【化學(xué)】硫酸根離子的檢驗(yàn) 不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化課件 2024-2025學(xué)年高一下人教版（2019）必修第二冊(cè)

第五章

化工生產(chǎn)中的重要

非金屬元素第一節(jié)

硫及其化合物第3課時(shí)

硫酸根離子的檢驗(yàn)不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

教學(xué)目標(biāo)1.硫酸根離子的檢驗(yàn)方法。2.不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。一、硫酸根離子的檢驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)5-4]

硫酸根離子的檢驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)步驟]

在三支試管中分別加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀鹽酸，振蕩，觀察現(xiàn)象。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論?寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。一、硫酸根離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原理結(jié)論稀硫酸先滴入BaCl2溶液再加少量鹽酸Na2SO4溶液先滴入BaCl2溶液再加少量鹽酸Na2CO3溶液先滴入BaCl2溶液再加少量鹽酸生成白色沉淀加鹽酸不溶解生成白色沉淀加鹽酸不溶解生成白色沉淀,加鹽酸溶解有氣泡產(chǎn)生SO42—＋Ba2+=BaSO4↓BaSO4不溶于酸CO32—＋Ba2+

=BaCO3↓BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2OBaSO4不溶于鹽酸，而B(niǎo)aCO3可溶于鹽酸，因此可用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)SO42—。一、硫酸根離子的檢驗(yàn)1.檢驗(yàn)試劑2.檢驗(yàn)步驟稀鹽酸、BaCl2溶液被檢液取清液有無(wú)白色沉淀產(chǎn)生加足量鹽酸酸化滴加BaCl2溶液[思考]

①稀鹽酸和BaCl2溶液加入順序能否交換?為什么?

②能否換成HNO3溶液、Ba(NO3)2溶液?

排除Ag＋、CO32—、SO32—的干擾不能,H+和NO3—組合成HNO3,其強(qiáng)氧化性可將SO32—氧化成SO42—。不能，否則無(wú)法排除Ag+離子的干擾。一、硫酸根離子的檢驗(yàn)3.硫酸根離子檢驗(yàn)的應(yīng)用——粗鹽提純(1)如何除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)硫酸鹽、CaCl2和MgCl2?填寫(xiě)下表。雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽

CaCl2

MgCl2

BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液

Mg2++2OH—

=

Mg(OH)2↓(2)上述除雜試劑會(huì)不會(huì)引入新的雜質(zhì)?如何除去雜質(zhì)離子?引入雜質(zhì)離子除雜試劑

Ba2+CO32—OH—Na2CO3溶液鹽酸鹽酸注意：為了完全除去雜質(zhì)離子，應(yīng)加入略微過(guò)量的試劑。方案1：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液方案2：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液方案3：BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液一、硫酸根離子的檢驗(yàn)3.硫酸根離子檢驗(yàn)的應(yīng)用——粗鹽提純(3)設(shè)計(jì)除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除了要考慮所加試劑的種類，還要考慮哪些問(wèn)題?試劑的用量和順序(除雜試劑須過(guò)量，過(guò)量須除去)通常加入試劑的幾種方案：→鹽酸過(guò)濾濾渣濾液蒸發(fā)結(jié)晶→NaCl注意：①BaCl2溶液比Na2CO3溶液先加。

②加入鹽酸前一定要過(guò)濾，否則生成的Mg(OH)2、CaCO3、

BaCO3又溶解在鹽酸中。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例1]

判斷正誤(1)取少量試樣溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，則溶液中一定含有SO42?。(2)取少量試樣溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀鹽酸，沉淀不溶解，則溶液中一定含有SO42?。(3)為除去粗鹽水中少量的Ca2+，可向溶液中加入過(guò)量的K2CO3溶液，然后過(guò)濾。(4)除去多種雜質(zhì)時(shí)應(yīng)考慮加入試劑的合理順序?！獭痢痢翆?duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例2]

下列對(duì)離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)正確的是(

)A．向溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，則該溶液中一定含有SO42—

B．向溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加鹽酸，生成白色沉淀，則該溶液中一定含有SO42—

C．向溶液中滴加稀硫酸，產(chǎn)生氣泡，則該溶液中一定含有CO32—

D．向溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀，則該溶液中一定含有Cl—D對(duì)應(yīng)訓(xùn)練

D對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例4]

粗鹽除含有難溶性雜質(zhì)外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性雜質(zhì)，如圖是某小組進(jìn)行粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)流程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.步驟①⑤的操作分別是溶解、過(guò)濾B.步驟②中加入的試劑a為足量Na2CO3溶液C.步驟⑥中加入試劑c的作用是除去過(guò)量的Na2CO3和NaOHD.步驟①⑤⑦中都用到玻璃棒，作用分別為攪拌、引流、攪拌B對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例5]

現(xiàn)有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┏ト芤褐械腘aCl和Na2SO4，從而得到純凈的NaNO3溶液，實(shí)驗(yàn)過(guò)程表示如下：(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)流程中下列物質(zhì)的化學(xué)式：試劑X_________，沉淀A________，沉淀B_________。(2)上述實(shí)驗(yàn)流程中加入過(guò)量Na2CO3的目的是______________________。(3)按此實(shí)驗(yàn)方案得到的溶液3中肯定含有_______雜質(zhì)；為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以向溶液3中加入適量的________，之后若要獲得固體NaNO3需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是________。Ba(NO3)2BaSO4除去過(guò)量BaCl2和AgNO3Na2CO3HNO3蒸發(fā)結(jié)晶AgNO3二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化?火山口附近或地殼巖層中含有大量的硫元素

