内容正文:
实验活动5 不同价态含硫物质的转化
[实验基础]
(1)含硫物质的性质与硫元素价态的关系
(2)硫元素有多种化合物,并且硫元素的化合价又多变,可运用氧化还原反应的原理来认识和分析不同价态硫之间的相互转化,如H2Seq \o(,\s\up7(氧化),\s\do5(还原))Seq \o(,\s\up7(氧化),\s\do5(还原))SO2eq \o(,\s\up7(氧化),\s\do5(还原))SO3。
[实验操作]
实验目的
实验步骤
和操作过程
实验现象
原因或化学
方程式
中间价态硫元素的氧化性、还原性
在两支试管中分别加入1 mL Na2S 溶液,向其中一支试管中边振荡边滴加H2SO3溶液,向另一支试管中边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,用浸有NaOH溶液的棉花团分别塞住两个试管口
第一支试管中溶液变浑浊(或产生淡黄色沉淀);第二支试管中溶液紫色消失
Na2S与H2SO3溶液反应生成硫;KMnO4溶液具有强氧化性,能将S2-氧化
浓硫酸的强氧化性
按下图所示连接实验装置;向试管中加入1 mL浓硫酸和一小块铜片,塞上带导管的单孔橡胶塞,加热;当加热至试管中的液体变得比较透明时,停止加热,冷却后把上层液体倒入盛有少量水的烧杯中
铜片逐渐溶解,有气泡产成,生成的气体能使品红溶液褪色;溶液冷却稀释后呈蓝色
Cu+2H2SO4(浓)
+Cueq \o(=====,\s\up7(△),\s\do5( ))CuSO4
+SO2↑+2H2O
硫的
氧化性
将0.5 g硫粉与1 g 铁粉均匀混合,放在石棉网上堆成条状。用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状时,移开玻璃棒
混合物继续保持红热状,生成黑色固体
铁与硫会发生化合反应,生成黑色固体,放出大量的热,Fe+Seq \o(=====,\s\up7(△),\s\do5( ))FeS
[问题讨论]
1.在上述实验中,含硫物质中的硫元素的价态发生了怎样的变化?
提示 Na2S溶液与H2SO3溶液混合,硫元素分别由-2价和+4价变为0价;浓硫酸与铜反应,硫元素由+6价变为+4价;硫粉与铁粉反应,硫元素由0价变为-2价。
2.硫粉和铁粉在空气中混合燃烧时,可能会发生哪些化学反应?
提示 铁粉与硫粉混合后在空气中加热生成硫化亚铁,该过程还可能发生铁与氧气的反应,硫与氧气的反应等。
[实验评价]
某实验小组在探究SO2性质的时候,发现将SO2气体通入足量的Ba(OH)2溶液中,有白色沉淀生成,再向其中滴入稀硝酸,沉淀无明显变化,但有无色气体生成,该气体遇空气由无色变为红棕色。回答下列问题:
(1)写出上述实验中通入SO2生成白色沉淀的离子方程式:
_____________________________________________________________________。
请用离子方程式表示加入稀硝酸后生成无色气体的原因:
________________________________________________________________________。
(2)若将SO2气体通入足量的BaCl2溶液中,则无明显现象产生。
①同时向BaCl2溶液中通入NH3和SO2,有白色沉淀产生,该沉淀的化学式为___________________。
②同时向BaCl2溶液中通入SO2和Cl2有白色沉淀产生,该沉淀的化学式为___________________。
③同时向BaCl2溶液中通入SO2和NO2,是否有白色沉淀生成?请判断并说明原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将SO2通入H2S溶液中,有淡黄色沉淀生成,请写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________,
该反应中体现了SO2的___________(填“还原性”或“氧化性”)。
解析 (1)将SO2通入足量的Ba(OH)2溶液中,反应生成BaSO3沉淀和H2O。BaSO3中S元素显+4价,具有还原性,向其中滴入稀硝酸后,发生氧化还原反应,BaSO3被氧化为BaSO4,HNO3则被还原为NO,产生无色气体。(2)①向BaCl2