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3.2.1 硫的转化 学案【新教材】鲁科版(2019)高中化学必修一

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A2.下列化合物可由两种单质直接化合得到的是( )A .SO 3B .NO 2C .CuSD .FeCl 3D 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 LD .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 .①②③B .②④C .②③④D .③④D 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 .CuB .H 2C .FeD .O 2D 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 48.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 +2KNO 3+3C=====△K 2S +N 2↑+3CO 2↑。

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:(1)S 和KNO 3做氧化剂,C 做还原剂。

(2)n (N 2)+n (CO 2)=44.8 L 22.4 L·mol -1=2 mol ,n (N 2)=14×2 mol =0.5 mol ,n (CO)2=1.5 mol ,则n (e -)=12×0.5 mol =6 mol 。

(3)用水、CS 2经过滤可分离三种成分。

答案:(1)S 、KNO 3 C (2)6 mol (3)KNO 3 CS 2 C (4)因为燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO 2,还有噪声、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。

【综合提升】9.8 g 硫能与0.5 mol 某单质在一定条件下完全反应,该单质可能是( )A .H 2 B. O 2 C .Cu D .FeC 解析:n (S)=8 g 32 g·mol -1=0.25 mol ,n (S)∶n (单质)=0.25∶0.5=1∶2,对应选项,该单质是Cu 。

10.铁与硫反应的实验主要体现以下几个要点:(1)反应后固体成分的验证;(2)产物中铁元素价态的证明;(3)实验方案的设计与评价。

为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价,下面是某同学设计的实验过程的一部分:已知:①FeS 固体难溶于水,可与稀盐酸、稀H 2SO 4发生反应:FeS +2H +===Fe 2++H 2S↑②3S +6NaOH=====△2Na 2S +Na 2SO 3+3H 2O请回答以下问题:(1)混合粉末A 中硫粉必须过量的原因是________________________________________________________________________________。

(2)反应在“惰性环境”中进行的原因是________________________________________________________________________。

(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末,反应可持续进行,说明反应________(填写“放热”或“吸热”)。

(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)为证明产物中铁的价态,对D 溶液的实验操作最好是______________________________________________________________。

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