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

该高中化学课件聚焦硫酸根离子检验、粗盐提纯及不同价态含硫物质转化，从粗盐提纯实际问题导入，先讲解离子检验步骤与干扰排除，再通过除杂流程过渡到含硫物质价态转化，构建实验操作到理论转化的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，融合化学观念与科学思维。如硫酸根检验强调试剂顺序体现证据推理，粗盐提纯流程图落实除杂原则培养实践能力，含硫物质价类二维图帮助构建转化认知。学生能提升实验逻辑与问题解决能力，教师可直接使用系统资源提升教学效率。

5.1.3 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化 思 1.总结检验溶液中SO42﹣离子的一般步骤。 1. 取样：取少量待测液于(洁净)试管中。 2. 酸化：滴加足量稀盐酸（排除CO32﹣、 SO32﹣ 、Ag+等干扰离子）。 3. 检验：向酸化后的溶液中滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中含SO42﹣离子；若无明显现象，则证明溶液中不含SO42﹣离子。 ①未知溶液检验，稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？ ②稀盐酸能否换成稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？ 不能，否则无法排除Ag+离子的干扰 不能，否则无法排除SO32-离子的干扰。 ③加入稀盐酸有沉淀，怎么办？ 静置，沿器壁向上层清液中滴加BaCl2溶液，或过滤，向滤液中滴加BaCl2溶液 2.画出粗盐提纯的流程图。 过量BaCl2 过滤 BaSO4 ↓ NaCl MgCl2 CaCl2 BaCl2 过量NaOH 过滤 Mg(OH)2↓ NaCl CaCl2 BaCl2 NaOH 过量Na2CO3 过滤 CaCO3↓ BaCO3↓ NaCl NaOH Na2CO3 NaCl(aq) 适量 盐酸 NaCl MgCl2 CaCl2 Na2SO4 粗盐 蒸发结晶 NaCl(s) ①设计除杂的实验方案时，需要考虑关于试剂的哪些问题？ ②如何检验沉淀已完全？ ③如何洗涤沉淀？ ④如何检验沉淀已洗涤干净？ 试剂的种类、用量、滴加顺序 静置，沿烧杯内壁向上层清液滴加XX(沉淀剂)，若无明显现象表明已沉淀完全，若出现浑浊表明沉淀不完全。 沿玻璃棒向漏斗中加洗涤剂(通常是蒸馏水)至没过沉淀，静置，使洗涤剂自然流下，重复2-3次。 取最后一次洗涤液，滴加XX，如无明显现象，表明沉淀已洗干净；如出现浑浊，表明沉淀未洗干净。 ⑤本实验中，试剂的加入顺序，有什么要求？ ⑥为什么每次加入的试剂都要略微过量？最后加入盐酸的目的是什么？ ⑦过滤和加盐酸的顺序是否可以颠倒？为什么？ 核心要求：BaCl2在Na2CO3之前加 NaOH→BaCl2→Na2CO3→过滤→盐酸 BaCl2→NaOH→Na2CO3→过滤→盐酸 BaCl2→Na2CO3→NaOH→过滤→盐酸 加入试剂略微过量是为了确保粗盐中的杂质离子被完全除去，避免残留影响提纯效果。 最后加盐酸的目的是除去之前过量加入的除杂试剂（碳酸钠、氢氧化钠）。 不可以颠倒。 先加盐酸会溶解生成的CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2沉淀，导致杂质离子重新回到溶液中，无法通过过滤除去，最终达不到提纯目的。 ⑧过滤时的实验仪器与注意事项 所需仪器（从下到上）： 铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒 注意事项： 1.一贴：滤纸紧贴漏斗内壁； 2.二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；液体液面略低于滤纸边缘； 3.三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴紧靠玻璃棒中上部；玻璃棒的底端轻靠三层滤纸；漏斗颈的末端紧靠烧杯内壁。 4.玻璃棒作用：引流，防止液体溅出或冲破滤纸。 5.过滤后仍浑浊，可能原因：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净。 6.过滤只能除去不溶性杂质，不能软化硬水或除可溶性杂质。 ⑨蒸发(结晶)的所需仪器与注意事项。 所需仪器（从下到上）： 铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 注意事项： 1. 蒸发皿可以直接加热。 2. 蒸发皿中液体体积不超过容积的2/3，防止沸腾飞溅。 3. 加热时用玻璃棒不断搅拌，使液体受热均匀，防止受热不均引起飞溅。 4. 当蒸发皿中出现大量固体时，停止加热，利用余热蒸干。 5. 热蒸发皿不能直接放在实验台上，应用坩埚钳取下放在陶土网上。 除杂方法 物质分离、提纯的基本原则 物质除杂和分离注意的问题 ①沉淀法：将杂质离子转化为沉淀。如： Ca2+ 、Mg2+、Ba2+、 SO42- 、 CO32- ②气化法：将杂质离子转化为气体。如： CO32- 、 HCO3- ①不增(不引入新的杂质)。 ②不减(不减少被提纯的物质)。 ③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。 ④易复原(被提纯的物质易复原)。 ①除杂试剂要过量。 ②后续试剂应能除去过量的前一试剂。 ③尽可能将杂质转化为所需物质。 ④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。 3.不同价态含硫物质的转化 （1）火山口附近的硫单质会被大气中的O2氧化成SO2， SO2可被进一步氧化生成SO3， SO2和SO3遇水分别形成H2SO3和H2SO4。 （2）下图是人们总结的不同价态硫元素的转化关系，请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，分析各种物质在氧化还原反应中表现氧化性还是还原性。 S H2S Na2S FeS Cu2S NaHS Na2SO3 SO2 H2SO3 BaSO3 NaHSO3 CaSO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 NaHSO4 BaSO4 CaSO4 还原性 氧化性和还原性 氧化性和还原性 氧化性 （3）从上述物质中选择，设计实验实现其转化，并填写下表。 