資源簡介

(共26張PPT)
不同價態含硫物質的轉化
實驗活動5　
一、實驗目的
1.通過實驗加深對硫及其化合物性質的認識。
2.應用氧化還原反應原理實現不同價態含硫物質的轉化。
二、實驗用品
1.試劑:濃硫酸、銅片、硫粉、鐵粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品紅溶液。
2.儀器:試管、天平、量筒、酒精燈、鐵架臺、試管架、橡膠塞、乳膠管、膠頭滴管、玻璃導管、陶土網、玻璃棒、藥匙、棉花、鑷子、火柴。
三、實驗方案實施
實驗一　-2價、+4價的硫轉化為0價的硫
實驗操作 實驗現象 實驗結論
在兩支試管中分別加入1 mL Na2S溶液,向其中一支邊振蕩邊滴加H2SO3溶液,另一支邊振蕩邊滴加酸性KMnO4溶液,用浸NaOH溶液的棉團分別塞住兩個試管口 加入H2SO3溶液的試管中出現淡黃色渾濁;加入酸性KMnO4溶液的試管中紫色逐漸消失,并出現淡黃色渾濁 2Na2S+3H2SO3
3S↓+3H2O+2Na2SO3
實驗操作
實驗現象 銅片表面 ,品紅溶液逐漸變為 　
實驗結論 Cu和濃硫酸反應的化學方程式為

實驗二　+6價的硫轉化為+4價的硫
有氣泡
無色
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
實驗三　0價的硫轉化為-2價的硫
實驗操作 實驗現象 實驗結論
將0.5 g硫粉和1.0 g鐵粉均勻混合,放在陶土網上堆成條狀。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 劇烈反應,產生黑色物質 Fe+S FeS
四、問題和討論
1.若試管內壁附著單質硫時,可加入NaOH溶液加熱,然后洗滌,即可除去,試分析反應的原理并寫出相關反應的化學方程式。
提示:單質硫的化合價為0價,既可升高也可降低,當與NaOH溶液反應時,硫發生歧化反應生成易溶于水的Na2S和Na2SO3,反應的化學方程式為3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O。
2.SO2具有還原性,濃硫酸具有強氧化性,能否用濃硫酸干燥SO2氣體
提示:能。SO2中硫元素顯+4價,濃硫酸中的硫元素顯+6價,但硫元素在+4、+6價之間不存在中間價態,因此SO2雖具有較強的還原性,
但不能被濃硫酸氧化,因此可以用濃硫酸干燥SO2氣體。
3.鐵粉和硫粉在空氣中混合燃燒時,可能發生哪些化學反應
提示:Fe與S、S與O2、Fe與O2等反應。
『鏈接高考』
1.(2023·全國乙卷)一些化學試劑久置后易發生化學變化。下列化學方程式可正確解釋相應變化的是(　　)
D
A 硫酸亞鐵溶液出現棕黃色沉淀 6FeSO4+O2+2H2O 2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓
B 硫化鈉溶液出現渾濁顏色變深 Na2S+2O2 Na2SO4
C 溴水顏色逐漸褪去 4Br2+4H2O HBrO4+7HBr
D 膽礬表面出現白色粉末 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O
2.(2022·廣東卷)若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖(a～d均為浸有相應試液的棉花)所示的探究實驗,下列分析正確的是(　　)
A.Cu與濃硫酸反應,只體現H2SO4的酸性
B.a處變紅,說明SO2是酸性氧化物
C.b或c處褪色,均說明SO2具有漂白性
D.試管底部出現白色固體,說明反應中無H2O生成
B
解析:銅和濃硫酸反應過程中,生成CuSO4體現出濃硫酸的酸性,生成SO2體現出濃硫酸的強氧化性,故A錯誤;a處的紫色石蕊溶液變紅,其原因是SO2溶于水生成了亞硫酸,可說明SO2是酸性氧化物,故B正確;
b處品紅溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c處酸性高錳酸鉀溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4發生氧化還原反應,SO2體現出還原性,故C錯誤;實驗過程中試管底部出現白色固體,根據元素守恒可知,其成分為無水CuSO4,而非藍色的CuSO4·5H2O,其原因是濃硫酸具有吸水性,將反應生成的H2O吸收,故D錯誤。
1.幾種含硫物質的轉化如圖所示(部分反應條件略去)。下列判斷不正確的是(　　)
A.①中,試劑a可以是Cu
B.②中,需要確保NaOH溶液足量
C.③中,生成1 mol Na2S2O3時,轉移4 mol電子
