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必做實驗三　不同價態含硫物質的轉化
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實驗分析
1．－2價S→0價S
實驗步驟：在兩支試管中分別加入1 mL硫化鈉溶液，向其中一支邊振蕩邊滴加亞硫酸溶液，另一支邊振蕩邊滴加酸性高錳酸鉀溶液，用浸有氫氧化鈉溶液的棉團塞住試管口，觀察并記錄實驗現象。
答案：　硫化鈉轉化為單質硫，硫元素化合價由－2價轉化為0價，觀察到的現象是有淡黃色沉淀生成。
2．根據硫元素的化合價分析H2SO3具有氧化性還是還原性？怎樣利用實驗驗證H2SO3具有的性質？
答案：　硫元素的最高正價是＋6價，最低負價是－2價，H2SO3中硫元素為＋4價，因此H2SO3既有氧化性又有還原性。可以利用H2SO3與Na2S或H2S反應，驗證H2SO3具有氧化性；利用H2SO3與酸性KMnO4溶液反應，驗證H2SO3具有還原性。
3．＋6價S→＋4價S
實驗步驟：如圖所示連接儀器裝置，向試管甲中加入1 mL濃硫酸和一小塊銅片，塞上帶導管的單孔橡膠塞，加熱，觀察并記錄實驗現象。
答案：　試管甲中觀察到的現象是銅片上有氣泡逸出，溶液變藍色，銅片溶解，試管乙中觀察到的現象是品紅溶液逐漸變為無色。
4．0價S→－2價S
實驗步驟：將0.5 g硫粉和1.0 g鐵粉均勻混合，放在石棉網(或陶土網)上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及混合粉末的一端，當混合物呈紅熱狀態時，移開玻璃棒，觀察并記錄實驗現象。
答案：　硫轉化為硫化亞鐵，觀察到的現象是混合物繼續保持紅熱，最后生成黑色固體。
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1．下列實驗所得結論不正確的是(　　)
實驗Ⅰ 實驗Ⅱ 實驗Ⅲ
產生大量無色氣體 鐵片表面迅速變暗，之后無明顯變化 加熱后產生大量無色有刺激性氣味的氣體
A．實驗Ⅰ中氣體是H2
B．實驗Ⅱ中沒有發生化學反應
C．實驗Ⅲ中氣體是SO2
D．該實驗說明濃度、溫度影響實驗現象
B　[鐵是活潑金屬，與稀硫酸反應生成FeSO4和H2，實驗Ⅰ產生大量無色氣體，A正確；常溫下，鐵片在濃硫酸中發生鈍化，表面生成致密氧化膜而變暗，氧化膜阻止內層鐵與濃硫酸繼續反應，故變暗后無明顯現象，B錯誤；鐵與濃硫酸在加熱時發生反應，濃H2SO4被還原生成SO2，C正確；對比實驗Ⅰ和Ⅱ可知，硫酸的濃度對實驗現象產生影響，對比實驗Ⅱ和Ⅲ可知，反應溫度對實驗現象產生影響，D正確。]
2．已知SO2通入BaCl2溶液無明顯現象。某同學利用如圖裝置探究SO2與BaCl2溶液反應生成白色沉淀的條件。下列判斷正確的是(　　)
學生用書?第92頁
A．e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體
B．乙中產生的一定為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀
C．玻璃管的作用是連通大氣，使空氣中的氧氣進入廣口瓶，參與反應
D．c、d兩根導管都必須插入BaCl2溶液中，保證氣體與Ba2＋充分接觸
A　[實驗中SO2與BaCl2溶液反應產生沉淀，溶液中必須存在大量的SO，右側Y型管中應能生成堿性氣體或氧化性氣體，若是堿性氣體，溶液中存在大量的SO，若是氧化性氣體，溶液中可生成SO，則生成的沉淀可能為BaSO3或BaSO4；容器內壓強增大，溶液倒吸，氣體不容易導入，所以玻璃管的作用是保持集氣瓶內外氣壓平衡，以便左右兩邊產生的氣體順利導入，由此分析解答。若是堿性氣體，溶液中存在大量的SO，所以e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH，產生氨氣，故A正確；玻璃管的作用是連通大氣，平衡氣壓，以便左右兩邊產生的氣體順利導入，故C錯誤；如果產生氨氣，氨氣極易溶于水，為防止倒吸，所以導管不能插入BaCl2溶液中，故D錯誤。]
3．為了證明鐵和硫反應產物中鐵的化合價，下面是某同學設計的實驗過程的一部分：
請回答以下問題：
(1)混合粉末A中硫粉過量的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)反應在“惰性氣體環境”中進行的原因是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作①是用燒熱的玻璃棒點觸混合粉末，反應即可持續進行，說明________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(4)操作②的作用是_________________________________，也可改用________________。
(5)操作③稀H2SO4煮沸的目的是_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案：　(1)防止因鐵粉過量而使濾渣C中含鐵粉，剩余鐵粉與H2SO4反應生成Fe2＋干擾實驗
(2)防止空氣中的O2參與反應
(3)硫和鐵粉反應是放熱的
(4)除去混合物中的硫粉　CS2
(5)防止稀H2SO4溶液中溶解的氧氣氧化生成的Fe2＋
4．亞硫酸鈉中有＋4價的硫，它既有氧化性又有還原性。現有試劑：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液、氨水。
(1)要證明Na2SO3具有還原性，應選用的試劑有__________________，看到的現象是________________________________________________________________________，
反應的化學方程式為___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要證明Na2SO3具有氧化性，應選用的試劑有______________________，看到的現象是__________________，反應的離子方程式為_________________________________
________________________________________________________________________。
答案：　(1)Na2SO3溶液、溴水　溴水褪色　Na2SO3＋Br2＋H2O===Na2SO4＋2HBr
(2)Na2SO3溶液、Na2S溶液和稀硫酸　生成淺黃色
沉淀　2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O
5．某小組同學設計如下實驗實現幾種價態硫元素間的轉化。
任務Ⅰ.從以下試劑中選擇合適的試劑實現S(＋6)―→S(＋4)的轉化。
試劑：①濃H2SO4　②稀H2SO4　③酸性KMnO4溶液　④Na2SO3溶液　⑤Cu　⑥品紅溶液
(1)寫出實現轉化的化學方程式： ________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)設計實驗，證明實現了該轉化(寫出操作和現象)： ______________________________。
任務Ⅱ.實現硫元素化合價在0、＋2、＋4價之間的轉化。
查閱資料：＋2價硫元素在酸性條件下不穩定，自身易發生氧化還原反應。
SO2Na2SO3溶液Na2S2O3X
(3)①中加入的物質是__________，該轉化利用的是SO2__________的性質。
(4)寫出③的離子方程式： ______________________________________________。
解析：　(4)根據題干信息，＋2價硫元素在酸性條件下不穩定，自身易發生氧化還原反應，即發生歧化反應，＋2價的硫元素化合價既升高又降低，結合步驟②中亞硫酸鈉和X反應生成硫代硫酸鈉分析，可得X中硫元素的化合價應低于＋2價，則X為硫單質，
③的離子方程式為2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。
答案：　(1)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(2)將產生的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色
(3)NaOH溶液　酸性氧化物
(4)2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O
學生用書?第93頁

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