高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第一节第3课时硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化课件新人教版必修第二册 36页

第 3 课时 　 硫酸根离子的检验 　 不同价态含硫物质的转化 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 硫元素有多种常见化合价 , 试在下表中填写出各化合价对应的具体物质的化学式。 ( 合理即可 ) 2 . 向某无色溶液中滴加 BaCl 2 溶液有白色沉淀生成 , 则白色沉淀的成分可能是什么 ? 答案 : 根据物质的溶解性表可知 , 白色沉淀可能是 AgCl 、 BaSO 4 、 BaCO 3 、 BaSO 3 等物质中的一种或几种。 知识铺垫 新知预习 自主测试 3 . 粗盐中难溶性杂质的去除 知识铺垫 新知预习 自主测试 一、硫酸根离子的检验 1 . 教材【实验 5 - 4 】中的化学反应 (2) 碳酸钡溶于稀盐酸的化学方程式为 BaCO 3 +2HCl === BaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ 。 知识铺垫 新知预习 自主测试 【微思考】 若向某溶液中先滴加 BaCl 2 溶液时有白色沉淀生成 , 再滴加稀盐酸发现沉淀不溶解 , 则原溶液中是否一定含有 ? 提示 不一定。若原溶液中含有 Ag + 也会有类似的实验现象。 知识铺垫 新知预习 自主测试 二、不同价态含硫物质的转化 1 . 自然界中硫的存在与转化 (1) 存在 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 a. 主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。 b. 重要的化合物 知识铺垫 新知预习 自主测试 (2) 转化 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 工业合成硫酸中硫的转化 知识铺垫 新知预习 自主测试 3 . 不同价态含硫物质的转化 (1) 通过 氧化还原 反应可实现不同价态含硫物质的相互转化 ; (2) 利用 氧化 剂 , 可将硫元素从低价态转化到高价态 ; (3) 利用 还原 剂 , 可将硫元素从高价态转化到低价态。 知识铺垫 新知预习 自主测试 1 . 判断正误 ( 正确的打“ √ ” , 错误的打“ ×”) (1) 硫元素在自然界中的存在形态有游离态和化合态两种。 ( 　　 ) (2)1 mol SO 2 与足量 O 2 充分反应可得到 1 mol SO 3 。 ( 　　 ) (3) 硫单质和 SO 2 都既有氧化性又有还原性。 ( 　　 ) (4)FeS 、 FeCl 2 都可由相应单质直接化合生成。 ( 　　 ) (5)SO 2 、 SO 3 都可与水直接化合生成相应的含氧酸。 ( 　　 ) (6)SO 2 通入 CaCl 2 溶液中可生成白色沉淀。 ( 　　 ) (7) 硫酸生成氢气时 ,H + 起氧化作用 ; 硫酸生成二氧化硫时 ,+6 价的硫起氧化作用。 ( 　　 ) 答案 : (1) √ 　 (2)× 　 (3) √ 　 (4)× 　 (5) √ 　 (6)× 　 (7) √ 知识铺垫 新知预习 自主测试 2 . 下列物质 ① NaOH 　 ② Cl 2 　 ③ 空气　 ④ H 2 S ⑤ Na 2 SO 3 　 ⑥ Na 2 CO 3 , 其中能与 SO 2 在一定条件下发生反应的是 ( 　　 ) A. 只有 ①②④⑤ B. 只有 ②④⑤⑥ C. 只有 ②③④⑤ D. 全部 答案 : D 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 “ 粗盐的提纯 ” 与 的检验 问题探究 1 . 以下是 “ 粗盐中难溶性杂质的去除 ” 流程示意图 , 其中玻璃棒的作用分别是什么 ? 提示 溶解 : 搅拌 , 加快粗盐的溶解速度 ; 过滤 : 引流 , 防止液体溅出 ; 蒸发 : 搅拌 , 防止加热时液体迸溅。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 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、 CaCl 2 、 MgCl 2 等杂质 , 若按下表所示顺序除去它们 , 应加入什么试剂 ? 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3 .(1) 上表中所加的除杂试剂为何要过量 ? (2) 足量 Na 2 CO 3 溶液除了可沉淀 Ca 2+ 外 , 能否将过量的 BaCl 2 溶液中的 Ba 2+ 同时除去 ? (3) 上表中的三种除杂试剂在加入粗盐溶液时的先后顺序有何要求 ? 提示 (1) 为了将杂质充分除去 , 所加除杂试剂要适当过量。 (2)Na 2 CO 3 溶液可除去 Ca 2+ , 同时可沉淀过量的 Ba 2+ 。 (3) 后面的除杂试剂尽量能把前面的过量的除杂试剂同时除去 , 所以三种除杂试剂中 Na 2 CO 3 溶液应在 BaCl 2 溶液后面滴加。 4 . 向粗盐溶液中滴加足量 BaCl 2 溶液 → 足量 Na 2 CO 3 溶液 → 足量 NaOH 溶液后 , 溶液中还有哪些杂质离子 ? 如何把这些杂质离子除去 ? 提示 杂质离子 : 、 OH - 。 除去杂质离子方法 : 向溶液中滴加稀盐酸至没有气泡冒出。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 知识拓展 1 . 混合物的分离和提纯 (1) 分离和提纯的比较 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 (2) 提纯的原则 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 粗盐的提纯 (1) 除去粗盐中可溶性杂质的原理 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 (2) 试剂加入的先后顺序 根据原理可知 ,Na 2 CO 3 溶液既可除去 CaCl 2 , 又可除去过量的 BaCl 2 , 故 Na 2 CO 3 溶液必须在加 BaCl 2 溶液之后加入 , 盐酸要除去过量的 Na 2 CO 3 和 NaOH, 故应最后加入 , 因此各试剂的加入顺序可以为 : ① 过量的 BaCl 2 溶液 → 过量的 NaOH 溶液 → 过量的 Na 2 CO 3 溶液 → 适量稀盐酸 ; ② 过量的 NaOH 溶液 → 过量的 BaCl 2 溶液 → 过量的 Na 2 CO 3 溶液 → 适量稀盐酸 ; ③ 过量的 BaCl 2 溶液 → 过量的 Na 2 CO 3 溶液 → 过量的 NaOH 溶液 → 适量稀盐酸。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 素能应用 典例 1 为了除去 KCl 固体中少量的 MgCl 2 、 MgSO 4 , 可选用 Ba(OH) 2 溶液、盐酸和 K 2 CO 3 溶液三种试剂 , 按下图步骤操作 : (1) 写出三种试剂的化学式 : A 　　　　　　 ,B 　　　　　　 ,C 　　　　　　 。   (2) ① 加入过量 A 溶液的目的是 　 ,   有关化学方程式为    　 。   ② 加入过量 B 溶液的目的是 　 , 有关化学方程式为   　 。   ③ 加热煮沸的目的是 　 。   (3) 操作 Ⅰ 是 　　　　 , 操作 Ⅱ 是 　　　　 。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : (1)Ba(OH) 2 　 K 2 CO 3 　 HCl (3) 过滤　蒸发 解析 : 要使杂质一一除去 , 必须考虑到所加试剂是过量的 , 而且过量的试剂在后面步骤中必须除去 , 要除去 Mg 2+ 和 , 可选用过量的 Ba(OH) 2 溶液。过量的 Ba 2+ 可用过量的 K 2 CO 3 溶液除去 , 过量的 K 2 CO 3 可用适量的稀盐酸除去 , 最后加热煮沸可除去 HCl 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 1 为了除去粗盐中的 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 和泥沙 , 可将粗盐溶于水 , 然后进行下列五项操作 , 正确的操作顺序是 ( 　　 ) ① 过滤　 ② 加过量 NaOH 溶液　 ③ 加适量稀盐酸 ④ 加过量 Na 2 CO 3 溶液　 ⑤ 加过量 BaCl 2 溶液 A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②④⑤①③ D. ⑤②④①③ 答案 : D 解析 : 首先要明确除去粗盐中的 Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 , 可分别加入 Na 2 CO 3 溶液、 NaOH 溶液和 BaCl 2 溶液 , 且三种溶液均过量 , 才能使杂质离子分别变成 CaCO 3 、 Mg(OH) 2 、 BaSO 4 沉淀 , 过量的 BaCl 2 溶液只能用 Na 2 CO 3 溶液除去 , 故要先加入过量 BaCl 2 溶液 , 再加入过量 Na 2 CO 3 溶液 , 才能保证不引入新杂质 Ba 2+ , 而多余的 NaOH 和 Na 2 CO 3 只需要在过滤后再加入适量稀盐酸即可除去 , 至于过量 NaOH 溶液的加入顺序 , 只要在过滤前加入就可除去 Mg 2+ , 故 D 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 不同价态含硫物质的转化 问题探究 1 . 黄铁矿或硫黄在过量的纯氧中充分反应 , 能否直接生成 SO 3 ? 提示 不能 , 黄铁矿或硫黄与氧气反应时只能得到 SO 2 。 2 . 硫化氢气体通入浓硫酸中可得到硫单质 , 若将该气体通入稀硫酸中能否也得到硫单质 ? 提示 不能 , 因浓硫酸具有强氧化性 (+6 价硫 ), 而稀硫酸不具有强氧化性 ( 其具有的弱氧化性是由于 +1 价的氢 ) 。 3 . 试列举生成 SO 2 气体的反应有哪些 ? 提示 (1) 氧化反应 : 如硫黄的燃烧、硫化氢气体的燃烧、硫铁矿 (FeS 2 ) 在空气中加热等 ;(2) 还原反应 : 如浓硫酸与 Cu 或 C 的反应等 ;(3) 非氧化还原反应 : 如 Na 2 SO 3 固体与浓硫酸的反应 [Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 ( 浓 ) === Na 2 SO 4 +H 2 O+SO 2 ↑] 、亚硫酸的分解等。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 知识拓展 1 . 硫及其化合物间的转化 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2 . 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。如 3 . 相邻价态的微粒不发生氧化还原反应 如 S 和 H 2 S 、 S 和 SO 2 、 SO 2 和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 4 . 含硫物质的连续氧化 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 素能应用 典例 2 人们认识和应用物质常从两方面入手 , 一是从物质的类别认识该物质可能跟哪些物质发生反应 ; 二是从物质所含元素的化合价分析该物质是否具有氧化性或还原性。如下图所示是硫元素的各个价态与物质类别的对应关系 : 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 (1) 写出指定物质的化学式 :A 　　　　　　 ,B 　　　　　　 。   (2)D 转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一 , 写出其反应的化学方程式 : 　 。   (3) 若 C 是铜盐 , 试写出由 H 2 SO 4 → C 的化学方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 为进一步减少 SO 2 的污染并变废为宝 , 我国正在探索在一定条件下用 CO 还原 SO 2 得到单质硫的方法来除去 SO 2 。写出该反应的化学方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : (1)SO 3 　 H 2 S 解析 : A 中的 S 的化合价为 +6 价 , 且既可以转化为硫酸 , 又可以和二氧化硫互相转化 , 因此 A 为三氧化硫 ;B 中的硫的化合价为 -2 价 , 且为气态氢化物 , 因此 B 为硫化氢 ;C 为铜盐 , 且可由硫酸经反应得到 , 因此 C 为硫酸铜 ; 由于 D 是由二氧化硫转化得到的 , 且 D 转化为硫酸是形成酸雨的重要过程之一 , 因此 D 为亚硫酸 ,E 为亚硫酸盐。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练 2 硫在空气中燃烧生成气体 A, 把 A 溶于水得 B 的溶液 , 向 B 溶液中滴加溴水 , 溴水褪色 ,B 变成 C, 在 C 里加 Na 2 S 产生气体 D, 把 D 通入 B 溶液得浅黄色沉淀 E 。 