1、第3节硫的转化第1课时自然界中的硫1.1.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。的存在以及含硫物质的主要来源。2.2.掌握硫单质的物理性质和化学性质。掌握硫单质的物理性质和化学性质。一、自然界中硫的转化一、自然界中硫的转化1.1.硫元素在自然界中的存在硫元素在自然界中的存在存在形态存在形态存在范围存在范围游离态游离态_态态海洋、大气、地壳、海洋、大气、地壳、动植物体内动植物体内如如:_:_如如:硫酸钠硫酸钠化合化合硫黄硫黄2.2.自然界中不同价态硫元素之间的转化自然界中不同价态硫元素之间的转化H H
2、2 2S SSOSO2 2SOSO3 3CaSOCaSO4 42H2H2 2O ONaNa2 2SOSO4 410H10H2 2O O二、认识硫单质二、认识硫单质1.1.硫的同素异形体硫的同素异形体硫单质俗称硫单质俗称_,_,同素异形体常见的有斜方硫、同素异形体常见的有斜方硫、_。2.2.物理性质物理性质状态状态颜色颜色硬度硬度溶解性溶解性固体固体黄色或黄色或淡黄色淡黄色质脆质脆_于水于水,_,_于酒于酒精精,_,_于二硫化碳于二硫化碳硫黄硫黄单斜硫单斜硫不溶不溶微溶微溶易溶易溶3.3.化学性质化学性质硫单质的化合价是硫单质的化合价是0 0价价,处于中间价态处于中间价态,既可以被氧化又可以被既
3、可以被氧化又可以被还原。还原。4.4.用途用途主要用于制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等主要用于制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等,还用于制造火药、还用于制造火药、烟花爆竹等。烟花爆竹等。Fe+S FeS Fe+S FeS=S+OS+O2 2 SO SO2 2 点燃点燃=【思考辨析思考辨析】1.1.判断正误判断正误(1)(1)硫元素在自然界中只能以化合态存在。硫元素在自然界中只能以化合态存在。()()分析分析:硫元素在自然界中既能以游离态存在硫元素在自然界中既能以游离态存在,又能以化合态存在。又能以化合态存在。(2)(2)硫单质与氢气反应时硫单质与氢气反应时,硫单质体现了还原性。硫单质体现了还原性。(
4、)()分析分析:硫单质与氢气反应生成硫化氢硫单质与氢气反应生成硫化氢,硫元素化合价降低硫元素化合价降低,硫单硫单质体现了氧化性。质体现了氧化性。(3)(3)硫单质与铁反应不能直接生成硫化铁。硫单质与铁反应不能直接生成硫化铁。()()分析分析:硫与铁反应只能生成硫化亚铁。硫与铁反应只能生成硫化亚铁。(4)(4)若试管上沾有硫单质若试管上沾有硫单质,可用水清洗干净。可用水清洗干净。()()分析分析:硫不溶于水硫不溶于水,可用二硫化碳清洗。可用二硫化碳清洗。2.2.问题思考问题思考(1)Cl(1)Cl2 2和和S S的氧化性谁的更强的氧化性谁的更强?分析分析:2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2F
5、eCl 2FeCl3 3,Cu+Cl,Cu+Cl2 2 CuCl CuCl2 2,Fe+S ,Fe+S FeS,2Cu+S CuFeS,2Cu+S Cu2 2S,S,铁、铜为变价金属铁、铜为变价金属,当与当与ClCl2 2反应时反应时,均均显示较高价态显示较高价态;而与而与S S反应时反应时,均显示较低价态。所以可以得出均显示较低价态。所以可以得出ClCl2 2的氧化性比的氧化性比S S的强。的强。(2)(2)从化合价角度分析硫单质为什么既有氧化性又有还原性从化合价角度分析硫单质为什么既有氧化性又有还原性?分析分析:硫单质中硫元素的化合价为硫单质中硫元素的化合价为0 0价价,处于中间价态处于中
