人教版 (2019)必修 第二册实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子导学案

实验活动5　不同价态含硫物质的转化

[实验目的]

1．通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。

2．应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。

[实验用品]

试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。

浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。

[实验步骤]

1．(1)Na2S溶液现象为有淡黄色沉淀生成，同时还有少量臭鸡蛋气体生成。

(2)Na2S溶液现象为紫色溶液褪去。

2．(1)Cu与浓硫酸共热产生的气体通入品红溶液，现象为品红溶液褪色，说明生成了SO2。

(2)SO2尾气可以用NaOH溶液吸收，其反应离子方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。

3．将硫粉与铁粉均匀混合置于石棉网(或陶土网)上，用灼热的玻璃棒触及混合粉末的一端，当混合物呈红热状态时，移开玻璃棒，现象是混合物继续保持红热并燃烧。

[问题和讨论]

1．步骤1实验涉及了哪些硫的价态变化？

提示：

2．步骤2中涉及化学反应中，浓硫酸体现了哪些性质？

提示：酸性和强氧化性。

3．步骤2中的反应，当Cu过量，H2SO4能完全反应吗？为什么？

提示：不能。因为反应过程中，浓硫酸变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，故不能完全反应。

4．步骤3反应中Fe变成多少价？写出反应的化学方程式。

提示：＋2价，Fe＋SFeS。

[巩固练习]

　实验室为探究铁与浓硫酸的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

(1)实验时将导管a插入试管中，可使装置B中的溶液不发生倒吸。其原因是________________。

(2)装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，则装置B中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________；

装置C中发生反应的化学方程式是_________________________________。

(3)装置D的作用是_______________________________________________

________________________________________________________________；

实验结束时需从导管a通入大量空气，其目的是______________________

________________________________________________________________。

(4)若装置A反应后的溶液中金属阳离子只含有Fe3＋，则装置A中发生反应的化学方程式是__________________________________。

[解析]　(1)当装置A中试管内气体压强减小时，空气可通过导管a进入试管内，导管a起平衡气压的作用，所以可使装置B中的溶液不发生倒吸。

(2)SO2具有还原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，发生反应的离子方程式为5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋；SO2还具有氧化性，能氧化H2S，生成单质S，发生反应的化学方程式为2H2S＋SO2===2H2O＋3S。

(3)SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，但该反应生成的无色物质是不稳定的，受热时液体又恢复红色，所以装置D的作用是验证SO2的漂白性和漂白产物的不稳定性；由于装置中还残留SO2气体，所以实验结束时需从导管a通入大量空气，使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染环境。

[答案]　(1)装置A中试管内气体压强减小时，空气可通过导管a进入试管内，导管a起平衡气压的作用

(2)5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋

2H2S＋SO2===2H2O＋3S

(3)验证SO2的漂白性和漂白产物的不稳定性　使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染环境

(4)2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