D.③中,將S換為Cl2,氧化產物為Na2SO4
C
『實驗專練』
解析:Cu與濃硫酸在加熱條件下能發生氧化還原反應,生成CuSO4和SO2,A正確;NaOH溶液足量可保證SO2完全吸收,B正確;由反應Na2SO3+S Na2S2O3可知,生成1 mol Na2S2O3時轉移2 mol電子,
C錯誤;將S換為Cl2,發生反應Cl2+Na2SO3+H2O Na2SO4+2HCl,
氧化產物為Na2SO4,D正確。
2.元素的價-類二維圖是學習元素及其化合物的重要模型和工具。如圖為硫元素的價-類二維圖,其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系。下列說法正確的是(　　)
A.附著有X的試管常用酒精清洗
B.Y使溴水褪色體現了其漂白性
C.加熱條件下,Z的濃溶液與銅反應能實現轉化②
D.Y與H2S氣體混合能實現轉化①
C
解析:X為硫元素的單質,硫單質易溶于CS2,微溶于酒精,難溶于水,硫單質附著在試管上常用CS2清洗,故A錯誤;Y為+4價硫元素的氧化物,為SO2,SO2具有還原性,使溴水褪色是發生了氧化還原反應,故B錯誤;Y為SO2,Z為H2SO4,加熱條件下,H2SO4的濃溶液與銅反應能實現轉化②,故C正確;Y為SO2,與H2S氣體反應生成硫單質,不能生成Z,故D錯誤。
3.常溫下,將鐵粉和硫粉混合,不發生反應。某課外活動小組將鐵粉和硫粉按物質的量之比1∶1混合均勻,并置于水平放置且隔絕空氣的玻璃管中,加熱片刻,反應開始,然后撤去酒精燈,發現反應仍能劇烈進行,并使生成的固體呈紅熱狀態。試回答下列問題。
(1)上述現象說明了 　　　 　　　　　。
解析:(1)撤去酒精燈,反應仍能劇烈進行,說明該反應是放熱反應。
Fe與S的反應是放熱反應
(2)將生成的黑色固體置于稀硫酸中,有氣體放出,寫出發生反應的離子方程式: 　。
解析:(2)FeS與H2SO4發生復分解反應。
FeS+2H+ Fe2++H2S↑
(3)已知硫化氫是一種劇毒、有刺激性氣味的氣體,試說明實驗室制取硫化氫時應采用的一種安全措施:
　 。
在制H2S的收集裝置后連接
盛有NaOH溶液(或CuSO4溶液)的洗氣瓶(答案合理即可)
解析:(3)應將多余的H2S吸收,以免中毒和污染空氣。
4.請依據圖中硫元素及其化合物的轉化關系,回答下列問題。
(1)請寫出反應①的離子方程式: 　 。
(2)從化合價角度分析,X具有　　　　(填字母)。
A.氧化性 B.還原性
C.既有氧化性又有還原性
①X與H2S反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。
解析:(2)X是SO2,其中硫元素是+4價,處于中間價態,決定了SO2既有氧化性又有還原性。①SO2與H2S發生歸中反應生成S,其化學方程式為SO2+2H2S 3S+2H2O。
C
SO2+2H2S 3S+2H2O
②X與溴水反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　。
(3)上圖中,W在醫療上可用作石膏繃帶等,請寫出CaSO3轉化為W的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。
解析:(3)CaSO3在空氣中可被O2氧化為CaSO4,其化學方程式為2CaSO3+O2 2CaSO4。
2CaSO3+O2 2CaSO4
5.實驗室研究不同價態元素的轉化,對于物質的制備和應用至關重要。實驗室可以用如圖所示裝置研究S(+6價)→S(+4價)。
(1)裝置C的作用:　　　　 　　　　。
(2)裝置B、D盛放的試劑應分別為　　　、　　　(填字母)。
a.BaCl2溶液　b.淀粉-KI溶液　c.FeSO4溶液　d.NaOH溶液
e.品紅溶液
(3)實驗結束后,發現裝置A中溶液幾乎為無色,且試管中有較多的白色固體。試管中溶液顯無色,體現了濃硫酸的　　　　性。
(4)實驗結束后,若要證明裝置A中白色固體為無水CuSO4,需要采取的操作是
　 。
防倒吸(或做安全瓶)
e
d
吸水
將冷卻后的A中的混合物緩緩加入適量水中,并攪拌,
觀察溶液顏色變化
解析:由題圖可知,裝置A中Cu與濃硫酸在加熱條件下發生反應生成二氧化硫,裝置B中可選用品紅溶液來檢驗二氧化硫,裝置C是安全瓶,用來防倒吸,裝置D中可選用NaOH溶液來吸收尾氣,防止污染空氣。濃硫酸具有吸水性,可使裝置A中固體變為白色。實驗結束后,若要證明裝置A中白色固體為無水CuSO4,需要采取的操作是將冷卻后的裝置A中的混合物緩緩加入適量水中,并攪拌,觀察溶液顏色變化。
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