二氧化硫性质实验的绿色化再改进

摘要：人教版必修1设计的SO2漂白性实验是一个敞口体系，有毒的SO2直接排放到空气中，不符合绿色化学的理念。因此，对这个实验进行了改进。

关键词：二氧化硫；性质；实验改进；绿色化；注射器

一、实验目的

化学（人教版）必修1中《第四章第四节 硫和氮的氧化物》中涉及SO2的性质实验有以下不足：

1.SO2的漂白性实验是一个敞口体系，有毒的SO2直接排放到空气中，不利于环保。

2.SO2的还原性等性质的验证不全面，不利于学生系统掌握SO2的性质。

3.实验所用器材来源于实验室，使用比较频繁的注射器来源于医院废弃的一次性注射器。

二、实验原理

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O

5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

SO2+2H2S=3S+2H2O

三、实验用品

药品：70%的硫酸，亚硫酸钠，高锰酸钾溶液，品红试液，稀盐酸，硫化亚铁固体，蒸馏水，NaOH溶液。

四、改进后的实验装置图

五、实验设计（操作、现象、结论）

1.按装置图连接装置，并检查装置气密性

2.按装置图分别在试管中加入亚硫酸钠粉末、品红溶液、高锰酸钾溶液，气球中事先加入NaOH溶液，左边注射器中装有70%的硫酸。

3.用注射器向装有亚硫酸钠粉末的具支试管中加入H2SO4，反应开始进行。

现象：高锰酸钾溶液很快褪色，品红溶液逐渐褪色。

结论：能使高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性；能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性。

4.关闭止水夹，用酒精灯加热装有品红溶液的具支试管。

现象：品红溶液又变为红色。

结论：SO2的漂白过程是可逆的。

5.注射器在完成它的加液任务后，可以马上变身用来抽取SO2气体进行相关实验。比如，用先前注入硫酸的注射器从具支试管中抽取适量SO2气体进行水溶性实验，同时打开止水夹，在注射器上做好标记，再吸取少量水，用橡胶塞封住注射器针头，再在注射器上做好标记，摇动注射器，观察现象。

现象：过一段时间可观察到注射器活塞向内推进一段距离（若收集的SO2很纯净，则注射器橡胶塞会自动向内推进至与水溶液

接触，也可以证明1体积水中大约可溶解40体积的SO2）。

结论：SO2气体易溶于水。

6.用事先装有硫化亚铁固体的注射器抽取适量稀盐酸，制取H2S气体，然后再注入直玻璃管中，再用注射器抽走直玻璃管中的溶液，注射器针头事先不刺穿橡皮塞，等产生较多的H2S气体时，再一次性将气体缓慢注入玻璃管中（便于短时间内观察到大量淡黄色固体）

现象：玻璃管内壁从下往上逐渐出现大量淡黄色固体。

结论：说明SO2具有氧化性。

六、小结及反思

1.改进后的实验均在密闭体系中进行，实现了实验设计的绿色化。

2.将二氧化硫的制取实验装置、二氧化硫的一系列性质实验装置、硫化氢的制取装置放在一套装置中进行，装置简单，实现了实验操作的简单化，实现了现象的明显化。

3.实验现象中，品红溶液由红色变为无色，且颜色可以交替出现，与后面大量的淡黄色固体形成鲜明对比，实现了实验设计的趣味性。

4.可以根据课堂需要，再添加试管或者再抽取SO2进行其他性质的验证，实现了实验过程的灵活化和开放性，也体现了注射器的多功能应用。

参考文献：

郑长龙.化学实验教学新视野[M].北京：高等教育出版社，2003.

（作者单位 湖北省当阳市第一高级中学）