5.1.3硫酸根离子的检验 不同价态硫的互相转化 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

5.1.3硫酸根离子的检验 资料卡片——硫酸盐 硫酸盐 化学式及俗称 用途 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜 CaSO4·2H2O（石膏） 2CaSO4·H2O（熟石膏） 制作模型、绷带、粉笔，调节水泥的硬化速率 BaSO4（重晶石） 医疗上用作“钡餐” CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾、石胆） 与石灰乳混合制农药“波尔多液” FeSO4·7H2O（绿矾、青矾、绛矾） 硫酸亚铁 制补血剂、生产铁系列净水剂和颜料 硫酸铝钾 KAl(SO4)2·12H2O（明矾） 用作净水剂（形成Al(OH)3胶体） 硫酸钠 Na2SO4·10H2O（芒硝） 用于制药等 2FeSO4·7H2O == Fe2O3 + SO2 ↑ + SO3↑ +14H2O △ 《新修本草》中记载“本来绿色，烧之赤色”，指绿矾受热分解： 硫酸根离子的检验 【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   实验现象 滴入几滴BaCl2溶液 加入少量稀盐酸 ①稀硫酸 ________________ ___________ ②Na2SO4溶液 ________________ ③Na2CO3 溶液 ________________ ____________________ 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 有白色沉淀生成 沉淀溶解，有气泡产生 沉淀不溶解 硫酸根离子的检验 【反应原理】 ③ Ba2+ + CO32- = BaCO3 ↓ BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2↑ + H2O BaSO4是不溶于稀盐酸的白色沉淀 【结论】由于Ba2+能与SO42-和CO32-都产生白色沉淀， 因此检验SO42-时，需用先稀盐酸酸化，以排除CO32-的干扰 ①② Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ 硫酸根离子的检验 1. 检验试剂 稀盐酸，BaCl2溶液 稀盐酸的作用：排除CO32-、Ag+、SO32-、PO43-离子的干扰 2. 检验原理 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ 3. 检验方法 取适量待测液于试管中，先加足量稀盐酸酸化，若无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 离子检验答题模板： 1、取样 2、加试剂 3、现象 4、结论 硫酸根离子的检验 【问题1】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 【问题3】稀盐酸能否换成稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？ （提醒：稀硝酸有强氧化性 ） 由于稀硝酸有强氧化性，会将SO32-氧化成SO42-， 因此不能用硝酸酸化，也不能用Ba(NO3)2溶液代替BaCl2， 否则无法排除SO32-离子的干扰 【问题2】稀盐酸能否换成稀硫酸？ 不可以，用稀硫酸酸化会引入SO42-，干扰待测液中SO42-的检验 课堂练习 【导学案】P12 1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1） 取少量试样溶液，加入用盐酸酸化的 溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一 定含有 。( ) × （2） 向某溶液中加入 溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，则溶液中一定 存在 。( ) × 【导学案】P13 例1 在检验 的过程中，下列操作正确的是( ) 。 C A.先加入稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有 存在 B.先加入硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有 存在 C.先加入稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有 存在 D.先加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有 存在 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 8 例2 用下列方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严谨的是( ) 。 B A.检验试液中存在溶液无沉淀 白色沉淀 B.检验试液中存在溶液无沉淀 白色沉淀 C.检验试液中存在溶液深黄色溶液 深黄色溶液 D.