第5章 实验活动5 不同价态含硫物质的转化-【优学精讲】2024-2025学年高中化学必修第二册教用Word（人教版）

本高中化学讲义聚焦不同价态含硫物质的转化这一核心知识点，系统梳理硫元素-2、0、+4、+6价态间通过氧化还原反应实现转化的脉络，以实验操作为学习支架，涵盖S²⁻的还原性、浓硫酸的氧化性、单质硫的氧化性等具体转化实验。 该资料以实验探究为特色，通过硫与铁反应、浓硫酸与铜反应等系列实验培养科学探究与实践能力，结合鸡蛋黑膜等生活案例体现物质转化的化学观念，问题驱动设计（如价态转化分析）提升科学思维，课中辅助教师演示与学生操作，课后助力知识巩固与实际问题解决。

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.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.S2－的还原性与H2SO3的氧化性 实验操作 实验现象 实验结论 在一支试管中加入1 mL Na2S溶液，边振荡边向其中滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口 试管中产生　淡黄　色沉淀 Na2S被氧化，H2SO3被还原 在一支试管中加入1 mL Na2S溶液，边振荡边向其中滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉团塞住试管口 紫红色褪去，试管中产生　淡黄　色沉淀 S2－能被酸性KMnO4氧化成单质硫； 5S2－＋2Mn＋16H＋5S↓＋2Mn2＋＋8H2O 2.浓硫酸的氧化性 实验操作 实验现象 实验结论 按下图连接好装置，向试管中加入1 mL浓H2SO4和一小块铜片并加热，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　；试管底部有灰白色固体生成，品红溶液　褪色　 浓H2SO4能被Cu还原为SO2； Cu＋2H2SO4（浓） CuSO4＋ SO2↑＋ 2H2O 3.单质硫的氧化性 实验操作 实验现象 实验结论 将1.0 g铁粉、0.5 g硫粉均匀混合放在陶土网上堆成条状。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 混合物保持红热；冷却后有　黑　色固体生成 硫能被Fe还原为FeS； Fe＋S FeS 1.哪些实验能实现→不同价态含硫物质的转化？ 提示：①向氢硫酸（H2S）中通入O2，出现黄色浑浊，化学方程式为2H2S＋O2S↓＋2H2O。②向氢硫酸（H2S）中通入Cl2，出现黄色浑浊，化学方程式为H2S＋Cl2S↓＋2HCl。 2.哪些实验能实现→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，化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O2HBr＋H2SO4。 ②向少量碘水中通入SO2气体，碘水褪色，化学方程式为I2＋SO2＋2H2O2HI＋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，化学方程式为SO2＋2Fe3＋＋2H2O2Fe2＋＋S＋4H＋。 3.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。 【规律方法】 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。 【迁移应用】 1.鸡蛋时间太久或放置时间过长，蛋黄上会产生一层“黑膜”，该黑膜的成分是硫化亚铁。这是由于鸡蛋里的蛋白质受热分解成小分子的氨基酸，有的氨基酸含硫元素，会形成硫化氢，而蛋黄中富含铁元素，当硫化氢遇到铁元素就形成了硫化亚铁，也就是蛋黄上覆盖的那层“黑膜”。 某同学由此联想到铁与硫单质的反应，为了验证铁与硫单质反应产物中铁元素的化合价，该同学设计了以下实验： 已知：①FeS固体难溶于水，可与稀盐酸、稀硫酸发生反应：FeS＋2H＋Fe2＋＋H2S↑。 ②3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。 请回答以下问题： （1）混合粉末A中硫粉必须过量的原因是防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2＋干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3＋反应，影响实验结果。 （2）反应在“惰性环境”中进行的原因是防止环境中的O2参与反应。 （3）操作②的作用是除去混合物中过量的硫粉， 也可改用　CS2。 （4）操作③稀硫酸煮沸的目的是防止稀硫酸中溶解的氧气氧化生成的Fe2＋。 （5）为检验产物中铁元素的价态，对D溶液的实验操作最好是加入煮沸的KSCN溶液，若溶液变红色，证明产物中有Fe3＋；若溶液无明显现象，再滴入过氧化氢溶液（或新制氯水），溶液显红色，则证明产物中有Fe2＋。 解析：（1）混合粉末A中硫粉必须过量，可防止因铁粉过量而使滤渣C中含有的铁粉与H2SO4反应，生成Fe2＋干扰实验，同时过量的铁粉还能与可能存在的Fe3＋反应，影响实验结果。 （2）空气中的O2能与Fe2＋反应，会影响实验，所以反应应在“惰性环境”中进行。 （3）3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O，操作②的作用是除去混合物中过量的硫粉，也可以利用硫的溶解性用二硫化碳。 （4）操作③稀硫酸煮沸的目的是防止稀硫酸中溶解的氧气氧化生成的Fe2＋。 （5）为检验产物中铁元素的价态，具体操作是加入煮沸的KSCN溶液，若溶液变红色，证明产物中有Fe3＋；若溶液无明显现象，再滴入过氧化氢溶液（或新制氯水），溶液显红色，则证明产物中有Fe2＋。 2.亚硫酸钠（Na2SO3）是一种重要的化工产品，常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。为探究 Na2SO3的性质，进行了如下实验。 【性质预测】 （1）Na2SO3中硫元素的化合价是＋4，属于 S 元素的中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。 【实验验证】 实验序号 实验试剂X 实验现象 ⅰ KMnO4溶液、稀硫酸 紫色褪去，变为无色 ⅱ Na2S 溶液、稀硫酸 加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生淡黄色浑浊 资料：酸性条件下，KMnO4被还原为无色的 Mn2＋。 【分析解释】 （2）实验ⅰ中，反应的离子方程式是6H＋＋5S＋2Mn5S＋2Mn2＋＋3H2O　。 解析：由资料可知，酸性条件下，KMnO4被还原为无色的 Mn2＋，Na2SO3与高锰酸钾溶液反应的离子方程式为6H＋＋5S＋2Mn5S＋2Mn2＋＋3H2O。 （3）实验ⅱ中，能说明Na2S 在酸性条件下被氧化的实验现象是加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生淡黄色浑浊。 解析：Na2SO3加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生淡黄色浑浊，生成S，说明 Na2S 在酸性条件下被氧化。 【继续探究】 （4）甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得出“Na2SO3具有氧化性”。 ①对淡黄色浑浊产生的原因作出如下假设： 假设a：酸性溶液中的S具有氧化性，可产生S； 假设b：空气中存在O2，在酸性条件下，由于4H＋＋2S2－＋O22S↓＋2H2O（用离子方程式表示），可产生S； 假设c：酸性溶液中的 S具有氧化性，可产生S。 ②设计实验ⅲ证实了假设a和b不是产生S的主要原因。 实验ⅲ：向Na2S 溶液中加入稀硫酸（填试剂），产生有臭鸡蛋气味的气体，溶液未变浑浊。 解析：①空气中存在 O2，在酸性条件下，离子方程式为4H＋＋2S2－＋O22S↓＋2H2O；②实验ⅲ：向 Na2S 溶液中加入稀硫酸，产生有臭鸡蛋气味的气体（H2S），溶液未变浑浊，说明没有S生成，稀硫酸可以提供假设a的S 和H＋，提供b中的H＋，空气中存在O2，则假设a、b不成立。 （5）结合实验ⅱ和ⅲ，用离子方程式解释实验ⅱ中产生淡黄色浑浊的原因：6H＋＋S＋2S2－3S↓＋3H2O。 解析：实验ⅲ证实了假设a和b不是产生S的主要原因，则实验ⅱ中Na2SO3和Na2S 反应生成S，离子方程式为6H＋＋S＋2S2－3S↓＋3H2O。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $