5.1.3硫酸根离子的检验&不同价态含硫物质的转化 课件-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

第3课时　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 第一节 硫及其化合物 人教版 必修第二册 学习目标与核心素养 了解硫酸根离子的检验。 了解不同价态含硫物质之间的转化。 能利用氧化还原反应原理设计不同价态物质之间的相互转化。 能说出含硫物质进入大气的主要途径，知道二氧化硫进入大气能形成酸雨危害环境，增强环保意识。 通过对不同价态含硫物质之间相互转化的学习，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养； 知道不同价态物质之间能相互转化，使学生形成变化观的素养。 核心素养 学习目标 新课导入 同学们回忆一下上学期我们在学习氯的相关知识中，Cl-是怎么检验的呢？ Cl-的检验步骤 排除CO32-的干扰 我们知道，SO42-能与Ba2+结合生成白色的BaSO4沉淀，我们可否通过这一化学事实，对位置溶液中是否存在硫酸根离子进行检验呢？ 溶液 滴加HNO3酸化后的AgNO3溶液 AgCl 白色沉淀 一、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。从这个实验中你能够得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。 实 验 操作 【实验5-4】 一、硫酸根离子的检验 一、硫酸根离子的检验 加入BaCl2溶液 加入稀盐酸 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液 生成白色沉淀 沉淀不溶解 生成白色沉淀 沉淀不溶解 生成白色沉淀 沉淀溶解，有气泡产生 SO42- ＋Ba2＋=BaSO4↓ CO32-＋Ba2＋=BaCO3↓ BaCO3+2H+ = CO2 ↑ ＋Ba2＋+H2O 【实验5-4】 SO42- ＋Ba2＋=BaSO4↓ 一、硫酸根离子的检验 Ba2＋ ＋ SO42- = BaSO4↓ （CO32-、SO32- ） 加过量HCl酸化排除CO32-、SO32-干扰 引入Cl-（Ag+干扰） 若有白色沉淀（AgCl）则过滤取滤液 若无明显现象 加BaCl2 有白色沉淀则证明有SO42- 能否用H2SO4、HNO3酸化？ 一、硫酸根离子的检验 结论：检验SO42-的正确操作方法: 待测液 无明显现象 有无白色沉淀产生(判断有无SO42-)。 ②再加入BaCl2溶液，若存在SO42-，发生反应的离子方程式为____________________。 SO42- ＋Ba2＋=BaSO4↓ ①先加稀盐酸的目的是___________________________。 防止CO32-、SO32-、Ag+ 干扰 离子检验步骤答题规范：取少量溶液于试管内，向其中加入过量稀HCl，无明显现象（若有沉淀，则过滤取滤液），再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则证明原溶液有SO42-。 一、硫酸根离子的检验 问题讨论 某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO42- ： (1)该方案是否严密？ 。 (2)请说明理由： 。 不严密 如果该溶液中含有Ag＋而不含SO42- ，溶液中的Ag＋与 Cl－反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀 先加稀盐酸的目的是排除 、 、 等离子的干扰。 Ag＋ 若试剂顺序反了？ 一、硫酸根离子的检验 (1)溶液中加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有SO42- 。 (2)溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有SO42-。 (3)溶液中先加BaCl2溶液有白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解说明溶液中含SO42- 。 (4)溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液含 SO42-。 错误，Ag＋、 CO32－ 、SO32－等离子干扰 错误，Ag＋干扰 错误，Ag＋干扰 错误，SO32-、HSO3-干扰，硝酸具有强氧化性，如果溶液中有HSO3-、SO32-会被氧化成SO42- 【思考与讨论】 一、硫酸根离子的检验 【思考与讨论】 现在我们炒菜用的精盐又细又白，你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗？粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如何进行粗盐提纯吗？ 粗盐 精盐 一、硫酸根离子的检验 粗盐的提纯 (1)经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、硫酸盐等。 