【实验目的】
选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、＋4、＋6这三种价态硫元素之间的相互转化。
【实验用品】
仪器：酒精灯，玻璃管，橡胶塞，导气管，试管夹，试管，胶头滴管，铁架台等。
试剂：SO2水溶液，Na2SO3溶液，浓硫酸，Na2S溶液，稀硫酸，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KI溶液，淀粉溶液，品红溶液，铜片。
【实验过程】
Ⅰ．＋4价硫元素的化合价升高与降低
1．实验步骤
利用如图装置制备SO2气体，进行下列实验。
(1)SO2气体通入酸性KMnO4溶液。
(2)Na2SO3溶液滴入氯水中。
(3)Na2SO3溶液与Na2S溶液混合后，滴入稀硫酸。
2．实验记录
实验内容 实验现象 实验结论及离子方程式
(1)SO2气体通入酸性KMnO4溶液 _______________ _______________
(2)Na2SO3溶液滴入氯水中 _______________ _______________
(3)Na2SO3溶液与Na2S溶液混合后，滴入稀硫酸 _______________ _______________
Ⅱ．浓硫酸硫元素的转化
1．实验步骤
(1)按下图所示组装好装置，并检查气密性。
(2)按图所示将各种化学药品加到试管中(取3 mL浓硫酸)，并重新将仪器组装好。观察铜丝在浓硫酸中的现象。
(3)用酒精灯加热盛浓硫酸和铜丝的试管，观察三支试管中的现象。
(4)待三支试管中现象都很明显后，将连接a、b试管的导气管从橡胶管处拔开，熄灭酒精灯，停止加热，使试管a中物质冷却至室温。
(5)从试管a中取出铜丝放入盛有少量水的大试管中，将试管a中的液体也倒入大试管中少许，观察实验现象。
2．实验记录
实验内容 实验现象 实验结论
Cu与浓硫酸混合(未加热) 无明显现象 _______________
Cu与浓硫酸混合加热 _______________ _______________
3．注意事项
(1)SO2为有毒气体，从安全考虑，实验应在通风橱中进行。
(2)氯水不稳定，必须新制。
【问题和讨论】
1．实验室中怎样鉴别CO2和SO2？若要检验CO2和SO2混合气体中的各成分，应如何检验？
2．有人认为，浓硫酸和足量Zn反应时，产生的气体是SO2和H2的混合物，这种观点正确吗？
【跟踪训练】
1．X(盐)和Y(酸)反应，可放出有气味的气体Z，Z与过量NaOH溶液反应又得到X；Z被氧化的最终产物为W，W溶于水又得到Y，则X和Y是( )
A．Na2CO3和H2SO4 B．Na2SO3和盐酸
C．Na2SO3和H2SO4 D．Na2S和盐酸
2．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂。
下列关于实验现象的解释或结论正确的是( )
选项 实验现象 解释或结论
A a中无明显现象 Na2SO3和H2O2一定不发生反应
B b中加稀硫酸后才产生淡黄色沉淀 和S2-一定不能大量共存
C c中加BaCl2溶液后产生白色沉淀 ===BaSO3↓
D d中产生白色沉淀 原Na2SO3溶液中含有
3．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学采用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12 mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中，仪器F的作用是_____________________________________________________________；
气体发生装置B应选择图示三种装置中的________(填序号)。
(2)装置D中主要发生反应的离子方程式为________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量，该化学兴趣小组的同学准备了以下试剂：
①FeCl3溶液 ②FeCl2溶液 ③KSCN溶液 ④品红溶液 ⑤酸性KMnO4溶液
若Cl2过量，取适量装置D中溶液滴入盛有______(填序号，下同)的试管中，再加入________，产生的现象是__________________________________________。
若SO2过量，取适量装置D中溶液滴入盛有______________________________
____________________________________________________________________(填序号)的试管中，产生的现象是________________________________________
____________________________________________________________________。
4．Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定存在。
制备Na2S2O3·5H2O
反应原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是___________________________________。
(2)仪器a的名称是________，其作用是_______________________________________________________________________________________________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________。检验是否存在该杂质的方法是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因：________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
5/5【实验目的】
选取含有硫元素的物质，通过实验探究0、＋4、＋6这三种价态硫元素之间的相互转化。
【实验用品】
仪器：酒精灯，玻璃管，橡胶塞，导气管，试管夹，试管，胶头滴管，铁架台等。
试剂：SO2水溶液，Na2SO3溶液，浓硫酸，Na2S溶液，稀硫酸，NaOH溶液，酸性KMnO4溶液，氯水，KI溶液，淀粉溶液，品红溶液，铜片。
【实验过程】
Ⅰ．＋4价硫元素的化合价升高与降低
1．实验步骤
利用如图装置制备SO2气体，进行下列实验。
(1)SO2气体通入酸性KMnO4溶液。
(2)Na2SO3溶液滴入氯水中。
(3)Na2SO3溶液与Na2S溶液混合后，滴入稀硫酸。
2．实验记录
实验内容 实验现象 实验结论及离子方程式
(1)SO2气体通入酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液紫色褪去 SO2被KMnO4(H＋)氧化；＋2Mn2+＋4H＋
