内容正文:
第五章 化工生产中重要非金属元素
实验活动5 不同价态含硫物质的转化
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环节一:分析原理,设计实验方案
分析不同价态含硫物质的转化规律
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环节一:分析原理,设计实验方案
分析不同价态含硫物质的转化规律
理论分析:实现低价态到高价态的转化选择合适氧化剂;实现高价态向低价态转化选择合适的还原剂。
实验设计:遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验方案设计
实验目的
通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。
应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验方案设计
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、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。
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验方案设计
第一支试管中变浑浊(或产生淡黄色沉淀);第二支试管中紫色消失
Na2S与H2SO3溶液反应生成硫;KMnO4溶液具有强氧化性,把S2-氧化
实验目的 实验步骤和操作过程 实验现象 解释原因或方程式
硫化钠的还原性和亚硫酸的氧化性 在两支试管中分别加入1 mL Na2S 溶液,向其中一支试管边振荡边滴加H2SO3溶液,另一支试管边振荡边滴加酸性KMnO4溶液,用浸NaOH溶液的棉花团分别塞住两个试管口
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验方案设计
实验
目的 实验步骤和操作过程 实验现象 解释原因
或方程式
浓硫酸的强氧化性 按图所示连接仪器装置,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
铜逐渐溶解,有气泡生成,产生的气体能使品红溶液褪色;溶液冷却后稀释呈蓝色
Cu+2H2SO4
(浓) CuSO4+
SO2↑+2H2O
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验方案设计
实验目的 实验步骤和操作过程 实验现象 解释原因或方程式
硫的氧化性 将0.5 g硫粉和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,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒
混合物继续保持红热状态,生成黑色固体
铁与硫会发生化合反应,生成黑色固体,放出大量热,Fe+S FeS
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验讨论
1.当铜与浓硫酸充分反应后,试管底部往往可观察到少量的白色固体,请问该白色固体是什么?
Cu与浓H2SO4的主反应为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,由于浓H2SO4过量且浓硫酸具有吸水性,故所得白色固体为CuSO4。
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?
铁粉与硫粉混合后加热生成硫化亚铁,还有铁和氧气的反应,硫和氧气反应等
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环节二:实验探究,记录实验现象
实验讨论
3.在铜与浓硫酸反应的实验中,反应的尾气需用NaOH溶液吸收,请问这样做的目的是什么?在实验过程中,常常会出现一些对空气有污染的有害气体,请举出几种消除有害气体的方法。
二氧化硫有毒,是重要的大气污染物,实验室一般用NaOH溶液吸收SO2,化学方程式为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。易与碱性物质反应的尾气可用碱性物质吸收,如含SO2、Cl2的尾气可用NaOH溶液或Na2CO3溶液吸收;极易溶于水的尾气可用水吸收,如含HCl气体的尾气;根据一氧化碳的性质(有毒、不溶于水,不与酸碱反应),可以燃烧生成二氧化碳。
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环节三:整合信息, 巩固提升
硫元素的价类二维图
单质
氢化物
氧化物
含氧酸
物质的类别
-2
0
+4
+6
化合价
盐
SO2
SO3
H2S
S
H2SO3
H2SO4
SO32-
SO42-
Na2S
浓NaOH,△
Cl2、H2O2
Cu、C、HI、H2S
Cl2、H2O2、KMnO4、O2
O2、浓硫酸
H2S
H2
H2O
△
Cl2、O2、SO2、Fe3+、
O2
NaOH
稀硫酸
Na或浓NaOH,△
酸碱转化
氧化还原转化
H2O
△
NaOH
稀硫酸
NaOH
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巩固提升
环节三:整合信息, 巩固提升
(1)实验ⅰ选择的试剂是①和________(填序号),证明实现转化的现象是__________________,该转化利用了Na2SO3的________性。
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酸性KMnO4溶液褪色
还原
1.下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.H2S→SO2 B.H2SO4→SO2 C.S→BaSO