高中化學(xué)人教版 (2019)必修第二冊實(shí)驗活動5 不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化精品導(dǎo)學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

一、自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化
1．自然界中硫的存在
(1)游離態(tài)的硫主要存在于________附近或________________中。
(2)化合態(tài)的硫廣泛存在于動植物體內(nèi)和海洋、大氣、地殼中：
①動植物體內(nèi)：含硫蛋白質(zhì)等；
②巖層深處和海底的無氧環(huán)境中：金屬硫化物，如黃鐵礦(________)、黃銅礦(________)等；
③地表附近的富氧環(huán)境中：硫酸鹽，如石膏(____________)、芒硝(____________)等；
④大氣中：少量的H2S、________、SO3等。
2．自然界中不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
二、實(shí)驗探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1．硫的價－類二維圖
(1)硫元素的化合價與氧化性、還原性之間的關(guān)系
(2)硫元素常見的化合價有________________價，可以通過___________反應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。
2．實(shí)驗設(shè)計：不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
(1)設(shè)計實(shí)驗實(shí)現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，遵循的原則是科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化。
(2)實(shí)驗設(shè)計方案
?問題一自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化
【典例1】硫在自然界中的循環(huán)過程如圖所示，下列說法不正確的是( )
A．石油和煤等化石燃料中含有硫元素
B．大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體
C．地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在
D．動植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SOeq \\al(2－,4)和SO2
【變式練1-1】硫在自然界的循環(huán)過程如圖所示。下列說法中，不正確的是( )
A．火山噴發(fā)、森林火災(zāi)會產(chǎn)生SO2
B．氫、氧兩種元素沒有參與硫的循環(huán)
C．工廠產(chǎn)生的煙氣應(yīng)經(jīng)脫硫處理后再排放
D．硫在自然界的循環(huán)過程中，涉及了氧化還原反應(yīng)
【變式練1-2】如圖是硫元素在自然界中的循環(huán)示意圖，下列說法不正確的是( )
A．硫在自然界中只有游離態(tài)
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脫硫
C．硫具有弱氧化性，和變價金屬反應(yīng)，通常生成低價態(tài)金屬硫化物
D．氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氧化物反應(yīng)
?問題二不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
【典例2】硫及其化合物的“價—類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．燃煤時為減少X的排放，可在煤中添加石灰石
B．X有漂白性，可使石蕊溶液先變紅后褪色
C．Z與鐵反應(yīng)時，Z的濃度越大，反應(yīng)速度越快
D．N可由其相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成
【歸納小結(jié)】硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化規(guī)律
(1)在硫元素的不同價態(tài)中， eq \(S,\s\up6(－2)) 是硫元素的最低價態(tài)，只有還原性； eq \(S,\s\up6(＋6)) 是硫元素的最高價態(tài)，只有氧化性； eq \(S,\s\up6(0)) 、 eq \(S,\s\up6(＋4)) 是硫元素的中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性。
(2)當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)。
(3)當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑或強(qiáng)還原劑時，硫元素的化合價可能發(fā)生“跳位”變化。例如：
H2S＋3H2SO4(濃) eq \(=====,\s\up7(△)) 4SO2↑＋4H2O，
8HI＋H2SO4(濃)===H2S↑＋4I2＋4H2O。
(4)硫元素的相鄰價態(tài)之間一般不會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用濃硫酸干燥SO2氣體。
(5)連續(xù)氧化關(guān)系：H2S eq \(――→,\s\up7(O2)) S eq \(――→,\s\up7(O2)) SO2 eq \(――→,\s\up7(O2)) SO3。
(6)通過非氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含相同價態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：
③SO3eq \(—————→,\s\up7(H2O))H2SO4—→Na2SO4
【變式練2-1】Na2SO3中＋4價的硫既有氧化性又有還原性。從以下試劑中選擇合適試劑驗證上述性質(zhì)。新制氯水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液。
【變式練2-2】物質(zhì)的類別和核心元素的化合價是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要視角。如圖是硫及其化合物的價—類二維圖。下列說法不正確的是( )
A．圖中由d轉(zhuǎn)化為e需加入氧化劑
B．將a與c混合，可生成淡黃色固體
C．將c通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，體現(xiàn)了c的漂白性
D．實(shí)驗室常用f和70%的H2SO4反應(yīng)制取c
【基礎(chǔ)強(qiáng)化】
1．下列說法不正確的是( )
A．硫是一種黃色的難溶于水的晶體
B．硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里
C．硫易燃燒，其燃燒產(chǎn)物是大氣污染物之一
D．硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫
2．下列有關(guān)硫及其化合物的說法正確的是( )
A．SO2、H2SO3均具有還原性，故濃H2SO4均能氧化SO2和H2SO3
B．H2S與濃H2SO4在不同的條件下反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只能是SO2
C．單質(zhì)eq \(――→,\s\up7(＋O2))氧化物eq \(――→,\s\up7(＋H2O))酸或堿eq \(―――――→,\s\up7(＋NaOH或HCl))鹽，能按照上述轉(zhuǎn)化關(guān)系直接轉(zhuǎn)化的可以是硫元素
D．硫黃制備硫酸經(jīng)歷兩步：Seq \(―――→,\s\up7(O2/點(diǎn)燃))SO3eq \(――→,\s\up7(H2O))H2SO4
3．下列關(guān)于不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗中，硫元素的化合價變化合理的是( )
A．圖Ⅰ：0價→＋2價B．圖Ⅱ：0價→＋6價
C．圖Ⅲ：＋4價→＋6價D．圖Ⅳ：＋6價→＋4價
4．下列關(guān)于SO2和SO3的敘述正確的是( )
A．它們中的硫元素均可在有的反應(yīng)中顯氧化性，有的反應(yīng)中顯還原性
B．加入含Ba2＋的溶液都能生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀
C．常溫下，它們均可以使品紅溶液褪色
D．都屬于酸性氧化物，溶于水都生成酸
5．如圖所示是某一短周期元素的“價—類二維圖”。圖中箭頭表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化均能一步完成，a、g的焰色均為黃色。下列說法錯誤的是( )
A．x為O2，y為H2O
B．c為S，e為SO3
C．f的稀溶液具有強(qiáng)氧化性
D．反應(yīng)a→b的離子方程式可能是S2－＋2H＋===H2S↑
6．已知S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，下列說法正確的是( )
A．Cl2是氧化劑B．氧化性：S>Cl2
C．還原性：S2－