高中化學(xué)魯科版第三章自然界中的元素 第3節(jié)2

第3節(jié)硫的轉(zhuǎn)化第1課時(shí)自然界中的硫1．了解硫元素在自然界中的轉(zhuǎn)化、含硫元素的物質(zhì)在自然界中的存在以及含硫物質(zhì)的主要來(lái)源。2．掌握硫單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。eq\x(知)eq\x(識(shí))eq\x(清)eq\x(單)一、自然界中的硫1．硫元素的存在。在自然界中，硫元素既以游離態(tài)存在，又以化合態(tài)存在。硫元素在自然界中主要存在于海洋、大氣、地殼及動(dòng)植物體內(nèi)。2．自然界中不同價(jià)態(tài)的硫元素間的轉(zhuǎn)化。二、認(rèn)識(shí)硫單質(zhì)1．存在：硫單質(zhì)俗稱硫黃，常見的硫單質(zhì)有單斜硫和斜方硫，兩者互稱為同素異形體。2．物理性質(zhì)。顏色：黃色或淡黃色，狀態(tài)：固態(tài)，溶解性：不溶于水，在酒精中微溶，在二硫化碳(CS2)中易溶，熔、沸點(diǎn)：不高。1．試管壁殘留硫黃，如何清洗？答案：用少量CS2溶解或用熱的NaOH溶液洗滌除去。3．化學(xué)性質(zhì)。硫單質(zhì)的化合價(jià)是0價(jià)，處于中間狀態(tài)，既可以被氧化又可以被還原。(1)與非金屬的反應(yīng)。一定條件下，S能與O2等非金屬反應(yīng)，化學(xué)方程式為S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2，產(chǎn)物中硫的化合價(jià)為＋4價(jià)，體現(xiàn)了硫的還原性。(2)與金屬的反應(yīng)。一定條件下，S能與Fe等金屬反應(yīng)，化學(xué)方程式為Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，產(chǎn)物中硫的化合價(jià)為－2價(jià)，體現(xiàn)了硫的氧化性。2．Cl2和S的氧化性誰(shuí)的更強(qiáng)？答案：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2FeCl3，Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))CuCl2，F(xiàn)e＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S，鐵、銅為變價(jià)金屬，當(dāng)與Cl2反應(yīng)時(shí)，均顯示較高價(jià)態(tài)；而與S反應(yīng)時(shí)，均顯示較低價(jià)態(tài)，所以可以得出Cl2的氧化性比S的強(qiáng)。4．用途。主要用于制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等，還用于制造火藥、煙花、爆竹等。eq\x(活)eq\x(學(xué))eq\x(活)eq\x(用)1．用短線連接Ⅰ和Ⅱ中相關(guān)內(nèi)容。2．下列反應(yīng)中，硫表現(xiàn)還原性的是(A)A．硫與氧氣B．硫與氫氣C．硫與鐵D．硫與銅解析：硫與氫氣、鐵、銅反應(yīng)，硫元素化合價(jià)都是由0價(jià)→－2價(jià)。表現(xiàn)氧化性。3．下列關(guān)于硫的敘述正確的是(B)A．硫的非金屬性較強(qiáng)，所以只以化合態(tài)存在于自然界中B．分離黑火藥中的硝酸鉀、炭、硫要用到二硫化碳、水及過濾操作C．硫與金屬或非金屬反應(yīng)時(shí)均做氧化劑D．硫的兩種單質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化屬于物理變化解析：元素在自然界中的存在形式雖然與化學(xué)活潑性有關(guān)，但不能以非金屬性強(qiáng)弱作為依據(jù)，如O、N、S的非金屬性并不弱，但是在自然界中仍然存在游離態(tài)的單質(zhì)O2、N2、S，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；分離黑火藥中的三種成分可以利用它們的溶解性差異。先用CS2處理，使硫溶解，過濾后蒸發(fā)濾液，得到晶體硫。濾渣再用水處理，溶解硝酸鉀，過濾，濾渣為碳粉。濾液蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，得到硝酸鉀，故B項(xiàng)正確；硫單質(zhì)為0價(jià)，是中間價(jià)態(tài)，遇到金屬和氫氣時(shí)，顯示氧化性；硫與非金屬性比它強(qiáng)的非金屬(如O、F等)反應(yīng)時(shí)，硫顯示還原性，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；硫形成的兩種單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，是不同的物質(zhì)，它們之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。eq\x(水)eq\x(平)eq\x(測(cè))eq\x(試)1．下列說(shuō)法中不正確的是(A)A．硫是一種淡黃色易溶于酒精的固體B．硫單質(zhì)俗稱黃C．硫是黑火藥的主要成分D．一些動(dòng)、植物體內(nèi)也含有硫元素2．下列化合物可由兩種單質(zhì)直接化合得到的是(D)A．SO3 B．NO2C．CuSD．FeCl3解析：S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2，N2＋O2eq\o(=,\s\up7(閃電))2NO，2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S，2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3。3．下列關(guān)于硫的敘述正確的是(B)A．硫的非金屬性較強(qiáng)，所以只能以化合態(tài)存在于自然界中B．硫單質(zhì)有多種同素異形體，常見的有斜方硫和單斜硫C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol硫單質(zhì)的體積約為L(zhǎng)D．硫在空氣中燃燒時(shí)，火焰呈明亮的藍(lán)紫色解析：硫在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，S為固體，不能用氣體摩爾體積計(jì)算；S在空氣中燃燒時(shí)，火焰呈微弱的淡藍(lán)色，在氧氣中燃燒時(shí)火焰呈明亮的藍(lán)紫色。4．下列事實(shí)能夠說(shuō)明單質(zhì)氯氣的氧化性比硫強(qiáng)的事實(shí)有(D)①硫的沸點(diǎn)比氯氣高②與金屬單質(zhì)反應(yīng)，硫被還原為－2價(jià)，氯被還原為－1價(jià)③銅與Cl2反應(yīng)生成CuCl2，與S反應(yīng)生成Cu2S④將Cl2通入氫硫酸(H2S)溶液中溶液變渾濁A．①②③B．②④C．②③④D．③④解析：若氧化性Cl2＞S，即得電子能力Cl＞S，在相同條件下，與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)，前者得到高價(jià)態(tài)化合物，后者得到低價(jià)態(tài)化合物。5．在一定條件下，下列物質(zhì)能與硫發(fā)生反應(yīng)，且硫作為還原劑的是(D)A．CuB．H2C．FeD．O2解析：S與Cu、H2、Fe發(fā)生反應(yīng)時(shí)，S元素化合價(jià)由0價(jià)降到－2價(jià)，作氧化劑；S和O2反應(yīng)時(shí)，S元素化合價(jià)由0價(jià)升到＋4價(jià)，作還原劑。6．實(shí)驗(yàn)室常用熱的NaOH溶液洗去試管壁上沾有的硫黃，其反應(yīng)為：6NaOH＋3Seq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，在此反應(yīng)中硫表現(xiàn)的性質(zhì)是(D)A．氧化性B．還原性C．既無(wú)氧化性又無(wú)還原性D．既有氧化性又有還原性解析：在該反應(yīng)中，一部分S化合價(jià)降低生成了Na2S，表現(xiàn)氧化性，一部分S化合價(jià)升高生成了Na2SO3，表現(xiàn)還原性。7．在空氣中加熱S粉和Fe粉的混合物，可觀察到下列現(xiàn)象，請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(1)有淡藍(lán)色火焰，且生成有刺激性氣味的氣體___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)混合粉末變紅，放出熱量，最后變?yōu)楹谏腆w___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)不時(shí)有火星從混合物中射出___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：Fe、S在空氣中加熱可能發(fā)生S與O2、Fe與O2、Fe與S等反應(yīng)。答案：(1)S＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))SO2(2)Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS(3)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O48．黑火藥的成分是硝酸鉀、硫黃和木炭，俗稱“一硫二硝三木炭”。當(dāng)加熱或點(diǎn)燃黑火藥時(shí)會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)而爆炸，其原理為S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(△))K2S＋N2↑＋3CO2↑。請(qǐng)回答下列問題：(1)該反應(yīng)中的氧化劑是________，還原劑是________。(2)現(xiàn)有一定量的黑火藥爆炸，產(chǎn)生了標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體L，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________。(3)分離黑火藥中三種成分的方法是將黑火藥溶于水，過濾，蒸發(fā)濾液得________，再將濾紙上的物質(zhì)溶于________，過濾，濾紙上留下的物質(zhì)是________：(4)簡(jiǎn)述禁止燃放煙花爆竹的原因__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：S和KNO3做氧化劑，C做還原劑。(2)n(N2)＋n(CO2)＝eq\fL,L·mol－1)＝2mol，n(N2)＝eq\f(1,4)×2mol＝mol，n(CO)2＝mol，則n(e－)＝12×mol＝6mol。(3)用水、CS2經(jīng)過濾可分離三種成分。答案：(1)S、KNO3C(2)6mol(3)KNO3CS2C(4)因?yàn)槿挤艧熁ū駮?huì)產(chǎn)生污染性氣體SO2，還有噪聲、粉塵等都會(huì)造成環(huán)境污染，而且不小心還會(huì)引發(fā)火災(zāi)，造成意外傷害事故eq\x(素)eq\x(能)eq\x(提)eq\x(高)9．8g硫能與mol某單質(zhì)在一定條件下完全反應(yīng)，該單質(zhì)可能是(C)A．H2B.O2C．CuD．Fe解析：n(S)＝eq\f(8g,32g·mol－1)＝mol，n(S)∶n(單質(zhì))＝∶＝1∶2，對(duì)應(yīng)選項(xiàng)，該單質(zhì)是Cu。10．鐵與硫反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)主要體現(xiàn)以下幾個(gè)要點(diǎn)：(1)反應(yīng)后固體成分的驗(yàn)證；(2)產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)的證明；(3)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。為了證明鐵和硫反應(yīng)產(chǎn)物中鐵的化合價(jià)，下面是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程的一部分：已知：①FeS固體難溶于水，可與稀鹽酸、稀H2SO4發(fā)生反應(yīng)：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑②3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O請(qǐng)回答以下問題：(1)混合粉末A中硫粉必須過量的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)反應(yīng)在“惰性環(huán)境”中進(jìn)行的原因是________________________________________________________________________。(3)操作①是用燒熱的玻璃棒點(diǎn)觸混合粉末，反應(yīng)可持續(xù)進(jìn)行，說(shuō)明反應(yīng)________(填寫“放熱”或“吸熱”)。(4)操作②的作用是________，也可改用加入________。(5)操作③稀硫酸煮沸的目的是________________________________________________________________________。(6)為證明產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)，對(duì)D溶液的實(shí)驗(yàn)操作最好是_______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲C明鐵和硫反應(yīng)產(chǎn)物中鐵的價(jià)態(tài)，應(yīng)保證溶液D中鐵元素的存在價(jià)態(tài)是S和Fe反應(yīng)生成的，若Fe過量，濾渣C中含F(xiàn)e，與H2SO4反應(yīng)生成Fe2＋，干擾實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，空氣中