检验试液中存在溶液白色沉淀 沉淀溶解 课堂练习 【导学案】P13 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 9 【思考与讨论】 (1) 经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关的离子方程式  杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 BaCl2 NaOH Mg2+＋2OH- = Mg(OH)2↓ Na2CO3 Ba2++ SO42- = BaSO4↓ Ca2++CO32- = CaCO3↓ (2) 加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法除去这些离子？ (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？ 引入了Ba2+、CO32-、OH- 试剂的用量和试剂的添加顺序 过量的Ba2+可用CO32-除去 过量的CO32-、OH-可用稀盐酸除去 Mg2+ Ca2+ SO42- 足量 NaOH 足量 BaCl2 剩余 NaOH Mg(OH)2↓ 剩余 BaCl2 BaSO4↓ 足量 Na2CO3 剩余 Na2CO3 CaCO3 、BaCO3↓ 适量 盐酸 CO2 NaCl 【导学案】P15 随堂检测 2.下列溶液中可以鉴别、、和 的是( ) 。 D A.溶液和盐酸 B. 溶液、盐酸、澄清石灰水 C.溶液、溶液 D. 溶液、盐酸、品红溶液 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 12 课堂练习 3、下列四组溶液中每组都有三种，其中可用H2SO4进行鉴别的一组是 (　 　) A．BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、NaCl溶液 B．Na2CO3溶液、BaCl2溶液、MgCl2溶液 C．Ba(NO3)2溶液、KCl溶液、MgCl2溶液 D．Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaCl溶液 B 课堂练习 4、为了除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4及泥沙，可将粗盐溶于水，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水： ①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液； ③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤，不正确的操作顺序是（　 　） A． ⑤③②①⑤④ B． ⑤③①②⑤④ C． ⑤②③①⑤④ D． ⑤②①③⑤④ D 课堂练习 【课本】P10 5.如何证明酸雨中含有硫酸？请简述相关的实验操作步骤。 取少量酸雨于试管中，用pH试纸检测雨水，试纸变红，显酸性，说明含H+; 滴加足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明含SO42-, 综上，雨水中含有硫酸 5.1.4不同价态含硫物质的转化 自然界中硫的存在 硫元素广泛存在与自然界中，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。 通常以硫化物和硫酸盐的形式存在于岩层深处和海底无氧环境中、或地表附近， 如：黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、 石膏CaSO4·2H2O、芒硝Na2SO4·10H2O。 (1)游离态的硫 存在于火山口附近或地壳的岩层中 (2)化合态的硫 火山喷发口附近：S 地表附近： 石膏(CaSO4·2H2O) 芒硝(Na2SO4·10H2O) 岩层深处和海底的无氧环境：黄铁矿(FeS2) 黄铜矿(CuFeS2) 自然界中硫的转化 火山喷发口附近：S 地表附近： 石膏(CaSO4·2H2O) 芒硝(Na2SO4·10H2O) 岩层深处和海底的无氧环境：黄铁矿(FeS2) 黄铜矿(CuFeS2) (1)岩层深处和海底： 无氧环境下硫单质转化成硫化物，发生还原反应 硫化物转化为硫酸盐，发生氧化反应 (2)地表附近： 硫单质转化成二氧化硫，二氧化硫又转化成三氧化硫，均为氧化反应 (3)火山口附近： SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 (4)土壤中： 经过一系列反应形成H2SO4，随降水落入土壤或水体中，以硫酸盐的形式被植物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用，动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素释放到土壤或大气中，这样就形成一个完整的循环 H2S 自然界中硫的转化 (1)岩层深处和海底：无氧环境下硫单质转化成硫化物，发生还原反应。 (2)地表附近：硫化物转化为硫酸盐，发生氧化反应。 (3)火山口附近：硫单质转化成二氧化硫，二氧化硫又转化成三氧化硫，均为氧化反应。 化合价 -2 0 +4 +6 +2 类别 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 H2S S SO2 SO3 H2SO4 H2SO3 Na2SO4∙10H2O CaSO4∙2H2O Na2SO3 CuFeS2 FeS 自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化 这种转化在人工条件下也能发生。 