按下表顺序除去它们，应加入什么试剂？写出离子方程式。 杂质 加入试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 NaOH Mg2+ +2OH-=Mg(OH)2 ↓ Na2CO3 Ca2+ +CO32- = CaCO3↓ 过量的 过量的 过量的 BaCl2 Ba2+ + SO42- = BaSO4↓ 一、硫酸根离子的检验 粗盐的提纯 NaCl （SO42-、Mg2+、Ca2+） 过量BaCl2 BaSO4沉淀 （Mg2+、Ca2+、Ba2+） 过量NaOH Mg(OH)2沉淀 （Ca2+、Ba2+、OH-） 过量Na2CO3 BaCO3、CaCO3沉淀 （OH-、CO32-） 过量HCl H2O、CO2 （HCl） 蒸发结晶 HCl挥发，得到精盐NaCl 在加入盐酸前，一定要过滤，否则生成的沉淀又溶解在HCl中 一、硫酸根离子的检验 为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，HCl最后过滤加入。 通常加入试剂的几种顺序： ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸 ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸 ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸 粗盐的提纯 一、硫酸根离子的检验 分离、提纯的“三必须”“四原则” (1)“三必须” ①除杂试剂必须稍过量。 ②过量试剂必须除尽，且容易除去。 ③除杂途径选最佳。有多种杂质时除杂顺序必须合理。 (2)“四原则” 一、硫酸根离子的检验 1.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 二、不同价态含硫物质的转化 1、自然界中硫的存在和转化 游离态 地壳岩层 火山喷口附近 化合态 硫铁矿、黄铜矿 石膏 CaSO4·2H2O 二、不同价态含硫物质的转化 1、自然界中硫的存在和转化 二、不同价态含硫物质的转化 1、自然界中硫的存在和转化 在实验室里，如何实现不同价态含硫物质的相互转化？ 二、不同价态含硫物质的转化 2、 实验室探究—不同价态含硫物质的转化 S S S S -2 0 +4 +6 (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。 H2S Na2S HgS S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 强还原性 既有氧化性又有还原性 只有氧化性 化合价降低，加还原剂 化合价升高，加氧化剂 二、不同价态含硫物质的转化 2、 实验室探究—不同价态含硫物质的转化 S 0 SO2 SO3 H2SO4 O2 O2 H2O H2O H2SO3 氧化剂，如O2、KMnO4、氯水、溴水 H2S H2 少O2 可逆 H2S Na2SO3 Na2SO4 NaOH O2 NaOH 浓H2SO4 Na2S NaOH HCl FeS HCl Fe Cu Cu2S 足O2 ①2H2S + O2（少）==== 2S↓+ 2H2O ②2H2S + 3O2（多）==== 2SO2 + 2H2O 点燃 点燃 SO2 二、不同价态含硫物质的转化 还原性：S2- (H2S) > SO32- (SO2) > I- > Fe2+ > Br - > Cl- 1、Fe3+与SO32－不能共存 2、Fe3+与S2-不能共存 2Fe3+＋SO32－＋H2O＝2Fe2+＋SO42－＋2H＋ Fe3+过量 : 2Fe3+＋S2－＝2Fe2+＋S↓ S2－过量 ： 2Fe3+＋3S2－＝2FeS↓＋S↓ 二、不同价态含硫物质的转化 从物质类别的视角认识含硫物质间的转化 单质 S 氢化物 H2S H2+S H2S Δ 氧化物 SO2 S+O2 SO2 点燃 含氧酸 H2SO3 SO2 +H2O H2SO3 盐 Na2SO3 H2SO3 +2NaOH Na2SO3+H2O 二、不同价态含硫物质的转化 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 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，即台阶式升降，可用下图表示。 邻近原则 二、不同价态含硫物质的转化 3、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： SO2 H2SO3 NaHSO3 Na2SO3 H2O △ NaOH溶液 稀硫酸 NaOH溶液 稀硫酸 NaOH溶液 浓硫酸 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 2、相邻价态的微粒间互不发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。 二、不同价态含硫物质的转化 4、含硫物质的连续氧化过程。 