高中 化學(xué) 必修 第二冊(cè) 第五章 化工生產(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》教學(xué)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化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)原理實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。1．器材：試管、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、陶土網(wǎng)、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(jià)、＋4價(jià)硫轉(zhuǎn)化為0價(jià)的硫及－2價(jià)硫轉(zhuǎn)化為0價(jià)的硫(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S2-能被H2SO3及酸性KMnO4氧化生成單質(zhì)S。2．＋6價(jià)的硫轉(zhuǎn)化為＋4價(jià)的硫?qū)嶒?yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加熱有氣泡生成，品紅溶液逐漸變?yōu)闊o(wú)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃硫酸和Cu反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H2SO4（濃）＋Cueq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O3．0價(jià)的硫轉(zhuǎn)化為－2價(jià)的硫(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，最后生成黑色固體。(3)硫粉和鐵粉反應(yīng)的方程式：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS。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→0H2SO3S＋4→0H2SO4SO2＋6→＋4SFeS0→－22.實(shí)驗(yàn)1中用浸有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．SO2具有還原性，濃硫酸具有強(qiáng)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(jià)，濃硫酸中的硫元素顯＋6價(jià)，硫元素的化合價(jià)在＋4、＋6價(jià)之間不存在中間價(jià)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(shí)，可能發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng)？提示：①Fe與S反應(yīng)，②S與O2反應(yīng)，③Fe與O2反應(yīng)等。1．SO2氣體通入BaCl2溶液無(wú)明顯現(xiàn)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(yīng)生成(NH4)2SO3，再與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3沉淀，故A不符合題意；B．H2S可與H2SO3反應(yīng)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(yīng)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(qiáng)于碳酸和亞硫酸，因此，不會(huì)生成BaCO3或BaSO3沉淀，故D符合題意。2．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(duì)分子質(zhì)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(jiàn)固體單質(zhì)有：C、Na、Mg、Al、Si、S、Fe，若甲為C單質(zhì)，則乙、丙為CO或CO2，但CO不能與水反應(yīng)，所以甲不可能為C；若甲為Na，則乙為Na2O，戊為NaOH，NaOH為強(qiáng)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(yīng)，故甲不可能為Mg、Al、Si、Fe；故甲應(yīng)為S，則乙為SO2，SO2與O2反應(yīng)生成SO3（丙），丙與水反應(yīng)生成H2SO4（?。瑵饬蛩峥杀贿€原為SO2，乙與水反應(yīng)生成戊(H2SO3)，H2SO3可以與H2S反應(yīng)生成S。A．S單質(zhì)在純氧中燃燒火焰為藍(lán)紫色，在空氣中為淡藍(lán)色，A正確；B．SO2與O2反應(yīng)生成SO3的條件為催化劑、加熱，B錯(cuò)誤；C．SO2與SO3相對(duì)分子質(zhì)量比為64∶80，即4∶5，C正確；D．H2SO3中S元素為＋4價(jià)，既可以被氧化到＋6價(jià)，也可以被還原到0價(jià)，故戊既有還原性又有氧化性，D正確；故答案選B。3．實(shí)驗(yàn)室研究不同價(jià)態(tài)元素的轉(zhuǎn)化，對(duì)于物質(zhì)的制備和應(yīng)用至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)室可以用如下圖所示裝置研究S（＋6價(jià)）→S（＋4價(jià)）。(1)裝置C的作用是______________________________________________________。(2)裝置B、D盛放的試劑應(yīng)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(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)裝置A中溶液幾乎為無(wú)色，且試管中有較多的白色固體。試管中溶液顯無(wú)色，體現(xiàn)了濃硫酸的性。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若要證明裝置A中白色固體為無(wú)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(zhì)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(yàn)二氧化硫的，盛放試劑為品紅溶液，D用于尾