高中化学第3章自然界中的元素第3节硫的转化(第1课时)自然界中的硫教学案鲁科版必修1(2021学年)
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2017-2018学年高中化学第3章自然界中的元素第3节硫的转化(第1课时)自然界中的硫教学案鲁科版必修1
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第3节硫的转化
第1课时自然界中的硫
————-——-—————-——-——-———————-—-———————[课标要求]
1.了解硫元素在自然界中的转化、含硫元素的物质在自然界中的存在以及含硫物质的主要来源。
2.掌握硫单质的物理性质和化学性质。
,
1.几种重要含硫化合物:黄铁矿(FeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO
·10H2O)。
4
2.自然界中的硫单质主要存在于火山口处。
3.硫黄是一种淡黄色固体,易溶于CS2,微溶于酒精,不溶于水。
洗涤试管壁上残留的硫黄用CS2或NaOH溶液.
4.硫黄既有氧化性又有还原性,主要反应为Fe+S错误!FeS,S+O2错误!SO2.
5.硫黄在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在O2中燃烧产生蓝紫色火焰。
错误!
1.硫元素在自然界中的存在
存在形态存在范围
游离态化合态海洋、大气、地壳、动植物
体内
如:硫黄如:硫酸钠
2.自然界中不同价态硫元素之间的转化
[特别提醒] 硫元素的常见价态:-2、0、+4、+6;-2价硫元素只有还原性,+6价硫元素只有氧化性。
1.下列含硫物质中,硫元素只能表现还原性的是( )
A.H2S B.SO2C.S D.H2SO4
解析:选A H2错误!中S元素只有还原性;错误!O2、错误!中S元素为中间价态,既有氧化性又有还原性;H2错误!O4中S元素为最高价态,只有氧化性。
2.用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相关内容。
答案:①—C ②—D ③-A ④—A ⑤—B ⑥-B ⑦—D
错误!
1.物理性质
颜色:淡黄色;俗名:硫黄;状态:固体;溶解性:水中不溶,酒精中微溶,二硫化碳(CS2)中易溶;熔、沸点:较低。
[特别提醒]
(1)硫黄是中学阶段唯一呈黄色的固态非金属单质。
(2)实验室可用CS2洗涤附着在试管壁上的硫黄;撒落金属汞时,可用硫黄粉除去.
2.硫的同素异形体
常见的有斜方硫和单斜硫.
3.化学性质
(1)与非金属的反应
一定条件下,S能与O2等非金属反应,化学方程式为S+O2错误!SO2,反应中硫的化合价升高,体现了硫的还原性。
(2)与金属的反应
一定条件下,S能与Fe等金属反应,化学方程式为Fe+S错误!FeS;反应中硫的化合价降低,体现了硫的氧化性。
[特别提醒] (1)硫在O2中燃烧时只能生成SO2,不能生成SO3。
(2)硫在O2中燃烧实验的集气瓶中须加少量水或细沙。
(3)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物,Cl2与变价金属反应时生成高价态金属氯化物,故氧化性:Cl2〉S。
4.用途
主要用于制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等,还用于制造火药、烟花爆竹等。
1.判断正误。
(1)斜方硫和单斜硫属于同一种物质()
(2)等质量的S6和S8所含的硫原子数目相同()
(3)1 mol铁粉与足量硫粉充分反应时转移3NA个电子( )
(4)某固体呈黄色,则该固体一定是硫黄( )
(5)硫属于非金属元素,在反应时只有氧化性()
(6)氧化性:S>Cl()
答案:(1)×(2)√ (3)× (4)×(5)×(6)×
2.下列物质能用相应元素单质直接化合生成的是()
A.SO3ﻩB.Fe2S3
C.CuSﻩ D.SO2
解析:选D S+O2错误!SO2、Fe+S错误!FeS、2Cu+S错误!Cu2S。
[三级训练·节节过关]
1.下列有关硫的性质的叙述正确的是( )
A.淡黄色晶体,不溶于水易溶于酒精
B.质脆易粉碎,易溶于二硫化碳,加热易熔化
C.既有氧化性又有还原性,硫与铁粉和铜粉分别反应,都可生成二价金属硫化物
D.硫在空气中燃烧的产物是SO2,在氧气中燃烧的产物是SO3
解析:选B 硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,A错,B正确;硫既有氧化性又有还原性,与Fe、Cu粉反应时均生成低价硫化物,Fe+S错误!FeS,2Cu+S错误!Cu2S,C错;硫不论在空气中还是在氧气中燃烧产物均是SO2,D错.
