二氧化硫的性质演示实验改进

龙见涛

【摘要】 二氧化硫是高中元素及其化合物部分的一种重要的化合物，其典型性质在各类试题中广泛涉及，成为各类考题的知识载体。在现行人教版教材中关于二氧化硫的性质的演示实验是直接在试管中进行，且不能完全反映出二氧化硫的性质，同时，二氧化硫又是一种典型的有毒大气污染物，危害人体的健康，在实验过程中污染较大，且实验现象不明显，不利于学生的观察。为此，笔者在本文中对本实验进行改进。

【关键词】 二氧化硫 演示实验

【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2015）03-075-02

0

1.教材实验中的不足

教材中实验对二氧化硫漂白性质的实验一直采用以下操作：将二氧化硫水溶液通入装有品红溶液的试管中，品红溶液的红色褪去（图1），再加热试管，红色又恢复（图2）。由此教材得出结论：用二氧化硫漂白过的有色物质，在一定的条件下还可以恢复原来的颜色，这是因为二氧化硫和某些物质化合生成的无色物质不稳定，容易分解而恢复原来的颜色。

此实验存在三点不足：

（1）本实验中使用的二氧化硫水溶液，是由前面一个验证二氧化硫能溶于水的实验而制得，其浓度很低，实验现象不明显；

（2）由于实验中使用的是二氧化硫水溶液来进行漂白实验，在前面学习、探究了氯气的漂白性后，学生容易产生疑问：究竟是二氧化硫气体还是二氧化硫水溶液使得品红溶液的红色褪去；

（3）实验采用试管来进行实验，在验证二氧化硫漂白性不稳定的实验中，试管加热分解出的SO2不经处理，直接排放入空气中会对环境造成污染。

同时现行高中化学教材只讲解了二氧化硫易溶于水、能被氧气氧化两个性质，不能全面地反映出二氧化硫的化学性质，且实验比较单一，不利于调动学生的学习激情，也没有体现SO2气体对环境影响。在二氧化硫的氧化性、还原性、水溶液的酸性等没有明确的实验去验证。

在教学中部分老师考虑到这一问题，但往往只是把实验添加进去了而没有考虑环保，实验现象等问题。例如：有老师在做二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色时，事先在实验室用塑料瓶收集满二氧化硫后，在教室用注射器取少量气体，通入溶液中，观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色。在此考虑到了环保的问题，但取出的少量气体是否能是溶液褪色？如果量取的不够会使学生得出相反的结论。

同时有人将二氧化硫的性质实验进行了改进，只需用注射器和试纸即可完成，如左图所示：

该实验装置用生活中常见的注射器来进行实验，接近生活，且该实验理念也是集二氧化硫的几个性质实验于一个实验的一个微型实验。但该实验作为分组实验让学生来做是可行，如果作为演示实验则很难让学生看得清楚。

为了更好地通过实验证实二氧化硫的氧化性，有对该实验进行了如下改进的，实验装置图如下：

在该改进实验中，实现二氧化硫制取及硫化氢气体制取的合一，实现对二氧化硫酸性、氧化性、还原性的验证，通过二氧化硫与硫化氢的反应，验证二氧化硫的氧化性。该改进方法在分组实验中可行，但在演示实验现象不太好观察，SO2的漂白是可逆的不能通过实验体现。为此，做了如下改进：

2.装置改进

根据新课改的目标要求，在学生学习知识的基础上培养学的动手能力和创新能力。以创设绿色微型化化学实验的理念出发，现对SO2性质实验的装置进行了改进。二氧化硫的性质实验涉及二氧化硫的制取和几个独立的性质实验。本实验把几个性质小实验组合在一起并在一个密闭空间里进行（图3），避免了当堂制取气体的麻烦又节约了时间而且避免了造成空气污染，是一个节约、环保、微量、简便易行的实验改进。同时可以通过对比实验的方式培养学生观察、分析问题的能力。

3.实验原理

二氧化硫的性质是高中化学教学的重要内容，它包括二氧化硫的“酸性”、漂白性、还原性与氧化性。

（1）实验室制取二氧化硫：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O。

（2）二氧化硫具有漂白性，能与品红溶液中有色物质结合生成无色不稳定的物质，因此，加热后，二氧化硫重新逸出，无色溶液重新变为红色。

（3）二氧化硫具有还原性

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

（4）二氧化硫具有氧化性

Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO32H2S+SO2=3S+2H2O

4.实验药品与仪器：

药品：浓硫酸、亚硫酸钠固体、高锰酸钾溶液、品红溶液、NaOH溶液硫化钠溶液

仪器：铁架台带胶塞的试管酒精灯具支试管导管橡胶管

5.实验步骤：

（1）连接好装置，并检查装置的气密性。

（2）分别在B、C、D、E试管中装入品红溶液、高锰酸钾溶液、硫化钠溶液、氢氧化钠溶液待用。

（3）向试管A中加入一定量的亚硫酸钠固体，同时加入一定量的浓硫酸迅速塞紧活塞，观察B、C、D中的颜色变化。

（4）当B中品红溶液褪色时，用酒精灯加热试管B，观察颜色变化。

6.实验现象及结论

（1）试管A中发生反应后，试管B褪色，试管C褪色，试管D出现浅黄色沉淀，即可验证了SO2的漂白性、还原性、氧化性。

（2）当用酒精灯加热试管B时，B试管中品红的颜色恢复，则说明了品红的漂白是可逆的，不稳定的。

7.实验改进后的优点

（1）对SO2的制备性质检验，在一个套装置中完成，现象明显，在SO2的漂白实验中直接用酒精灯加热试管，操作简单。适用于课堂教学演示实验，便于学生分组实验。

（2）对SO2性质进行了封闭式实验，减少实验过程中SO2气体对教室环境的污染，增强学生的环保意识。

（3）实验装置简单，设计科学，操作方便，体现了化学实验教学的简约原则。