2017-2018学年高中化学 第3章 自然界中的元素 第3节 硫的转化(第1课时)自然界中的硫教学

第3节 硫的转化

第1课时 自然界中的硫

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[课标要求]

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。,

1．几种重要含硫化合物：黄铁矿(FeS 2)、石膏(CaSO 4·2H 2O)、芒硝

(Na 2SO 4·10H 2O)。

2．自然界中的硫单质主要存在于火山口处。

3．硫黄是一种淡黄色固体，易溶于CS 2，微溶于酒精，不溶于水。洗涤试管壁

上残留的硫黄用CS 2或NaOH 溶液。

4．硫黄既有氧化性又有还原性，主要反应为Fe ＋S=====△ FeS ，S ＋O 2=====点燃

SO 2。 5．硫黄在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在O 2中燃烧产生蓝紫色火焰。

自然界中硫的转化

1．硫元素在自然界中的存在

2．自然界中不同价态硫元素之间的转化

[特别提醒] 硫元素的常见价态：－2、0、＋4、＋6；－2价硫元素只有还原性，＋6

价硫元素只有氧化性。

1．下列含硫物质中，硫元素只能表现还原性的是( )

A ．H 2S

B ．SO 2

C ．S

D ．H 2SO 4

解析：选A H 2S －2中S 元素只有还原性；S ＋4O 2、S 0

中S 元素为中间价态，既有氧化性又有

还原性；H 2S ＋6

O 4中S 元素为最高价态，只有氧化性。

2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相关内容。

答案：①—C ②—D ③—A ④—A ⑤—B ⑥—B ⑦—D

认识硫单质

1．物理性质 颜色：淡黄色；俗名：硫黄；状态：固体；溶解性：水中不溶，酒精中微溶，二硫化碳

(CS 2)中易溶；熔、沸点：较低。

[特别提醒]

(1)硫黄是中学阶段唯一呈黄色的固态非金属单质。

(2)实验室可用CS 2洗涤附着在试管壁上的硫黄；撒落金属汞时，可用硫黄粉除去。

2．硫的同素异形体

常见的有斜方硫和单斜硫。

3．化学性质

(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，反应中硫的化合价升高，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 ；反应中硫的化合价降低，体现了硫的氧化性。

[特别提醒] (1)硫在O 2中燃烧时只能生成SO 2，不能生成SO 3。

(2)硫在O 2中燃烧实验的集气瓶中须加少量水或细沙。

(3)硫单质与变价金属反应时生成低价态金属硫化物，Cl 2与变价金属反应时生成高价态

金属氯化物，故氧化性：Cl 2>S 。

4．用途

主要用于制造硫酸、化肥、火柴、杀虫剂等，还用于制造火药、烟花爆竹等。

1．判断正误。

(1)斜方硫和单斜硫属于同一种物质( )

(2)等质量的S 6和S 8所含的硫原子数目相同( )

(3)1 mol 铁粉与足量硫粉充分反应时转移3N A 个电子( )

(4)某固体呈黄色，则该固体一定是硫黄( )

(5)硫属于非金属元素，在反应时只有氧化性( )

(6)氧化性：S>Cl( )

答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×

2．下列物质能用相应元素单质直接化合生成的是( )

A ．SO 3

B ．Fe 2S 3

C ．CuS

D ．SO 2

解析：选D S ＋O 2=====点燃SO 2、Fe ＋S=====△FeS 、2Cu ＋S=====△Cu 2S 。

[三级训练·节节过关]

1．下列有关硫的性质的叙述正确的是( )

A ．淡黄色晶体，不溶于水易溶于酒精

B ．质脆易粉碎，易溶于二硫化碳，加热易熔化

C ．既有氧化性又有还原性，硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物

D ．硫在空气中燃烧的产物是SO 2，在氧气中燃烧的产物是SO 3

解析：选B 硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2，A 错，B 正确；硫既有氧化性又有

还原性，与Fe 、Cu 粉反应时均生成低价硫化物，Fe ＋S=====△FeS,2Cu ＋S=====△Cu 2S ，C 错；硫

不论在空气中还是在氧气中燃烧产物均是SO 2，D 错。

2．洗涤附着在试管内壁上的硫黄，可选用的方法是( )

