高中化学实验活动5 不同价态含硫物质的转化教学演示ppt课件

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【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。【实验器材及试剂】器材: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。试剂: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。
【实验过程和结论】1.实验步骤
2.铁粉与硫粉在空气中混合燃烧时,可能发生哪些化学反应:Fe+S FeS,S+O2 SO2, __________________。3.实验过程中可能遇到的问题有:①SO2的污染问题:②浓硫酸与铜反应后装置内出现倒吸;③铁粉与硫粉不反应(铁粉过期失效)等。
3Fe+2O2 Fe3O4
【实践应用】　(2020·舟山高一检测)硫酸是当今世界最重要的化工产品之一,有关硫酸制备和性质实验如下:(1)早在1000多年前,我国就已采用加热胆矾或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制取硫酸。2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑,将受热产生的气体通入如图1的装置中,以检验产生的气体中是否含有SO2和SO3,写出甲中发生的离子反应方程式___________________________________________________________________; (2)能说明SO2存在的实验现象是__________________________________。 (3)实验室用图2装置制SO2,甲试管倾斜加热的目的是________________, 加热后试管内发生的化学方程式为__________________________________。 
(4)有关图2实验说法正确的是________。 A.该反应中浓硫酸只体现酸性B.试管乙中浸有碱液的棉花作用是吸收过量的SO2,防止环境污染C.反应一段时间后,将冷却后试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯,溶液显蓝色D.含0.04 ml溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,能收集到448 mL的SO2(标准状况)
【解析】(1)甲中发生的离子反应是三氧化硫和水反应生成硫酸,然后结合钡离子生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式:SO3+H2O+Ba2+ ====BaSO4↓+2H+;(2)将FeSO4受热产生的气体按图示装置进行实验,证实含有SO3和SO2,氯化钡溶液可验证并除去SO3,继续通入乙装置,品红溶液褪色,加热恢复红色,可证明产生的气体中含有SO2;(3)实验室用图2装置制SO2,甲试管倾斜加热的目的是增大受热面积,加热后试管内发生的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)该反应中Cu被浓硫酸氧化,同时生成了盐和水,则浓硫酸在该反应中表现了酸性和氧化性,故A错误;SO2对环境有污染,能溶于碱性溶液,则浸有碱液的棉花吸收过量的SO2,防止环境污染,故B正确;反应中生成CuSO4,则将冷却后试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯,溶液显蓝色,故C正确;加热图2甲的试管,随着反应的进行,浓硫酸的浓度降低变成稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,则含0.04 ml溶质的浓硫酸与足量的铜片反应,不可能收集到448 mL的SO2(标准状况),故D错误。
答案:(1)SO3+H2O+Ba2+ ====BaSO4↓+2H+(2)乙中品红溶液褪色,加热后又变红　(3)增大受热面积Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O(4)BC
【素养再提升】 【典例示范】角度1 硫及其化合物的转化关系应用【典例1】海水中主要含有Na+、Cl-、Br-、 等离子,火力发电时排放的烟气可用海水脱硫,其工艺流程如图所示:
(1)吸收塔中发生的反应有____________; (2)氧化的主要目的是____________。 写出亚硫酸被氧化的化学反应方程式_______________________________________________。 
【解析】由流程分析可知吸收塔中发生的反应有SO2+H2O H2SO3,天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,所以能将H2SO3、 、 等氧化为硫酸,如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2==== 2H2SO4。答案:(1)SO2+H2O H2SO3(2)将H2SO3、 、 等氧化为硫酸2H2SO3+O2 ====2H2SO4　
角度2 硫的转化与综合实验探究【典例2】某学习小组设计制取SO2并验证其部分性质的实验装置图如图(夹持装置省略),下列叙述正确的是(　　)
A.取反应后D中溶液少许,滴加品红溶液,红色褪去,就能说明SO2具有漂白性B.A装置中比较理想的反应物质是Na2SO3固体和质量分数为10%的硫酸C.B装置溶液变红色,说明SO2是酸性氧化物;C装置产生白色沉淀的原因为BaCl2+SO2+H2O BaSO3↓+2HClD.关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,若能观察到C中长导管口有明显气泡产生,冷却后液体倒吸,就能判断装置A、B部分气密性良好
【解析】选D。A项,氯水中存在次氯酸具有漂白作用,也可以使品红溶液褪色,不能确定一定为二氧化硫的漂白性,故A错误;B项,二氧化硫易溶于水,比较理想的反应物质是亚硫酸钠固体和70%浓硫酸,故B错误;C项,C装置中产生的白色沉淀为BaSO4,错误;D项,检验装置中A、B两部分的气密性,进行的操作是:关闭弹簧夹a,打开弹簧夹b,用酒精灯在三颈烧瓶下微热,观察到C中长导管口有明显气泡产生,冷却后长导管中出现一段水柱,说明该装置气密性良好,故D正确。
【素养提升】1.下列说法正确的是(　　)A.SO2和SO3都是酸性氧化物,二者的水溶液都是强酸B.将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化C.铜与硫化合的产物是CuSD.富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸【解析】选D。SO2溶于水形成亚硫酸,亚硫酸是弱酸,A项错误;常温下铜片和浓硫酸不反应,加热条件下才反应,B项错误;铜与硫化合的产物是Cu2S,C项错误。
2.(2020·杭州高一检测)能与SO2气体发生反应且有沉淀产生的是①NaOH溶液;②H2O2和BaCl2的混合溶液;③BaCl2溶液;④BaCl2和NaOH的混合液(　　)A.①②③　　　B.②④　　　C.全部　　　D.①③④【解析】选B。①NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,但没有沉淀产生;②H2O2和BaCl2的混合溶液能与SO2气体发生反应且有硫酸钡沉淀产生;③BaCl2与SO2气体及其水溶液均不能发生反应;④BaCl2和NaOH的混合液能与SO2气体发生反应且有亚硫酸钡沉淀产生;因此符合条件的是②④。
3.常温下,将SO2气体逐渐通入某溶液,溶液pH随通入SO2气体体积变化如图所示,该溶液是(　　)A.氨水　　　　　　　　　 　B.碳酸钠溶液C.氢硫酸D.氯水
【解析】选D。A项,氨水溶液呈碱性,所以V(SO2)=0时,pH大于7,故A错误;B项,碳酸钠溶液呈碱性,所以V(SO2)=0时,pH大于7,故B错误;C项,氢硫酸与二氧化硫反应生成单质硫和水,酸性减弱,所以起始时pH应增大,而不是减小,故C错误;D项,氯水与二氧化硫反应生成盐酸和硫酸,酸性增强,所以pH随二氧化硫的量的增大而减小,符合图示,故D正确。
4.已知X、Y均为有刺激性气味的气体,且几种物质间有以下转化关系,部分产物未标出。请回答下列问题。
(1)写出下列各物质的化学式:X________、Y________、A________、B________、C____________________。 (2)反应①的化学方程式为_________________________________________, 反应②的离子方程式为____________________________________________。