染空气； （5）具有较强的还原性，在溶液中易被氧化成，被氧化为失去电子，被还原为得到电子，根据得失电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可得反应的离子方程式为。 20．硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。    (1)自然界中有斜方硫和单斜硫，它们的关系是 ，二者转化属于 变化。 (2)如图中属于酸性氧化物的物质是 (用化学式表示)。 (3)不同价态的硫元素可以相互转化，请写出以下转化： ①反应前后存在3种价态的硫元素，写出反应的离子方程式 ； ②反应前后存在4种价态的硫元素，写出反应的化学方程式 。 (4)如果有反应ZM,H2SN,M是下列物质中的 (填字母序号) a.Na2SO4 b.CuSO4 c.FeSO4 d.Fe2(SO4)3 写出H2S生成N的离子方程式为 ；Q可以是 (用化学式表示，写出至少3类物质)。 【答案】(1) 同素异形体 化学 (2)SO2、SO3 (3) 3S+6OH-2S2-++3H2O H2S+H2SO4(浓)═S+SO2+2H2O (4) b H2S+Cu2+═CuS↓+2H+ Cu、CuO、CuCO3、Cu(OH)2等任选3种 【详解】（1）斜方硫和单斜硫均是硫单质，是同一种元素组成的不同种单质，属于同素异形体，两者是不同的物质，因此两者的转化属于化学变化； （2）图中氧化物有SO2和SO3，两者与水反应均只生成酸，属于酸性氧化物； （3）①S单质在碱性条件下加热可转化为S2-和，反应前后S的化合价分别为0、-2和+4三种价态，反应的方程式为：3S+6OH-2S2-++3H2O； ②H2S和浓H2SO4可发生氧化还原反应生成S单质和SO2气体，反应前后S的化合价为-2、+6、0和+4四种价态，反应的化学方程式为：H2S+H2SO4(浓)=S+SO2↑+2H2O； （4）根据物质转化关系，结合物质的性质可知Z是H2SO4，浓硫酸与Cu在加热时反应产生CuSO4；可以是稀硫酸与CuO或Cu(OH)2反应产生CuSO4.故Q可以是Cu、CuO、或Cu(OH)2]，Z、Q反应产生M是CuSO4，故合理选项是b；由于CuS是黑色既不溶于水，也不溶于酸的物质，所以CuSO4与H2S发生复分解反应产生N是CuS，同时产生H2SO4.则CuSO4与H2S发生复分解反应产生CuS的离子方程式为：Cu2++H2S=CuS↓+2H+。 21．已知铁和硫的反应为S+FeFeS为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价，某同学设计了如图实验（部分实验过程）： 已知3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，请回答下列问题。 （1）混合粉末A中硫粉需过量的目的是 。 （2）操作②的作用是 。 （3）操作③中稀硫酸煮沸的目的是 。 （4）为检测产物中铁的价态，对溶液D进行的实验操作及产生的实验现象是 。 【答案】 保证Fe全部反应 除去过量的硫粉 防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+ 取少量溶液D加入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色，若变红色，则为Fe3+，若不变红色，则为Fe2+（合理即可） 【分析】（1）铁和硫反应生成FeS，要检测产物中铁的化合价，必须排除Fe和的干扰。 （2）加入KOH溶液的目的是除去过量的硫粉。 （3）氧气能够将氧化成，所以溶解滤渣C的稀硫酸要先加热煮沸以排除其中所含的氧气。 （4）用KCSN检验Fe3+的存在。 【详解】（1）铁和硫反应生成FeS，硫粉过量可排除Fe和的干扰，故答案为：保证Fe全部反应； （2）由已知3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，结合流程图操作②可知，KOH是为了和操作①过量的S反应的，故答案为：除去过量的硫粉； （3）一般煮沸是为了排除水中溶解的氧气，而操作③是为了鉴别Fe2+和Fe3+，所以要防止水中的氧气将Fe2+氧化，故答案为：防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+； （4）鉴别Fe2+和Fe3+的方法：取少量溶液D加入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色，若变红色，则为Fe3+，若不变红色，则为Fe2+。 22．生活中我们都会发现，煮鸡蛋时间太久或放置时间过长，蛋黄上会产生一层“黑膜”，该黑膜的成分是硫化亚铁。这是由于鸡蛋里的蛋白质受热分解成小分子的氨基酸，有的氨基酸含硫元素，会形成硫化氢，而蛋黄中富含铁元素，当硫化氢遇到铁元素就形成了硫化亚铁，也就是蛋黄上覆盖的那层“黑膜”。 