A ．用CS 2洗涤

B ．用澄清石灰水洗涤

C ．用饱和食盐水洗涤

D ．用水洗涤

解析：选A 硫黄易溶于CS 2，不溶于水，故用CS 2洗涤。

3．下列物质：硫黄、二氧化硫、氯气、CuCl 2溶液，其颜色依次是( )

A ．黄色、蓝色、无色、黄绿色

B ．黄绿色、无色、蓝色、黄色

C ．黄色、无色、黄绿色、蓝色

D ．无色、蓝色、黄绿色、黄色

解析：选C 硫黄——黄色，二氧化硫——无色，氯气——黄绿色，CuCl 2溶液——蓝色。

4．已知H 2S ＋Cl 2===2HCl ＋S↓，则下列说法正确的是( )

A ．S 是氧化剂

B ．Cl 2被氧化

C ．氧化性：S ＞Cl 2

D ．还原性：H 2S ＞HCl

解析：选D 由元素化合价变化可知，H 2S 是还原剂，Cl 2是氧化剂，HCl 是还原产物，S 是氧化产物。氧化性：氧化剂(Cl 2)＞氧化产物(S)，还原性：还原剂(H 2S)＞还原产物(HCl)。

5．下列关于硫的说法正确的是 ( )

A ．硫是一种淡黄色的不溶于水的固体

B ．1 mol S 原子参加反应时一定转移2N A 个电子

C ．硫与非金属反应均作还原剂

D ．1.6 g 硫与5.6 g 铁反应能得到7.2 g 纯净硫化物

解析：选A 在S ＋O 2=====点燃SO 2反应中，1 mol S 原子参加反应时，转移4N A 个电子，B

错误；S 与H 2反应时，S 做氧化剂，C 错误；Fe 与S 反应时

Fe ＋S=====△ FeS

56 32 88

2．8 g1.6 g4.4 g

反应物Fe 过量，反应后得到4.4 g FeS 和2.8 g Fe 的混合物，D 项错误。

6．有关下列三个反应的叙述，正确的是( )

①2H 2S ＋SO 2===3S↓＋2H 2O

②S＋2H 2SO 4(浓)===3SO 2↑＋2H 2O

③3S＋6KOH=====△ 2K 2S ＋K 2SO 3＋3H 2O

A ．反应①说明SO 2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质

B ．反应②改用稀硫酸，则能放出氢气

C ．反应②和③说明S 具有两性元素的性质

D ．反应③说明S 既具有氧化性又具有还原性

解析：选D 反应①SO 2作氧化剂说明二氧化硫具有氧化性，不能从氧化还原方面判断是否具有两性元素的性质；反应②说明S 具有还原性，若改用稀硫酸不会放出H 2；反应③硫的化合价既有升高，又有降低，因此既体现了还原性又体现了氧化性。

7．写出下列化学方程式，标出电子转移情况，并从氧化还原的角度说明硫在下列反应中表现出的性质。

(1)硫在氧气中燃烧：_________________________________________________。

(2)铜粉与硫粉共热：___________________________________________________。

(3)硫蒸气与氢气反应：___________________________________________________。 解析：硫与氧气反应生成二氧化硫，硫体现还原性；铜粉与硫粉共热生成硫化亚铜，硫体现氧化性；硫蒸气与氢气反应生成硫化氢，硫体现氧化性。

1．下列物质属于强电解质的是( )

A ．硫黄

B ．SO 2

C ．SO 3

D ．H 2SO 4

解析：选D 硫黄既不是电解质也不是非电解质；SO 2、SO 3均属于非电解质。

2．下列说法错误的是( )

