内容正文:
主讲人:XXX
第五章 化工生产中的重要非金属元素
实验活动五——不同价态含硫物质的转化
人教版必修第二册
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课程学习目标
通过实验加深对硫及其化合物性质的认识
学习目标1
学习目标2
应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化
2
自然界中存在着硫的单质,也存在着硫的化合物,我们知道硫具有-2、0、+4、+6等多个化合价,那么,硫元素又是如何实现不同化合价之间的相互转化的?
课程导入
部
分
硫
地下
地表
火山爆发
与砷、铁、汞
等元素反应
SO2
SO3
阳光、H20、O2
氧化
微生物
还原
H2SO3
H2SO4
石膏(CaSO4.2H2O)
芒硝(Na2SO4.10H2O)
受空气中氧气、水等作用
含硫矿物
S
H2S
大气
H2S
辰砂
黄铁矿
雌黄
雄黄
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【实验用品】
一、硫的转化实验
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)、玻璃管、药匙、棉花、镊子、火柴。
浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。
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。
注意
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实验1.在两只试管中分别加入1mLNa2S溶液,向其中一支边振荡边滴加H2SO3溶液,另一支边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,用浸NaOH溶液的棉团分别塞住两个试管口,观察并记录实验现象。
加入H2SO3溶液的试管中,出现淡黄色浑浊。
一、硫的转化实验
实验
现象
加入酸性KMnO4溶液的试管中,紫红色逐渐消失,并出现淡黄色浑浊。
H2SO3
KMnO4
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反应的化学方程式:2 Na2S + 3H2SO3== 3S ↓+ 3H2O+2Na2SO3
反应的离子方程式:5S2-+2MnO4-+16H+==== 2Mn2++8H2O+5S↓
S
H2SO3
+4
S2-
KMnO4(H+)
S2-
-2
0
S元素化合价变化
-2价S具有还原性,+4价S表现氧化性。
一、硫的转化实验
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实验2.如下图所示连接仪器装置,向试管中加入1mL浓硫酸和一小块铜片,塞上带导管的单孔橡胶塞,加热,观察并记录实验现象。
一、硫的转化实验
实验现象
产生气泡
褪色
浓硫酸和铜片反应产生气泡,品红溶液颜色逐渐变浅直至褪色。
铜与浓硫酸反应(需要加热)
铜与浓硫酸反应
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实验:铜与浓硫酸反应(需要加热)
原理: Cu +2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O
△
S S
表现S的氧化性
+4 +6
S元素化合价变化
一、硫的转化实验
溶液变蓝
溶液变浑浊,并有黑色的物质生成
实验现象
有可能
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实验3.将0.5g硫粉和1.0g铁粉均匀混合,放在石棉网(或陶土网)上堆成条状,用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,观察并记录实验现象。
一、硫的转化实验
实验现象
刚开始无现象,玻璃棒呈红热状态后,反应迅速,并有黑色固体生成。
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硫粉与铁粉加热反应,得到硫化亚铁
Fe + S ====FeS
点燃
S S,
表现S的氧化性
0 -2
S元素化合价变化
硫 (S)
一、硫的转化实验
S与一些变价金属(如Fe,Cu)反应时一般得到的是低价态的硫化物
铁粉 (Fe)
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1.在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
浓硫酸中S的化合价由+6变为+4
S的化合价由0价变为-2价
交流与讨论
在Na2S和H2SO3反应中,Na2S中S的化合价由-2变为0价
实验1
实验2
实验3
H2SO3化合价由+4变为0价;在Na2S和酸性KMnO4的反应中,S的化合价由-2变为0价
硫
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2.铁粉和硫粉在空气中混合燃烧,可能发生哪些化学反应?
可能发生铁和氧气、铁和硫、硫和氧气的反应。
3.在实验过程中你遇到了哪些问题?你是如何解决的?
实验1中可能遇到实验现象不明显,在操作中要注意充分摇动;
交流与讨论
实验2中反应过于剧烈,要注意控制加热温度;
实验3中不能引燃,要把玻璃棒加热到红热状态。
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二、硫元素转化规律
S
FeS
H2S
HgS
SO3
H2SO4
Na2SO4
BaSO4
SO2
H2SO3
Na2SO3
NaHSO3
1.硫元素的化合价及其化合物
S
S
-2
S
S
0
+4
+6
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硫元素最高价(+6)只有氧化性,最低价(-2)只具有还原性 ;
2.硫元素的氧化性和还原性
二、硫元素转化