5.1.3硫酸根離子的檢驗不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化高一下學期化學人教版

第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素5.1.3硫酸根離子的檢驗不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化一、學習目標（課本第6~9頁）1.認識硫元素在物質(zhì)中的不同價態(tài),不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化可通過氧化還原反應實現(xiàn)。2.能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的角度,說明硫及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑,能設(shè)計實驗并進行初步驗證、分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。二、重點和難點重點∶硫酸根離子的檢驗與鑒定；粗鹽精制方案的原理與設(shè)計；不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化方法。難點∶粗鹽精制方案的原理與設(shè)計；化學實驗設(shè)計的原則。三、自主學習與合作探究【合作探究一】硫酸根離子的檢驗和粗鹽提純1．SO42－的檢驗（1）實驗探究【實驗54】（課本第6頁）實驗操作實驗現(xiàn)象先，加入稀鹽酸后先，加入稀鹽酸后先，加入稀鹽酸后(2)實驗結(jié)論檢驗SOeq\o\al(2－,4)的正確操作方法：在實驗室里，通常將溶液先加酸化，以排除等可能造成的干擾，然后加入溶液來檢驗SOeq\o\al(2－,4)的存在?！咀灾鳈z測】1.下列檢驗試樣中有無SOeq\o\al(2－,4)的操作及結(jié)論正確的是()A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)B.加鹽酸酸化的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溶液沒有白色沉淀生成，一定沒有SOeq\o\al(2－,4)D.先加鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有SOeq\o\al(2－,4)2.粗鹽提純（課本第7頁【思考與討論】）（1）經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)操作得到的粗鹽中還含有一些可溶性硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)。若除去粗鹽中的上述雜質(zhì)，將選用的試劑及反應的離子方程式填入表中：雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽CaCl2MgCl2（2）加入你選擇的試劑除去雜質(zhì)后，有沒有引入其他離子？用什么方法除去這些離子？（3）設(shè)計除去雜質(zhì)的實驗方案時，除了要考慮所加試劑的種類，還要考慮哪些問題？【合作探究二】自然界中硫的存在與轉(zhuǎn)化1.硫元素廣泛存在于自然界中，是植物生長不可缺少的元素，組成生命體的蛋白質(zhì)中含有硫元素。2.自然界中游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層里，煤中也含有少量硫。3.自然界中化合態(tài)的硫廣泛存在于硫酸鹽、硫化物、火山噴發(fā)時釋放的氣體中、地下水里、動植物體內(nèi)。(1)將以上含硫物質(zhì)，填入下列“價—類”二維圖中(2)完成①⑥轉(zhuǎn)化的化學方程式：【自主檢測】2.下列關(guān)于硫的敘述中不正確的是()A.在自然界中既有化合態(tài)的硫又有游離態(tài)的硫B.游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里C.實驗室常用酒精除去附著在試管壁上的硫黃D.硫是黑火藥的主要成分之一【自主檢測】3.硫在自然界中的循環(huán)過程如下圖所示，下列說法不正確的是()A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素B.大氣中的二氧化硫只來源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在D.動植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)和SO2【合作探究三】實驗室中研究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1.轉(zhuǎn)化原理(1)硫元素常見價態(tài)及其轉(zhuǎn)化關(guān)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)通過反應實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。(3)低價態(tài)的硫向高價態(tài)轉(zhuǎn)化時需加入劑，高價態(tài)的硫向低價態(tài)轉(zhuǎn)化時需加入劑。2.