某同学由此联想到铁与硫单质的反应，为了验证铁与硫单质反应产物中铁元素的化合价，该同学设计了以下实验： 已知：FeS固体难溶于水，可与稀盐酸、稀硫酸发生反应：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑。 请回答以下问题： (1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是 。 (2)反应在“惰性环境”中进行的原因是 。 (3)操作②的作用是 ，写出化学方程式 ，也可改用 。 (4)操作③稀硫酸煮沸的目的是 。 (5)为检验产物中铁元素的价态，对D溶液的实验操作最好是 。 【答案】(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2+干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应，影响实验结果 (2)防止环境中的O2参与反应 (3) 除去混合物中过量的硫粉 CS2 (4)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+ (5)加入煮沸的KSCN溶液，若溶液变红色，证明产物中有Fe3+，若溶液无明显现象，再滴入过氧化氢溶液(或新制氯水)，若溶液显红色，则证明产物中有Fe2+ 【分析】该实验目的是验证铁和硫反应产物中铁元素的价态，铁与硫混合粉末在惰性环境下发生反应，生成黑色固体。用热的氢氧化钾溶液反应掉过量的硫，过滤后用煮沸过的稀硫酸溶解滤渣检验产物。 【详解】（1）混合粉末A中硫粉必须过量，可防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2+干扰实验，同时过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应，影响实验结果，故答案为：防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2+干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3+反应，影响实验结果； （2）空气中的O2能与Fe2+反应，会影响实验，所以反应应在“惰性环境”中进行，故答案为：防止环境中的O2参与反应； （3）操作②的作用是除去混合物中过量的硫粉，其反应化学方程式为，也可以利用硫易溶于CS2的特点，用CS2代替KOH，故答案为：除去混合物中过量的硫粉；；CS2； （4）操作③稀硫酸煮沸的目的是防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+，故答案为：防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+； （5）为检验产物中铁元素的价态，具体操作是加入煮沸的KSCN溶液，若溶液变红色，证明产物中有Fe3+，若溶液无明显现象，再滴入过氧化氢溶液(或新制氯水)，若溶液显红色，则证明产物中有Fe2+。 23．生活中我们都会发现，煮鸡蛋时间太久或放置时间过长，蛋黄上会产生一层“黑膜”，该黑膜的成分是硫化亚铁。这是由于鸡蛋里的蛋白质受热分解成小分子的氨基酸，有的氨基酸含硫元素，会形成硫化氢，而蛋黄中富含铁元素，当硫化氢遇到铁元素就形成了硫化亚铁，也就是蛋黄上覆盖的那层“黑膜”。 某同学由此联想到铁与硫单质的反应，为了验证铁与硫单质反应产物中铁元素的化合价，该同学设计了以下实验： 已知：①FeS固体难溶于水，可与稀盐酸、稀硫酸发生反应：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑。 ②3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 请回答以下问题： (1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是 。 (2)反应在“惰性环境”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 。 (5)为检验产物中铁元素的价态，对D溶液的实验操作最好是 。 【答案】(1)防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2＋干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3＋反应，影响实验结果 (2)防止环境中的O2参与反应 (3) 除去混合物中过量的硫粉 CS2 (4)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+ (5)加入煮沸的KSCN溶液，若溶液变红色，证明产物中有Fe3+；若溶液无明显现象，再滴入过氧化氢溶液(或新制氯水)，溶液显红色，则证明产物中有Fe2+ 【分析】该实验目的是验证铁和硫反应产物中铁元素的价态，铁与硫混合粉末在惰性环境下发生反应，生成黑色固体。用热的氢氧化钾溶液反应掉过量的硫，过滤后用煮沸过的稀硫酸溶解滤渣检验产物。 