5.1.3硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化高一下学期化学人教版

第五章化工生产中的重要非金属元素5.1.3硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化一、学习目标（课本第6~9页）1.认识硫元素在物质中的不同价态,不同价态含硫物质的相互转化可通过氧化还原反应实现。2.能从物质类别和元素价态变化的角度,说明硫及其化合物的转化路径,能设计实验并进行初步验证、分析、解释有关实验现象。二、重点和难点重点∶硫酸根离子的检验与鉴定；粗盐精制方案的原理与设计；不同价态含硫物质的转化方法。难点∶粗盐精制方案的原理与设计；化学实验设计的原则。三、自主学习与合作探究【合作探究一】硫酸根离子的检验和粗盐提纯1．SO42－的检验（1）实验探究【实验54】（课本第6页）实验操作实验现象先，加入稀盐酸后先，加入稀盐酸后先，加入稀盐酸后(2)实验结论检验SOeq\o\al(2－,4)的正确操作方法：在实验室里，通常将溶液先加酸化，以排除等可能造成的干扰，然后加入溶液来检验SOeq\o\al(2－,4)的存在。【自主检测】1.下列检验试样中有无SOeq\o\al(2－,4)的操作及结论正确的是()A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成，一定没有SOeq\o\al(2－,4)D.先加盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)2.粗盐提纯（课本第7页【思考与讨论】）（1）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及CaCl2、MgCl2等杂质。若除去粗盐中的上述杂质，将选用的试剂及反应的离子方程式填入表中：杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐CaCl2MgCl2（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？【合作探究二】自然界中硫的存在与转化1.硫元素广泛存在于自然界中，是植物生长不可缺少的元素，组成生命体的蛋白质中含有硫元素。2.自然界中游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层里，煤中也含有少量硫。3.自然界中化合态的硫广泛存在于硫酸盐、硫化物、火山喷发时释放的气体中、地下水里、动植物体内。(1)将以上含硫物质，填入下列“价—类”二维图中(2)完成①⑥转化的化学方程式：【自主检测】2.下列关于硫的叙述中不正确的是()A.在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫B.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里C.实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄D.硫是黑火药的主要成分之一【自主检测】3.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SOeq\o\al(2－,4)和SO2【合作探究三】实验室中研究不同价态含硫物质的转化1.转化原理(1)硫元素常见价态及其转化关系eq\o(S,\s\up6(－2))eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(＋4))eq\o(S,\s\up6(＋6))(2)通过反应实现不同价态含硫物质的相互转化。(3)低价态的硫向高价态转化时需加入剂，高价态的硫向低价态转化时需加入剂。2.实验设计设计实验实现不同价态硫转化，遵循的原则是科学性、可行性、安全性和绿色化。预期转化选择试剂实验操作和现象实验结论H2eq\o(S,\s\up6(－2))→eq\o(S,\s\up6(0))二氧化硫、硫化氢、蒸馏水将H2S和SO2通入水中，生成沉淀(或溶液变浑浊)SO2与H2S反应生成eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→eq\o(S,\s\up6(0))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4二氧化硫、新制氯水、BaCl2溶液将SO2通入新制氯水中，溶液色褪去；再向溶液中滴入氯化钡溶液，产生二氧化硫在水中能被强氧化剂氧化为H2SO4→SO2浓硫酸、铜片加热铜片和浓硫酸的混合物，有气味气体生成浓硫酸被金属铜还原为【自主检测】4.单质X与浓硫酸共热，反应中X与硫酸的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为()①＋1②＋2③＋3④＋4A.②④B.③④C.①②D.①③【自主检测】5.在加热条件下：H2Seq\o(=,\s\up7(△))S↓＋H2，硫元素在此反应中表现出()A.酸性 B.不稳定性C.氧化性 D.还原性【合作探究四】不同价态硫元素的转化规律1.价态与性质①－2价硫处于最低价态，只有，可被O2、Cl2等氧化剂氧化为；②0价、＋4价硫处于中间价态，既有又有；③＋6价硫处于最高价态，只有。注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性，如Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(═══,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。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(化合价只靠拢不交叉),即台阶式升降,可用下图表示:相邻价态的同种元素的微粒间不发生氧化还原反应,如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。3.不同价态硫元素间的转化,均属于氧化还原反应，需要选择合适的氧化剂或者还原剂。证明硫单质、SO2具有还原性要选择氧化剂，如等；证明浓硫酸具有氧化性要选择还原剂，如等；证明SO2具有氧化性要选择还原剂，如等。4.含硫物质的连续氧化H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4【问题探究】把SO2气体通入BaCl2溶液中，产生了白色沉淀，该沉淀的成分是什么？请解释原因。四、自主检测6.