H2S 足量O2 SO2 S 2H2S+3O2 2SO2+2H2O 点燃 S+O2 SO2 点燃 O2 O2 催化剂 SO3 2SO2 +O2 2SO3 △ 催化剂 H2O H2SO4 SO3 +H2O H2SO4 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 二、不同价态含硫物质的转化 思考交流 中学阶段常见的符合A B C D转化关系的有哪些？ O2 O2 H2O 硫元素: H2S SO2 SO3 H2SO4 S SO2 SO3 H2SO4 碳元素: C CO CO2 H2CO3 钠元素: Na Na2O Na2O2 NaOH 二、不同价态含硫物质的转化 归中规律 5、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，化合价只靠近不交叉如： 2H2S＋SO2===3S＋2H2O， 2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O， H2S＋H2SO4（浓）===S↓＋SO2↑＋2H2O。 从元素价态的视角认识含硫物质间的转化 二、不同价态含硫物质的转化 课堂小结 二、不同价态含硫物质的转化 1、常温下单质硫主要以S8形式存在。加热时，S8会转化为S6、S4、S2等。当温度达到750 ℃时，硫蒸气主要以S2形式存在(占92%)。下列说法中正确的是(　　) A． S8转化为S6、S4、S2属于物理变化 B． 不论哪种硫分子，完全燃烧时都生成二氧化硫 C． S2、S4、S6、S8都是硫元素形成的单质，为同种物质 D． 把硫单质在空气中加热到750℃即得S2 B 课堂练习 二、不同价态含硫物质的转化 2、FeS2的结构类似于Na2O2，是一种过硫化物，与酸反应时首先生成H2S2，H2S2类似于H2O2，易分解：H2S2===H2S＋S↓。实验室制取H2S时，某学生误将FeS2当作了FeS，反应完后，不可能生成的物质为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A． H2S B． S C． Fe2＋ D． Fe3＋ D 课堂练习 二、不同价态含硫物质的转化 3、实验室用硫酸和硫化亚铁反应制取少量硫化氢气体，装置中可能涉及如图组件。关于这些组件的说明正确的是(　　) A． ①能控制气体发生速度 B． 若气体不纯而万一发生爆炸，②具有保护装置的作用 C． ③用于硫化氢的干燥和收集 D． ④用于硫化氢的尾气处理 B 课堂练习 二、不同价态含硫物质的转化 4、对于反应：2SO2+O2 ⇌2SO3叙述不正确的是 (　　 ) A． 该反应是可逆反应，在相同条件下，反应可同时向两个方向进行 B． 1 mol氧气与2 mol二氧化硫混合发生反应能生成2 mol 三氧化硫 C． 在该反应中二氧化硫作还原剂，氧气作氧化剂 D． 该反应有0.4 mol电子发生转移时，生成三氧化硫0.2 mol　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 课堂练习 B 二、不同价态含硫物质的转化 5、已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　　) A． X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B． 若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C． 若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定有白色沉淀产生 D． 工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 D 课堂练习 二、不同价态含硫物质的转化 6.SO2气体通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，但再分别加入①NH3·H2O，②氯水，③H2S溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为 (　　) A.BaSO4、BaSO3、S　　　　B.S、BaSO3、BaSO4 C.BaSO3、BaSO4、S　 　 D.BaSO3、S、BaSO4 C 课堂练习 二、不同价态含硫物质的转化 7.下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4 的是(　　) A.Fe(NO3)2溶液 白色沉淀 B.Ba(NO3)2溶液 白色沉淀 C.无色溶液 白色沉淀 D.无色溶液 无色溶液 白色沉淀 +过量盐酸，+过量SO2，+BaCl2溶液 +过量盐酸，+少量Na2SO3溶液 +稀硝酸，+BaCl2溶液 +过量盐酸 +BaCl2溶液 C 课堂练习 熟记硫酸根检验顺序和注意事项 熟练掌握硫在化合物中的化合价，并通过相关反应实现相互转化 熟悉化学实验设计的一般原则和步骤，能够进行简单的实验设计 化学是一门注重实用的科学，希望同学们在未来能成为一名出色的化学家 课堂总结 谢谢观看 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 CO SO 试液白色沉淀白色沉淀不溶解。 结论：试液中有SO。 $