【详解】（1）混合粉末A中硫粉必须过量，可防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2＋干扰实验，同时过量的铁粉还能与可能存在的Fe3＋反应，影响实验结果； （2）空气中的O2能与Fe2＋反应，会影响实验，所以反应应在“惰性环境”中进行； （3）3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，操作②的作用是除去混合物中过量的硫粉，也可以利用硫的溶解性用二硫化碳； （4）操作③稀硫酸煮沸的目的是防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2+； （5）为检验产物中铁元素的价态，具体操作是加入煮沸的KSCN溶液，若溶液变红色，证明产物中有Fe3+；若溶液无明显现象，再滴入过氧化氢溶液(或新制氯水)，溶液显红色，则证明产物中有Fe2+。 24．能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等为原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2S等有毒气体，用天然气合成氨的工艺流程如图所示。 (1)合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是 。 (2)①处加入Fe2O3•H2O的目的是 。 (3)②处CH4与H2O(g)在一定条件下反应生成CO2、H2，反应的化学方程式是 。 (4)③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2，该反应的化学方程式是 。 (5)该流程中参与循环的物质是 (填学式)。 【答案】 空气 除去H2S K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3 Fe2O3•H2O 【分析】①处加入Fe2O3•H2O除去H2S，②处CH4与H2O(g)在一定条件下反应生成CO2、H2，③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2，K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾（KHCO3），④氧化回收铁和硫。 【详解】(1)从流程图可看出，为合成氨提供氮气的物质是空气，故答案为：空气； (2)天然气中含有的是有毒气体，不能排放到大气中，通过加入生成硫化亚铁和硫单质而除去，故答案为：除去H2S； (3)与在一定条件下反应生成、，反应的化学方程式是， 故答案为：； (4)溶液与反应生成碳酸氢钾()，反应的化学方程式是，故答案为：K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3； (5)在该流程中加入了，最后又生成了，所以该流程中参与循环的物质是，故答案为：Fe2O3•H2O。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章　物质的性质与转化 第2节 硫的转化 第1课时 自然界中的硫 教学目标 1. 了解含硫物质在自然界中的存在与转化过程，并能通过实验探究了解不同价态含硫物质的相互转化。　 2. 能从物质类别和化合价的角度认识硫、二氧化硫的性质。 3. 认识其在生产中的应用和对环境的影响，并能设计实验进行验证，分析、解释有关的实验现象。 重点和难点 重点：探究硫单质的氧化性和还原性 难点：用氧化还原的观点理解硫既有氧化性又有还原性 ◆知识点一 自然界中的硫 1．自然界中硫元素的存在 硫元素在自然界中主要存在于 中。 (1) 态：存在于火山口附近。 (2) 态：存在于多种含硫矿物中。 2.自然界中不同价态硫元素之间的转化 3.写出硫的氧化物、酸、盐的化学式 (1)＋4价： ； (2)＋6价： 。 （3）将H2S、H2SO3、SO3、S按S元素化合价由低到高的顺序排列： 特别提醒 自然界中含有丰富的含硫元素的物质,如果对含有硫元素的物质进行分类,你可以从哪些角度进行分类? 【答案】从元素组成,有单质和化合物;从物质类别,有氢化物、单质、氧化物、含氧酸、盐等;从化合价角度,有-2、0、+4和+6价硫的化合物等。 即学即练 1.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 2．下列有关硫元素循环图说法不合理的是（　　） A．煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2 B．动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气 C．循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应 D．大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里 ◆知识点二 硫单质 1．物理性质 同素异形体 俗名 颜色 状态 溶解性 熔沸点 斜方硫单斜硫 2.