(讲义)第3章 实验探究课3 不同价态硫元素之间的转化-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学必修第一册(鲁科版2019)

【实验目的】 选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、＋4、＋6这三种价态硫元素之间的相互转化。 【实验用品】 仪器：试管，胶头滴管，铁架台，酒精灯，玻璃管，橡胶塞，导气管，试管夹。 试剂：SO2水溶液，Na2SO3溶液，浓硫酸，酸性KMnO4溶液，氯水，Na2S溶液，KI溶液，铜片，淀粉溶液，品红溶液，稀硫酸，NaOH溶液。 【实验过程】 ＋4价硫元素的化合价升高与降低 1．实验步骤 利用如图装置制备SO2气体，进行下列实验。 (1)SO2气体通入酸性KMnO4溶液。 (2)Na2SO3溶液滴入氯水中。 (3)Na2SO3溶液与Na2S溶液混合后，滴入稀硫酸溶液。 2．实验记录 实验内容 实验现象 实验结论及离子方程式 (1)SO2气体通入酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫色褪去 SO2被KMnO4氧化；＋2Mn2+＋4H＋ (2)Na2SO3溶液滴入氯水中 氯水浅黄绿色褪去 Na2SO3被氯水氧化； (3)Na2SO3溶液与Na2S溶液混合后，滴入稀硫酸溶液 有淡黄色沉淀生成 Na2SO3被Na2S还原；＋2S2-＋6H＋===3S↓＋3H2O 浓硫酸硫元素→的转化 1．实验步骤 (1)按下图所示组装好装置，并检查气密性。 (2)按图所示将各种化学药品加到试管中(浓H2SO4取3 mL)，并重新将仪器组装好。观察铜丝在浓H2SO4中的现象。 (3)用酒精灯加热盛浓H2SO4和铜丝的试管，观察三支试管中的现象。 (4)待三支试管中现象都很明显后，将连接a、b试管的导气管从橡胶管处拔开，熄灭酒精灯，停止加热，使试管a中物质冷却至室温。 (5)从试管a中取出铜丝放入盛有少量水的大试管中，将a试管中的液体也倒入大试管中少许，观察实验现象。 2．实验记录 实验内容 实验现象 实验结论 Cu与浓H2SO4混合(未加热) 无明显现象 常温下Cu和浓H2SO4不反应 Cu与浓H2SO4混合加热 铜溶解，溶液变黑，生成气体使品红溶液褪色，石蕊溶液变红，溶液稀释后呈蓝色 浓H2SO4和Cu加热条件下生成SO2和CuSO4 3．注意事项 (1)SO2为有毒气体，从安全考虑，实验应在通风橱中进行。 (2)氯水不稳定，必须新制。 【问题和讨论】 1．实验室中怎样鉴别CO2和SO2？若要检验CO2和SO2混合气体中的各成分，应如何检验？ [提示]　根据SO2和CO2的性质差异，可用酸性KMnO4、溴水、H2S溶液、品红溶液等鉴别出SO2。若检验CO2和SO2混合气体中成分，应先检验SO2并除去SO2后，再用澄清石灰水检验CO2。 2．有人认为，浓H2SO4和足量Zn反应时，产生的气体是SO2和H2的混合物，这种观点正确吗？ [提示]　正确。浓H2SO4中硫元素表现强氧化性，与Zn反应生成SO2；随着反应进行，变为稀H2SO4，此时H＋表现氧化性，与Zn反应生成H2。 【跟踪训练】 1．X(盐)和Y(酸)反应，可放出有气味的气体Z，Z与过量NaOH溶液反应又得到X；Z被氧化的最终产物为W，W溶于水又得到Y，则X和Y是(　　) A．Na2CO3和稀硫酸　　 B．Na2SO3和盐酸 C．Na2SO3和稀硫酸　　 D．Na2S和盐酸 C　[A选项，生成的气体是无色无味的CO2，不符合题意；B选项和C选项中生成的气体均是SO2(Z)，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3(X)，SO2(Z)被氧化的最终产物为SO3(W)，SO3(W)溶于水得到H2SO4(Y)，B选项不符合题意，C选项符合题意；D选项中生成的气体是H2S，H2S最终的氧化产物是SO3，SO3溶于水得到H2SO4，而不是盐酸，不符合题意。] 2．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂。 下列关于实验现象的解释或结论正确的是(　　) 选项 实验现象 解释或结论 A a中无明显现象 Na2SO3和H2O2一定不发生反应 B b中加稀H2SO4后才产生淡黄色沉淀 和S2-一定不能大量共存 C c中加BaCl2溶液后产生白色沉淀 ===BaSO3↓ D d中产生白色沉淀 原Na2SO3溶液中含有 C　[Na2SO3和H2O2反应生成Na2SO4和H2O，实验无明显现象，A项错误；和S2-只有在酸性条件下才反应：＋2S2-＋6H＋===3S↓＋3H2O，B项错误；Na2SO3与BaCl2反应可产生沉淀：===BaSO3↓，C项正确；酸性条件下可以被氧化为，不能判断原溶液中是否有，D项错误。] 3．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。 (1)该化学兴趣小组的同学采用Na2SO3固体