(2)Na2SO3溶液滴入氯水中 氯水浅黄绿色褪去 Na2SO3被氯水氧化；
(3)Na2SO3溶液与Na2S溶液混合后，滴入稀硫酸 有淡黄色沉淀生成 Na2SO3被Na2S还原；＋2S2-＋6H＋===3S↓＋3H2O
Ⅱ．浓硫酸硫元素的转化
1．实验步骤
(1)按下图所示组装好装置，并检查气密性。
(2)按图所示将各种化学药品加到试管中(取3 mL浓硫酸)，并重新将仪器组装好。观察铜丝在浓硫酸中的现象。
(3)用酒精灯加热盛浓硫酸和铜丝的试管，观察三支试管中的现象。
(4)待三支试管中现象都很明显后，将连接a、b试管的导气管从橡胶管处拔开，熄灭酒精灯，停止加热，使试管a中物质冷却至室温。
(5)从试管a中取出铜丝放入盛有少量水的大试管中，将试管a中的液体也倒入大试管中少许，观察实验现象。
2．实验记录
实验内容 实验现象 实验结论
Cu与浓硫酸混合(未加热) 无明显现象 常温下Cu和浓硫酸不反应
Cu与浓硫酸混合加热 铜逐渐溶解，有气泡产生，生成气体使品红溶液褪色，石蕊溶液变红，溶液稀释后呈蓝色 浓硫酸和Cu加热条件下生成SO2和
3．注意事项
(1)SO2为有毒气体，从安全考虑，实验应在通风橱中进行。
(2)氯水不稳定，必须新制。
【问题和讨论】
1．实验室中怎样鉴别CO2和SO2？若要检验CO2和SO2混合气体中的各成分，应如何检验？
提示：根据SO2和CO2的性质差异，可用酸性KMnO4溶液、溴水、H2S溶液、品红溶液等鉴别出SO2。若检验CO2和SO2混合气体中成分，应先检验SO2并除去SO2后，再用澄清石灰水检验CO2。
2．有人认为，浓硫酸和足量Zn反应时，产生的气体是SO2和H2的混合物，这种观点正确吗？
提示：正确。浓硫酸中硫元素表现强氧化性，与Zn反应生成SO2；随着反应进行，变为稀硫酸，此时H＋表现氧化性，与Zn反应生成H2。
【跟踪训练】
1．X(盐)和Y(酸)反应，可放出有气味的气体Z，Z与过量NaOH溶液反应又得到X；Z被氧化的最终产物为W，W溶于水又得到Y，则X和Y是( )
A．Na2CO3和H2SO4 B．Na2SO3和盐酸
C．Na2SO3和H2SO4 D．Na2S和盐酸
C [A选项，生成的气体是无色无味的CO2，不符合题意；B选项和C选项中生成的气体均是SO2(Z)，SO2与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3(X)，SO2(Z)被氧化的最终产物为SO3(W)，SO3(W)溶于水得到H2SO4(Y)，B选项不符合题意，C选项符合题意；D选项中生成的气体是H2S，H2S最终的氧化产物是SO3，SO3溶于水得到H2SO4，而不是盐酸，不符合题意。]
2．为探究Na2SO3溶液的性质，在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液，再分别滴加如图所示的试剂。
下列关于实验现象的解释或结论正确的是( )
选项 实验现象 解释或结论
A a中无明显现象 Na2SO3和H2O2一定不发生反应
B b中加稀硫酸后才产生淡黄色沉淀 和S2-一定不能大量共存
C c中加BaCl2溶液后产生白色沉淀 ===BaSO3↓
D d中产生白色沉淀 原Na2SO3溶液中含有
C [Na2SO3和H2O2反应生成Na2SO4和H2O，实验无明显现象，A项错误；和S2-只有在酸性条件下才反应：＋2S2-＋6H＋===3S↓＋3H2O，B项错误；Na2SO3与BaCl2反应可产生沉淀：===BaSO3↓，C项正确；酸性条件下可以被氧化为，不能判断原溶液中是否有，D项错误。]
3．为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学采用Na2SO3固体与70%的H2SO4溶液为原料制取SO2，采用MnO2和浓盐酸(12 mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中，仪器F的作用是_____________________________________________________________；
气体发生装置B应选择图示三种装置中的________(填序号)。
(2)装置D中主要发生反应的离子方程式为________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)为验证通入装置D中的气体是Cl2过量还是SO2过量，该化学兴趣小组的同学准备了以下试剂：
①FeCl3溶液 ②FeCl2溶液 ③KSCN溶液 ④品红溶液 ⑤酸性KMnO4溶液
若Cl2过量，取适量装置D中溶液滴入盛有______(填序号，下同)的试管中，再加入________，产生的现象是__________________________________________。
若SO2过量，取适量装置D中溶液滴入盛有______________________________
____________________________________________________________________(填序号)的试管中，产生的现象是________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案] (1)防倒吸 ① ＋2Cl－ (3)② ③ 溶液由浅绿色变为黄色，加入KSCN溶液后，溶液变为红色 ⑤ 酸性KMnO4溶液褪色
4．Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定存在。
制备Na2S2O3·5H2O
反应原理：Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是___________________________________。
(2)仪器a的名称是________，其作用是_______________________________________________________________________________________________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________。检验是否存在该杂质的方法是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因：________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案] (1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)球形冷凝管 冷凝回流 (3)Na2SO4 取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则产品中含有Na2SO4 ＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
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