不同价态含硫物质的转化 【探究】(1) 尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质，并根据硫元素化合价的变化，分析各种物质在反应中表现的是氧化性还是还原性 S S S S -2 0 +4 +6 H2S Na2S NaHS FeS S SO2 H2SO3 Na2SO3 NaHSO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 NaHSO4 强还原性 既有氧化性又有还原性 只有氧化性 不同价态含硫物质的转化 【探究】(2) 选择合适的试剂，实现不同价态含硫物质的转化 已知：常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 Cl2、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等， 还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、Na2SO3等。 转化目标 加入试剂 现象及方程式 -2→0 0→-2 Na2S→S S→FeS Cl2 /O2 /SO2 Fe/H2 [现象]生成黄色固体(或沉淀) Na2S + Cl2 === 2NaCl + S↓ [现象]剧烈燃烧，生成黑色固体 Fe + S === FeS ∆ H2S→S SO2 + 2H2S= 3S + 2H2O S→H2S H2+ S == H2S △ 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 +4→0 S→SO2 SO2 →S O2 H2S/Na2S [现象]硫在氧气中燃烧，发出蓝色火焰，产生刺激性气味气体 [现象]出现黄色沉淀 S +O2 === SO2 点燃 2H2S + SO2 === 3S↓+ 2H2O 【探究】(2) 选择合适的试剂，实现不同价态含硫物质的转化 Na2SO3 →S Na2SO3+2Na2S+3H2SO4 = 3S↓+3Na2SO4+ 3H2O 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 +6→+4 SO2→H2SO4 H2SO4→SO2 O2 /氯水/KMnO4 Cu/C [现象]生成使品红褪色的气体和蓝色溶液 Cl2 + SO2 + 2H2O === H2SO4 + 2HCl 【探究】(2) 选择合适的试剂，实现不同价态含硫物质的转化 SO2→SO3 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ [现象]溶液褪色 Cu＋2H2SO4(浓) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O ∆ C + 2H2SO4(浓) === CO2↑+ 2SO2↑ + 2H2O △ 不同价态含硫物质的转化 (1)邻位价态原则 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 H2S＋H2SO4(浓) === S ↓＋SO2↑＋2H2O -2 +6 0 +4 失2e- 得2e- 硫及其化合物之间的转化规律 (2)同种元素相邻价态粒子一般不发生氧化还原反应 H2SO4 (浓) + Na2SO3 == Na2SO4 +SO2 ↑+H2O 中，浓硫酸只表现酸性， 没有被还原 因此SO2可用浓硫酸干燥 不同价态含硫物质的转化 (4)归中律 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态产物 2H2S + SO2 === 3S↓+ 2H2O S + 2H2SO4(浓) === 3SO2 ↑+2H2O (3)歧化律 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 硫及其化合物之间的转化规律 3S + 6NaOH === Na2SO3 + 2Na2S+3H2O ∆ 或 2Na2S + Na2SO3 + 3H2SO4 === 3S↓+ 3Na2SO4+3H2O 不同价态含硫物质的转化 硫及其化合物之间的转化规律 (5)在一定条件下，例如当遇到强氧化剂或强还原剂时, 硫元素的化合价可能发生“跳位”变化 S＋6HNO3 = H2SO4＋6NO2↑＋2H2O △ 【例】硫可溶于热的浓硝酸生成硫酸， 浓硝酸被还原为NO2 【例】氢碘酸可将浓硫酸还原为H2S， 并生成I2 【例】硫化氢气体在空气中点燃时， 若空气少量生成硫； 若空气过量则生成二氧化硫 8HI＋H2SO4(浓) = H2S↑＋4I2＋4H2O 2H2S + 3O2(足) 2SO2 + 2H2O 点燃 2H2S＋O2(少) === 2SO2＋2H2O 点燃 不同价态含硫物质的转化 硫及其化合物之间的转化规律 (6)通过非氧化还原反应实现含相同价态硫元素的物质之间的转化 SO2 (H2SO3) HSO3- SO32- OH- OH- H+ H+ OH- H+ 不同价态含硫物质的转化 化合价 -2 0 +4 +6 +2 类别 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 H2S S SO2 SO3 H2SO4 H2SO3 SO42- SO32- FeS 加氧化剂 加还原剂 Cl2、O2、SO2、Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2、浓硫酸 稀硫酸 O2 H2O H2O △ NaOH H+ Fe NaOH Cl2、H2O2 H2 H2S 相同价态含硫化合物间--酸碱反应规律转化 不同价态含硫化合物间--氧化还原反应规律 不同价态含硫物质的转化 【补充】其他含硫物质 S2O32- + 2H+ == S↓+ SO2↑ + H2O +2 俗称大苏打 具有较强的还原性，可作抗氧化剂， 在碱性或中性溶液中较稳定，在酸性溶液中发生歧化反应 Na2S2O3 硫代硫酸钠 【导学案】P15 例3 下列有关硫及其化合物的说法正确的是( ) 。 