第五章 第一节 第三课时-硫酸根离子的检验 课件（23张ppt） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 硫及其化合物
第三课时 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
【学习任务一】硫酸根离子的检验
【实验5-4】实验操作：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。
实验
操作



实验
现象
先_________
_____,加入
盐酸后_____
_______
先________
_____,加入
盐酸后___
_________
先_________
_____,加入盐
酸后_______
____________
_____
实验
结论
与Ba2+反应生成不溶于
盐酸的_________,离子方程
式: ___________________
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,且有气泡
产生
白色沉淀
+Ba2+===BaSO4↓
CO32- 与Ba2+
反应生成白
色沉淀BaCO3,
可溶于盐酸
【学习任务一】硫酸根离子的检验
结论：检验 的正确操作方法:
被检液 取清液 有白色沉淀,证明有
先加稀盐酸的目的是_______________________。
防止 、 、Ag+干扰
【思考】加BaCl2后产生不溶于盐酸的白色沉淀，该沉淀是否一定为BaSO4?
AgCl
【思考】可否改用HNO3和Ba(NO3)2？
【学习任务一】硫酸根离子的检验
【真实情景思考】
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？
【学习任务二】粗盐的提纯
(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？
(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？
(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？
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} ?杂质
加入的试剂
离子方程式
硫酸盐


CaCl2


MgCl2


BaCl2
NaOH
Mg2+＋2OH-===Mg(OH)2↓
Na2CO3
Ba2++SO42?===BaSO4↓
?
Ca2++CO32?===CaCO4↓
?
【思考与讨论】
除杂试剂须过量，过量试剂须除去
【学习任务二】粗盐的提纯
【学习任务二】粗盐的提纯
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，由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入。
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
【学习任务二】粗盐的提纯
总结：化学方法分离提纯物质的“四原则”和“三必须”
(2)“三必须”：
一除杂试剂必须过量；
二过量试剂必须除尽；
三除杂途径必须最佳。
(1)“四原则”：
一不增(不增加新的杂质)；
二不减(不减少被提纯的物质)；
三易分离(被提纯物质与杂质易分离)；
四易复原(被提纯物质要易复原)。
【学习任务二】粗盐的提纯
H2S
SO3
SO2
H2SO3
H2SO4
S
石膏(CaSO4·2H2O)
芒硝(Na2SO4·10H2O)
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
自然界中硫元素的存在示意图
1.自然界中硫元素的循环
黄铁矿(FeS2)
黄铜矿(CuFeS2)
【学习任务三】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
2.实验室不同价态含硫物质的转化
选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物。
已知：常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 Cl2、KMnO4、FeCl3溶液、H2O2等，还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、Na2SO3等。
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
-2→0
……
(2)从上述转化关系中设计实验实现其转化。
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
【学习任务三】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
Na2S→S
?
现象：___________________
方程式：________________________________
0→-2
S→H2S
Cl2
出现黄色沉淀
Na2S + Cl2 === 2NaCl + S↓
H2
现象：硫在氢气中燃烧，产生_______气味的气体
方程式：
S + H2 H2S
臭鸡蛋
【学习任务三】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
?
现象：________________________________
方程式：____________________________
+4→0
SO2→S
H2S
现象：__________________
方程式：_______________________________
2H2S + SO2 === 3S↓+ 2H2O
生成黄色固体
O2
燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生刺激性气味气体
S + O2 SO2
【学习任务三】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
?
现象：________________________________
方程式：________________________________
+6→+4
H2SO4→SO2
Cu
方程式：________________________________
溴水
溶液橙黄色褪去
Br2 + SO2 + 2H2O === H2SO4 + 2HBr
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
序号
价态变化
转化前含硫物质
选择试剂
转化后含硫物质
预期现象
1
-2→0
2
0→-2
3
0→+4
4
+4→0
5
+4→+6
6
+6→+4
S
Fe
H2S
SO2
S
Na2SO3
Na2S
SO2
KMnO4
浓H2SO4
Cu
浓H2SO4
S
FeS
SO2
S
H2SO4
CuSO4、SO2
生成浅黄色固体
生成黑色固体
生成生成使品红褪色的气体
酸性高锰酸钾溶液紫红色褪去
生成浅黄色沉淀
生成生成使品红褪色的气体和蓝色溶液
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
SO3
SO2
H2SO4
NaHSO4
Na2SO4
BaSO4
BaSO3
Na2SO3
NaHSO3
H2SO3
H2S
NaHS
Na2S
S
+6
+4
0
-2
氢化物
单质
氧化物
含氧酸
酸式盐
正盐
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
同种元素氧化还原规律
(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)同种元素相邻价态粒子不反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应，即使两者氧化性、还原性区分明显。
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
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，如-2价S的化合物与+4价S的化合物在酸性环境中生成S单质，S单质与浓硫酸反应生成SO2。
(3)归中律
2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O S＋2H2SO4（浓）=== 3SO2↓＋2H2O
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。
(4)歧化律
【学习任务三】不同价态含硫物质的转化
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、实验仪器与实际、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
【方法导引】
【小结】
1. 的检验
有无白色沉淀产生
取清液
被检液
2.不同价态含硫物质的转化
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)用硫酸清洗锅炉中的水垢。(　　)
(2)在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知溶液中存在 或 。(　　)
(3)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明溶液中一定有(　　)
×
×
×
A.加入适量Na2SO4溶液后过滤 B.加入适量NaOH溶液后过滤
C.加入过量NaOH溶液后蒸发 D.加入过量Na2CO3溶液后过滤
2.要除去NaCl溶液中混有的MgCl2，应选用的试剂和操作方法是(　　)
B
学习评价
3.下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（ ）
A．Na2S B．S C．SO2 D．H2SO4
4.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
学习评价
A