2.洗涤附着在试管内壁上的硫黄,可选用的方法是( )
A.用CS2洗涤ﻩ B.用澄清石灰水洗涤
C.用饱和食盐水洗涤ﻩ
D.用水洗涤
解析:选A 硫黄易溶于CS2,不溶于水,故用CS2洗涤。
3.下列物质:硫黄、二氧化硫、氯气、CuCl2溶液,其颜色依次是( )
A.黄色、蓝色、无色、黄绿色
B.黄绿色、无色、蓝色、黄色
C.黄色、无色、黄绿色、蓝色
D.无色、蓝色、黄绿色、黄色
解析:选C硫黄——黄色,二氧化硫—-无色,氯气——黄绿色,CuCl2溶液——蓝色.4.已知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>Cl2D.还原性:H2S>HCl
解析:选D 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).
5.下列关于硫的说法正确的是()
A.硫是一种淡黄色的不溶于水的固体
B.1 mol S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
解析:选A 在S+O2错误!SO2反应中,1 mol S原子参加反应时,转移4NA个电子,B错误;S 与H2反应时,S做氧化剂,C错误;Fe与S反应时
Fe+S错误!FeS
5632 88
2.8 g1.6 g4。
4 g
反应物Fe过量,反应后得到4。
4 g FeS和2.8 g Fe的混合物,D项错误.
6.有关下列三个反应的叙述,正确的是( )
①2H2S+SO2===3S↓+2H2O
②S+2H2SO4(浓)===3SO2↑+2H2O
③3S+6KOH错误!2K2S+K2SO3+3H2O
A.反应①说明SO2能与酸反应,具有碱性氧化物的性质
B.反应②改用稀硫酸,则能放出氢气
C.反应②和③说明S具有两性元素的性质
D.反应③说明S既具有氧化性又具有还原性
解析:选D 反应①SO2作氧化剂说明二氧化硫具有氧化性,不能从氧化还原方面判断是否具有两性元素的性质;反应②说明S具有还原性,若改用稀硫酸不会放出H2;反应③硫的化合价既有升高,又有降低,因此既体现了还原性又体现了氧化性。
7.写出下列化学方程式,标出电子转移情况,并从氧化还原的角度说明硫在下列反应中表现出的性质。
(1)硫在氧气中燃烧:_________________________________________________.
(2)铜粉与硫粉共热:___________________________________________________。
(3)硫蒸气与氢气反应:___________________________________________________。
解析:硫与氧气反应生成二氧化硫,硫体现还原性;铜粉与硫粉共热生成硫化亚铜,硫体现氧化性;硫蒸气与氢气反应生成硫化氢,硫体现氧化性。
1.下列物质属于强电解质的是( )
A.硫黄 B.SO2
C.SO3ﻩD.H2SO4
解析:选D 硫黄既不是电解质也不是非电解质;SO2、SO3均属于非电解质。
2.下列说法错误的是( )
A.雄黄和雌黄都是含硫的矿物
B.自然界中某些微生物会把部分硫酸和亚硫酸转化为硫单质或硫化氢
C.硫有多种同素异形体,斜方硫和单斜硫是常见的两种
D.硫单质在常温下与H2剧烈化合,生成H2S气体
解析:选D 硫在常温下与H2不反应,在高温下硫蒸气与H2化合生成H2S气体.
3.下列含硫物质:①S6②Na2S③Na2SO3④SO3,硫元素的化合价由低到高的排列顺序正确的是( )
A.①②③④ﻩ B.②①③④
C.④③①②D.③④②①
解析:选B 题给物质中硫元素化合价如下:错误!6、Na2错误!、Na2错误!O3、错误!O3.
4.下列物质间直接转化的元素是()
单质错误!氧化物错误!酸或碱错误!盐
A.氮ﻩB.硫
C.铜D.铁
解析:选B A项,N2错误!NO错误!不反应;B项,S错误!SO2错误!H2SO3错误!Na2SO3,符合题意;C项,Cu错误!CuO错误!不反应;D项,Fe错误!Fe3O4错误!不反应.
5.下列化合物不能用相应元素的单质直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS③Al2S3④Fe2S3⑤Cu2S
⑥FeCl2⑦H2S
A.②⑤⑦ B.①④⑥
C.③④ﻩ
D.④⑥
解析:选B ①中2Cu+S△,Cu2S,④中Fe+S错误!FeS,⑥中2Fe+3Cl2△,2FeCl3.
6.下列关于单质硫的性质的说法正确的是( )
A.单质硫跟金属单质的反应中硫都是氧化剂
B.单质硫跟金属单质的反应都需要加热或点燃
C.单质硫跟非金属单质的反应中硫都是还原剂
D.单质硫跟非金属单质的反应中硫都是氧化剂
解析:选A 金属元素在硫化物中的化合价只有正价,硫元素的化合价一定是负价,单质硫在跟金属单质的反应中都是氧化剂;在硫单质跟金属单质反应的条件中,S与Hg反应不需要加热;如果单质硫跟氧化性弱的非金属单质如H2反应,则显氧化性;如果单质硫跟氧化性强的非金属单质如O2反应,则显还原性。
7.已知:①4HCl(浓)+MnO2错误!MnCl2+Cl2↑+2H2O,②Cl2+2NaBr===Br2+2NaC l,③Na2S+Br2===2NaBr+S↓,则氧化性由强到弱的排列顺序正确的是( )A.MnO2>Cl2>Br2〉S B.MnO2〉Br2>Cl2〉S
C.S>Br2>Cl2〉MnO2ﻩD.Cl2〉Br2>MnO2〉S
解析:选A 由反应①知氧化性:MnO2〉Cl2;由反应②知氧化性:Cl2>Br2;由反应③知氧化性:Br2〉S。
8.8 g硫能与0。
25 mol某单质在一定条件下完全反应,该单质不可能是( )
A.H2ﻩ
B.O2
C.CuD.Mg
解析:选C n(S)=0。
25 mol,该单质与硫的物质的量之比是1∶1,所以该单质可以为Mg、H2、O2,不能为Cu.
9.硫是自然界中广泛存在的元素。
(1)等物质的量的S2、S4、S6一定含有相同的________。
A.分子数 B.原子数C.质量 D.体积
(2)现有某种硫蒸气的密度折算到标准状况下是11。
42g·L-1,则它的化学式为_______
_。
(3)实验室将钠和硫混合,研磨时能发生轻微爆炸,写出反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
解析:(1)S2、S4、S6均为分子,等物质的量的S2、S4、S6具有相同的分子数;(2)硫蒸气的摩尔质量为22.4L·mol-1×11.42g·L-1=256 g·mol-1,这种硫的相对分子质量为256,256÷32=8,分子式为S8;(3)硫与钠反应生成硫化钠。
答案:(1)A (2)S8(3)S+2Na===Na2S
10。
如图装置,待内外空气压强不变时标注出水银的刻度(用红漆)。
取下橡胶塞,在玻璃燃烧匙中加入硫粉,用酒精灯点燃后迅速移入锥形瓶中并塞紧橡胶塞。
硫粉安静地燃烧,水银柱移向左管.当火焰熄灭后,静置,水银柱又慢慢地回到原先标注的刻度.
简要回答下列问题:
(1)水银柱移向左管说明了什么_________________________________________。
(2)硫粉未燃尽时火焰就熄灭了,说明________________________________________。
(3)根据水银柱最后又回到原先标注的刻度,可得到的结论是_____________________。
解析:S+O2错误!SO2,该反应放出热量,使系统内的温度升高,压强增大;当反应物O2被消耗完后,反应自动停止;由于1体积的O2参加反应生成1体积的SO2,气体的物质的量在反应前后没有发生变化,当温度恢复后,水银柱会慢慢地回到原先标注的刻度。
答案:(1)硫燃烧放出热量,使锥形瓶内气体受热膨胀
(2)氧气不足(3)硫燃烧消耗的氧气的体积等于生成的二氧化硫的体积
1.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192g
D.S8转化为S6、S4、S2属于物理变化
解析:选A S6、S4、S2均是由硫元素组成的不同单质,互为同素异形体;单质硫燃烧时均产生SO2;S6的摩尔质量为192 g·mol-1;同素异形体之间的转化为化学变化.
2.32 g S在44.8 L O2(标准状况)中充分燃烧,所得产物的质量为( )
A.80g B.96 g C.32 g D.64g
解析:选D32 g(1 mol)S与44。
8 L(2 mol) O2完全反应生成1 mol(64 g) SO2,O2有剩余(1 mol)。
3.下列事实能够说明单质氯气的氧化性比硫强的事实有()
①硫的沸点比氯气高②与金属单质反应,硫被还原为-2价,氯被还原为-1价③铜与Cl2反应生成CuCl2,与S反应生成Cu2S ④将Cl2通入氢硫酸(H2S)溶液中溶液变浑浊
A.①②③B.②④ C.②③④ﻩD.③④
解析:选D①二者的沸点为物理性质,与二者氧化性强弱无关;②二者氧化性强弱与得电子多少无关.
4.对于反应:3S+6KOH===2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法中正确的是( )
A.硫是氧化剂,KOH是还原剂
B.反应中共转移8 mol电子
C.还原剂和氧化剂的质量比是1∶2
D.氧化产物和还原产物的质量比是1∶2
解析:选C反应中硫元素的化合价发生变化,其S→K2S,化合价0→-2,化合价降低被还原,作氧化剂;S→Na2SO3,化合价0→+4,化合价升高被氧化,作还原剂,还原剂与氧化剂的质量之比是1∶2。
5.以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是()
A.C→CO→CO2→Na2CO3
B.S→SO3→H2SO4→Na2SO4
C.Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3
D.N2→NO→NO2→HNO3
解析:选B A选项C与O2反应生成CO,CO与O2反应生成CO2,CO2与NaOH反应生成Na2C O3;B选项硫单质不能一步转化为SO3;C选项Fe错误!FeCl2错误!FeCl3错误!Fe(OH)3;D选项N 和O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成硝酸。
2
6.CuS和Cu2S都能溶于硝酸,它们高温下灼烧的产物相同,以下鉴别CuS和Cu2S两种
黑色粉末的方法合理的是()
A.将两种样品分别溶于硝酸,区别所产生的气体
B.将两种样品分别溶于硝酸,区别溶液的颜色
C.取两种同质量的样品分别在高温下灼烧,区别残留固体的质量
D.取两种同质量的样品分别在高温下灼烧,区别残留固体的颜色
解析:选C 两种样品溶于硝酸后都生成Cu(NO3)2和NO气体,溶液均显蓝色,气体在空气中都会变成红棕色的NO2,A、B项不正确;两样品灼烧后生成固体CuO,颜色相同,D项不正确;同质量的CuS和Cu2S所含Cu的质量不同,故生成CuO的质量也不相同,残留固体中质量大的为Cu2S,C选项正确。
7.某种由Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的固体混合物中,已知S的质量分数为25。
6%,则氧的质量分数为( )
A.51.2% ﻩB.36.8%
C.37.6% D.无法计算
解析:选C三种钠盐中钠与硫元素的质量比均为46∶32,混合后钠与硫元素的质量比仍为46∶32,S的质量分数为25.6%,若钠的质量分数为x,则46∶32=x∶25.6%,x=36.8%,氧元素的质量分数为1-25。
6%-36.8%=37。
6%.
8.已知氧化性:Cl2>Fe3+>S,则下列反应不能发生的是( )
A.S2-+Cl2===S↓+2Cl-
B.2Fe3++S2-===2Fe2++S↓
C.S+2Fe2+===2Fe3++S2-
D.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
解析:选C 由C项反应推知氧化性:S>Fe3+,与题给条件相矛盾,反应不能发生.
9.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+3C错误!K2S+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____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:反应过程化合价变化及电子转移数目为:
因此,S和KNO3作氧化剂,C作还原剂.
(2)n(N2)+n(CO2)=错误!=2 mol。
n(N
)=错误!×2 mol=0.5 mol,n(CO2)=1。
5 mol,
2
则n(e-)=6 mol。
(3)用水、CS2经过滤可分离三种成分。
答案:(1)S、KNO3 C (2)6mol (3)KNO3CS2木炭
(4)因为燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO2,还有噪音、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
10.为了验证铁和硫反应的产物中铁的化合价,某同学设计了一个实验,如图所示:
请回答下列问题:
(1)混合粉末中硫粉需过量,原因是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反应在“稀有气体环境中”进行的原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行,说明_______________________.
(4)操作②的作用是__________________,也可改用________________。
(5)操作③稀硫酸煮沸的目的是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)为证明产物中铁的价态,对D溶液的实验操作最好是___________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)硫粉与铁粉共热,由于硫原子得电子能力较弱,生成低价的硫化亚铁,但若铁粉过量,过量铁与稀硫酸反应也产生Fe2+,干扰实验,因此铁粉的量要少。
(2)稀有气体环境可防止氧气氧化Fe或Fe2+而影响对FeS的检验。
(3)该反应为放出热量的反应,引发反应需加热,使反应正常进行后,可利用反应放出的热维持反应顺利进行.
(6)Fe3+与SCN-发生反应溶液显红色,Fe2+无此性质,Fe2+易被O2氧化,因此要除去溶液中溶解的O2。
答案:(1)防止因铁粉过量而使滤渣中含有铁粉,与稀硫酸反应生成Fe2+干扰实验(2)防止氧气参加反应(3)硫粉和铁粉的反应为放出热量的反应(4)除去混合物中的硫粉CS2(5)除去H2SO4中溶解的O2 (6)加入煮沸后的KSCN溶液,观察溶液是否变为红色
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”我希望各位朋友能借助这个阶梯不断进步。
物质生活极大丰富,科学技术飞速发展,这一切逐渐改变了人们的学习和休闲的方式。
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