第5章 实验活动5 不同价态含硫物质的转化-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步讲义(人教版2019)

【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。 【实验用品】 试管、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、陶土网、玻璃棒、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。 【实验步骤】 1．硫化钠转化为单质硫 (1)实验操作 (2)实验现象 甲：有淡黄色沉淀生成；乙：紫色褪去，产生淡黄色沉淀。 (3)实验结论 S2-能被H2SO3溶液及酸性KMnO4溶液氧化生成单质S。 2．浓硫酸转化为二氧化硫 (1)实验装置及操作 (2)实验现象 A试管中有气泡生成，溶液变蓝色，铜片溶解，B试管中品红溶液褪色。 (3)浓硫酸和铜反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 3．硫转化为硫化亚铁 (1)实验装置及操作 (2)实验现象：混合物继续保持红热状态，最后生成黑色固体。 (3)硫粉和铁粉反应的化学方程式：Fe＋SFeS。 【问题和讨论】 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？ 提示： 转化前的含硫物质 转化后的含硫物质 价态变化 Na2S S －2→0 H2SO3 S ＋4→0 H2SO4 SO2 ＋6→＋4 S FeS 0→－2 2．实验步骤1中用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口的作用是什么？ 提示：吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫。 3．铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时，可能发生哪些反应？ 提示：①S＋O2SO2，②Fe＋SFeS，③3Fe＋2O2Fe3O4。 1．某化学小组欲探究不同价态硫元素间的转化，请回答下列问题： (1)请帮他们完成以下实验报告： 实验目的：探究三种价态(0、＋4、＋6)硫元素间的相互转化。 选用试剂：硫黄、浓硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氢、铜片、氧气。 实验记录(画斜线部分不必填写)： 实验编号 预期的转化 选择的试剂 实验现象 结论(用化学 方程式表示) ① S→SO2 硫黄、氧气 — ② SO2→S 二氧化硫、硫化氢 — ③ SO2→H2SO4 二氧化硫、氯水 氯水褪色 ④ 浓硫酸→SO2 — 问题讨论：从三种价态(0、＋4、＋6)硫元素间的相互转化还可得到规律：当硫元素处于最低价时只有________性，处于最高价时只有________性，处于中间价时既有________性，又有________性。 (2)根据以上规律判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有________(填字母)。 A．Cl2　　B．Na　　C．Na＋　　D．Cl－　　E．SO2 [解析]　(1)①硫黄在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰和有刺激性气味气体；②SO2具有弱氧化性，可氧化H2S中－2价的硫元素，SO2＋2H2S===3S＋2H2O；③SO2具有较强还原性，可被Cl2氧化：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl；④浓硫酸具有强氧化性，可被Cu还原而生成SO2。(2)Cl2中氯元素为0价，处于中间价态；SO2中硫元素为＋4价，处于中间价态，因而Cl2和SO2既有氧化性，又有还原性。 [答案]　(1)如表所示 ① 蓝紫色火焰，有刺激性气味气体产生 — ② — SO2＋2H2S===3S＋2H2O ③ SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl ④ 铜片、浓硫酸 — Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 还原　氧化　氧化(或还原)　还原(或氧化)　(2)AE 2．研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。 Ⅰ.以下是硫元素形成物质的“价—类”二维图及含硫物质相互转化的部分信息。 (1)B的化学式是________。 (2)C有毒，实验室可以用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________。 (3)检验H中阴离子的实验操作及现象是________________________________ ___________________________________________________________________。 Ⅱ.某小组同学设计实验实现几种价态硫元素的转化。 可选用的实验药品如下： ①Na2SO3溶液　②浓硫酸　③Na2S溶液　④稀硫酸　⑤酸性KMnO4溶液　⑥品红溶液　⑦铜片 实验序号 预期转化 选择试剂(填序号) 证明实现转化的现象 ⅰ → ⅱ ①、③、④ 淡黄色沉淀 ⅲ → ②、⑦、⑥ (4)实验ⅰ选择的试剂是①和________(填序号)，该转化利用了Na2SO3的________性。 (5)实验ⅱ实现了________价S向________价S的转化。 (6)实验ⅲ中发生反应的化学方程式是___________________________________ ____________________________________________________________________。 [解析]　(1)B为硫的单质，化学式是S。(2)C为＋4价的硫的氧化物，即二氧化硫，实验室可以用NaOH溶液吸收，反应的化学方程式是SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。(3)H为＋6价硫酸盐，则H中阴离子为硫酸根离子，检验的实验操作及现象是取少量晶体于试管中，先滴加盐酸无现象，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，则可推断溶液中含有硫酸根离子。(4)实验ⅰ实现＋4价的硫转化为＋6价的硫，可选择的试剂为①和⑤，现象是酸性KMnO4溶液褪色，该转化利用了Na2SO3的还原性。(5)实验ⅱ选用了试剂Na2SO3溶液、Na2S溶液、稀硫酸，发生了归中反应，化学方程式为Na2SO3＋2Na2S＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O，实现了＋4价和－2价的硫转化为0价的硫。(6)实验ⅲ选用的试剂为②、⑦、⑥，发生的反应为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，证明实现转化的现象是将产生气体通入品红溶液，品红褪色。 [答案]　(1)S　(2)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O　(3)取少量液体于试管中，先滴加盐酸无现象，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，则可推断溶液中含有硫酸根离子　(4)⑤　还原　(5)＋4价和－2　0　(6)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$