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是()A.S2－→HS－ B.Na2SO3→SO2C.SO2→S D.H2S→S7.下列关于硫的叙述中不正确的是()A.硫是一种组成某些蛋白质的生命元素B.石油、煤等化石燃料中常含有硫元素C.硫在自然界中只能以化合态的形式存在D.硫是一种淡黄色的难溶于水的固体8.右图有关硫元素循环说法不合理的是()A.煤、石油中的硫元素燃烧时能生成SO2B.动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气C.循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应D.大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里9.下列有关浓硫酸性质的叙述错误的是()A.在反应：NaCl＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))NaHSO4＋HCl↑中，浓硫酸表现酸性B.在反应：HCOOHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CO↑＋H2O中，浓硫酸只表现脱水性C.在反应：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，浓硫酸只表现氧化性D.浓硫酸具有吸水性，因而能使CuSO4·5H2O转化为CuSO410．元素的价类二维图是学习元素及其化合物的重要模型和工具。右图为硫元素的价类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是（）A．附着有X的试管常用酒精清洗B．Y使溴水褪色体现了其漂白性C．加热条件下，Z的浓溶液与铜反应能实现转化②D．Y与气体混合能实现转化①班级：姓名：组别：序号：【自主检测选择题答题卡】1234567891011.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__________。(2)写出A→B反应的化学方程式：__________________________________________________(3)写出C→D的化学方程式：___________________________________________________________。(4)写出E→C的化学方程式：_____________________________________________(5)将足量的物质C通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是________(填序号)。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5.1.3硫酸根离子的检验不同价态含硫物质的转化答案【合作探究一】硫酸根离子的检验和粗盐提纯1．白色沉淀沉淀不溶解白色沉淀沉淀不溶解白色沉淀沉淀溶解，且有气泡产生稀盐酸COeq\o\al(2－,3)、Ag＋，BaCl2【自主检测】1.D杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐氯化钡溶液Ba2++SO42－BaSO4↓CaCl2碳酸钠溶液Ca2++CO32－CaCO3↓MgCl2烧碱溶液Mg2++2OH－Mg（OH）2↓（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？试剂加入的顺序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。总结：为保证杂质离子完全除去，只要碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后加入即可。（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？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)。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。【合作探究二】自然界中硫的存在与转化植物蛋白质游离态化合态①H2Seq\o(=,\s\up7(△))H2＋S↓②S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2③2SO2+O22SO3④SO3＋H2O=H2SO4⑤SO2+H2OH2SO3⑥2H2SO3＋O2=2H2SO4【自主检测】2.答案C解析硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫单质俗称硫黄，是一种黄色或淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去试管内壁附着的硫单质。【自主检测】3.B解析大气中的二氧化硫主要来源于化石燃料的燃烧、火山喷发和微生物的分解。【合作探究三】实验室中研究不同价态含硫物质的转化氧化还原氧化剂还原剂淡黄色单质硫浅黄绿色白色沉淀SOeq\o\al(2－,4)刺激性SO2【自主检测】4.答案A解析若X为金属，X＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))XSO4＋SO2↑＋2H2O，则X为＋2价。若X为非金属，X＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))XO2＋2SO2↑＋2H2O，则X为＋4价。【自主检测】5.答案D解析反应中硫元素的化合价由－2价升高为0价，表现还原性。【合作探究四】不同价态硫元素的转化规律还原性，S；氧化性，还原性；氧化性。如酸性KMnO4溶液、氯水等；如金属单质、硫单质、H2S等；如H2S、Na2S等。【问题探究】白色沉淀为BaSO4。SO2气体通入BaCl2溶液中，不会直接与BaCl2反应，SO2与水反应生成H2SO3，很长一段时间，H2SO3被氧气氧化为H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀【学生自主检测】(D)答案C解析硫在自然界中既能以化合态(主要为硫化物和硫酸盐)又能以游离态(火山喷口附近或地壳岩层)的形式存在。硫俗称硫黄，是一种黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除