高三年级化学学科海淀区高中学生在线学习课程熟悉物质的实验室制法物质制备流程任务:设计实验室制备、检验并收集纯净的二氧化硫的实验方案第一讲确定制备反应原理熟悉物质的实验室制法海淀区高中学生在线学习课程确定制备SO2的反应原理请写出含硫物质可以转化成二氧化硫的多个反应。(交流时说出思路)目标产物相同元素选择原料价类二维设计反应:反应物目标产物反应条件试剂类别通性氧化还原(化合价)设计制备SO2反应以价态(硫元素)、物质类别(含硫物质)视角构建硫及其化合物的转化关系化合价降低的转化化合价升高的转化价态不变的转化氧化剂刘萱选择试剂和条件实现转化寻找还原剂,还原性:还原剂SO2;我按类别找出常见的还原剂,如:H2S、Fe、Cu、C、S;我不清楚这几种还原剂在什么条件下能还原SO3、硫酸盐,所以放弃SO3、硫酸盐转化成SO2的想法;选定浓硫酸和这几种还原剂的反应,反应条件都是加热化合价降低的转化H2S+3H2SO4(浓)====4SO2+4H2OS+2H2SO4(浓)====3SO2+2H2OC+2H2SO4(浓)====2SO2+CO2+2H2OCu+2H2SO4(浓)====CuSO4+SO2+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)====Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O选择试剂和条件实现转化氧化剂寻找氧化剂,氧化性:氧化剂SO2;我按类别找出我熟悉的氧化剂,如:H2O2、O2,选择O2作氧化剂,实现低价态S转化成+4价S,条件应该是点燃或高温化合价升高的转化选择试剂和条件实现转化刘华2H2S+3O2====2SO2+2H2O点燃S+O2====SO2点燃4FeS2+11O2====8SO2+2Fe2O3高温选择试剂和条件实现转化氧化还原反应的反应规律,是正确选择氧化剂或还原剂的关键价态不变的转化选择试剂和条件实现转化SO2是酸性氧化物,对应的酸H2SO3受热分解可得到SO2;+4价的亚硫酸盐和非氧化性酸(盐酸或硫酸)反应也可以生成SO2。刘越H2SO3====SO2+H2ONa2SO3+H2SO4====Na2SO4+SO2+H2O选择试剂和条件实现转化Na2SO3+2HCl====2NaCl+SO2+H2O非氧化性酸优化设计设计反应确定反应原理目标产物相同元素选择原料价类二维设计反应:反应物目标产物反应条件试剂类别通性氧化还原(化合价)大家设计出这么多制备SO2的反应,是不是都适合用于实验室制备SO2呢?我们反思优化一下,确定最适合实验室制备SO2的反应H2S+3H2SO4(浓)====4SO2+4H2OS+2H2SO4(浓)====3SO2+2H2OC+2H2SO4(浓)====2SO2+CO2+2H2OCu+2H2SO4(浓)====CuSO4+SO2+2H2O2Fe+6H2SO4(浓)====Fe2(SO4)3+3SO2+6H2OH2S有毒,有污染,不安全√有副反应,硫酸变稀后,与铁反应产生H2,产生的SO2气体不纯,同时浪费原料√实验室铜比硫磺更常见同时有CO2生成,SO2气体不纯XXXX刘萱2H2S+3O2====2SO2+2H2O点燃S+O2====SO2点燃4FeS2+11O2====8SO2+2Fe2O3高温优化设计确定原理操作困难XXH2S有毒,有污染,不安全固体+气体====固体+气体,产物的固体包裹在反应物的固体表面,反应速率变慢,甚至终止反应,使反应不充分X刘华H2SO3====SO2+H2ONa2SO3+H2SO4====Na2SO4+SO2+H2O优化设计确定原理Na2SO3+2HCl====2NaCl+SO2+H2O√通常是二氧化硫通入水中制亚硫酸XX盐酸易挥发出HCl,SO2气体不纯刘越优化设计少污染,安全,原子利用率高,操作简单,原料易得设计反应确定反应原理反应速率合适,反应进行程度大,产品易分离提纯原则目标产物相同元素选择原料价类二维设计反应:反应物产物反应条件试剂类别通性氧化还原(化合价)Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+SO2+H2OCu+2H2SO4(浓)====CuSO4+SO2+2H2O