第五章 第一节 第3课时 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化-2024-2025学年高一化学同步课件（人教版2019必修第二册）

硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化 【第五章 化工生产中的重要非金属元素 】 人教版高中化学必修第二册 高中化学 新课导入 污水处理是使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，在这个处理过程中有离子检测这一环节，请思考如何来检验SO42-呢? 污水处理厂 高中化学 一、硫酸根离子的检验 【实验5-4 】硫酸根离子的检验 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。 高中化学 一、硫酸根离子的检验 高中化学 一、硫酸根离子的检验 Ba2++SO42- = BaSO4↓ Ba2++CO32- = BaCO3↓ 未溶解 溶解 BaCO3+2H+ = Ba2++CO2↑+H2O 高中化学 一、硫酸根离子的检验 硫酸根离子检验的步骤 取少量试样于试管中 取样 先滴加盐酸酸化，无现象，再滴加氯化钡溶液 操作 若有白色沉淀生成 现象 则证明有硫酸根离子 结论 高中化学 一、硫酸根离子的检验 注意事项 ①先加稀盐酸的目的是___________________________。 防止CO32-、SO32-、Ag+干扰 ②稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？ 不能，否则无法排除Ag+离子的干扰 ③稀盐酸能否换成稀硫酸或稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？ 不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否则无法排除SO32-离子的干扰。 不能用硫酸酸化，会引入硫酸根离子 高中化学 二、粗盐提纯 思考与讨论 （1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2，等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关反应的离子方程式。 NaCl （除 Mg2+ 、Ca2+ 、 SO42- ） NaOH Na2CO3 OH- CO32- Ba2+ BaCl2 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 Ba2++SO42- = BaSO4↓ Mg2++2OH- = Mg(OH)2↓ Ca2++CO32- = CaCO3↓ 过量BaCl2 过量NaOH 过量Na2CO3 不引入新杂质 高中化学 二、粗盐提纯 NaCl （除 Mg2+ 、 Ca2+ 、 SO42- ） OH- CO32- Ba2+ 引入了Ba2+、CO32-、OH- （2）加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法可以除去这些离子？ Mg(OH)2 CaCO3 BaSO4 沉淀要先过滤 HCl Na2CO3 HCl的作用：既能除去过量的OH-，又能除去过量的CO32- Na2CO3的作用：既能除去原有的Ca2+ ，又能除去过量的Ba2+ 高中化学 （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？ 二、粗盐提纯 试剂的用量和顺序 除杂试剂须过量，过量试剂须除去 Na2CO3 要除去过量的Ba2+，所以Na2CO3必须在BaCl2之后 加盐酸前先过滤，过量HCl在蒸干时自动除去 高中化学 二、粗盐提纯 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 资料卡片 硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，组成生命体的蛋白质中就含有硫。游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中。在岩层深处和海底的无氧环境下，硫元素与铁、铜等金属元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在，如黄铁矿（FeS2）、黄铜矿（CuFeS2）等。在地表附近，由于受氧气和水的长期作用，硫化物会转化为硫酸盐，如石膏（CaSO4．2H20）、芒硝（Na2SO4•10H2O）等。火山口附近的硫单质会被大气中的氧气氧化成二氧化硫，二氧化硫可被进一步氧化生成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫遇水分别形成亚硫酸和硫酸。 自然界中硫的存在和转化 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 相同价态含硫物质的转化 SO2 NaOH ② H2SO3 H2O ① SO2 ③ Na2SO3 NaHSO3 ①SO2 +H2O H2SO4 ②H2SO3 +NaOH = Na2SO3 +H2O ③Na2SO3 +SO2+H2O = 2NaHSO3 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 相同价态含硫物质的转化 SO2 NaOH溶液 稀硫酸 H2SO3 H2O ∆ 亚硫酸 Na2SO3 NaHSO3 NaOH溶液 NaOH溶液 浓硫酸 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 不同价态含硫物质的转化 S S S S -2 0 +4 +6 低价态 高价态 加入还原剂，发生还原反应 加入氧化剂，发生氧化反应 通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的转化 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 实验探究： 选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物。 常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 氯水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等， 常用的还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、Na2SO3等。 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 转化目标 加入试剂 现象及方程式 -2 0 H2S S -2 0 Na2S S O2(不足) 现象：有黄色固体生成 方程式： 2H2S+O2 2S+2H2O 点燃 氯水 现象：有黄色固体生成 方程式： Na2S+Cl2 S+2NaCl 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 转化目标 加入试剂 现象及方程式 0 -2 S H2S 0 -2 S FeS H2 现象：有臭鸡蛋气味气体生成 方程式： S+H2 H2S △ Fe 现象：有黑色固体生成 方程式： S+Fe FeS △ 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 转化目标 加入试剂 现象及方程式 0 +4 S SO2 +4 0 SO2 S O2 现象：发出明亮的蓝紫色火焰， 产生刺激性气味的气体 方程式： S+O2 SO2 点燃 H2S 现象：有黄色固体生成 方程式： 2H2S+SO2 3S+2H2O 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 转化目标 加入试剂 现象及方程式 +4 +6 SO2 H2SO4 +6 +4 H2SO4 SO2 酸性 KMnO4 现象：溶液紫红色褪去 方程式 Cu 现象：有刺激性气体生成，品红褪色 方程式： Cu+H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O △ 5SO2 + 2MnO4-+ 2H2O = 5SO4 2-+ 2Mn2+ + 2H+ 高中化学 H2S 足量O2 SO2 S O2 O2 催化剂 SO3 H2O H2SO4 2H2S+3O2 2SO2+2H2O 点燃 S+O2 SO2 点燃 2SO2 +O2 2SO3 △ 催化剂 SO3 +H2O H2SO4 三、不同价态含硫物质的转化 含硫物质的连续氧化 硫元素 高中化学 三、不同价态含硫物质的转化 含硫物质的价类二维图 物质类别 化 合 价 单质 氧化物 盐 含氧酸 -2 +4 氢化物 0 Cl2、H2O2、O2 Cu、C O2 H2S H2 H2O △ SO2、Cl2、O2、 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe H2O HCl NaOH O2 O2 H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 FeS NaOH 高中化学 一、硫酸根离子的检验 二、粗盐提纯 相同价态含硫物质的转化 五、课堂小结 含硫物质的价类二维图 三、不同价态含硫物质的转化 不同价态含硫物质的转化 高中化学 随堂练习 1.检验某溶液中是否含有离子，常用的方法是（　　） A．取样，滴加BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成 B．取样，滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成 C．取样，滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成 D．取样，滴加稀硫酸，再滴加BaCl2溶液，看是否有不溶于水的白色沉淀生成 C 高中化学 2.通过海水晒制可得粗盐，粗盐除含NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。如图所示是一种由粗盐制备精盐的方案（用于沉淀的试剂均稍过量）： （1）②中不能改用硝酸钡溶液的原因为 　 　。 （2）③中加入的试剂是 　 　（填化学式）；加入该试剂后发生反应的离子方程式为 　 　、　 　。 随堂练习 引入NO3-，使所得精盐中混入NaNO3 Na2CO3 Ca2++CO32-＝CaCO3↓ Ba2++CO32-＝BaCO3↓ 高中化学 随堂练习 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.物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素 B.物质D可以使石蕊溶液先变红后褪色 C.物质C可在纯氧中燃烧,火焰呈蓝紫色 D.物质F的浓溶液可以用铁制容器盛放 B 高中化学 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$