C A.、均具有还原性，故浓硫酸能氧化和 B.与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是 C.单质氧化物酸或碱 盐，能按照上述转化关系直接转化的可以 是硫元素 D.硫黄制备硫酸经历两步： 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 32 【导学案】P15 例4 硫元素的单质及其化合物的“价-类”二维图如图所 示，其中、、、 为含硫化合物。下列说法正确 的是( ) 。 C A.实验室可用的浓溶液与反应制备 ，主要是 利用了 的强氧化性 B.与反应可以生成 C.和反应可以生成 D.与盐酸反应可以制取 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 33 【导学案】P15 随堂检测 1.下列变化需要加入氧化剂且能一步实现的是( ) 。 B A. B. C. D. 课堂练习 3.在通常情况下，A为固态单质。根据图示转化关系，回答下列问题： （1） 写出下列物质的化学式： A___；B_____；C_____；D_____； _______。 （2） 写出下列反应的化学方程式： _______________________________________； _ _____________________； _ __________________________。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 34 4.物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示， 回答下列问题： （1） 的化学式为_____， 的化学式为_____。 （2） 的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为 _ ______________________________________。 课堂练习 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 35 （3） 欲制备 ，从氧化还原角度分析，合理的是___（填字母）。 B A. B. C. D. 课堂练习 （4） 将与 混合，可生成黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为 _____。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 36 课堂练习 1．下列关于硫的叙述中不正确的是 A．硫是一种难溶于水的黄色固体 B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C．硫在自然界中只能以硫化物和硫酸盐的形态存在 D．硫的燃烧产物二氧化硫是大气污染物之一 C 课堂练习 2.硫在自然界中的循环过程如下图所示，下列说法不正确的是 A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素 B.大气中的二氧化硫只来源于火山喷发产生的气体 C.地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 D.动植物遗体被微生物分解后，可产生SO42- 和 SO2 B 课堂练习 3、下列转化需要加入还原剂才能实现的是 (　 　) A. H2S→SO2　　　 B. H2SO4→SO2 C. S→SO2　　 D. SO32- →SO2 B 4、将SO2气体通入BaCl2溶液，无明显现象，然后再通入X气体或加入X溶液，有白色沉淀生成，X不可能是 (　　 ) A.Cl2 B.CO2 C.H2O2 D.NaOH B 课堂练习 5.如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图， 其中b、c、d、e分子中只含有一个硫原子。 下列说法错误的是(　　) A.物质j和物质e反应生成物质a B.物质b既有氧化性又有还原性 C.物质d的浓溶液具有脱水性 D.物质d一定能与物质g发生氧化还原反应 D 课堂练习 6、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 课堂练习 7.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 ____。 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 △ 化学与职业 化工工程师 化工工程师是解决人类在生产、生活等领域面临的化工相关问题的专业技术人才，工作在石油炼制、化肥生产、医药开发和环境治理等了领域。主要工作是依据科学原理，统筹各方面的资源，设计化工生产的工艺流程，并监控生产过程，及时解决生产中遇到的技术问题。 化工工程师需要具有高度的社会责任感、团队精神、全局观念、风险管控意识和创新能力，并具备化学、化工、安全、经济、环境等方面的专业知识。 课堂练习 课堂练习 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf55.33.100 $