转化目标(价态) 转化前含硫物质 选择试剂 转化后含硫物质 反应方程式 反应现象 -2→0 H2S O2(不足) S 有黄色固体生成 …… （4）有关“量”的转化（写出化学方程式与离子方程式） ①向NaOH溶液中通入SO2/H2S。 ②向Na2SO3/Na2S溶液中加入稀盐酸。 2NaOH+SO2(少)=Na2SO3+H2O 2OH﹣+SO2(少)=SO32﹣+H2O NaOH+SO2(足)=NaHSO3 OH﹣+SO2(足)=HSO3﹣ 2NaOH+H2S (少)=Na2S+2H2O 2OH﹣+ H2S (少)=S2﹣+2H2O NaOH+H2S (足)=NaHS+H2O OH﹣+ H2S (少)=HS﹣+H2O Na2SO3+HCl(少)=NaCl+NaHSO3 SO32﹣+H+(少)=HSO3﹣ Na2SO3+2HCl(足)=2NaCl+SO2↑+H2O SO32﹣+2H+(足)=SO2↑+H2O Na2S+HCl(少)=NaCl+NaHS S2﹣+H+ (少)=HS﹣ Na2S+2HCl(足)=2NaCl+H2S↑ S2﹣+2H+ (足)=H2S↑ （5）含硫物质的连续转化（先画出转化流程图，再写出对应的方程式） H2S 少量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 足量O2 2H2S+O2 2S+2H2O 点燃 H2SO3 H2O O2 SO2 +H2O⇌H2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO4 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、 Fe3+、 HNO3 、 KMnO4 O2 NaOH 稀硫酸 +6 Fe 酸碱转化 氧化还原转化 H2O HCl NaOH O2 O2 H2S S SO2 H2SO3 Na2SO3 SO3 H2SO4 Na2SO4 FeS NaOH Na2S H+ 稀硫酸 含硫物质的转化 （用→表示转化关系，→上方写出需要的其他反应物） 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是哪些，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。化学实验设计一般以实验设计方案的形式呈现，通常包括实验课题、实验目的、实验原理、实验仪器与试剂、实验步骤及注意事项、实验数据及处理、实验结论与讨论等。 化学实验设计 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 境治理等领域。其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。 检 1.某溶液中可能含有 中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀 ②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是( ) D 2. 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。相应的实验过程可用下图表示： 请回答下列问题： （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的Na2CO3的目的是_________________________。 （3）按此实验方案得到的溶液3中肯定含有_______（填化学式）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________________________________（填操作名称）。 Ba(NO3)2 BaSO4 AgCl 除去过量的Ba(NO3)2和AgNO3 Na2CO3 HNO3 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 3.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b B．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 4.图所示是硫元素在自然界中的循环示意图。下列有关说法错误的是 A．硫在自然界中有多种存在形式 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区进行 C．过程⑤中S发生还原反应 D．硫元素的循环过程中只有硫的还原 D 5.下列关于物质检验的说法中正确的是 A．往某溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中一定含SO42－ B．往某溶液中通入CO2，产生白色沉淀，则原溶液中不一定含Ca2+ C．向某无色溶液中先加入盐酸无现象，再加入AgNO3溶液产生白色沉淀，说明含 Cl⁻ D．某溶液焰色试验的火焰呈黄色，说明该溶液中只含钠离子不含钾离子 B 6.硫元素的“价-类”二维图如图所示，下列说法正确的是 A．98.3%的f溶液能干燥c和d气体 B．验证g晶体在空气中已被氧化，所需试剂为稀盐酸和BaCl2溶液 C．将c溶于水得到的e长时间露置于空气中，溶液pH会增大 D．a和c生成b的反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2 B 7.在通常情况下，A为固态单质。根据如图转化关系，回答下列问题： (1)写出A～E的化学式： A__；B____；C_____；D______；E______。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①E→C：_______________________________________； ②C转化为D：____________________； ③B转化为C：___________________________。 S H2S SO2 SO3 H2SO4 催化剂 △ 2SO2+O2 2SO3 Lavf58.20.100 A.一定有SO B.一定有CO C.不能确定Cl－是否存在 D.不能确定SO是否存在 SO、CO、Cl－ Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2H2S＋3O22SO2＋2H2O $