Question

【題目】某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)幾種價(jià)態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化。

任務(wù)I：從以下試劑中選擇合適的試劑實(shí)現(xiàn)S (+6)→S(+4)的轉(zhuǎn)化。

試劑清單：①濃H2SO4 ②稀H2SO4 ③酸性KMnO4溶液 ④Na2SO3溶液 ⑤Cu ⑥品紅

（1）寫出實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式_______________

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化（寫出操作和現(xiàn)象）_______________。

II：實(shí)現(xiàn)硫元素在0、+2、+4價(jià)之間的轉(zhuǎn)化。

查閱資料：+2價(jià)硫在酸性條件下不穩(wěn)定，易發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)。

（3）i中加入的物質(zhì)是__________ ，該轉(zhuǎn)化利用的是SO2的_______性質(zhì)。

（4）寫出iii的離子方程式_____________。

Answer 1

【答案】Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色 NaOH溶液 酸性氧化物 2H++S2O32- = S↓+SO2↑+H2O

【解析】

I：（1）要實(shí)現(xiàn)S (+6)→S(+4)的轉(zhuǎn)化，即反應(yīng)過程中+6價(jià)的硫元素被還原為+4價(jià)的硫元素，也就是說含+6價(jià)的硫做氧化劑，+4價(jià)硫的物質(zhì)做還原產(chǎn)物，需要加入還原劑完成上述轉(zhuǎn)化過程；根據(jù)試劑清單，結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)分析，能符合轉(zhuǎn)化過程的為①濃H2SO4與⑤Cu反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；

（2）要證明實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化只需要證明產(chǎn)生二氧化硫，結(jié)合二氧化硫的性質(zhì)證明即可；

II：（3）二氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徕c過程中硫元素沒有發(fā)生化合價(jià)變化，完成該轉(zhuǎn)化過程，結(jié)合二氧化硫是酸性氧化物與堿反應(yīng)的性質(zhì)解答；

（4）根據(jù)題干信息，+2價(jià)硫在酸性條件下不穩(wěn)定，易發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，即發(fā)生歧化反應(yīng)，+2價(jià)的硫化合價(jià)及升高又降低，結(jié)合步驟ii的反應(yīng)亞硫酸鈉和X反應(yīng)生成硫代硫酸鈉分析可得X中硫的化合價(jià)應(yīng)低于+2價(jià)。

I：（1）要實(shí)現(xiàn)S (+6)→S(+4)的轉(zhuǎn)化，即反應(yīng)過程中+6價(jià)的硫元素被還原為+4價(jià)的硫元素，也就是說含+6價(jià)的硫做氧化劑，+4價(jià)硫的物質(zhì)做還原產(chǎn)物，需要加入還原劑完成上述轉(zhuǎn)化過程；根據(jù)試劑清單，結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)分析，能符合轉(zhuǎn)化過程的為①濃H2SO4與⑤Cu反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)方程式為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，故答案為：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

（2）要證明實(shí)現(xiàn)了該轉(zhuǎn)化只需要證明產(chǎn)生二氧化硫，結(jié)合二氧化硫的漂白性，可將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，若溶液褪色，即為實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，故答案為：將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，溶液褪色；

II：（3）二氧化硫轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徕c過程中硫元素沒有發(fā)生化合價(jià)變化，完成該轉(zhuǎn)化過程，結(jié)合二氧化硫是酸性氧化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉，故答案為：NaOH溶液；酸性氧化物；

（4）根據(jù)題干信息，+2價(jià)硫在酸性條件下不穩(wěn)定，易發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，即發(fā)生歧化反應(yīng)，+2價(jià)的硫化合價(jià)及升高又降低，結(jié)合步驟ii的反應(yīng)亞硫酸鈉和X反應(yīng)生成硫代硫酸鈉分析可得X中硫的化合價(jià)應(yīng)低于+2價(jià)，則X為硫單質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)為：2H++S2O32- = S↓+SO2↑+H2O，故答案為：2H++S2O32- = S↓+SO2↑+H2O。