A ．雄黄和雌黄都是含硫的矿物

B ．自然界中某些微生物会把部分硫酸和亚硫酸转化为硫单质或硫化氢

C ．硫有多种同素异形体，斜方硫和单斜硫是常见的两种

D ．硫单质在常温下与H 2剧烈化合，生成H 2S 气体

解析：选D 硫在常温下与H 2不反应，在高温下硫蒸气与H 2化合生成H 2S 气体。

3．下列含硫物质：①S 6 ②Na 2S ③Na 2SO 3 ④SO 3，硫元素的化合价由低到高的排列顺序正确的是( )

A ．①②③④

B ．②①③④

C ．④③①②

D ．③④②①

解析：选B 题给物质中硫元素化合价如下：S 06、Na 2S －2、Na 2S ＋4O 3、S ＋6

O 3。

4．下列物质间直接转化的元素是( )

单质――→＋O 2氧化物――→＋H 2O 酸或碱―――――→＋NaOH 或HCl 盐

A ．氮

B ．硫

C ．铜

D ．铁

解析：选B A 项，N 2――→＋O 2NO ――→＋H 2O 不反应；B 项，S ――→＋O 2SO 2――→＋H 2O H 2SO 3――→＋NaOH Na 2SO 3，

符合题意；C 项，Cu ――→＋O 2CuO ――→＋H 2O 不反应；D 项，Fe ――→＋O 2Fe 3O 4――→＋H 2O 不反应。

5．下列化合物不能用相应元素的单质直接化合生成的是( )

①CuS ②FeS ③Al 2S 3 ④Fe 2S 3 ⑤Cu 2S

⑥FeCl 2 ⑦H 2S

A ．②⑤⑦

B ．①④⑥

C ．③④

D ．④⑥

解析：选B ①中2Cu ＋S△,Cu 2S ，④中Fe ＋S=====△ FeS ，⑥中2Fe ＋3Cl 2△,2FeCl 3。

6．下列关于单质硫的性质的说法正确的是( )

A ．单质硫跟金属单质的反应中硫都是氧化剂

B ．单质硫跟金属单质的反应都需要加热或点燃

C ．单质硫跟非金属单质的反应中硫都是还原剂

D ．单质硫跟非金属单质的反应中硫都是氧化剂

解析：选A 金属元素在硫化物中的化合价只有正价，硫元素的化合价一定是负价，单质硫在跟金属单质的反应中都是氧化剂；在硫单质跟金属单质反应的条件中，S 与Hg 反应不需要加热；如果单质硫跟氧化性弱的非金属单质如H 2反应，则显氧化性；如果单质硫跟氧化性强的非金属单质如O 2反应，则显还原性。

7．已知：①4HCl(浓)＋MnO 2=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，②Cl 2＋2NaBr===Br 2＋2NaCl ，③Na 2S

＋Br 2===2NaBr ＋S↓，则氧化性由强到弱的排列顺序正确的是( )

A ．MnO 2>Cl 2>Br 2>S

B ．MnO 2>Br 2>Cl 2>S

C ．S>Br 2>Cl 2>MnO 2

D ．Cl 2>Br 2>MnO 2>S

解析：选A 由反应①知氧化性：MnO 2>Cl 2；由反应②知氧化性：Cl 2>Br 2；由反应③知氧化性：Br 2>S 。

8．8 g 硫能与0.25 mol 某单质在一定条件下完全反应，该单质不可能是( )

A ．H 2

B ．O 2

C ．Cu

D ．Mg

解析：选C n (S)＝0.25 mol ，该单质与硫的物质的量之比是1∶1，所以该单质可以为Mg 、H 2、O 2，不能为Cu 。

9．硫是自然界中广泛存在的元素。

(1)等物质的量的S 2、S 4、S 6一定含有相同的________。

A ．分子数

B ．原子数

C ．质量

D ．体积

(2)现有某种硫蒸气的密度折算到标准状况下是11.42 g·L

－1，则它的化学式为________。

(3)实验室将钠和硫混合，研磨时能发生轻微爆炸，写出反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

解析：(1)S 2、S 4、S 6均为分子，等物质的量的S 2、S 4、S 6具有相同的分子数；(2)硫蒸气的摩尔质量为22.4 L·mol －1×11.42 g·L －1＝256 g·mol －1，这种硫的相对分子质量为256,256÷32＝8，分子式为S 8；(3)硫与钠反应生成硫化钠。