6、间价态,既能被氧既能被氧化化,又能被还原又能被还原,因此硫单质既有氧化性又有还原性。因此硫单质既有氧化性又有还原性。=【知识链接知识链接】硫酸钠硫酸钠又名无水芒硝又名无水芒硝,白色、无臭、有苦味的结晶或粉末白色、无臭、有苦味的结晶或粉末,有吸湿性。有吸湿性。主要用于制水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂主要用于制水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂等。等。二硫化碳二硫化碳无色或淡黄色透明液体无色或淡黄色透明液体,有刺激性气味有刺激性气味,易挥发易挥发,不溶于水不溶于水,溶于溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。乙醇、乙醚等多数有机溶剂。硫单质的氧化性和还原性硫单质的氧化性和还原性硫元素
7、的常见化合价有硫元素的常见化合价有-2-2、0 0、+2+2、+4+4、+6,+6,硫单质中硫元素化硫单质中硫元素化合价为合价为0,0,在氧化还原反应中化合价既能升高又能降低在氧化还原反应中化合价既能升高又能降低,硫单质硫单质既有氧化性又有还原性。既有氧化性又有还原性。1.1.表现还原性表现还原性当硫与氧化性较强的物质反应时当硫与氧化性较强的物质反应时,通常失电子通常失电子,化合价升高化合价升高,表表现一定的还原性现一定的还原性,如如S+OS+O2 2 SO SO2 2。点燃点燃=2.2.表现氧化性表现氧化性硫与还原性较强的物质反应时硫与还原性较强的物质反应时,得电子得电子,化合价降低化合价降
8、低,被还原被还原,表表现氧化性。现氧化性。(1)(1)金属单质金属单质:S+Fe FeS:S+Fe FeSS+2Cu CuS+2Cu Cu2 2S S硫与变价金属反应时生成低价的金属硫化物。硫与变价金属反应时生成低价的金属硫化物。(2)(2)氢气氢气:S+H:S+H2 2 H H2 2S S(3)(3)在黑火药爆炸的反应中在黑火药爆炸的反应中,硫的化合价降低硫的化合价降低,表现氧化性表现氧化性,化学化学方程式为方程式为S+2KNOS+2KNO3 3+3C K+3C K2 2S+3COS+3CO2 2+N+N2 2。=点燃点燃=3.3.既表现氧化性又表现还原性既表现氧化性又表现还原性硫与热的碱溶
9、液反应时硫与热的碱溶液反应时,既表现氧化性既表现氧化性,又表现还原性又表现还原性,如如3S+6NaOH 2Na3S+6NaOH 2Na2 2S+NaS+Na2 2SOSO3 3+3H+3H2 2O O。=【知识备选知识备选】铁与非金属单质反应的比较铁与非金属单质反应的比较(1)(1)氯气氯气:铁丝在氯气中燃烧生成红棕色的烟铁丝在氯气中燃烧生成红棕色的烟,反应方程式为反应方程式为2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3(2)(2)氧气氧气:铁丝在氧气中燃烧铁丝在氧气中燃烧,火星四射火星四射,生成黑色的四氧化三铁生成黑色的四氧化三铁,反应方程式为反应方程式为3Fe+2O3F
