5.1硫及其化合物 第3课时 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（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 课时3 硫酸根的检验和含硫化合物的转化 贰 叁 知识导航 本节重点 本节难点 硫酸根的检验 壹 粗盐提纯 贰 不同含硫物质的转化 叁 一、硫酸根的检验 4 知识点1：SO42-离子检验 【实验5-4】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。 5 知识点1：SO42-离子检验 实验操作       实验现象 原理 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 SO42-＋Ba2＋ = BaSO4↓ CO32-＋Ba2＋ = BaCO3↓ BaCO3可溶于酸 BaSO4不溶于酸 6 知识点1：SO42-离子检验 1. 试剂： 2. 操作方法： 待测液 +稀盐酸 所得溶液 +氯化钡溶液 产生白色沉淀， 则原溶液中含SO42- 稀盐酸、氯化钡溶液 排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+等干扰 思考：能否用HNO3或H2SO4代替盐酸呢？ 不能，HNO3会将SO32-氧化为SO42-，H2SO4会引入SO42- 思考：能否一起加入HCl和BaCl2呢？ 不能，Ag+会干扰，有AgCl↓ 7 知识点1：SO42-离子检验 【取加若则】 取少量待测液于一洁净试管中，加入稀盐酸酸化无明显现象，再加入BaCl2溶液，若观察到溶液中有白色沉淀生成，则说明溶液中含有SO42-。 二、粗盐的提纯 9 新课导入 海水晒盐 粗盐 精盐 难溶性杂质：含泥沙等 可溶性杂质：MgCl2 、CaCl2、Na2SO4等 除去杂质 如何除去？ 10 知识点2：粗盐提纯 除杂的原则： 不增——不增加新的杂质 不减——不消耗待提纯物质 易分离——杂质转化为沉淀、气体或水等易分离物质 不增、不减、易分离 11 知识点2：粗盐提纯 BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl 除杂试剂添加的顺序 除杂试剂的添加有没有其他的顺序呢？ 12 知识点2：粗盐提纯 BaCl2 Na2CO3 NaOH HCl BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl Na2CO3一定要在BaCl2之后加入，才能把Ba2+离子除掉。 稀盐酸一定要最后加入，且要过量。 除杂试剂添加的顺序 加入盐酸之前必须进行过滤操作，若不过滤沉淀，则生产的沉淀会与盐酸反应，再次溶解形成杂质。 过滤 过滤 过滤 13 知识点2：粗盐提纯 【例3】除去粗盐中的杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4，过程如下： 下列有关说法中，不正确的是(　　) A．除去Ca2＋的主要反应：Ca2＋＋CO32-=CaCO3↓ B．检验SO42-是否除净的方法：取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液 C．加稀盐酸调节pH后，采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体 D. 试剂①②③分别是NaOH、Na2CO3、BaCl2 溶解 试剂① 试剂② 试剂③ 过滤 滤液 盐酸 NaCl D 粗盐 三、不同含S化合物的转化 课堂导入 15 自然界中硫的存在与转化 部分硫 SO2 光照、H2O、O2 氧化 H2SO3 H2SO4 S H2S 微生物 还原 SO3 地表 H2S 大气 火山爆发 与砷、铁、汞等元素化合 受空气中氧气和水等作用 地下 石膏(CaSO4•2H2O)、芒硝(Na2SO4•10H2O) 黄铁矿 雌黄 雄黄 辰砂 FeS2 As2S3 As4S4 HgS 含硫 矿物 价-类二维图 16 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别 硫元素 化合价 +6 +4 0 -2 SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 S H2S FeS、Na2S、Cu2S Na2SO3 Na2SO4 物质类别转化（价态不变） 氧化还原转化 还原性 氧化性 氧化性、还原性 氧化性、还原性 1.从物质类别角度认识含硫化合物的转化 17 单质 S 氢化物 H2S H2+S H2S 点燃 氧化物 SO2 S+O2 SO2 点燃 含氧酸 H2SO3 SO2 +H2O H2SO3 盐 Na2SO3 H2SO3 +2NaOH = Na2SO3+H2O 相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如： 从左到右的转化，加入碱可以实现； 从右到左的转化，加入酸可以实现 1.从物质类别角度认识含硫化合物的转化 18 相同价态不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。 小妙招：多H加酸，少H加碱 1.从物质类别角度认识含硫化合物的转化 19 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 。 Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O H2SO3 H2O＋SO2↑ 1.从物质类别角度认识含硫化合物的转化 20 2.相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的。 写出②、③、④反应的化学方程式: ②___________________________; ③________________________________; ④__________________________。 H2SO3+2NaOH == Na2SO3+2H2O Na2SO3+H2SO4 ==Na2SO4+H2O+SO2↑ SO2+Na2SO3+H2O ==2NaHSO3 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 21 1. 尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质，并依据价态判断其性质 S S S S -2 0 +4 +6 氧化剂 氧化剂 氧化剂 还原剂 还原剂 还原剂 H2S SO2 SO3 S Na2S FeS Cu2S NaHS H2SO3 Na2SO3 BaSO3 NaHSO3 H2SO4 Na2SO4 NaHSO4 BaSO4 CaSO3 CaSO4 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 22 2. 依据氧化还原原理，思考如何实现不同价态的硫元素之间的相互转化 利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态； 利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 3. 选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物。 氧化剂：浓硫酸、O2、 氯水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等， 还原剂：金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、Na2SO3等。 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 23 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 预测转化后的含硫物质 实验现象 生成淡黄色固体 轻微的爆炸声 产生臭鸡蛋气味气体 溶液黄绿色褪去，有淡黄色沉淀产生 硫燃烧，发出淡蓝色火焰， 产生有刺激气味的气体 溶液紫色褪去 溶液黄绿色褪去 红色固体逐渐溶解，有刺激性气味的气体产生， 溶液紫色褪去 H2S O2(不足) H2O2 Na2S S S SO2 Na2SO3 浓H2SO4 -2→0 0→-2 0→+4 ＋4→＋6 ＋6→＋4 氯水 H2 Na O2 氯水 酸性KMnO4溶液 Cu S H2S Na2S SO2 H2SO4 Na2SO4 SO2 实验序号 价态变化 转化前的物质 选择试剂 转化后的物质 预期现象 1 -2 → 0 H2S 2 0 → +4 S 3 +4 → +6 H2SO3 4 +6 → +4 H2SO4 5 +4 → 0 SO2 6 0 → -2 S 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 24 H2O2 S 生成淡黄色固体 空气 SO2 硫燃烧，发出淡蓝色火焰，产生有刺激气味的气体 H2O2 H2SO4 反应前后用pH试纸测pH，值变小； 反应后滴入稀盐酸，再滴入BaCl2，产生白色沉淀。 Cu SO2 产生有刺激气味的气体，该气体能使品红褪色 H2S S 生成淡黄色固体 Fe FeS 生成黑色固体 ① 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态(化合价只靠拢不交叉)，即台阶式升降，可用下图表示： (1) 邻位价态原则 ② 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和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 25 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 -2 S 0 SO2 +4 +6 SO3、H2SO4 被氧化 被还原 H2S 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 26 (2) 归中规律： 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态。 如：2H2S＋SO2=3S＋2H2O， 2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 (3) 歧化反应： 单质S和浓的强碱溶液共热，S单质既作氧化剂又作还原剂。 △ 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 27 (4) 含硫化合物的连续氧化规律： 硫 元素 H2S SO2 SO3 H2SO4 足量O2 O2 H2O S SO2 SO3 H2SO4 O2 O2 H2O 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 28 【例4】完成下列含硫物质相互转化的化学方程式 1、实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体 2、实验室用稀硫酸与硫化亚铁反应，制备硫化氢气体 3、实验室用氢氧化钠对硫化氢进行尾气处理 Na2SO3 + H2SO4(浓)＝ Na2SO4 + SO2↑+ H2O FeS + H2SO4(稀)＝ FeSO4 + H2S↑ 2NaOH + H2S ＝ Na2S +2H2O (　) 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 29 (1)将SO2通入氢硫酸中，若出现黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性(　　) (2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为 (3)H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2(　　) (4)SO2＋2H2S=3S＋2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1( 　) √ √ × √ 【例5】判断正误 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 30 3.A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，A是淡黄色固体，其相互转化关系如图所示，回答下列问题： (1)写出B、E的化学式：B____、E_______。 H2S H2SO4 (2)写出C→D的化学方程式：____________________。 (3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是______(填序号)。 ①溶液没有明显变化 ②溶液中出现白色沉淀 ③若继续通入Cl2，则溶液中出现白色沉淀 ①③ 2SO2+O2 2SO3 催化剂 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 31 4.当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 写出③④⑤的化学方程式 ③____________________； ④ ____________________ ； ⑤_______________________。 SO2＋2H2S===3S＋2H2O S SO2 SO3 H2S O2 (不足) H2S O2 O2 H2() 或NO2 (1) ① ② ③ ④ ⑤ 2SO2+O2 2SO3 催化剂 S2+H2 2H2S 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 32 写出①②⑤的化学方程式 ①_________________________________________________________； ②_________________________________________________________； ⑤_________________________________________________________。 2Na2S＋O2＋2H2O===4NaOH＋2S↓ 2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 5.当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 3S＋6NaOH 2Na2S＋Na2SO3＋3H2O S Na2SO3 Na2SO4 Na2S O2 Na2S、H+ NaOH O2 NaOH (2) ① ③ ② ⑤ ④ 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 33 6. 下列说法正确的是( ) A.SO2能使KMnO4水溶液迅速退色 B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2 C.硫粉在过量的纯氧中燃烧能生成SO3 D.少量SO2通过浓的CaCl2溶液能产生白色沉淀 A 7. Cl2和SO2都有漂白作用，能使品红退色。若将等物质的量的Cl2和SO2的混合物通入品红和BaCl2的混合溶液中，能观察到的现象( ) ①溶液很快退色 ②溶液不退色 ③出现沉淀 ④不出现沉淀 A ① ② B. ① ③ C. ② ③ D. ② ④ C 2.从氧化还原角度含硫化合物的转化 34 8.实验证明铜在低温下不能和氧气发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取硫酸铜溶液的。 (1)写出铜屑在上述状态下发生的一系列反应的化学方程式： _____________________；___________________________。 CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O 2Cu+O2 2CuO (2)利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备硫酸铜溶液，其化学方程式为 _________________________________________。 (3)以上两种方法是前者好还是后者好：_______，原因是__________________ ______________________________________________________。 制得相同质量的产 品，前者消耗的硫酸少，而且后者生成的SO2会造成大气污染 前者好 2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 总结 35 SO2 物质类别 化 合 价 单质 氧化物 盐 含氧酸 －2 +4 SO3 氢化物 硫元素的价类图 0 H2S S H2SO3 H2SO4 SO32－ SO42－ FeS NaOH Cl2、H2O2、O2 Cu、C、HI、H2S Cl2、H2O2、O2 O2、浓硫酸 H2S H2 KMnO4、HNO3、Fe3+ H2O △ Cl2、O2、SO2、Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe 酸碱转化 氧化还原转化 H2O △ 课堂小结 排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+干扰 不能用硝酸酸化，第二步也不能用硝酸钡溶液，否则无法排除亚硫酸根离子干扰 36 总结 37 谢谢观看 THANKS Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$