答案：(1)A (2)S 8 (3)S ＋2Na===Na 2S

10.如图装置，待内外空气压强不变时标注出水银的刻度(用红漆)。取

下橡胶塞，在玻璃燃烧匙中加入硫粉，用酒精灯点燃后迅速移入锥形瓶中并

塞紧橡胶塞。硫粉安静地燃烧，水银柱移向左管。当火焰熄灭后，静置，水

银柱又慢慢地回到原先标注的刻度。

简要回答下列问题：

(1)水银柱移向左管说明了什么_________________________________________。

(2)硫粉未燃尽时火焰就熄灭了，说明________________________________________。

(3)根据水银柱最后又回到原先标注的刻度，可得到的结论是_____________________。

解析：S ＋O 2=====点燃SO 2，该反应放出热量，使系统内的温度升高，压强增大；当反应物O 2

被消耗完后，反应自动停止；由于1体积的O 2参加反应生成1体积的SO 2，气体的物质的量在反应前后没有发生变化，当温度恢复后，水银柱会慢慢地回到原先标注的刻度。

答案：(1)硫燃烧放出热量，使锥形瓶内气体受热膨胀

(2)氧气不足 (3)硫燃烧消耗的氧气的体积等于生成的二氧化硫的体积

1．常温下单质硫主要以S 8形式存在。加热时，S 8会转化为S 6、S 4、S 2等。下列说法中

正确的是( )

A ．S 6、S 4、S 2互为同素异形体

B ．S 6、S 4、S 2在氧气中完全燃烧时的产物可能不同

C ．S 6分子的摩尔质量是192 g

D ．S 8转化为S 6、S 4、S 2属于物理变化

解析：选A S 6、S 4、S 2均是由硫元素组成的不同单质，互为同素异形体；单质硫燃烧时均产生SO 2；S 6的摩尔质量为192 g·mol －1

；同素异形体之间的转化为化学变化。

2．32 g S 在44.8 L O 2(标准状况)中充分燃烧，所得产物的质量为( )

A ．80 g

B ．96 g

C ．32 g

D ．64 g

解析：选D 32 g(1 mol) S 与44.8 L(2 mol) O 2完全反应生成1 mol(64 g) SO 2，O 2有剩余(1 mol)。

3．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 ．①②③

B ．②④ C．②③④ D ．③④

解析：选D ①二者的沸点为物理性质，与二者氧化性强弱无关；②二者氧化性强弱与得电子多少无关。

4．对于反应：3S ＋6KOH===2K 2S ＋K 2SO 3＋3H 2O ，下列说法中正确的是( )

A ．硫是氧化剂，KOH 是还原剂

B ．反应中共转移8 mol 电子

C ．还原剂和氧化剂的质量比是1∶2

D ．氧化产物和还原产物的质量比是1∶2

解析：选C 反应中硫元素的化合价发生变化，其S→K 2S ，化合价0→－2，化合价降低被还原，作氧化剂；S→Na 2SO 3，化合价0→＋4，化合价升高被氧化，作还原剂，还原剂与氧化剂的质量之比是1∶2。

5．以下物质间的每步转化不能通过一步反应实现的是( )

