實驗活動5不同價態(tài)含硫物質的轉化（導學案）（原卷版）

第五章化學生產(chǎn)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【學習目標】1.通過舊知回顧、討論交流，進一步認識含不同價態(tài)硫元素的物質可以相互轉化，并能設計實驗進行探究和驗證，加深對硫及其化合物性質的認識和理解。2.通過實驗探究、歸納總結，應用氧化還原反應的原理實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質的轉化，提升實驗探究和實驗設計能力，培養(yǎng)科學探究精神?！緦W習重點】實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化關系【學習難點】利用氧化還原反應原理理解不同價態(tài)含硫物質的轉化【課前預習】舊知回顧：以金屬單質Ca和非金屬單質C為例，如何實現(xiàn)各類物質的轉化，寫出相應的化學方程式。①轉化關系模型：②化學方程式：新知預習：利用氧化還原反應原理，如何實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質的轉化？請舉例說明。①轉化關系模型：②轉化關系實例（化學方程式）：情境導入：觀看視頻—不同價態(tài)含硫物質的轉化（見PPT視頻）一、常見含硫物質的轉化活動一、相同和不同價態(tài)含硫物質的轉化任務一、根據(jù)氧化還原反應原理，結合元素價態(tài)規(guī)律及物質類別和性質，思考常見含硫化合物的轉化有何特點和規(guī)律？①不同價態(tài)含硫物質相互轉化關系如圖：②相同價態(tài)含硫物質間的轉化可表示為：③含硫物質的轉化小結：【注意】任務二、討論交流：根據(jù)上述含硫化合物的轉化關系，回答不同價態(tài)含硫物質的轉化有何規(guī)律？①鄰位價態(tài)規(guī)律：②互不反應規(guī)律：③歸中規(guī)律：④連續(xù)氧化規(guī)律：SOSO3H2SO4Na2SO4CuSO4BaSO4【對應訓練】1.硫在自然界中的循環(huán)過程如下圖所示，下列說法不正確的是()A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在D.動植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)和SO22．有下列兩種轉化途徑，某些反應條件和產(chǎn)物已省略。下列有關說法不正確的是（）途徑①SH2SO4途徑②SSO2SO3H2SO4A．途徑①反應中體現(xiàn)了濃硝酸的強氧化性和酸性B．途徑②的第二步反應在實際生產(chǎn)中可以通過增大O2濃度來降低成本C．由途徑①和②分別制取1molH2SO4，理論上各消耗1molS，各轉移6moleD．途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念是因為途徑②比途徑①污染相對小且原子利用率高活動二、設計實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化任務一、討論交流：如何設計實驗驗證不同價態(tài)含硫物質的轉化？①實驗探究：②設計思路：③設計原則：任務二、結合硫元素的化合價，思考依據(jù)氧化還原反應原理，如何通過實驗驗證不同價態(tài)含硫物質轉化的發(fā)生？并填寫表格內容。轉化目標轉化前的含硫物質選擇試劑預測轉化后的含硫物質實驗現(xiàn)象2→0H2SSNa2S0→2SH2SNa2S0→+4SSO2＋4→＋6SO2H2SO4Na2SO3Na2SO4＋6→＋4濃H2SO4SO2【對應訓練】1．實驗室需要制備少量SO2并驗證其性質，下列實驗裝置不能達到相應實驗目的的是（）A．制取SO2B．驗證SO2的還原性C．收集SO2D．吸收SO2A．A B．B C．C D．D2．硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。甲、乙、丙均含有硫元素，則它們正確的順序是（）A．SO3、H2SO4、H2SO3 B．SO2、H2SO3、H2SO4C．SO3、H2SO3、H2SO4 D．SO2、H2SO4、H2SO3二、實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化【實驗用品】試管、托盤天平、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、石棉網(wǎng)（或陶土網(wǎng)）、玻璃棒、鑰匙、棉花、鑷子、火柴濃硫酸、銅片、硫粉、鐵粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品紅溶液?；顒右?、實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化任務一、利用提供的實驗用品，結合教材P30頁【實驗步驟】，完成下表中的三個實驗，并填寫表格內容。實驗操作現(xiàn)象實驗一在一支試管中加入1mLNa2S溶液，邊振蕩邊滴加H2SO3溶液，用浸NaOH溶液的棉團塞住試管口在一支試管中加入1mLNa2S溶液，邊振蕩邊滴加酸性KMnO4溶液，用浸NaOH溶液的棉團塞住試管口實驗二（選做）在燃燒匙里放少量硫，加熱，直到發(fā)生燃燒，然后把盛有硫的燃燒匙由瓶口向下緩慢伸進充滿氧氣的集氣瓶里，觀察現(xiàn)象并寫出相應的化學方程式。實驗三向試管中加入1mL濃硫酸和一小塊銅片，塞上帶導管的單孔橡膠塞，加熱實驗四將0.5g硫粉和1.0g鐵粉均勻混合，放在石棉網(wǎng)（或陶土網(wǎng)）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(tài)時，移開玻璃棒任務二、歸納小結：設計實驗探究不同價態(tài)含硫物質的轉化應遵循的原則和一般思路分別是什么？①原則：②一般思路：【對應訓練】1．造紙工業(yè)常用SO2作漂白劑；食品中添加適量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化的作用，但國家對使用范圍和用量作了規(guī)定，例如SO2用于葡萄酒的最大使用量是0.25g/L。硫酸是重要的化工原料，工業(yè)上以硫黃或黃鐵礦(主要成分FeS2，燒渣主要成分為Fe2O3)為主要原料生產(chǎn)硫酸。實驗室進行SO2相關實驗時，SO2可由Cu與濃硫酸反應制得。下列有關物質的性質與用途不具有對應關系的是（）A．SO2具有還原性，可用作葡萄酒抗氧化劑B．SO2具有氧化性，可用作紙漿漂白劑C．