實驗設(shè)計設(shè)計實驗實現(xiàn)不同價態(tài)硫轉(zhuǎn)化，遵循的原則是科學性、可行性、安全性和綠色化。預期轉(zhuǎn)化選擇試劑實驗操作和現(xiàn)象實驗結(jié)論H2eq\o(S,\s\up6(－2))→eq\o(S,\s\up6(0))二氧化硫、硫化氫、蒸餾水將H2S和SO2通入水中，生成沉淀(或溶液變渾濁)SO2與H2S反應生成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溶液將SO2通入新制氯水中，溶液色褪去；再向溶液中滴入氯化鋇溶液，產(chǎn)生二氧化硫在水中能被強氧化劑氧化為H2SO4→SO2濃硫酸、銅片加熱銅片和濃硫酸的混合物，有氣味氣體生成濃硫酸被金屬銅還原為【自主檢測】4.單質(zhì)X與濃硫酸共熱，反應中X與硫酸的物質(zhì)的量之比為1∶2，則X元素在生成物中的化合價可能為()①＋1②＋2③＋3④＋4A.②④B.③④C.①②D.①③【自主檢測】5.在加熱條件下：H2Seq\o(=,\s\up7(△))S↓＋H2，硫元素在此反應中表現(xiàn)出()A.酸性 B.不穩(wěn)定性C.氧化性 D.還原性【合作探究四】不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化規(guī)律1.價態(tài)與性質(zhì)①－2價硫處于最低價態(tài)，只有，可被O2、Cl2等氧化劑氧化為；②0價、＋4價硫處于中間價態(tài)，既有又有；③＋6價硫處于最高價態(tài)，只有。注意濃硫酸在一定條件下與金屬或還原性鹽反應時既體現(xiàn)強氧化性又體現(xiàn)酸性，如Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(═══,\s\up7(△))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。2.當硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)(化合價只靠攏不交叉),即臺階式升降,可用下圖表示:相鄰價態(tài)的同種元素的微粒間不發(fā)生氧化還原反應,如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應。3.不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,均屬于氧化還原反應，需要選擇合適的氧化劑或者還原劑。證明硫單質(zhì)、SO2具有還原性要選擇氧化劑，如等；證明濃硫酸具有氧化性要選擇還原劑，如等；證明SO2具有氧化性要選擇還原劑，如等。4.含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化H2SSO2SO3H2SO4SSO2SO3H2SO4【問題探究】把SO2氣體通入BaCl2溶液中，產(chǎn)生了白色沉淀，該沉淀的成分是什么？請解釋原因。四、自主檢測6.下列變化需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是()A.S2－→HS－ B.Na2SO3→SO2C.SO2→S D.H2S→S7.下列關(guān)于硫的敘述中不正確的是()A.硫是一種組成某些蛋白質(zhì)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態(tài)的形式存在D.硫是一種淡黃色的難溶于水的固體8.右圖有關(guān)硫元素循環(huán)說法不合理的是()A.煤、石油中的硫元素燃燒時能生成SO2B.動物尸體腐敗過程產(chǎn)生的H2S氣體會進入大氣C.循環(huán)過程中硫元素既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應D.大氣中的硫元素會全部轉(zhuǎn)化成H2SO4隨雨水降到土壤里9.下列有關(guān)濃硫酸性質(zhì)的敘述錯誤的是()A.在反應：NaCl＋H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))NaHSO4＋HCl↑中，濃硫酸表現(xiàn)酸性B.在反應：HCOOHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(△))CO↑＋H2O中，濃硫酸只表現(xiàn)脫水性C.在反應：Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，濃硫酸只表現(xiàn)氧化性D.濃硫酸具有吸水性，因而能使CuSO4·5H2O轉(zhuǎn)化為CuSO410．元素的價類二維圖是學習元素及其化合物的重要模型和工具。右圖為硫元素的價類二維圖，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是（）A．附著有X的試管常用酒精清洗B．Y使溴水褪色體現(xiàn)了其漂白性C．加熱條件下，Z的濃溶液與銅反應能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化②D．