【化学】硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化课件 2024-2025学年高一下人教版（2019）必修第二册

第五章

化工生产中的重要

非金属元素第一节

硫及其化合物第3课时

硫酸根离子的检验不同价态的含硫物质的转化

教学目标1.硫酸根离子的检验方法。2.不同价态含硫物质的转化关系及实验设计。一、硫酸根离子的检验[实验5-4]

硫酸根离子的检验[实验步骤]

在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论?写出相关反应的离子方程式。一、硫酸根离子的检验实验操作

实验现象原理结论稀硫酸先滴入BaCl2溶液再加少量盐酸Na2SO4溶液先滴入BaCl2溶液再加少量盐酸Na2CO3溶液先滴入BaCl2溶液再加少量盐酸生成白色沉淀加盐酸不溶解生成白色沉淀加盐酸不溶解生成白色沉淀,加盐酸溶解有气泡产生SO42—＋Ba2+=BaSO4↓BaSO4不溶于酸CO32—＋Ba2+

=BaCO3↓BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2OBaSO4不溶于盐酸，而BaCO3可溶于盐酸，因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42—。一、硫酸根离子的检验1.检验试剂2.检验步骤稀盐酸、BaCl2溶液被检液取清液有无白色沉淀产生加足量盐酸酸化滴加BaCl2溶液[思考]

①稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换?为什么?

②能否换成HNO3溶液、Ba(NO3)2溶液?

排除Ag＋、CO32—、SO32—的干扰不能,H+和NO3—组合成HNO3,其强氧化性可将SO32—氧化成SO42—。不能，否则无法排除Ag+离子的干扰。一、硫酸根离子的检验3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯(1)如何除去粗盐中可溶性杂质硫酸盐、CaCl2和MgCl2?填写下表。杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐

CaCl2

MgCl2

BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液

Mg2++2OH—

=

Mg(OH)2↓(2)上述除杂试剂会不会引入新的杂质?如何除去杂质离子?引入杂质离子除杂试剂

Ba2+CO32—OH—Na2CO3溶液盐酸盐酸注意：为了完全除去杂质离子，应加入略微过量的试剂。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、硫酸根离子的检验3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯(3)设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题?试剂的用量和顺序(除杂试剂须过量，过量须除去)通常加入试剂的几种方案：→盐酸过滤滤渣滤液蒸发结晶→NaCl注意：①BaCl2溶液比Na2CO3溶液先加。

②加入盐酸前一定要过滤，否则生成的Mg(OH)2、CaCO3、

BaCO3又溶解在盐酸中。对应训练[典例1]

判断正误(1)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有SO42−。(2)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则溶液中一定含有SO42−。(3)为除去粗盐水中少量的Ca2+，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤。(4)除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序。√×××对应训练[典例2]

下列对离子检验的实验过程的评价正确的是(

)A．向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，则该溶液中一定含有SO42—

B．向溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加盐酸，生成白色沉淀，则该溶液中一定含有SO42—

C．向溶液中滴加稀硫酸，产生气泡，则该溶液中一定含有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，则该溶液中一定含有Cl—D对应训练

D对应训练[典例4]

粗盐除含有难溶性杂质外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质，如图是某小组进行粗盐提纯的实验流程。下列说法错误的是(

)A.步骤①⑤的操作分别是溶解、过滤B.步骤②中加入的试剂a为足量Na2CO3溶液C.步骤⑥中加入试剂c的作用是除去过量的Na2CO3和NaOHD.步骤①⑤⑦中都用到玻璃棒，作用分别为搅拌、引流、搅拌B对应训练[典例5]

现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合物，选择适当的试剂除去溶液中的NaCl和Na2SO4，从而得到纯净的NaNO3溶液，实验过程表示如下：(1)写出实验流程中下列物质的化学式：试剂X_________，沉淀A________，沉淀B_________。(2)上述实验流程中加入过量Na2CO3的目的是______________________。(3)按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_______杂质；为了解决这个问题，可以向溶液3中加入适量的________，之后若要获得固体NaNO3需进行的实验操作是________。Ba(NO3)2BaSO4除去过量BaCl2和AgNO3Na2CO3HNO3蒸发结晶AgNO3二、不同价态的含硫物质的转化二、不同价态的含硫物质的转化⇐火山口附近或地壳岩层中含有大量的硫元素