閱讀教材P7頁(yè)“資料卡片”內(nèi)容，思考硫元素在自然界的存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化關(guān)系分別什么?二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化寫(xiě)出上述轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：①___________________________。②___________________________。③___________________________。④___________________________。SO3＋H2O===H2SO41.自然界中含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.實(shí)驗(yàn)室中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化化合價(jià)-20+4+6氫化物物質(zhì)類別單質(zhì)氧化物酸鹽H2SNa2SFeSCu2SSSO2H2SO3Na2SO3BaSO3

SO3H2SO4Na2SO4BaSO4物質(zhì)類別轉(zhuǎn)化(價(jià)態(tài)不變)氧化還原轉(zhuǎn)化氧化性還原性氧化性還原性二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.實(shí)驗(yàn)室中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(1)相同價(jià)態(tài)的不同含硫化合物間的轉(zhuǎn)化是通過(guò)酸、堿、鹽及其氧化物的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)的——物質(zhì)類別轉(zhuǎn)化(價(jià)態(tài)不變)，是非氧化還原反應(yīng)2NaOH＋H2SO3

===Na2SO3＋H2ONa2SO3＋SO2＋H2O

===2NaHSO3

SO3＋H2O

===H2SO4

2NaOH＋H2SO4

===H2O＋Na2SO4

Na2S＋H2SO4===H2S↑＋Na2SO4

對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例1]1.同價(jià)態(tài)硫(＋4價(jià))化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。寫(xiě)出圖中序號(hào)所示反應(yīng)的化學(xué)方程式。①

。②

。③

。2.相同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過(guò)酸、堿反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2OSO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O寫(xiě)出②、③、④的化學(xué)方程式:②________________________。③________________________。④________________________。H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2ONa2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.實(shí)驗(yàn)室中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(2)不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)①價(jià)態(tài)與性質(zhì)0價(jià)、＋4價(jià)硫處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性。＋6價(jià)硫處于最高價(jià)態(tài)，只有氧化性。－2價(jià)硫處于最低價(jià)態(tài)，只有還原性，可被O2、Cl2、KMnO4(H+)等氧化劑氧化為S。二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.實(shí)驗(yàn)室中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(2)不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)②價(jià)態(tài)規(guī)律硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般到其相鄰價(jià)態(tài)(只靠攏不交叉)，即臺(tái)階式升降。相鄰價(jià)態(tài)的同種元素的微粒間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸。不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化，均屬于氧化還原反應(yīng)，需要選擇合適的氧化劑或者還原劑。二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.實(shí)驗(yàn)室中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(2)不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化主要通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的思維模型：氧化劑氧化劑氧化劑還原劑還原劑還原劑二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化[思考]

從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中選擇你感興趣的一種或幾種，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化，并填寫(xiě)下表。價(jià)態(tài)變化轉(zhuǎn)化前的物質(zhì)選擇試劑轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)預(yù)期現(xiàn)象—2→0H2SS0→+4SSO2+4→+6H2SO3H2SO4+6→+4H2SO4SO20→—2SFeSSO2生成淡黃色固體空氣發(fā)出淡藍(lán)色火焰，產(chǎn)生刺激氣味的氣體H2O2反應(yīng)后測(cè)pH值變??；反應(yīng)后滴入稀鹽酸，再滴入BaCl2，產(chǎn)生白色沉淀Cu產(chǎn)生有刺激氣味的氣體，該氣體能使品紅褪色Fe生成黑色固體二、不同價(jià)態(tài)的含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化：綜合考慮實(shí)驗(yàn)安全和環(huán)境保護(hù)！

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：是指實(shí)驗(yàn)者在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)與技能，按照一定的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、試劑、儀器與裝置、步驟和方法等所進(jìn)行的規(guī)劃。例如，設(shè)計(jì)“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)確定了要實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化關(guān)系后，需要明確轉(zhuǎn)化前后的含硫物質(zhì)時(shí)哪些，通過(guò)怎樣的反應(yīng)(氧化/還原)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，用到的氧化劑或還原劑是什么等等。

進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化原則。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例2]

硫元素的價(jià)類二維圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)與c、d、e都有可能反應(yīng)生成bB．d溶液久置于空氣中會(huì)生成e，溶液的pH減小C．鹽g與鹽f之間也可能發(fā)生反應(yīng)D．銅與e的濃溶液共熱產(chǎn)生的氣體通入BaCl2溶液中，久置后無(wú)明顯現(xiàn)象D對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例3]

如圖是某元素的價(jià)類二維圖。其中A是一種酸式鹽，E的相對(duì)分子質(zhì)量比D的相對(duì)分子質(zhì)量大16，當(dāng)x為一種強(qiáng)酸時(shí)，有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.A、B、C、D、E、F均含有硫元素B.D可以使石蕊溶液先變紅后褪色C.C可在純氧中燃燒,火焰呈藍(lán)紫色D.F的濃溶液可以用鐵制容器盛放B對(duì)應(yīng)訓(xùn)練[典例4]

硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，向C中加Na2S產(chǎn)生氣體D，把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。按A、B、C、D、E順序排列的是()A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2