Y與氣體混合能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化①班級：姓名：組別：序號：【自主檢測選擇題答題卡】1234567891011.A、B、C、D、E五種物質(zhì)中含有同一種元素，A是淡黃色固體，其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，回答下列問題：(1)寫出B、E的化學式：B__________、E__________。(2)寫出A→B反應的化學方程式：__________________________________________________(3)寫出C→D的化學方程式：___________________________________________________________。(4)寫出E→C的化學方程式：_____________________________________________(5)將足量的物質(zhì)C通入BaCl2溶液中，下列說法正確的是________(填序號)。①溶液沒有明顯變化②溶液中出現(xiàn)白色沉淀③若繼續(xù)通入Cl2，則溶液中出現(xiàn)白色沉淀5.1.3硫酸根離子的檢驗不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化答案【合作探究一】硫酸根離子的檢驗和粗鹽提純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，且有氣泡產(chǎn)生稀鹽酸COeq\o\al(2－,3)、Ag＋，BaCl2【自主檢測】1.D雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽氯化鋇溶液Ba2++SO42－BaSO4↓CaCl2碳酸鈉溶液Ca2++CO32－CaCO3↓MgCl2燒堿溶液Mg2++2OH－Mg（OH）2↓（2）加入你選擇的試劑除去雜質(zhì)后，有沒有引入其他離子？用什么方法除去這些離子？試劑加入的順序①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→鹽酸；②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→鹽酸；③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→鹽酸?？偨Y(jié)：為保證雜質(zhì)離子完全除去，只要碳酸鈉溶液在氯化鋇溶液之后加入即可。（3）設(shè)計除去雜質(zhì)的實驗方案時，除了要考慮所加試劑的種類，還要考慮哪些問題？①“四原則”：一不增(不增加新的雜質(zhì))；二不減(不減少被提純的物質(zhì))；三易分離(被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離)；四易復原(被提純物質(zhì)要易復原)。②“三必須”：一除雜試劑必須過量；二過量試劑必須除盡；三除雜途徑必須最佳。【合作探究二】自然界中硫的存在與轉(zhuǎn)化植物蛋白質(zhì)游離態(tài)化合態(tài)①H2Seq\o(=,\s\up7(△))H2＋S↓②S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2③2SO2+O22SO3④SO3＋H2O=H2SO4⑤SO2+H2OH2SO3⑥2H2SO3＋O2=2H2SO4【自主檢測】2.答案C解析硫在自然界中既能以化合態(tài)(主要為硫化物和硫酸鹽)又能以游離態(tài)(火山噴口附近或地殼巖層)的形式存在。硫單質(zhì)俗稱硫黃，是一種黃色或淡黃色固體，難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除去試管內(nèi)壁附著的硫單質(zhì)?！咀灾鳈z測】3.B解析大氣中的二氧化硫主要來源于化石燃料的燃燒、火山噴發(fā)和微生物的分解。【合作探究三】實驗室中研究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化氧化還原氧化劑還原劑淡黃色單質(zhì)硫淺黃綠色白色沉淀SOeq\o\al(2－,4)刺激性SO2【自主檢測】4.答案A解析若X為金屬，X＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))XSO4＋SO2↑＋2H2O，則X為＋2價。若X為非金屬，X＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))XO2＋2SO2↑＋2H2O，則X為＋4價。【自主檢測】5.答案D解析反應中硫元素的化合價由－2價升高為0價，表現(xiàn)還原性?！竞献魈骄克摹坎煌瑑r態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化規(guī)律還原性，S；氧化性，還原性；氧化性。如酸性KMnO4溶液、氯水等；如金屬單質(zhì)、硫單質(zhì)、H2S等；如H2S、Na2S等。【問題探究】白色沉淀為BaSO4。SO2氣體通入BaCl2溶液中，不會直接與BaCl2反應，SO2與水反應生成H2SO3，很長一段時間，H2SO3被氧氣氧化為H2SO4，H2SO4與BaCl2反應生成BaSO4沉淀【學生自主檢測】(D)答案C解析硫在自然界中既能以化合態(tài)(主要為硫化物和硫酸鹽)又能以游離態(tài)(火山噴口附近或地殼巖層)的形式存在。硫俗稱硫黃，是一種黃色固體，難溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳除