3.2.1 硫的转化 学案【新教材】鲁科版(2019)高中化学必修一
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第三章 自然界中的元素
第2节 硫的转化
第1课时 自然界中的硫
【学习目标】
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。
【知识清单】
一、自然界中的硫
1.硫元素的存在。
在自然界中,硫元素既以游离态存在,又以化合态存在。
硫元素在自然界中主要存在于海洋、大气、地壳及动植物体内。
2.自然界中不同价态的硫元素间的转化。
二、认识硫单质
1.存在:硫单质俗称硫黄,常见的硫单质有单斜硫和斜方硫,两者互称为同素异形体。
2.物理性质。
颜色:黄色或淡黄色;状态:固态;溶解性:不溶于水,在酒精中微溶,在二硫化碳(CS 2)中易溶;
熔、沸点:不高。
试管壁残留硫黄,如何清洗?
答案:用少量CS 2溶解或用热的NaOH 溶液洗涤除去。
3.化学性质。
硫单质的化合价是0价,处于中间状态,既可以被氧化又可以被还原。
(1)与非金属的反应。
一定条件下,S 能与O 2等非金属反应,化学方程式为S +O 2=====点燃SO 2,产物中硫的化合价为+4价,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=====△FeS ,产物中硫的化合价为-2价,体现了硫的氧
化性。
Cl 2和S 的氧化性谁的更强?
答案:2Fe +3Cl 2=====△2FeCl 3,Cu +Cl 2=====△CuCl 2,Fe +S=====△FeS ,2Cu +S=====△Cu 2S ,铁、铜为变价金属,
当与Cl 2反应时,均显示较高价态;而与S 反应时,均显示较低价态,所以可以得出Cl 2的氧化性比S 的强。
4.用途。
主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造火药、烟花、爆竹等。
【对点训练】
1.用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相关内容。
2.下列反应中,硫表现还原性的是( )
A .硫与氧气
B .硫与氢气
C .硫与铁
D .硫与铜
A 解析:硫与氢气、铁、铜反应,硫元素化合价都是由0价→-2价。表现氧化性。
3.下列关于硫的叙述正确的是( )
A .硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中
B .分离黑火药中的硝酸钾、炭、硫要用到二硫化碳、水及过滤操作
C .硫与金属或非金属反应时均做氧化剂
D .硫的两种单质之间的转化属于物理变化
B 解析:元素在自然界中的存在形式虽然与化学活泼性有关,但不能以非金属性强弱作为依据,如O 、N 、S 的非金属性并不弱,但是在自然界中仍然存在游离态的单质O 2、N 2、S ,故A 项错误;分离黑火药中的三种成分可以利用它们的溶解性差异。先用CS 2处理,使硫溶解,过滤后蒸发滤液,得到晶体硫。滤渣再用水处理,溶解硝酸钾,过滤,滤渣为碳粉。滤液蒸发、浓缩、结晶,得到硝酸钾,故B 项正确;硫单质为0价,是中间价态,遇到金属和氢气时,显示氧化性;硫与非金属性比它强的非金属(如O 、F 等)反应时,硫显示还原性,故
C 项错误;硫形成的两种单质的物理性质不同,是不同的物质,它们之间的转化是化学变化,故
D 项错误。
【课后练习】
1.下列说法中不正确的是( )
A .硫是一种淡黄色易溶于酒精的固体
B .硫单质俗称黄
C .硫是黑火药的主要成分
D .一些动、植物体内也含有硫元素
A
2.下列化合物可由两种单质直接化合得到的是( )
A .SO 3
B .NO 2
C .CuS
D .FeCl 3
D 解析:S +O 2=====点燃SO 2,N 2+O 2=====闪电2NO ,2Cu +S=====△Cu 2S ,2Fe +3Cl 2=====点燃2FeCl 3
。
3.下列关于硫的叙述正确的是( )
A .硫的非金属性较强,所以只能以化合态存在于自然界中
B .硫单质有多种同素异形体,常见的有斜方硫和单斜硫
C .在标准状况下,1 mol 硫单质的体积约为22.4 L
D .硫在空气中燃烧时,火焰呈明亮的蓝紫色
B 解析:硫在自然界中既有游离态又有化合态;在标准状况下,S 为固体,不能用气体摩尔体积计算;S 在空气中燃烧时,火焰呈微弱的淡蓝色,在氧气中燃烧时火焰呈明亮的蓝紫色。
4.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Cl 2反应生成CuCl 2,与S 反应生成Cu 2S ④将Cl 2通入氢硫酸(H 2S)溶液中溶液变浑浊
A .①②③
B .②④
C .②③④
D .③④
D 解析:若氧化性Cl 2>S ,即得电子能力Cl >S ,在相同条件下,与变价金属反应时,前者得到高价态化合物,后者得到低价态化合物。
5.在一定条件下,下列物质能与硫发生反应,且硫作为还原剂的是( )
A .Cu
B .H 2
C .Fe
D .O 2
D 解析:S 与Cu 、H 2、Fe 发生反应时,S 元素化合价由0价降到-2价,作氧化剂;S 和O 2反应时,S 元素化合价由0价升到+4价,作还原剂。
6.实验室常用热的NaOH 溶液洗去试管壁上沾有的硫黄,其反应为:6NaOH +3S=====△2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O ,在
此反应中硫表现的性质是( )
A .氧化性
B .还原性
C .既无氧化性又无还原性
D .既有氧化性又有还原性
D 解析:在该反应中,一部分S 化合价降低生成了Na 2S ,表现氧化性,一部分S 化合价升高生成了Na 2SO 3,表现还原性。
7.在空气中加热S 粉和Fe 粉的混合物,可观察到下列现象,请写出有关反应的化学方程式。
(1)有淡蓝色火焰,且生成有刺激性气味的气体:_____________________________________________________________________。
(2)混合粉末变红,放出热量,最后变为黑色固体:_____________________________________________________________________。
(3)不时有火星从混合物中射出:_____________________________________________________________________。
解析:Fe 、S 在空气中加热可能发生S 与O 2、Fe 与O 2、Fe 与S 等反应。
答案:(1)S +O 2=====点燃SO 2 (2)Fe +S=====△FeS (3)3Fe +2O 2=====点燃Fe 3O 4