同素异形体 叫同素异形体，化学性质 ，物理性质 ， 如正交硫和单斜硫，金刚石、石墨和C60，O2和O3，红磷和白磷。 3.硫的化学性质 ①与变价金属反应 Fe： ； Cu： 。 硫单质与变价金属反应生成低价的金属硫化物，而氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物，说明S的氧化性比Cl2 。 ②与非金属反应 H2： 。 (2)与氧化剂反应 ①与强氧化剂反应，如浓硫酸： 。 ②O2： 。 (3)与热的强碱反应(如NaOH溶液)： 。 4．用途 (1)制造硫酸、硫化橡胶；(2)黑火药、焰火、火柴；(3)农药(石灰硫黄合剂)；(4)医药(硫黄软膏)。 特别提醒 　[闪问]　硫受热后的现象是什么？ 提示：硫受热时逐渐熔化为液体，最后变为气体。 从物质类别和元素化合价角度理解硫的化学性质:H2、Na2、FeO2、 、。 (1)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。 (2)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。 即学即练 1．下列有关硫的性质的叙述错误的是（　　） A．质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化 B．淡黄色固体，不溶于水，微溶于酒精 C．硫单质只具有还原性 D．氢气可分别在氧气和硫蒸气中燃烧，产物分别为水和硫化氢 2.下列关于硫的说法正确的是(　　) A．硫是一种黄色或淡黄色的不溶于水的固体 B．1 mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子 C．硫与非金属反应均作还原剂 D．1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物 ◆知识点三 硫单质的氧化性和还原性 硫单质中硫元素化合价为0，在化学反应中，化合价既可以升高又可以降低，表现出 和 。 1、表现还原性 当硫与氧化性较强的物质反应时，通常失电子，化合价升高，表现一定的 ，如 。 2、表现氧化性 (1)当硫与H2、部分金属等还原性较强的物质反应时，通常得电子，化合价降低，表现 ，如： (2)在黑火药爆炸的反应中，硫的化合价降低，表现 ，化学方程式为： 3、既表现氧化性又表现还原性 硫与热的碱溶液反应时，既表现氧化性，又表现还原性，如 即学即练特别提醒 (1)在黑火药爆炸反应S＋2KNO3＋3CK2S＋3CO2↑＋N2↑中→K2，KO3→2，→O2， S和KNO3做氧化剂，C做还原剂 (2)由于S的氧化性不很强，与变价金属反应，产物中金属元素显低价态。 1.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:__________________。 2．下图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲为气体，丁为固体单质。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是（　　） A．甲只具有还原性 B．乙、丙均为酸性氧化物 C.乙既有氧化性又有还原性 D．丁→硫化物发生还原反应 一、自然界中硫的存在和转化 1．硫元素的存在 硫元素在自然界中主要存在于海洋、大气、地壳中。 2．硫元素不同化合价之间的相互转化 低价态 高价态 元素的最高价只有氧化性，最低价只有还原性，中间价态既有氧化性也有还原性。 二、硫单质 1．硫的物理性质 俗称 颜色状态 熔、沸点 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色或淡黄色固体 都不高 很脆 不溶 微溶 易溶 2.化学性质 （1）硫与金属反应 2Na＋S===Na2S(研磨即反应)； Hg＋S===HgS(应用：用硫粉处理洒落在地面上的汞)； Fe＋SFeS；S＋2CuCu2S。 硫单质与变价金属反应生成低价的金属硫化物，而氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物，说明S的氧化性比Cl2弱(填“强”或“弱”)。 （2）实验探究：硫与非金属反应 实验 实验现象 结论 硫黄在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，产生无色、有刺激性气味的气体 硫与氧气剧烈反应，生成SO2 硫与非金属反应 S＋O2SO2(S表现了还原性)； S＋H2H2S(S表现了氧化性)。 三、硫单质的氧化性和还原性 氧化性 与金属反应 2Na+SNa2S,Fe+SFeS,2Cu+SCu2S 与非金属反应 H2+SH2S 黑火药反应 S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑ 还原性 与非金属反应 S+O2SO2 与氧化性酸反应 S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O 既表现氧化性又表现还原性 与热的碱溶液反应 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 特别提醒 a.硫元素的化合价主要有－2、0、＋4、＋6。 b.当硫元素处于最高价态时，含 这种价态硫元素的物质可能具有氧化性，浓硫酸是一种强氧化剂。 c.当处于中间价态时(如S和SO2)，既具有氧化性，又具有还原性。 d.当处于最低价态时(如H2S)，含有这种价态硫元素的物质，只具有还原性 实践应用 1．多数含硫化合物具有强还原性，下列含硫化合物能在空气中稳定存在的是（　　） A．硫化钠　　　　　　 B．亚硫酸钠 C．亚硫酸 D．硫酸钠 2.下列关于硫的说法正确的是(　　)。 A.硫是一种黄色或淡黄色的不溶于水的固体 B.1 mol硫原子参加反应时一定转移2NA个电子 C.硫与非金属反应均作还原剂 D.1.6 g硫与5.6 g铁反应能得到7.2 g纯净硫化物 考点一 自然界中硫的存在和转化 【例1】下列说法不正确的是(　　)。 A.硫有多种同素异形体 B.硫的化学性质与氧气完全相同 C.硫在空气中燃烧时,火焰呈淡蓝色;在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色 D.硫在一定条件下能与某些金属反应,生成金属硫化物 解题要点 硫有多种同素异形体,常见的有正交硫和单斜硫。硫与氧气的某些性质相同,因为都是非金属元素,但又不完全相同 【变式1-1】据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄(即硫黄)能化金银钢铁，奇物”，所得产物不可能是(　　) A.Au2S　　B．Ag2S　　C．CuS　　D．FeS 【变式1-2】1．下列关于硫的叙述不正确的是（　　） A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去 B．硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在 C．化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因 D．分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作 考点二 硫单质 【例2】已知铁和硫的反应为S＋FeFeS，为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价，某同学设计了如下实验(部分实验过程)： 已知3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O，请回答下列问题。 (1)混合粉末A中硫粉需过量的原因是_________________________________。 (2)操作②的作用是_____________________________________。 (3)操作③中稀硫酸煮沸的目的是________________________________________。 (4)为检测产物中铁的价态，对溶液D的实验操作是 ________________________________________________________________________。 解题要点 硫单质的化学性质 【变式2-1】部分含硫物质的类别与相应元素的化合价的关系如下图所示。下列推断合理的是（　　） A．硫元素的性质活泼，自然界中不存在a B．a能一步转化为c C．向e的水溶液中通入Cl2可得到d D．d的浓溶液常用作干燥剂，可干燥b、f 【变式2-2】黑火药的成分是硝酸钾、硫黄和木炭，俗称“一硫二硝三木炭”。当加热或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)该反应中的氧化剂是________，还原剂是________。 (2)现有一定量的黑火药爆炸，产生了标准状况下的气体44.8 L，反应过程中转移电子的物质的量是________。 (3)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________。 (4)简述禁止燃放烟花爆竹的原因：__________________________________。 考点三 Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系及其应用 【例3】硫是生物必需的大量营养元素之一，如图是自然界中硫的循环图，在循环过程中价态变化在－2价至＋6价之间，以不同的状态(或形态)发生一系列的变化。下列有关说法不正确的是(　　) A.硫在自然界中既有游离态又有化合态 B．过程⑤宜在土壤的富氧区实现 C．硫元素的循环过程中既有硫的还原，又有硫的氧化 D．若生物体有机硫的成键方式为，则过程④中S未发生氧化还原反应 解题要点 以上转化主要是不同价态硫元素之间的相互转化，主要通过氧化还原反应实现。 硫元素化合价升高，需加入氧化剂； 硫元素化合价降低，需加入还原剂。 【变式3-1】2．能实现下列物质间直接转化的元素是（　　） 单质氧化物酸或碱盐 A．氯 B．硫 C．铝 D．铁 【变式3-2】已知氯气通入氢硫酸中能产生淡黄色沉淀(H2S＋Cl2===2HCl＋S↓)，则下列说法正确的是(　　) A．S是氧化剂　　　　 B．Cl2被氧化 C．氧化性：S>Cl2 D．还原性：H2S>HCl 基础达标 1．硫元素广泛存在于自然界中。海洋、大气和地壳及动植物体内，都含有硫元素。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示，在有氧层，有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层，有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述不正确的是 A．海洋中硫元素主要以的形式存在 B．反应①可能发生 C．反应②中硫元素的化合价没有发生变化 D．随着沉积物深度的增加，在无氧区为主要氧化剂 2．下列关于硫及其化合物的说法中，错误的是 A．SO2能使紫色石蕊溶液褪色 B．SO2在一定条件下能被O2氧化为SO3 C．硫在自然界中既有游离态又有化合态 D．BaSO4可用作消化系统X射线检查的内服剂 3．硫可与许多金属单质及非金属单质发生化学反应，下列反应的化学方程式错误的是 A． B． C． D． 4．下列关于不同价态含硫物质的转化实验，合理的是 A．图I：0价→+2价 B．图Ⅱ：0价→+6价 C．图Ⅲ：+4价→+6价    D．图Ⅳ：+6价→+4价 A．A B．B C．C D．D 5．洗涤附着在试管内壁上的硫黄，可选用的洗涤试剂是 A．水 B．酒精 C．热的NaOH溶液 D．饱和食盐水 6．进行化学实验时，必须规范操作、强化安全意识，防止发生事故。下列做法存在安全隐患或说法错误的是 A．打破温度计水银球，用硫粉处理洒落的水银 B．稀释浓硫酸时，将浓硫酸慢慢倒入水中，并不断搅拌 C．金属钠着火时，用水扑灭 D．做金属钠的实验时，剩余的钠放回原试剂瓶 7．硫及其化合物的转化具有重要作用，辉铜矿煅烧时可发生反应：，下列说法不正确的是 A．石灰乳吸收可生成 B．硫磺在过量氧气中燃烧的产物是 C．用水溶液吸收海水中吹出来的溴蒸汽生成和 D．辉铜矿煅烧时，每消耗，反应共转移电子 8．《食品安全法》立法是为了保障食品安全，根本目的是预防疾病、保障民众健康。下列造假行为中涉及化学变化的是 A．用淀粉、蔗糖、奶、香精等掺和成“假奶粉” B．用工业石蜡等给瓜子“美容” C．用硫黄燃烧去熏蒸粉丝 D．用毛发水、酱色水、盐等兑制成“假酱油” 综合应用 9．下列说法正确的是 A．硫单质与金属铁反应生成硫化亚铁，体现了硫单质的氧化性 B．硫单质在常温下不与任何物质反应 C．硫单质与非金属单质反应只能作还原剂 D．硫单质在空气中燃烧得到二氧化硫，在纯氧中燃烧得到三氧化硫 10．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。下列说法中正确的是 A．S6、S4、S2互为同素异形体 B．S6、S4、S2在氧气中完全燃烧时的产物可能不同 C．S6分子的摩尔质量是192 g D．S8转化为S6、S4、S2属于物理变化 11．下列关于硫元素的叙述不正确的是 A．试管内壁附着的硫可用二硫化碳除去 B．硫元素在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在 C．化石燃料的大量燃烧是空气中二氧化硫含量升高的原因 D．采用过滤操作分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫，要用到二硫化碳、水 12．Cl2的氧化性比S的氧化性强，最主要的事实是 A．通常情况下硫为浅黄色固体，而氯气为黄绿色气体 B．硫不溶于水，而氯气能溶于水 C．与金属或氢气反应时，硫被还原为-2价，而氯被还原为-1价 D．与同一种金属反应时，金属被硫氧化为低价态，被氯气氧化为高价态 13．已知H2S＋Cl2=2HCl＋S↓，则下列说法正确的是 A．S是氧化剂 B．Cl2是氧化剂 C．氧化性：S>Cl2 D．还原性：H2S<HCl 14．硫是一种重要的非金属，位于元素周期表中第三周期第ⅥA族。根据硫及其化合物的性质回答问题。下列说法中正确的是 A．硫在空气中燃烧有SO3生成 B．硫为白色晶体 C．硫与铁反应时生成硫化铁 D．硫是一种难溶于水晶体 15．用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应(未配平)，下列说法错误的是 A．该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂 B．也可以用清洗试管壁上的硫 C．生成的和的物质的量之比为 D．氧化产物是 16．部分含硫物质的分类与相应的化合价的关系如图，下列推断合理的是 A．硫元素的性质活泼，自然界中不存在a B．a能一步转化为c C．向e的水溶液中通入氯气可得到d D．d的浓溶液常用作干燥剂，可干燥b、f 17．硫和热氢氧化钠溶液共热后，转化为S2-、，则反应的S和生成的S2-、的物质的量之比为 A．2:1:2 B．3:2:1 C．3:1:2 D．4:1:3 拓展培优 18．硫元素在自然界中的循环如图所示，下列说法错误的是 A．硫是组成某些蛋白质的生命元素 B．地壳中化合态的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在 C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3 D．化石燃料的燃烧以及含硫矿物的冶炼是大气SO2污染的主要来源 19．合理应用和处理含硫的化合物，在生产生活中有重要意义。回答下列问题： (1)硒是动物和人体所必需的微量元素之一，硫与硒同主族，从原子结构角度解释硫与硒元素化学性质相似与不同的原因： 。 (2)黑火药爆炸的化学方程式为。用电子式表示的形成过程： 。 (3)为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状，使燃烧产生的转化为稳定的。写出该反应的化学方程式： 。 (4)曾用于中药，固体在高温下能发生分解()，设计如图所示装置来检验分解的气态产物。    为确认分解产物中存在、，装置A、B中盛放的试剂分别为 、 ，装置B中的现象为 ；装置C的作用为 。 (5)大苏打()具有较强的还原性，在溶液中易被氧化成，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为 。 20．硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。    (1)自然界中有斜方硫和单斜硫，它们的关系是 ，二者转化属于 变化。 (2)如图中属于酸性氧化物的物质是 (用化学式表示)。 (3)不同价态的硫元素可以相互转化，请写出以下转化： ①反应前后存在3种价态的硫元素，写出反应的离子方程式 ； ②反应前后存在4种价态的硫元素，写出反应的化学方程式 。 (4)如果有反应ZM,H2SN,M是下列物质中的 (填字母序号) a.Na2SO4 b.CuSO4 c.FeSO4 d.Fe2(SO4)3 写出H2S生成N的离子方程式为 ；Q可以是 (用化学式表示，写出至少3类物质)。 21．已知铁和硫的反应为S+FeFeS为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价，某同学设计了如图实验（部分实验过程）： 已知3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O，请回答下列问题。 （1）混合粉末A中硫粉需过量的目的是 。 （2）操作②的作用是 。 （3）操作③中稀硫酸煮沸的目的是 。 （4）为检测产物中铁的价态，对溶液D进行的实验操作及产生的实验现象是 。 22．生活中我们都会发现，煮鸡蛋时间太久或放置时间过长，蛋黄上会产生一层“黑膜”，该黑膜的成分是硫化亚铁。这是由于鸡蛋里的蛋白质受热分解成小分子的氨基酸，有的氨基酸含硫元素，会形成硫化氢，而蛋黄中富含铁元素，当硫化氢遇到铁元素就形成了硫化亚铁，也就是蛋黄上覆盖的那层“黑膜”。 某同学由此联想到铁与硫单质的反应，为了验证铁与硫单质反应产物中铁元素的化合价，该同学设计了以下实验： 已知：FeS固体难溶于水，可与稀盐酸、稀硫酸发生反应：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑。 请回答以下问题： (1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是 。 (2)反应在“惰性环境”中进行的原因是 。 (3)操作②的作用是 ，写出化学方程式 ，也可改用 。 (4)操作③稀硫酸煮沸的目的是 。 (5)为检验产物中铁元素的价态，对D溶液的实验操作最好是 。 23．生活中我们都会发现，煮鸡蛋时间太久或放置时间过长，蛋黄上会产生一层“黑膜”，该黑膜的成分是硫化亚铁。这是由于鸡蛋里的蛋白质受热分解成小分子的氨基酸，有的氨基酸含硫元素，会形成硫化氢，而蛋黄中富含铁元素，当硫化氢遇到铁元素就形成了硫化亚铁，也就是蛋黄上覆盖的那层“黑膜”。 某同学由此联想到铁与硫单质的反应，为了验证铁与硫单质反应产物中铁元素的化合价，该同学设计了以下实验： 已知：①FeS固体难溶于水，可与稀盐酸、稀硫酸发生反应：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑。 ②3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 请回答以下问题： (1)混合粉末A中硫粉必须过量的原因是 。 (2)反应在“惰性环境”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 。 (5)为检验产物中铁元素的价态，对D溶液的实验操作最好是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $