1、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(CaSO42H2O)、芒硝(Na2SO410H2O)。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FeSFeS,SO2SO2。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。 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
2、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()AH2SBSO2CSDH2SO4解析:选AH2中S元素只有还原性;O2、中S元素为中间价态,既有氧化性又有还原性;H2O4中S元素为最高价态,只有氧化性。2用短线连接和中相关内容。答案:CDAABBD1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C
3、S2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SO2SO2,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FeSFeS;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:Cl2S。4用途主要用于制造硫酸
4、、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:SCl()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()ASO3BFe2S3CCuS DSO2解析:选DSO2SO2、FeSFeS、2CuSCu2S。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
5、,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,FeSFeS,2CuSCu2S,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B用澄清石灰水洗涤C用饱和食盐水洗涤 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()
6、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H2SCl2=2HClS,则下列说法正确的是()AS是氧化剂 BCl2被氧化C氧化性:SCl2 D还原性:H2SHCl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B1 mol S原子参加反应时一定转移2NA个电子C硫与非金属反
7、应均作还原剂D1.6 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SO2SO2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FeSFeS56 328828 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()2H2SSO2=3S2H2OS2H2SO4(浓)=3SO22H2O3S6KOH2K2SK2SO33H2OA反应说明SO2能与酸反应,具有碱性氧化物的性质B反应改用稀硫酸,则能放出氢气C反应和说明S具有两性元素的性质D反
8、应说明S既具有氧化性又具有还原性解析:选D反应SO2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;反应说明S具有还原性,若改用稀硫酸不会放出H2;反应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 BSO2CSO3
9、 DH2SO4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:S6Na2SNa2SO3SO3,硫元素的化合价由低到高的排列顺序正确的是()A BC D解析:选B题给物质中硫元素化合价如下:6、Na2、Na2O3、O3。4下列物质间直接转化的元素是()单质氧化物酸或碱盐A氮 B硫C铜
10、D铁解析:选BA项,N2NO不反应;B项,SSO2H2SO3Na2SO3,符合题意;C项,CuCuO不反应;D项,FeFe3O4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()CuSFeSAl2S3Fe2S3Cu2SFeCl2H2SA BC D解析:选B中2CuS,Cu2S,中FeSFeS,中2Fe3Cl2,2FeCl3。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
11、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:4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O,Cl22NaBr=Br22NaCl,Na2SBr2=2NaBrS,则氧化性由强到弱的排列顺序正确的是()AMnO2Cl2Br2S BMnO2Br2Cl2SCSBr2Cl2MnO2 DCl2Br2MnO2S解析:选A由反应知氧化性:MnO2Cl2;由反应知氧化性:Cl2Br2;由反应知氧化性:Br2S。88 g硫能与0.25 mol
12、某单质在一定条件下完全反应,该单质不可能是()AH2 BO2CCu DMg解析:选Cn(S)0.25 mol,该单质与硫的物质的量之比是11,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11.42 gL1,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22.4 Lmol111.42 gL1
13、256 gmol1,这种硫的相对分子质量为256,256328,分子式为S8;(3)硫与钠反应生成硫化钠。答案:(1)A(2)S8(3)S2Na=Na2S10.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:SO2SO2,该反应放出热量,使系统内的温度升高,压强增大
14、;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()AS6、S4、S2互为同素异形体BS6、S4、S2在氧气中完全燃烧时的产物可能不同CS6分子的摩尔质量是192 gDS8转化为S6、S4、S2属于物理变化解析:选AS6、S4、S2均是由硫元素组成的不同单质,互为同素异
15、形体;单质硫燃烧时均产生SO2;S6的摩尔质量为192 gmol1;同素异形体之间的转化为化学变化。232 g S在44.8 L O2(标准状况)中充分燃烧,所得产物的质量为()A80 gB96 gC32 gD64 g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()硫的沸点比氯气高与金属单质反应,硫被还原为2价,氯被还原为1价铜与Cl2反应生成CuCl2,与S反应生成Cu2S将Cl2通入氢硫酸(H2S)溶液中溶液变浑浊A B C D解析:选D二者的沸点
16、为物理性质,与二者氧化性强弱无关;二者氧化性强弱与得电子多少无关。4对于反应:3S6KOH=2K2SK2SO33H2O,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12D氧化产物和还原产物的质量比是12解析:选C反应中硫元素的化合价发生变化,其SK2S,化合价02,化合价降低被还原,作氧化剂;SNa2SO3,化合价04,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12。5以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是()ACCOCO2Na2CO3BSSO3H2SO4Na2SO4CFeFeCl2FeCl3Fe(OH)3DN2NO
17、NO2HNO3解析:选BA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Na2CO3;B选项硫单质不能一步转化为SO3;C选项FeFeCl2FeCl3Fe(OH)3;D选项N2和O2反应生成NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与H2O反应生成硝酸。6CuS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
18、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()A51.2%B36.8%C37.6% 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4632,混合后钠与硫元素的质量比仍为4632,S的质量分数为25.6%,若钠的质量分数为x,则4632x25.6%,
19、x36.8%,氧元素的质量分数为125.6%36.8%37.6%。8已知氧化性:Cl2Fe3S,则下列反应不能发生的是()AS2Cl2=S2ClB2Fe3S2=2Fe2SCS2Fe2=2Fe3S2D2Fe2Cl2=2Fe32Cl解析:选C由C项反应推知氧化性:SFe3,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S2KNO33CK2SN23CO2。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
20、_。(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)2 mol。n(N2)2 mol0.5 mol,n(CO2)1.5 mol,则n(e)6 mol。(3)用水、CS2经过滤可分离三种成分。答案:(1)S、KNO3C(2)6 mol(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
21、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)操作的作用是_,也可改用_。(5)操作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