第5章 实验活动5 不同价态含硫物质的转化（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中化学必修第二册（人教版2019）

实验活动5　不同价态含硫物质的转化 【实验目的】 1．通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。 2．应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。 【实验仪器】 试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。 【实验药品】 浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、硫化钠溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、亚硫酸溶液、品红溶液。 注意：实验中可能产生少量有毒、有刺激性气味的气体。因此要注意通风，控制药品的用量，严格按照要求进行操作，避免污染空气，保证实验安全。 【实验步骤】 1．硫化钠转化为单质硫 (1)向盛有1 mL Na2S溶液的试管中，边振荡边滴加H2SO3溶液，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。 (2)向盛有1 mL Na2S溶液的试管中，边振荡边滴加酸性KMnO4溶液，观察到的现象是有淡黄色沉淀生成。 (3)上述两个实验中，都要用浸有氢氧化钠溶液的棉团塞住试管口，其原因是吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫等。 2．浓硫酸转化为二氧化硫 (1)实验装置及操作如图所示 (2)试管甲中观察到的现象是铜片上有气泡逸出，铜片溶解，试管乙中观察到的现象是品红溶液逐渐变为无色。 (3)浓硫酸与铜反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 3．硫转化为硫化亚铁 (1)实验装置及操作如图所示。 (2)将0.5 g硫粉和1.0 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物的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，观察到的现象是混合物继续保持红热，最后生成黑色固体。 (3)反应的化学方程式为Fe＋SFeS。 【问题讨论】 1．在上述实验中，哪些需要加入还原剂才能实现含硫物质中硫元素的价态转化？ 答案 浓硫酸转化为二氧化硫，硫转化为硫化亚铁。 2．铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时，可能发生哪些反应？ 答案 ①S＋O2Fe3O4FeS　③3Fe＋2O2SO2　②Fe＋S 3．如何设计实验实现“不同价态含硫物质的转化”？ 先根据要实现的转化关系，找出转化前后的含硫物质的化合价，确定选用的氧化剂或还原剂。同时要注意实验的科学性、可行性、安全性和绿色化 【例题】某兴趣小组利用下列实验装置探究二氧化硫的性质。 根据要求回答下列问题： (1)装置A中反应的化学方程式为___________________________________。 (2)利用装置C可以证明二氧化硫具有漂白性，C中盛放的溶液是________；若要证明其漂白作用是可逆的，还需要的操作是______________________。 (3)通过观察D中现象，即可证明二氧化硫具有氧化性，D中盛放的溶液可以是________(填字母)。 a．氯化钠溶液 b．酸性高锰酸钾溶液 c．氯化铁溶液 d．硫化钠溶液 (4)研究小组发现B中有白色沉淀生成，若往B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，沉淀物的化学式是________________________________________。 解析 (1)装置A中发生反应的化学方程式为H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)二氧化硫使品红溶液褪色，可以证明SO2具有漂白性，C中盛放的应是品红溶液；若要证明其漂白作用是可逆的，还需要的操作是取少量褪色后的溶液于试管中加热，加热后溶液恢复红色。(3)Na2S溶液与二氧化硫反应生成淡黄色硫沉淀，反应中二氧化硫表现氧化性，D中盛放的溶液可以是Na2S溶液。(4)硫酸钡不溶于盐酸，沉淀物的化学式是BaSO4。 答案 (1)H2SO4(浓)＋Na2SO3===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)品红溶液　取少量褪色后的溶液于试管中加热 (3)d　(4)BaSO4 【变式1】实验室常用如图装置进行铜与浓硫酸反应的实验。下列有关实验现象的描述或试剂的选用错误的是(　　) A．甲试管内溶液变为蓝色 B．乙试管中品红溶液红色褪去 C．棉花上喷的溶液可能为氢氧化钠溶液 D．棉花上喷的溶液可能为饱和碳酸钠溶液 答案　A 解析　由于浓硫酸中的水很少，浓硫酸具有强吸水性，所以甲试管中不可能是蓝色溶液，将冷却后的溶液倒入水中，溶液呈蓝色，A项错误；二氧化硫能使品红溶液褪色，B项正确；SO2作为酸性气体，可用碱性溶液如NaOH溶液或Na2CO3溶液等吸收，C、D项正确。 【变式2】实验室研究不同价态元素之间的转化，对于物质的制备和应用至关重要。实验室可以用如图所示装置研究S(＋6价)→S(＋4价)。 (1)装置C的作用是______________。 (2)装置B、D盛放的试剂应分别为________、________(填标号)。 a．BaCl2溶液　 B．KI