A 、 B 、 C 、 D 、 E 都含同一种元素。按 A 、 B 、 C 、 D 、 E 顺序排序的是 ( 　　 ) A.SO 2 、 H 2 SO 4 、 H 2 SO 3 、 H 2 S 、 S B.SO 2 、 H 2 SO 3 、 H 2 SO 4 、 H 2 S 、 S C.SO 2 、 H 2 SO 3 、 H 2 SO 4 、 SO 3 、 Na 2 S 2 O 3 D.SO 3 、 H 2 SO 4 、 H 2 SO 3 、 SO 2 、 Na 2 S 2 O 3 答案 : B 解析 : 硫在空气中燃烧生成 SO 2 ,SO 2 溶于水得 H 2 SO 3 , 向 H 2 SO 3 溶液中滴加溴水生成 H 2 SO 4 和 HBr, 在 H 2 SO 4 溶液中加 Na 2 S 产生气体 H 2 S,H 2 S 与 H 2 SO 3 反应产生浅黄色沉淀 S, 故 B 项正确。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 1 .( 双选 ) 下列转化需要加入氧化剂才能实现的是 ( 　　 ) 答案 : AC 2 . 重金属离子有毒 , 实验室有甲、乙两种废液 , 均有一定毒性。甲废液经检验呈碱性 , 主要有毒离子为 Ba 2+ , 将甲、乙两种废液按一定比例混合 , 毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是 ( 　　 ) 答案 : A 解析 : 能沉淀 Ba 2+ ,OH - 能沉淀 Cu 2+ , 而 C 项中离子皆没有毒性。故选 A 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3 . 下列有关硫及其化合物的说法正确的是 ( 　　 ) A.SO 2 、 H 2 SO 3 均具有还原性 , 故浓硫酸均能氧化 SO 2 和 H 2 SO 3 B.H 2 S 与浓硫酸在不同的条件下反应的氧化产物只能是 SO 2 答案 : C 解析 : A 项 ,SO 2 、 H 2 SO 3 虽然有还原性 , 但均不能与浓硫酸发生氧化还原反应 , 因为 +4 价硫与 +6 价硫之间无中间价 ;B 项 , 氧化产物可能是 S 或 SO 2 ;D 项 ,S 与 O 2 反应生成 SO 2 , 不能生成 SO 3 。 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 4 . 一定量的浓硫酸跟过量的锌充分反应 , 产生的气体可能有 ( 　　 ) ① SO 2 　 ② SO 3 　 ③ H 2 S 　 ④ H 2 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. 只有 ① 答案 : C 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 5 . 氯化钠样品中含有少量的 Na 2 SO 4 和 Na 2 CO 3 , 按下列流程进行净化 , 请在流程中的 “( 　　 )” 中写上合适的试剂 , 在 “[ 　　 ]” 中写上实验操作名称。 写出有关反应的化学方程式 : 第 ② 步 :   　 ;   第 ③ 步 : 　 ;   第 ⑤ 步 : 　 。   任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案 : Ⅰ . 蒸馏水　 ① 溶解　 Ⅱ . 过量 BaCl 2 溶液　 Ⅲ . 过量 Na 2 CO 3 溶液　 ④ 过滤　 Ⅳ . 适量稀盐酸　 ⑥ 蒸发结晶　 Na 2 SO 4 +BaCl 2 === BaSO 4 ↓+2NaCl 、 Na 2 CO 3 +BaCl 2 === BaCO 3 ↓+2NaCl 　 BaCl 2 +Na 2 CO 3 === BaCO 3 ↓+2NaCl 　 Na 2 CO 3 +2HCl === 2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑ 解析 : 首先将样品用蒸馏水溶解 , 然后加入过量的 BaCl 2 溶液除去 Na 2 SO 4 和 Na 2 CO 3 , 在混合液中加入过量的 Na 2 CO 3 溶液除去过量的 BaCl 2 , 过滤 , 在滤液中加入适量的稀盐酸除去过量的 Na 2 CO 3 , 最后加热蒸发得到 NaCl 晶体。