實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（導(dǎo)學(xué)案）（原卷版）

第五章化學(xué)生產(chǎn)中的重要非金屬元素實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.通過舊知回顧、討論交流，進(jìn)一步認(rèn)識含不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究和驗(yàn)證，加深對硫及其化合物性質(zhì)的認(rèn)識和理解。2.通過實(shí)驗(yàn)探究、歸納總結(jié)，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，提升實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，培養(yǎng)科學(xué)探究精神。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】利用氧化還原反應(yīng)原理理解不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【課前預(yù)習(xí)】舊知回顧：以金屬單質(zhì)Ca和非金屬單質(zhì)C為例，如何實(shí)現(xiàn)各類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。①轉(zhuǎn)化關(guān)系模型：②化學(xué)方程式：新知預(yù)習(xí)：利用氧化還原反應(yīng)原理，如何實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化？請舉例說明。①轉(zhuǎn)化關(guān)系模型：②轉(zhuǎn)化關(guān)系實(shí)例（化學(xué)方程式）：情境導(dǎo)入：觀看視頻—不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（見PPT視頻）一、常見含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化活動(dòng)一、相同和不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化任務(wù)一、根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，結(jié)合元素價(jià)態(tài)規(guī)律及物質(zhì)類別和性質(zhì)，思考常見含硫化合物的轉(zhuǎn)化有何特點(diǎn)和規(guī)律？①不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖：②相同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化可表示為：③含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化小結(jié)：【注意】任務(wù)二、討論交流：根據(jù)上述含硫化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化有何規(guī)律？①鄰位價(jià)態(tài)規(guī)律：②互不反應(yīng)規(guī)律：③歸中規(guī)律：④連續(xù)氧化規(guī)律：SOSO3H2SO4Na2SO4CuSO4BaSO4【對應(yīng)訓(xùn)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(dòng)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(zhuǎn)化途徑，某些反應(yīng)條件和產(chǎn)物已省略。下列有關(guān)說法不正確的是（）途徑①SH2SO4途徑②SSO2SO3H2SO4A．途徑①反應(yīng)中體現(xiàn)了濃硝酸的強(qiáng)氧化性和酸性B．途徑②的第二步反應(yīng)在實(shí)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(zhuǎn)移6moleD．途徑②與途徑①相比更能體現(xiàn)“綠色化學(xué)”的理念是因?yàn)橥緩舰诒韧緩舰傥廴鞠鄬π∏以永寐矢呋顒?dòng)二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化任務(wù)一、討論交流：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化？①實(shí)驗(yàn)探究：②設(shè)計(jì)思路：③設(shè)計(jì)原則：任務(wù)二、結(jié)合硫元素的化合價(jià)，思考依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化的發(fā)生？并填寫表格內(nèi)容。轉(zhuǎn)化目標(biāo)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑預(yù)測轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2→0H2SSNa2S0→2SH2SNa2S0→+4SSO2＋4→＋6SO2H2SO4Na2SO3Na2SO4＋6→＋4濃H2SO4SO2【對應(yīng)訓(xùn)練】1．實(shí)驗(yàn)室需要制備少量SO2并驗(yàn)證其性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．制取SO2B．驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)用品】試管、托盤天平、量筒、酒精燈、鐵架臺(tái)、試管架、橡膠塞、乳膠管、膠頭滴管、玻璃導(dǎo)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。活動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化任務(wù)一、利用提供的實(shí)驗(yàn)用品，結(jié)合教材P30頁【實(shí)驗(yàn)步驟】，完成下表中的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，并填寫表格內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)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(tuán)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(tuán)塞住試管口實(shí)驗(yàn)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(jìn)充滿氧氣的集氣瓶里，觀察現(xiàn)象并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)三向試管中加入1mL濃硫酸和一小塊銅片，塞上帶導(dǎo)管的單孔橡膠塞，加熱實(shí)驗(yàn)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(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時(shí)，移開玻璃棒任務(wù)二、歸納小結(jié)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化應(yīng)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(yīng)訓(xùn)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行SO2相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，SO2可由Cu與濃硫酸反應(yīng)制得。下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對應(yīng)關(guān)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(xué)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(guān)此實(shí)驗(yàn)的結(jié)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(shí)驗(yàn)?zāi)艽_定Na2SO3是否部分被氧化活動(dòng)二、問題與討論任務(wù)一、問題探究：（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？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Na2SH2SO3H2SO4S（2）實(shí)驗(yàn)1中用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)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(shí)，可能發(fā)生哪些反應(yīng)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)硫元素的價(jià)態(tài)＋4→＋6的變化的實(shí)驗(yàn)方案，寫出反應(yīng)原理及必要的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象。任務(wù)二、應(yīng)用探究：某化學(xué)興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知?dú)怏w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(yàn)證猜想，該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究。[實(shí)驗(yàn)探究]該小組同學(xué)按下圖所示裝置，將氣體從a端通入，則：(1)B中應(yīng)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(shí)驗(yàn)，該小組同學(xué)觀察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jié)論](4)由上述現(xiàn)象，該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體為____________________________?！緦?yīng)訓(xùn)練】1．根據(jù)SO2通入不同溶液中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是（）溶液現(xiàn)象結(jié)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(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。已知濃硫酸(濃度為18mol·L－1)為50mL。下列有關(guān)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(yàn)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(yīng)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(cuò)誤的是（）A．硫是組成某些蛋白質(zhì)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(zhuǎn)化關(guān)系是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一，下列各組物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，不能均由一步反應(yīng)實(shí)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(jìn)行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A．從①處通入SO3整個(gè)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(dǎo)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵粉和硫粉混合加熱的實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)物又進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)，流程如下。下列說法正確的是（）A．氣體A和D含有同一物質(zhì)，且均為氧化產(chǎn)物B．硫元素一共參加了2個(gè)氧化還原反應(yīng)C．沉淀F為黃色單質(zhì)D．若固體B中加濃硫酸，發(fā)生反應(yīng)時(shí)被氧化的和被還原的均為同一種元素6．固態(tài)單質(zhì)甲及其化合物之間的轉(zhuǎn)化如圖所示(某些產(chǎn)物及反應(yīng)條件略去)。下列分析錯(cuò)誤的是（）A．甲在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)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(zhì)量比為4：5D．戊既有還原性又有氧化性7．部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是（）A．a(chǎn)可與O2反應(yīng)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(zhuǎn)化關(guān)系8．“價(jià)一類”二維圖是預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的重要思維工具。如圖是硫元素的常見化合價(jià)與部分物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系：(1)圖中X、Y、Z三種物質(zhì)中，屬于電解質(zhì)的是__________________(用化學(xué)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(biāo)號)。A．鹽

B、堿

C．酸

D．氧化物從價(jià)態(tài)的角度分析，_______(填標(biāo)號)A．只有氧化