二氧化硫性質實驗的綠色化再改進

摘要：人教版必修1設計的SO2漂白性實驗是一個敞口體系，有毒的SO2直接排放到空氣中，不符合綠色化學的理念。因此，對這個實驗進行了改進。

關鍵詞：二氧化硫；性質；實驗改進；綠色化；注射器

一、實驗目的

化學（人教版）必修1中《第四章第四節 硫和氮的氧化物》中涉及SO2的性質實驗有以下不足：

1.SO2的漂白性實驗是一個敞口體系，有毒的SO2直接排放到空氣中，不利于環保。

2.SO2的還原性等性質的驗證不全面，不利于學生系統掌握SO2的性質。

3.實驗所用器材來源于實驗室，使用比較頻繁的注射器來源于醫院廢棄的一次性注射器。

二、實驗原理

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O

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

SO2+2H2S=3S+2H2O

三、實驗用品

藥品：70%的硫酸，亞硫酸鈉，高錳酸鉀溶液，品紅試液，稀鹽酸，硫化亞鐵固體，蒸餾水，NaOH溶液。

四、改進后的實驗裝置圖

五、實驗設計（操作、現象、結論）

1.按裝置圖連接裝置，并檢查裝置氣密性

2.按裝置圖分別在試管中加入亞硫酸鈉粉末、品紅溶液、高錳酸鉀溶液，氣球中事先加入NaOH溶液，左邊注射器中裝有70%的硫酸。

3.用注射器向裝有亞硫酸鈉粉末的具支試管中加入H2SO4，反應開始進行。

現象：高錳酸鉀溶液很快褪色，品紅溶液逐漸褪色。

結論：能使高錳酸鉀溶液褪色，說明SO2具有還原性；能使品紅溶液褪色，說明SO2具有漂白性。

4.關閉止水夾，用酒精燈加熱裝有品紅溶液的具支試管。

現象：品紅溶液又變為紅色。

結論：SO2的漂白過程是可逆的。

5.注射器在完成它的加液任務后，可以馬上變身用來抽取SO2氣體進行相關實驗。比如，用先前注入硫酸的注射器從具支試管中抽取適量SO2氣體進行水溶性實驗，同時打開止水夾，在注射器上做好標記，再吸取少量水，用橡膠塞封住注射器針頭，再在注射器上做好標記，搖動注射器，觀察現象。

現象：過一段時間可觀察到注射器活塞向內推進一段距離（若收集的SO2很純凈，則注射器橡膠塞會自動向內推進至與水溶液

接觸，也可以證明1體積水中大約可溶解40體積的SO2）。

結論：SO2氣體易溶于水。

6.用事先裝有硫化亞鐵固體的注射器抽取適量稀鹽酸，制取H2S氣體，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，注射器針頭事先不刺穿橡皮塞，等產生較多的H2S氣體時，再一次性將氣體緩慢注入玻璃管中（便于短時間內觀察到大量淡黃色固體）

現象：玻璃管內壁從下往上逐漸出現大量淡黃色固體。

結論：說明SO2具有氧化性。

六、小結及反思

1.改進后的實驗均在密閉體系中進行，實現了實驗設計的綠色化。

2.將二氧化硫的制取實驗裝置、二氧化硫的一系列性質實驗裝置、硫化氫的制取裝置放在一套裝置中進行，裝置簡單，實現了實驗操作的簡單化，實現了現象的明顯化。

3.實驗現象中，品紅溶液由紅色變為無色，且顏色可以交替出現，與后面大量的淡黃色固體形成鮮明對比，實現了實驗設計的趣味性。

4.可以根據課堂需要，再添加試管或者再抽取SO2進行其他性質的驗證，實現了實驗過程的靈活化和開放性，也體現了注射器的多功能應用。

參考文獻：

鄭長龍.化學實驗教學新視野[M].北京：高等教育出版社，2003.

（作者單位 湖北省當陽市第一高級中學）