阅读教材P7页“资料卡片”内容，思考硫元素在自然界的存在形态及转化关系分别什么?二、不同价态的含硫物质的转化写出上述转化的化学方程式：①___________________________。②___________________________。③___________________________。④___________________________。SO3＋H2O===H2SO41.自然界中含硫物质的转化二、不同价态的含硫物质的转化1.实验室中不同价态含硫物质的转化化合价-20+4+6氢化物物质类别单质氧化物酸盐H2SNa2SFeSCu2SSSO2H2SO3Na2SO3BaSO3

SO3H2SO4Na2SO4BaSO4物质类别转化(价态不变)氧化还原转化氧化性还原性氧化性还原性二、不同价态的含硫物质的转化1.实验室中不同价态含硫物质的转化(1)相同价态的不同含硫化合物间的转化是通过酸、碱、盐及其氧化物的性质实现的——物质类别转化(价态不变)，是非氧化还原反应2NaOH＋H2SO3

===Na2SO3＋H2ONa2SO3＋SO2＋H2O

===2NaHSO3

SO3＋H2O

===H2SO4

2NaOH＋H2SO4

===H2O＋Na2SO4

Na2S＋H2SO4===H2S↑＋Na2SO4

对应训练[典例1]1.同价态硫(＋4价)化合物之间的相互转化关系如图。写出图中序号所示反应的化学方程式。①

。②

。③

。2.相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2OSO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O写出②、③、④的化学方程式:②________________________。③________________________。④________________________。H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2ONa2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑SO2+Na2SO3+H2O==2NaHSO3二、不同价态的含硫物质的转化1.实验室中不同价态含硫物质的转化(2)不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现①价态与性质0价、＋4价硫处于中间价态，既有氧化性又有还原性。＋6价硫处于最高价态，只有氧化性。－2价硫处于最低价态，只有还原性，可被O2、Cl2、KMnO4(H+)等氧化剂氧化为S。二、不同价态的含硫物质的转化1.实验室中不同价态含硫物质的转化(2)不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现②价态规律硫元素的化合价升高或降低时，一般到其相邻价态(只靠拢不交叉)，即台阶式升降。相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸。不同价态硫元素间的转化，均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。二、不同价态的含硫物质的转化1.实验室中不同价态含硫物质的转化(2)不同价态硫元素之间的相互转化主要通过氧化还原反应实现转化的思维模型：氧化剂氧化剂氧化剂还原剂还原剂还原剂二、不同价态的含硫物质的转化[思考]

从上述转化关系中选择你感兴趣的一种或几种，设计实验实现其转化，并填写下表。价态变化转化前的物质选择试剂转化后的物质预期现象—2→0H2SS0→+4SSO2+4→+6H2SO3H2SO4+6→+4H2SO4SO20→—2SFeSSO2生成淡黄色固体空气发出淡蓝色火焰，产生刺激气味的气体H2O2反应后测pH值变小；反应后滴入稀盐酸，再滴入BaCl2，产生白色沉淀Cu产生有刺激气味的气体，该气体能使品红褪色Fe生成黑色固体二、不同价态的含硫物质的转化物质间相互转化：综合考虑实验安全和环境保护！

化学实验设计：是指实验者在实施化学实验之前，根据一定的实验目的，运用化学知识与技能，按照一定的实验方法，对实验的原理、试剂、仪器与装置、步骤和方法等所进行的规划。例如，设计“不同价态含硫物质的转化”实验，当确定了要实现的转化关系后，需要明确转化前后的含硫物质时哪些，通过怎样的反应(氧化/还原)实现转化，用到的氧化剂或还原剂是什么等等。

进行化学实验设计时，应遵循科学性、可行性、安全性和绿色化原则。对应训练[典例2]

硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是()A．a与c、d、e都有可能反应生成bB．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH减小C．盐g与盐f之间也可能发生反应D．铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中，久置后无明显现象D对应训练[典例3]

如图是某元素的价类二维图。其中A是一种酸式盐，E的相对分子质量比D的相对分子质量大16，当x为一种强酸时，有如下转化关系。下列说法不正确的是(

)A.A、B、C、D、E、F均含有硫元素B.D可以使石蕊溶液先变红后褪色C.C可在纯氧中燃烧,火焰呈蓝紫色D.F的浓溶液可以用铁制容器盛放B对应训练[典例4]

硫在空气中燃烧生成气体A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B变成C，向C中加Na2S产生气体D，把D通入B溶液得浅黄色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一种元素。按A、B、C、D、E顺序排列的是()A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、SB.SO2