第二單元硫及其化合物的相互轉化[課標要點]1.了解不同價態硫元素的化合物之間的轉化。2．學會從氧化還原反應的角度預測和研究化合物的性質及轉化。3．了解氧化還原反應的配平。研習一硫的性質[自讀教材]硫元素常見化合價為－2、0、＋4、＋6價，硫單質中硫元素的化合價既能升高，又能降低，即單質硫既有________又有________。答案：還原性氧化性1．與金屬單質的反應，表現氧化性S＋Feeq\o(=,\s\up14(△))________(黑色固體)S＋2Cueq\o(=,\s\up14(△))________(黑色固體)注：由于氧化性Cl2>S，故Cl2與Cu、Fe反應生成高價CuCl2、FeCl3，而S與Cu、Fe反應生成低價Cu2S、FeS。S＋Hg=________(除去灑落的汞)答案：FeSCu2SHgS2．與非金屬單質反應S＋O2eq\o(=,\s\up14(點燃))SO2(S表現還原性，但只能生成________)S＋H2eq\o(=,\s\up14(△))H2S(S表現________)答案：SO2氧化性3．與堿溶液的反應3S＋6KOHeq\o(=,\s\up14(△))2K2S＋K2SO3＋3H2O(S表現氧化性和還原性)(用________溶液洗滌試管中沾有的S，或者使用CS2)答案：堿4．與氧化性酸濃H2SO4反應S＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up14(△))3SO2↑＋2H2O5．硫單質的用途制造硫酸、化肥、火柴及殺蟲劑等，還可以用于制造火藥、煙花爆竹等。[演習經典]1．下列說法錯誤的是()A．殘留在試管內壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用熱的NaOH溶液除去B．硫單質與變價金屬反應時一般生成低價態金屬硫化物C．汞蒸氣有毒，實驗室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉進行處理D．單質硫燃燒時，氧氣少量時生成SO2，氧氣足量時生成SO3答案：D解析：硫易溶于CS2且能與NaOH溶液反應：3S＋6NaOHeq\o(=,\s\up14(△))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，A項正確。硫單質的氧化性較弱，與變價金屬反應時一般生成低價態金屬硫化物，如FeS、Cu2S等，B項正確。汞可與S發生反應Hg＋S=HgS，所以可用硫粉處理Hg，C項正確。單質硫燃燒時，產物只能是SO2，無論O2的量是否充足，均不會生成SO3，D項錯誤。2．不能由單質直接化合而制得的物質有()A．Cu2S B．FeSC．FeCl3 D．CuS答案：D解析：硫是弱氧化劑，與變價的金屬反應，只能把金屬氧化到低價態，而氯氣是較強的氧化劑，能把變價的金屬氧化到高價態。研習二含硫物質的相互轉化[自讀教材]1．含硫物質多種多樣，它們的主要性質總結如下(1)硫化氫(H2S)：不穩定性、還原性(包括可燃性)。(2)氫硫酸(H2S的水溶液)：不穩定性、________性、________(S2－)、________(H＋)。(3)二氧化硫(SO2)：酸性氧化物，具有還原性、氧化性、漂白性。(4)亞硫酸(H2SO3)：酸性、不穩定性、氧化性、還原性。(5)濃硫酸(H2SO4)：酸性、難揮發性(高沸點)、吸水性、脫水性、強氧化性。答案：(2)弱酸還原性氧化性2．硫及其化合物之間典型的氧化還原轉化①____________________②H2＋Seq\o(=,\s\up14(△))H2S③O2＋Seq\o(=,\s\up14(點燃))SO2④2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O⑤、⑥____________________⑦Fe＋Seq\o(=,\s\up14(△))FeS⑧______________________⑨SO3＋H2O=H2SO4答案：2H2S＋O2(少量)eq\o(=,\s\up14(點燃))2S＋2H2O2SO2＋O2eq\o(,\s\up14(催化劑),\s\do14(△))2SO32H2SO3＋O2=2H2SO4[研習重難]硫元素不同價態轉化規律(1)不同價態的硫是通過氧化還原反應規律聯系的，相同價態的硫是通過酸堿反應規律聯系的。(2)當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，即臺階式升降，如H2eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(,\s\up14(O2不足),\s\do14(H2、△))eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(,\s\up14(O2),\s\do14(H2S))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2eq\o(→,\s\up14(O2))eq\o(S,\s\up6(＋6))O3，H2S＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up14(△))S升高2價↓＋S降低2價O2↑＋2H2O。(3)相鄰價態的粒子之間不發生氧化還原反應：如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發生氧化還原反應。(4)當硫元素的高價態粒子與低價態粒子反應時，一般生成中間價態，如2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O(5)含硫物質的連續氧化：硫元素eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(H2S\o(→,\s\up14(足量O2))SO2\o(→,\s\up14(O2))SO3\o(→,\s\up14(H2O))H2SO4,S\o(→,\s\up14(O2))SO2\o(→,\s\up14(O2))SO3\o(→,\s\up14(H2O))H2SO4))[演習經典]1．用硫及其化合物制硫酸有下列三種反應途徑，某些反應條件和產物已省略。下列有關說法不正確的是()途徑①：Seq\o(→,\s\up14(濃HNO3))H2SO4途徑②：Seq\o(→,\s\up14(O2))SO2eq\o(→,\s\up14(O2))SO3eq\o(→,\s\up14(H2O))H2SO4途徑③：FeS2eq\o(→,\s\up14(O2))SO2eq\o(→,\s\up14(O2))SO3eq\o(→,\s\up14(H2O))H2SO4A．途徑①的反應中體現了濃HNO3的強氧化性B．途徑②、③的第二步反應在實際生產中可以通過增大O2的濃度來降低成本C．由途徑①、②、③分別制取1molH2SO4，理論上各轉移6mole－D．途徑②、③比途徑①污染相對小且原子利用率高，更能體現“綠色化學”的理念答案：C解析：途徑①屬于濃硝酸和非金屬單質的反應，體現了濃硝酸的強氧化性，A項正確。途徑②、③的第二步反應為可逆反應，可以通過增大O2的濃度來提高二氧化硫的轉化率，降低成本，B項正確。由途徑①、②分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉移6mole－，而途徑③轉移電子數大于6mol，C項錯誤。2．下列離子方程式書寫正確的是()A．氯化鐵溶液中通入硫化氫，有淡黃色沉淀生成：Fe3＋＋H2S=Fe2＋＋2H＋＋S↓B．過量的SO2通入NaOH溶液中：SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)C．銅片在加熱條件下與濃硫酸反應：Cu＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋eq\o(=,\s\up14(△))Cu2＋＋SO2↑＋2H2OD．SO2使溴水褪色：2SO2＋Br2＋2H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－＋4H＋答案：B解析：A項，反應電荷不守恒，正確的離子方程式為2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋2H＋＋S↓；B項，過量的SO2通入NaOH溶液中生成NaHSO3，正確的離子方程式為SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)；C項，在濃硫酸中，水的含量極低，硫酸大部分以H2SO4分子的形式存在，H＋濃度很小，不能拆寫成離子形式；D項，氧原子個數不守恒，電荷不守恒。3．已知A是一種不溶于水的固體，在一定的條件下有下列轉化關系(部分產物及H2O省略)。試回答：(1)寫出物質的化學式：A________，E________。(2)寫出由B和C反應生成A，由F的濃溶液生成C的化學方程式：B＋C→A________________________________________________________________________，F(濃)→C________________________________________________________________________。(3)寫出D和F的稀溶液反應的離子方程式________________________________________________________________________。答案：(1)SSO3(2)2H2S＋SO2=3S↓＋2H2OCu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up14(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(3)FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑解析：由A＋H2→B，A＋O2eq\o(→,\s\up14(點燃))C知：A中元素的化合價既能升高，也能降低，故A為非金屬單質，B為氫化物，C為氧化物，且B＋C→A，則A為硫，進一步推知B為H2S，C為SO2，D為FeS，E為SO3研習三氧化還原反應配平[自讀教材]1．配平原則答案：相等不變電荷總數2．配平步驟以碳與濃硫酸反應生成二氧化碳、二氧化硫為例。步驟1：標價態。標出化合價發生________的元素的化合價。eq\o(C,\s\up6(0))＋H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4(濃)——eq\o(C,\s\up6(＋4))O2＋eq\o(S,\s\up6(＋4))O2＋H2O步驟2：標方向和數目。標出電子轉移的________和________。步驟3：電子數目相等。找出得失電子數目的__________。步驟4：配平。根據________配平其他物質的化學計量數，并添加氣體沉淀符號，注明反應條件，將單線改為雙線。C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up14(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O答案：變化方向數目最小公倍數質量守恒定律[研習重難]配平的基本方法(1)正向配平法：化合價全部發生變化，使用正向配平法。H2S＋H2SO4(濃)→S＋SO2＋H2Oeq\o(S,\s\up6(－2))→eq\o(S,\s\up6(0))↑2×1eq\o(S,\s\up6(＋6))→eq\o(S,\s\up6(＋4))↓2×1故配平方程式為H2S＋H2SO4(濃)=S↓＋SO2↑＋2H2O。(2)逆向配平法：選擇氧化產物、還原產物作基準物，從生成物配平方程式。適用于部分氧化還原反應，如分解反應、歧化反應。Cl2＋NaOH→NaCl＋NaClO3＋H2O(歧化反應)Naeq\o(C,\s\up6(－1))l→eq\o(Cl,\s\up6(0))↑1×5，NaCl系數為5eq\o(NaClO3,\s\up6(＋5))→eq\o(Cl,\s\up6(0))↓5×1，NaClO3系數為1則3Cl2＋6NaOH=5NaCl＋NaClO3＋3H2O。(3)缺項配平法：某些反應物、生成物的分子式未寫出，根據原子、電荷、電子三大守恒以及溶液酸堿性補充相應物質。①配平方法先用“化合價升降法”配平含有變價元素的物質的化學計量數，然后由電荷守恒確定未知物，再根據原子守恒進行配平。②補項原則條件補項原則酸性條件下缺H或多O補H＋，少O補H2O堿性條件下缺H或多O補H2O，少O補OH－(4)“四步法”突破新情景下氧化還原反應方程式的書寫eq\x(第1步)—eq\x(根據題干信息或流程圖，判斷氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物)↓eq\x(第2步)—eq\x(按“氧化劑＋還原劑——還原產物＋氧化產物”寫出方程式，根據得失電子守恒配平上述四種物質)↓eq\x(第3步)—eq\x(根據電荷守恒和反應物的酸堿性，在方程式左邊或右邊補充H＋、OH－或H2O等)↓eq\x(第4步)—eq\x(根據質量守恒配平反應方程式)[演習經典]1．(2021·成都檢測)用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對河湖水消毒是城市飲水處理的新技術。一種生成Na2FeO4的反應如下：Fe2O3＋Na2O2(氧為－1價)→Na2FeO4＋Na2O(未配平)，下列說法不正確的是()A．Na2O2既是氧化劑又是還原劑B．Fe2O3在反應中失去電子C．配平后為Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2OD．Na2FeO4能消毒殺菌是因其具有強氧化性答案：A解析：在反應Fe2O3＋Na2O2(氧為－1價)→Na2FeO4＋Na2O中，Fe2O3中的鐵元素失電子被氧化，化合價由＋3價升高到＋6價，故Fe2O3是還原劑，Na2O2中氧元素得電子被還原，化合價由－1價降到－2價，故Na2O2是氧化劑；由得失電子守恒和原子守恒配平為Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O；Na2FeO4中Fe處于高價態，具有強氧化性，所以能用于自來水的殺菌消毒。2．配平下列化學方程式：(1)eq\x()Cu＋eq\x()HNO3(稀)=eq\x()Cu(NO3)2＋eq\x()NO↑＋eq\x()H2O(2)eq\x()KI＋eq\x()KIO3＋eq\x()H2SO4=eq\x()I2＋eq\x()K2SO4＋eq\x()H2O(3)eq\x()MnOeq\o\al(－,4)＋eq\x()H＋＋eq\x()Cl－=eq\x()Mn2＋＋eq\x()Cl2↑＋eq\x()H2O答案：(1)38324(2)513333(3)21610258解析：按照“標→等→定→平→查”的步驟，根據電子守恒、原子守恒、電荷守恒配平。要關注(1)中的酸除作氧化劑外，還起到酸的作用。3．(2021·北京四中檢測)化學實驗中，如使某步中的有害產物作為另一步的反應物，形成一個循環，就可不再向環境中排放該種有害物質。例如：請回答下列問題：(1)配平并回答問題，用單線橋標出2個反應電子的轉移方向和數目。反應①：____Na2Cr2O7＋____HCl=____NaCl＋____CrCl3＋____Cl2↑＋____，氧化劑____，氧化產物____。反應⑥：____ClOeq\o\al(－,3)＋____CrOeq\o\al(－,2)＋________=_____