SO2是酸性氧化物，可用氫氧化鈉溶液吸收D．濃硫酸有吸水性，可作氣體干燥劑2．有一瓶可能部分被氧化的Na2SO3溶液，某同學取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振蕩后，仍有白色沉淀。下述有關此實驗的結論正確的是（）A．Na2SO3已部分被空氣中的氧氣氧化B．加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4C．加足量硝酸后的白色沉淀一定是BaSO4D．此實驗能確定Na2SO3是否部分被氧化活動二、問題與討論任務一、問題探究：（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？轉化前的含硫物質轉化后的含硫物質價態(tài)變化Na2SH2SO3H2SO4S（2）實驗1中用浸有NaOH溶液的棉花團塞住試管口的作用是什么？（3）鐵粉與硫粉在空氣中混合燃燒時，可能發(fā)生哪些反應？設計實驗實現(xiàn)硫元素的價態(tài)＋4→＋6的變化的實驗方案，寫出反應原理及必要的實驗操作、現(xiàn)象。任務二、應用探究：某化學興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知氣體的成分。該小組成員將氣體通入澄清石灰水中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，持續(xù)通入，發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清，由此該小組成員對該氣體的成分提出猜想。[提出猜想]猜想1：_______________________；猜想2：___________________________；猜想3：__________________________________________。為了驗證猜想，該小組設計實驗加以探究。[實驗探究]該小組同學按下圖所示裝置，將氣體從a端通入，則：(1)B中應該裝________(填字母)。A．NaCl溶液B．酸性KMnO4溶液C．鹽酸D．澄清石灰水(2)A中品紅溶液的作用是_______________________________。(3)D中澄清石灰水的作用是____________________________。通過該實驗，該小組同學觀察到以下三個實驗現(xiàn)象：①A中品紅溶液褪色②C中品紅溶液不褪色③D中澄清石灰水變渾濁[得出結論](4)由上述現(xiàn)象，該小組同學確認該氣體為____________________________?！緦柧殹?．根據(jù)SO2通入不同溶液中實驗現(xiàn)象，所得結論不正確的是（）溶液現(xiàn)象結論A氯水黃綠色溶液褪色SO2有還原性BH2S溶液產(chǎn)生黃色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3A．A B．B C．C D．D2．如圖是足量的銅與濃硫酸反應的實驗裝置。已知濃硫酸(濃度為18mol·L－1)為50mL。下列有關判斷正確的是()A.裝置B中盛裝的是濃硫酸，作用是干燥SO2B.裝置C為安全瓶，防止裝置D中的液體倒吸入裝置B中C.品紅溶液可檢驗生成的SO2，堿性棉球的作用是吸收空氣中的酸性氣體D.充分反應后，被還原的硫酸少于0.45mol【課后鞏固】1．硫元素在自然界中的循環(huán)如圖所示，下列說法錯誤的是（）A．硫是組成某些蛋白質的生命元素B．地殼中化合態(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在C．硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3D．化石燃料的燃燒以及含硫礦物的冶煉是大氣SO2污染的主要來源2．盛有氯化鋇稀溶液的甲、乙兩試管分別通入SO2至飽和，若向甲試管中加入足量雙氧水，乙試管中加入足量氫氧化鈉溶液，則下列敘述正確的是()A．甲、乙兩試管都有白色沉淀生成B．甲、乙兩試管都沒有白色沉淀生成C．甲試管沒有白色沉淀生成而乙試管有D．甲試管有白色沉淀生成而乙試管沒有3．元素及其化合物的轉化關系是化學學習的重要內容之一，下列各組物質的轉化關系，不能均由一步反應實現(xiàn)的是（）A．B．Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3C．Na→Na2O→Na2O2→Na2CO3D．4．在硫酸的工業(yè)生產(chǎn)過程中，SO3的吸收過程是在吸收塔中進行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關說法錯誤的是（）A．從①處通入SO3整個吸收操作采取逆流的形式B．從②處噴下98.3%的濃硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積C．從③處導出的氣體只含有少量的SO2，可直接排入空氣中D．從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的濃硫酸5．在實驗室進行鐵粉和硫粉混合加熱的實驗，產(chǎn)物又進行了系列實驗，流程如下。下列說法正確的是（）A．氣體A和D含有同一物質，且均為氧化產(chǎn)物B．硫元素一共參加了2個氧化還原反應C．沉淀F為黃色單質D．若固體B中加濃硫酸，發(fā)生反應時被氧化的和被還原的均為同一種元素6．固態(tài)單質甲及其化合物之間的轉化如圖所示(某些產(chǎn)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(chǎn)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7．部分含硫物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是（）A．a(chǎn)可與O2反應直接生成c B．b既可被氧化，也可被還原C．可向H2O2中加入b制得d D．可存在b→c→d→b的轉化關系8．“價一類”二維圖是預測物質性質的重要思維工具。如圖是硫元素的常見化合價與部分物質類別的對應關系：(1)圖中X、Y、Z三種物質中，屬于電解質的是__________________(用化學式表示)。(2)的電離方程式為_____________________________________________。(3)硫代硫酸鈉俗稱海波。從類別的角度分析，其屬于_______(填標號)。A．鹽

B、堿

C．酸

D．氧化物從價態(tài)的角度分析，_______(填標號)A．只有氧化