A ．C→CO→CO 2→Na 2CO 3

B ．S→SO 3→H 2SO 4→Na 2SO 4

C ．Fe→FeCl 2→FeCl 3→Fe(OH)3

D ．N 2→NO→NO 2→HNO 3

解析：选B A 选项C 与O 2反应生成CO ，CO 与O 2反应生成CO 2，CO 2与NaOH 反应生成Na 2CO 3；

B 选项硫单质不能一步转化为SO 3；

C 选项Fe ――→HCl FeCl 2――→Cl 2FeCl 3――→NaOH Fe(OH)3；

D 选项N 2

和O 2反应生成NO ，NO 与O 2反应生成NO 2，NO 2与H 2O 反应生成硝酸。

6．CuS 和Cu 2S 都能溶于硝酸，它们高温下灼烧的产物相同，以下鉴别CuS 和Cu 2S 两种

黑色粉末的方法合理的是( )

A ．将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体

B ．将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色

C ．取两种同质量的样品分别在高温下灼烧，区别残留固体的质量

D ．取两种同质量的样品分别在高温下灼烧，区别残留固体的颜色

解析：选C 两种样品溶于硝酸后都生成Cu(NO 3)2和NO 气体，溶液均显蓝色，气体在空气中都会变成红棕色的NO 2，A 、B 项不正确；两样品灼烧后生成固体CuO ，颜色相同，D 项不正确；同质量的CuS 和Cu 2S 所含Cu 的质量不同，故生成CuO 的质量也不相同，残留固体中质量大的为Cu 2S ，C 选项正确。

7．某种由Na 2S 、Na 2SO 3、Na 2SO 4组成的固体混合物中，已知S 的质量分数为25.6%，则氧的质量分数为( )

A ．51.2%

B ．36.8%

C ．37.6%

D ．无法计算

解析：选C 三种钠盐中钠与硫元素的质量比均为46∶32，混合后钠与硫元素的质量比仍为46∶32，S 的质量分数为25.6%，若钠的质量分数为x ，则46∶32＝x ∶25.6%，x ＝36.8%，氧元素的质量分数为1－25.6%－36.8%＝37.6%。

8．已知氧化性：Cl 2>Fe 3＋

>S ，则下列反应不能发生的是( )

A ．S 2－＋Cl 2===S↓＋2Cl －

B ．2Fe 3＋＋S 2－===2Fe 2＋＋S↓

C ．S ＋2Fe 2＋===2Fe 3＋＋S 2－

D ．2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －

解析：选C 由C 项反应推知氧化性：S>Fe 3＋，与题给条件相矛盾，反应不能发生。

9．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：反应过程化合价变化及电子转移数目为：

因此，S 和KNO 3作氧化剂，C 作还原剂。

(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 －

)＝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 木炭

(4)因为燃放烟花爆竹会产生污染性气体SO 2，还有噪音、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

10．为了验证铁和硫反应的产物中铁的化合价，某同学设计了一个实验，如图所示：

请回答下列问题：

(1)混合粉末中硫粉需过量，原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)反应在“稀有气体环境中”进行的原因是_________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明_______________________。

(4)操作②的作用是__________________，也可改用________________。

(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___________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)硫粉与铁粉共热，由于硫原子得电子能力较弱，生成低价的硫化亚铁，但若铁粉过量，过量铁与稀硫酸反应也产生Fe 2＋，干扰实验，因此铁粉的量要少。

(2)稀有气体环境可防止氧气氧化Fe 或Fe 2＋而影响对FeS 的检验。

(3)该反应为放出热量的反应，引发反应需加热，使反应正常进行后，可利用反应放出

的热维持反应顺利进行。

(6)Fe3＋与SCN－发生反应溶液显红色，Fe2＋无此性质，Fe2＋易被O2氧化，因此要除去溶液中溶解的O2。

答案：(1)防止因铁粉过量而使滤渣中含有铁粉，与稀硫酸反应生成Fe2＋干扰实验(2)防止氧气参加反应(3)硫粉和铁粉的反应为放出热量的反应(4)除去混合物中的硫粉CS2(5)除去H2SO4中溶解的O2(6)加入煮沸后的KSCN溶液，观察溶液是否变为红色

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