高中 化學 必修 第二冊 第五章 化工生產中的重要非金屬元素《實驗活動5 不同價態(tài)含硫物質的轉化》教學設計

實驗活動5不同價態(tài)含硫物質的轉化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(tài)含硫物質的轉化。1．器材：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。2．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。1．－2價、＋4價硫轉化為0價的硫及－2價硫轉化為0價的硫(1)實驗操作(2)實驗現象甲：有淡黃色沉淀生成。乙：紫紅色褪色，產生淡黃色沉淀。(3)實驗結論S2-能被H2SO3及酸性KMnO4氧化生成單質S。2．＋6價的硫轉化為＋4價的硫實驗裝置實驗現象加熱有氣泡生成，品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色實驗結論濃硫酸和Cu反應的化學方程式：2H2SO4（濃）＋Cueq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O3．0價的硫轉化為－2價的硫(1)實驗裝置及操作(2)實驗現象：混合物繼續(xù)保持紅熱，最后生成黑色固體。(3)硫粉和鐵粉反應的方程式：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。1．在上述實驗中，含硫物質中硫元素的價態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？提示：轉化前的含硫物質轉化后的含硫物質價態(tài)變化Na2SS－2→0H2SO3S＋4→0H2SO4SO2＋6→＋4SFeS0→－22.實驗1中用浸有NaOH溶液的棉團塞住試管口的作用是什么？提示：吸收實驗過程中可能產生的有毒氣體硫化氫和二氧化硫。3．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中的硫元素顯＋4價，濃硫酸中的硫元素顯＋6價，硫元素的化合價在＋4、＋6價之間不存在中間價態(tài)，SO2雖具有還原性，但不能被濃硫酸氧化，因此可以用濃硫酸干燥SO2氣體。4．鐵粉和硫粉在空氣中混合燃燒時，可能發(fā)生哪些化學反應？提示：①Fe與S反應，②S與O2反應，③Fe與O2反應等。1．SO2氣體通入BaCl2溶液無明顯現象，然后再通入X氣體有沉淀生成，則X氣體不可能是()A．NH3 B．H2SC．NO2 D．CO2答案：D解析：A．NH3溶于水生成氨水，與H2SO3反應生成(NH4)2SO3，再與BaCl2反應生成BaSO3沉淀，故A不符合題意；B．H2S可與H2SO3反應生成S，故B不符合題意；C．NO2溶于水后生成硝酸，硝酸能將H2SO3氧化為H2SO4，與BaCl2反應生成BaSO4沉淀，故C不符合題意；D．BaCl2溶液中通入CO2、SO2氣體后溶液呈酸性，鹽酸的酸性強于碳酸和亞硫酸，因此，不會生成BaCO3或BaSO3沉淀，故D符合題意。2．固態(tài)單質甲及其化合物之間的轉化如圖所示（某些產物及反應條件略去）。下列分析錯誤的是()A．甲在空氣中燃燒產生淡藍色火焰B．工業(yè)上乙→丙的條件是：高溫、高壓、催化劑C．乙和丙的相對分子質量比為4∶5D．戊既有還原性又有氧化性答案：B解析：高中階段常見固體單質有：C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe，若甲為C單質，則乙、丙為CO或CO2，但CO不能與水反應，所以甲不可能為C；若甲為Na，則乙為Na2O，戊為NaOH，NaOH為強堿受熱不分解，即不能生成甲，故甲不可能為Na；若甲為Mg、Al、Si、Fe，由于它們的氧化物不能與水反應，故甲不可能為Mg、Al、Si、Fe；故甲應為S，則乙為SO2，SO2與O2反應生成SO3（丙），丙與水反應生成H2SO4（丁），濃硫酸可被還原為SO2，乙與水反應生成戊(H2SO3)，H2SO3可以與H2S反應生成S。A．S單質在純氧中燃燒火焰為藍紫色，在空氣中為淡藍色，A正確；B．SO2與O2反應生成SO3的條件為催化劑、加熱，B錯誤；C．SO2與SO3相對分子質量比為64∶80，即4∶5，C正確；D．H2SO3中S元素為＋4價，既可以被氧化到＋6價，也可以被還原到0價，故戊既有還原性又有氧化性，D正確；故答案選B。3．實驗室研究不同價態(tài)元素的轉化，對于物質的制備和應用至關重要。實驗室可以用如下圖所示裝置研究S（＋6價）→S（＋4價）。(1)裝置C的作用是______________________________________________________。(2)裝置B、D盛放的試劑應分別為、（填字母）。a．BaCl2溶液b．KI淀粉溶液c．FeSO4溶液d．NaOH溶液e．品紅溶液(3)實驗結束后，發(fā)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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)防倒吸（或作安全瓶）(2)ed(3)吸水(4)將冷卻后的裝置A中物質緩緩加入適量水中，并攪拌，觀察溶液顏色變化解析：(1)裝置C是安全瓶，作用是防止倒吸。(2)裝置B作用是檢驗二氧化硫的，盛放試劑為品紅溶液，D用于尾