10、e+2O2 2 Fe Fe3 3O O4 4点燃点燃=点燃点燃=(3)(3)硫硫:铁与硫单质反应生成硫化亚铁反应方程式为铁与硫单质反应生成硫化亚铁反应方程式为S+Fe FeSS+Fe FeS结论结论:氧化性氧化性:Cl:Cl2 2OO2 2SS氯气氧化性最强氯气氧化性最强,与变价金属单质反应生成高价金属氯化物与变价金属单质反应生成高价金属氯化物;而而硫氧化性最弱硫氧化性最弱,与变价金属反应时生成低价的金属硫化物与变价金属反应时生成低价的金属硫化物;氧气氧气的氧化性介于氯气与硫单质之间。的氧化性介于氯气与硫单质之间。=【学而后思学而后思】(1)(1)铁与氯气反应时铁与氯气反应时,若铁过量能生成氯
11、化亚铁吗若铁过量能生成氯化亚铁吗?提示提示:不能。铁与氯气反应时不能。铁与氯气反应时,无论铁少量或过量无论铁少量或过量,产物只有氯产物只有氯化铁。化铁。(2)(2)向硫与铁反应后的固体物质中滴加盐酸向硫与铁反应后的固体物质中滴加盐酸,会产生什么现象会产生什么现象?提示提示:硫与铁反应后的固体物质硫化亚铁与盐酸反应方程式为硫与铁反应后的固体物质硫化亚铁与盐酸反应方程式为FeS+2HCl=FeClFeS+2HCl=FeCl2 2+H+H2 2SS。反应现象为溶液变浅绿色。反应现象为溶液变浅绿色,产生有产生有臭鸡蛋气味的气体。臭鸡蛋气味的气体。类型类型 硫的性质硫的性质【典例典例】下列关于硫的说法正
12、确的是下列关于硫的说法正确的是 ()()A.A.硫是一种淡黄色的不溶于水的固体硫是一种淡黄色的不溶于水的固体B.B.铜丝擦亮后伸入硫蒸气中产物是铜丝擦亮后伸入硫蒸气中产物是CuSCuSC.C.硫与非金属反应均作还原剂硫与非金属反应均作还原剂D.1.6 gD.1.6 g硫与硫与5.6 g5.6 g铁反应能得到铁反应能得到7.2 g7.2 g纯净硫化物纯净硫化物【解题指南解题指南】解答本题注意以下解答本题注意以下2 2点点:(1)(1)氧化剂和还原剂的判断应根据化合价的变化判断。氧化剂和还原剂的判断应根据化合价的变化判断。(2)(2)质量守恒的适用条件。质量守恒的适用条件。【解析解析】选选A A。
13、B B项项,铜与硫反应生成铜与硫反应生成CuCu2 2S;CS;C项项,硫与非金属硫与非金属H H2 2反反应时作氧化剂应时作氧化剂,与非金属与非金属O O2 2反应时作还原剂。反应时作还原剂。D D项项,Fe,Fe与与S S反应时反应时FeFe+S S FeSFeS56563232 88 882.8 g2.8 g 1.6 g1.6 g 4.4 g4.4 g即即5.6 g5.6 g铁与铁与1.6 g S1.6 g S反应时铁过量反应时铁过量,反应后得到混合物。反应后得到混合物。=【互动探究互动探究】(1)(1)硫与金属反应时硫与金属反应时,硫一定作氧化剂吗硫一定作氧化剂吗?提示提示:金属元素只
14、有正价金属元素只有正价,没有负价没有负价,硫与金属反应时硫与金属反应时,金属一定金属一定被氧化被氧化,硫一定作氧化剂。硫一定作氧化剂。(2)(2)上述上述D D项反应中转移电子的物质的量是多少项反应中转移电子的物质的量是多少?提示提示:1.6 g S1.6 g S完全反应完全反应,硫元素从硫元素从0 0价降低到价降低到-2-2价价,转移电子的转移电子的物质的量为物质的量为(1.6 g(1.6 g2)/32 g2)/32 gmolmol-1-1=0.1 mol=0.1 mol。【名师点评名师点评】解答本题时注意以下解答本题时注意以下2 2点点:(1)(1)强调硫的氧化性较弱强调硫的氧化性较弱;(
15、2)(2)讲清过量计算的有关计算步骤和注意问题。讲清过量计算的有关计算步骤和注意问题。【变式训练变式训练】对于反应对于反应:3S+6KOH=2K:3S+6KOH=2K2 2S+KS+K2 2SOSO3 3+3H+3H2 2O,O,下列说下列说法中正确的是法中正确的是()A.A.硫是氧化剂硫是氧化剂,KOH,KOH是还原剂是还原剂B.B.反应中共转移反应中共转移8 mol8 mol电子电子C.C.还原剂和氧化剂质量比是还原剂和氧化剂质量比是2121D.D.氧化产物和还原产物的物质的量之比是氧化产物和还原产物的物质的量之比是1212【解析解析】选选D D。从化学方程式看。从化学方程式看,反应中只有
16、硫元素的化合价变反应中只有硫元素的化合价变化化,硫既是氧化剂又是还原剂硫既是氧化剂又是还原剂;3 mol S;3 mol S中有中有2 mol2 mol化合价降低化合价降低,1 mol1 mol化合价升高化合价升高,还原剂和氧化剂质量比是还原剂和氧化剂质量比是12,12,氧化产物和氧化产物和还原产物的物质的量之比是还原产物的物质的量之比是12;3 mol S12;3 mol S反应时生成反应时生成1 mol 1 mol K K2 2SOSO3 3,转移转移4 mol4 mol电子。电子。1.1.下列关于硫的叙述正确的是下列关于硫的叙述正确的是()A.A.硫的非金属性较强硫的非金属性较强,所以只
17、能以化合态存在于自然界中所以只能以化合态存在于自然界中B.B.硫单质有多种同素异形体硫单质有多种同素异形体,常见的有斜方硫和单斜硫常见的有斜方硫和单斜硫C.C.在标准状况下在标准状况下,1 mol,1 mol硫单质的体积约为硫单质的体积约为22.4 L22.4 LD.D.硫在空气中燃烧时硫在空气中燃烧时,火焰呈明亮的蓝紫色火焰呈明亮的蓝紫色【解析解析】选选B B。硫在自然界中既有游离态又有化合态。硫在自然界中既有游离态又有化合态;在标准状在标准状况下况下,S,S为固体为固体,不能用气体摩尔体积计算不能用气体摩尔体积计算;S;S在空气中燃烧时在空气中燃烧时,火火焰呈微弱的淡蓝色焰呈微弱的淡蓝色,
18、在氧气中燃烧时火焰呈明亮的蓝紫色。在氧气中燃烧时火焰呈明亮的蓝紫色。2.2.下列反应中下列反应中,硫表现还原性的是硫表现还原性的是()A.A.硫与氧气硫与氧气B.B.硫与氢气硫与氢气C.C.硫与铁硫与铁 D.D.硫与铜硫与铜【解析解析】选选A A。硫与铁、氢气及铜反应时。硫与铁、氢气及铜反应时,硫都得到电子生成硫都得到电子生成-2-2价的硫的化合物价的硫的化合物,表现氧化性表现氧化性,只有硫与氧气反应生成的只有硫与氧气反应生成的SOSO2 2中中硫显硫显+4+4价价,表现还原性表现还原性,故正确答案为故正确答案为A A。3.(3.(双选双选)下列关于硫的叙述中下列关于硫的叙述中,正确的是正确的
19、是()A.A.硫在自然界中既有化合态又有游离态硫在自然界中既有化合态又有游离态B.B.硫是一种黄色、能溶于水的晶体硫是一种黄色、能溶于水的晶体C.C.硫在空气中燃烧生成二氧化硫硫在空气中燃烧生成二氧化硫D.D.硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫硫在纯氧中燃烧生成三氧化硫【解析解析】选选A A、C C。硫在自然界中既有化合态。硫在自然界中既有化合态,也有游离态也有游离态,A,A项项正确正确;硫不溶于水硫不溶于水,B,B项错项错;硫在空气中或纯氧中燃烧只生成硫在空气中或纯氧中燃烧只生成SOSO2 2,不生成不生成SOSO3 3,C,C项正确项正确,D,D项错误。项错误。4.4.下列化合物可由两种单质直接化
20、合得到的是下列化合物可由两种单质直接化合得到的是()A.SOA.SO3 3 B.NO B.NO2 2C.CuSC.CuS D.FeCl D.FeCl3 3【解析解析】选选D D。S S与与O O2 2、CuCu反应分别生成反应分别生成SOSO2 2和和CuCu2 2S,FeS,Fe与与ClCl2 2反应反应生成生成FeClFeCl3 3,N,N2 2与与O O2 2反应生成反应生成NONO。5.5.实验室用如图所示的装置验证硫与铜的反应。实验室用如图所示的装置验证硫与铜的反应。(1)(1)将硫粉加热至沸腾后将硫粉加热至沸腾后,然后把然后把一束用砂纸擦亮的铜丝伸入硫蒸一束用砂纸擦亮的铜丝伸入硫蒸
21、气中气中,可以观察到的现象是可以观察到的现象是_,_,反应的化学方程式为反应的化学方程式为_。(2)(2)实验结束后实验结束后,试管中附着的硫常用热的试管中附着的硫常用热的NaOHNaOH溶液洗去溶液洗去,其反其反应方程式为应方程式为6NaOH+3S 2Na6NaOH+3S 2Na2 2S+NaS+Na2 2SOSO3 3+3H+3H2 2O,O,在此反应中硫表在此反应中硫表现的性质是现的性质是_。A.A.氧化性氧化性B.B.还原性还原性C.C.既有氧化性又有还原性既有氧化性又有还原性D.D.既无氧化性又无还原性既无氧化性又无还原性=【解析解析】(1)(1)铜与硫在加热时反应生成黑色的铜与硫在
22、加热时反应生成黑色的CuCu2 2S,S,因此可以观因此可以观察到铜丝在硫蒸气中燃烧察到铜丝在硫蒸气中燃烧,生成黑色固体生成黑色固体,反应的化学方程式为反应的化学方程式为2Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S。(2)(2)从硫元素的化合价分析从硫元素的化合价分析,硫元素的化合价既有降低也有升高硫元素的化合价既有降低也有升高,因此硫在此反应中表现的既有氧化性又有还原性。因此硫在此反应中表现的既有氧化性又有还原性。答案答案:(1)(1)铜丝在硫蒸气中燃烧铜丝在硫蒸气中燃烧,生成黑色固体生成黑色固体2Cu+S Cu2Cu+S Cu2 2S S(2)C(2)C=探究铁与硫反应后铁元素的化合价探究
23、铁与硫反应后铁元素的化合价某同学为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价某同学为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价,下面是该同学下面是该同学设计的实验过程的一部分设计的实验过程的一部分:请回答以下问题请回答以下问题:(1)(1)混合粉末混合粉末A A中要使硫粉过量中要使硫粉过量,原因是什么原因是什么?提示提示:防止因铁粉过量而使滤渣防止因铁粉过量而使滤渣C C中含铁粉中含铁粉,与与H H2 2SOSO4 4反应生成反应生成FeFe2+2+干扰实验。干扰实验。(2)(2)请思考反应在请思考反应在“惰性气体环境中惰性气体环境中”进行的原因是什么进行的原因是什么?提示提示:防止环境中的防止环境中的O O2
24、2将将S S、FeFe氧化。氧化。(3)(3)操作是用灼热的玻璃棒点触混合粉末操作是用灼热的玻璃棒点触混合粉末,反应即可持续进行反应即可持续进行,说明什么问题说明什么问题?提示提示:硫和铁粉反应是放热的硫和铁粉反应是放热的,放出的热量足以维持反应的进行。放出的热量足以维持反应的进行。(4)(4)操作稀硫酸煮沸的目的是什么操作稀硫酸煮沸的目的是什么?提示提示:防止硫酸中溶解的氧气氧化防止硫酸中溶解的氧气氧化FeFe2+2+。(5)(5)为证明产物中铁的价态为证明产物中铁的价态,对对D D溶液应做怎样的操作溶液应做怎样的操作?提示提示:向向D D溶液中加入煮沸的溶液中加入煮沸的KSCNKSCN溶液溶液,看是否变为红色。看是否变为红色。
