2025年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 第5章　第3節(jié)　實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5　不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)硫及其化合物性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

2.應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

實(shí)驗(yàn)步驟

1.硫化鈉轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫

(1)實(shí)驗(yàn)操作

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

甲：有淡黃色沉淀生成；乙：紫紅色褪色，產(chǎn)生淡黃色沉淀。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論

2-

S能被H2SO3溶液及酸性KMnO4溶液氧化生成單質(zhì)S。

2.濃硫酸轉(zhuǎn)化為二氧化硫

(1)實(shí)驗(yàn)裝置及操作

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

A試管中有氣泡生成，溶液變藍(lán)色，銅片溶解，B試管中品紅溶液褪色。

(3)濃硫酸和銅反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。

3.硫轉(zhuǎn)化為硫化亞鐵

(1)實(shí)驗(yàn)裝置及操作

(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：混合物繼續(xù)保持紅熱狀態(tài)，最后生成黑色固體。

(3)硫粉和鐵粉反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe+SFeS。

問(wèn)題討論

1.在上述實(shí)驗(yàn)中，含硫物質(zhì)中硫元素的價(jià)態(tài)發(fā)生了怎樣的變化？

提示

轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)價(jià)態(tài)變化

Na2SS-2→0

H2SO3S+4→0

H2SO4SO2+6→+4

SFeS0→-2

2.實(shí)驗(yàn)1中用浸NaOH溶液的棉團(tuán)塞住試管口的作用是什么？

提示吸收實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的有毒氣體硫化氫和二氧化硫。

3.鐵粉與硫粉在空氣中混合燃燒時(shí)，可能發(fā)生哪些反應(yīng)？

提示①S+O2SO2，②Fe+SFeS，

③3Fe+2O2Fe3O4。

1.(2023·唐山高一檢測(cè))某化學(xué)小組欲探究不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)請(qǐng)幫他們完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄咳N價(jià)態(tài)(0、+4、+6)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化。

選用試劑：硫黃、濃硫酸、二氧化硫、氯水、硫化氫、銅片、氧氣。

實(shí)驗(yàn)記錄(畫(huà)線部分不必填寫(xiě))：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)預(yù)期的轉(zhuǎn)化選擇的試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(用化學(xué)方程式表示)

①S―→SO2硫黃、氧氣-

②SO2―→S二氧化硫、硫化氫-

③SO2―→H2SO4二氧化硫、氯水氯水褪色

④濃硫酸―→SO2-

問(wèn)題討論：從三種價(jià)態(tài)(0、+4、+6)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化還可得到規(guī)律：當(dāng)硫元素處于最低價(jià)時(shí)只有

性，處于最高價(jià)時(shí)只有性，處于中間價(jià)時(shí)既有性，又有性。

(2)根據(jù)以上規(guī)律判斷，下列物質(zhì)中既有氧化性，又有還原性的有(填字母)。

+-

A.Cl2B.NaC.NaD.ClE.SO2

答案(1)如表所示

①藍(lán)紫色火焰-

②-SO2+2H2S===3S+2H2O

③SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl

④銅片、濃硫酸

-Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O

還原氧化氧化(或還原)還原(或氧化)

(2)AE

解析(1)①硫黃在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰；②SO2具有弱氧化性，可氧化H2S中-2價(jià)的硫元素：

SO2+2H2S===3S+2H2O；③SO2具有較強(qiáng)還原性，可被Cl2氧化：SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl；④濃硫酸

具有強(qiáng)氧化性，可被Cu還原而生成SO2。(2)Cl2中氯元素為0價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)；SO2中硫元素為+4價(jià)，

處于中間價(jià)態(tài)，因而Cl2和SO2既有氧化性，又有還原性。

2.亞硫酸鈉(Na2SO3)是一種重要的化工產(chǎn)品，常用作防腐劑、漂白劑、脫氯劑等。為探究Na2SO3的性

質(zhì)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

[性質(zhì)預(yù)測(cè)]

(1)Na2SO3中硫元素的化合價(jià)是，屬于S元素的中間價(jià)態(tài)，既具有氧化性，又具有還原性。

[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]

實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)試劑X實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

ⅰ酸性KMnO4溶液、稀硫酸紫紅色褪去，變?yōu)闊o(wú)色

ⅱNa2S溶液、稀硫酸

2+

資料：酸性條件下，KMnO4被還原為無(wú)色的Mn。

[分析解釋]

(2)實(shí)驗(yàn)ⅰ中，反應(yīng)的離子方程式是。

(3)實(shí)驗(yàn)ⅱ中，能說(shuō)明Na2S在酸性條件下被氧化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。

[繼續(xù)探究]

(4)甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)ⅱ的現(xiàn)象不能直接得出“Na2SO3具有氧化性”。

①對(duì)淡黃色渾濁產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)：

假設(shè)a：酸性溶液中的S具有氧化性，可產(chǎn)生S；

2?

假設(shè)b：空氣中存在O2，O在4酸性條件下，由于(用離子方程式表示)，

可產(chǎn)生S；

假設(shè)c：酸性溶液中的S具有氧化性，可產(chǎn)生S。

2?

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)ⅲ證實(shí)了假設(shè)O3a和b不是產(chǎn)生S的主要原因。

實(shí)驗(yàn)ⅲ：向Na2S溶液中加入(填試劑名稱)，產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體，溶液未變

渾濁。

(5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)ⅱ和ⅲ，用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)ⅱ中產(chǎn)生淡黃色渾濁的原因：。

+2+

答案(1)+4(2)6H+5S+2Mn===5S+2Mn+3H2O(3)加入Na2S溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；再加入稀

2??2?

3+42-4

硫酸，產(chǎn)生淡黃色渾濁O(4)①4HO+2S+O2O===2S↓+2H2O

+2-

②稀硫酸(5)6H+S+2S===3S↓+3H2O

2?

解析(1)Na2SO3中氧O元3素為-2價(jià)，鈉元素為+1價(jià)，故硫元素的化合價(jià)是+4。(2)由資料可知，酸性條件下，

2+

KMnO4被還原為無(wú)色的Mn，Na2SO3與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)的離子方程式為

+2+

6H+5S+2Mn===5S+2Mn+3H2O。(3)向Na2SO3溶液中加入Na2S溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象；再加入稀

2??2?

344

硫酸，產(chǎn)O生淡黃色O渾濁，生O成S，說(shuō)明Na2S在酸性條件下被氧化。(4)①空氣中存在O2，在酸性條件下，

+2-

反應(yīng)的離子方程式為4H+2S+O2===2S↓+2H2O。②實(shí)驗(yàn)ⅲ：向Na2S溶液中加入稀硫酸，產(chǎn)生有臭雞蛋

++

氣味的氣體(H2S)，溶液未變渾濁，說(shuō)明沒(méi)有S生成，稀硫酸可以提供假設(shè)a的S和H，提供b中的H。