内容正文:
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.选取含有硫元素的物质,通过实验探究不同价态含硫物质之间的相互转化。
[实验原理]
不同价态含硫物质的转化关系
部分转化的反应原理:
5S2-+2MnO+16H+===5S↓+2Mn2++8H2O
5SO2+2MnO+2H2O===2Mn2++4H++5SO
[实验操作]
序号
预期转化
实验操作
实验现象
结论及化学方程式
①
Na2
―→
向Na2S溶液中逐滴滴加酸性KMnO4溶液
溶液变黄色浑浊
S2-能被酸性KMnO4氧化成单质硫;
5S2-+2MnO+16H+===5S↓+2Mn2++8H2O
②
O2―→
O
向少量酸性KMnO4溶液中通入SO2气体
溶液紫红色褪去
SO2能被酸性KMnO4溶液氧化成SO;
5SO2+2MnO+2H2O===
5SO+2Mn2+
+4H+
③
浓
―→O2
按下图连接好装置,向试管中加入浓H2SO4和铜片并加热,将产生的气体通入品红溶液中
表面有气泡冒出,铜片逐渐溶解;溶液变成蓝色,品红溶液褪色
浓H2SO4能被Cu还原为SO2;
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+
SO2↑+2H2O
④
―→Fe
将铁粉、硫粉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
混合物保持红热并燃烧起来;
有黑色固体生成
硫能被Fe还原为FeS;
Fe+SFeS
[实验探究]
1.实验①中实现的是 ―→的转化,还有哪些实验能实现上述不同价态含硫物质的转化?
提示 ①向氢硫酸(H2S)溶液中通入O2,出现黄色浑浊,反应方程式为2H2S+O2===S↓+2H2O。②向氢硫酸(H2S)溶液中通入Cl2,出现黄色浑浊,反应方程式为H2S+Cl2===S↓+2HCl。
2.实验②中实现的是 ―→的转化,还有哪些实验能实现上述不同价态含硫物质的转化?
提示 ①向少量溴水中通入SO2气体,溴水褪色,反应方程式为SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4。
②向少量碘水中通入SO2气体,碘水褪色,反应方程式为I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4。
③向含有少量KSCN的FeCl3溶液中通入SO2,溶液由红色变为浅绿色,反应方程式为SO2+2Fe3++2H2O===2Fe2++SO+4H+。
3.实验④中,铁粉、硫粉混合物在空气中燃烧时,会发生哪些化学反应?实现了哪些价态硫元素的转化?
提示 铁粉、硫粉混合物在空气中燃烧时发生的反应为:
Fe+SFeS 实现了 ―→转化;
S+O2SO2 实现了 ―→转化。
[探究总结]
探究不同价态硫元素之间相互转化的思路
探究不同价态硫元素之间的相互转化,实际上是探究含有不同价态硫元素的物质之间的相互转化。
首先,要选择含有不同价态硫元素的物质,如含+4价硫元素的物质可以选择二氧化硫或亚硫酸钠。
其次,实现不同价态硫元素之间的相互转化,依据的是氧化还原理论,需要寻找合适的氧化剂或还原剂。
最后,提供表明相应转化实际发生的反应。
[跟踪训练]
1.亚硫酸钠是一种无机物,化学式为Na2SO3,是常见的亚硫酸盐,是白色、单斜晶体或粉末。对眼睛、皮肤、黏膜有刺激作用,可污染水源。受高热分解产生有毒的硫化物烟气。工业上主要用于制亚硫酸纤维素酯、硫代硫酸钠、有机化学药品、漂白织物等,还用作还原剂、防腐剂、去氯剂等。
请回答:
(1)亚硫酸钠分解的化学方程式为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,从氧化还原反应的角度分析亚硫酸钠具有______________________________性质。
(2)现有试剂:溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液、亚硫酸溶液。
①要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用______________试剂;会观察到现象为__________________,写出反应的离子方程式:__________________________________。
②要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用____________________试剂;会观察到现象为____________________________,写出反应的离子方程式:__________________________________。
答案 (1)氧化性又表现还原性
(2)①溴水 溴水褪色 H2SO3+Br2+H2O===SO+2Br-+4H+
②硫化钠溶液、稀硫酸 有淡黄色沉淀生成 6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O
2.硫与浓碱溶液在加热条件下发生反应,得到硫的含氧酸盐(用X表示,且X可以为纯净物,也可以为混合物)。
(1)根据有关知识可知,硫与浓碱溶液反应得到X的同时,一定还得到另一类含硫物质