(新高中)化学人教版必修2：第五章 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

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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 SO2与足量O2充分反应可得到1 mol SO3。( ) (3)硫单质和SO2都既有氧化性又有还原性。( ) (4)FeS、FeCl2都可由相应单质直接化合生成。( ) (5)SO2、SO3都可与水直接化合生成相应的含氧酸。( ) (6)SO2通入CaCl2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
①过量的BaCl2溶液→过量的NaOH溶液→过量的Na2CO3溶液→ 适量稀盐酸;
②过量的NaOH溶液→过量的BaCl2溶液→过量的Na2CO3溶液→ 适量稀盐酸;
③过量的BaCl2溶液→过量的Na2CO3溶液→过量的NaOH溶液→ 适量稀盐酸。
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硫起氧化作用。( )
答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)√
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2.下列物质①NaOH ②Cl2 ③空气 ④H2S ⑤Na2SO3 ⑥Na2CO3,其中能与SO2在一定条件下发生反应的是 ()
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3.(1)上表中所加的除杂试剂为何要过量?
(2)足量Na2CO3溶液除了可沉淀Ca2+外,能否将过量的BaCl2溶液 中的Ba2+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。
第3课时 硫酸根离子的检验 不同价态含硫物质的转化
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1.通过对比实验,掌握硫酸根离子的检验方法,以此为基础能设 计出粗盐提纯的方案和操作方法,培养证据推理意识,提升科学 探究能力与创新意识。 2.通过阅读教材相关内容,了解硫元素在自然界中的转化、含硫 元素的物质在自然界中的存在以及含硫物质的主要来源。 3.通过实验探究不同价态硫元素的相互转化,掌握运用氧化还原 反应规律寻找合适的氧化剂和还原剂的方法,培养变化观念与 科学探究的能力。
杂质 加入的试剂
离子方程式
硫酸盐 (Na2SO4)
足量
BaCl2
溶液
SO42-+Ba2+
CaCl2
足量 Na2CO3 溶液 Ca2++CO32BaCO3↓
MgCl2 足量 NaOH 溶液 2OH-+Mg2+
BaSO4↓ CaCO3↓、Ba2++CO32-
Mg(OH)2↓
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④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2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Ca2+、Mg2+、SO42- ,可分别加入
Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液,且三种溶液均过量,才能使 杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀,过量的BaCl2溶 液只能用Na2CO3溶液除去,故要先加入过量BaCl2溶液,再加入过量 Na2CO3溶液,才能保证不引入新杂质Ba2+,而多余的NaOH和Na2CO3 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
Na2SO4
(合理即可)
2.向某无色溶液中滴加BaCl2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、BaSO4、 BaCO3、BaSO3等物质中的一种或几种。
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素能应用
典例1为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4,可选用 Ba(OH)2溶液、盐酸和K2CO3溶液三种试剂,按下图步骤操作:
固体 溶液
滤液
KCl 溶液 (1)写出三种试剂的化学式:
KCl 固体
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
。
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答案:(1)Ba(OH)2 K2CO3 HCl
(2)①除尽 Mg2+和 SO42- MgCl2+Ba(OH)2 BaCl2+Mg(OH)2↓,MgSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+Mg(OH)2↓ ②除尽 过量的 Ba2+ Ba(OH)2+K2CO3 BaCO3↓+2KOH,BaCl2+K2CO3
BaSO4↓、Ba2++CO32- BaCO3↓。 (2)碳酸钡溶于稀盐酸的化学方程式为
BaCO3+2HCl === BaCl2+H2O+CO2↑。
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2.SO42-的检验方法
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【微思考】若向某溶液中先滴加BaCl2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SO42- ?
的加入顺序,只要在过滤前加入就可除去Mg2+,故D项正确。
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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。
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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、CaCl2、MgCl2等杂质,若按下表所示顺序除去它们,应加入 什么试剂?
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3.不同价态含硫物质的转化
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(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。
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变式训练1为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42- 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
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3.粗盐中难溶性杂质的去除
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一、硫酸根离子的检验 1.教材【实验5-4】中的化学反应
(1)稀硫酸、Na2SO4 溶液和 Na2CO3 溶液中分别滴加 BaCl2 溶液, 所发生反应的离子方程式分别为 Ba2++SO42- BaSO4↓、Ba2++SO42-
提示不一定。若原溶液中含有Ag+也会有类似的实验现象。
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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
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知识拓展 1.混合物的分离和提纯 (1)分离和提纯的比较
含义
区别 物理方法 化学方法
分离
提纯
把混合物的各成分分开
把混合物中含有的杂质 除去
分开后的各物质要恢复 原来的状态
(2)Na2CO3溶液可除去Ca2+,同时可沉淀过量的Ba2+。 (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Na2CO3溶液应在BaCl2溶液后面滴加。 4.向粗盐溶液中滴加足量BaCl2溶液→足量Na2CO3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?
硝酸可氧化 SO32-) 提示不可以不加稀盐酸酸化,因为不用稀盐酸酸化,无法排除 CO32-、
SO32-的干扰;不可以先加 BaCl2 溶液再加稀盐酸,因为先加 BaCl2 溶液 再加稀盐酸时,若生成沉淀,无法排除 Ag+的干扰;不可以用稀硫酸或
稀硝酸酸化,因为若用稀硫酸酸化会引入 SO42-,若用稀硝酸酸化,硝酸 的氧化性会将 SO32-氧化成 SO42-,无法排除 SO32-的干扰。
名称 黄铁矿 黄铜矿 石膏
芒硝
化学式 FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O
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(2)转化
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2.工业合成硫酸中硫的转化 (1)黄铁矿或硫与氧气反应生成 SO2:4FeS2+11O2 或 S+O2 SO2。
2Fe2O3+8SO2
(2)二氧化硫的催化氧化:2SO2+O2
2SO3。
(3)三氧化硫的吸收:SO3+H2O H2SO4。
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BaCO3↓+2KCl ③使 HCl 挥发
(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Mg2+和SO42- ,可选用过量 的Ba(OH)2溶液。过量的Ba2+可用过量的K2CO3溶液除去,过量的 K2CO3可用适量的稀盐酸除去,最后加热煮沸可除去HCl。
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2.粗盐的提纯 (1)除去粗盐中可溶性杂质的原理
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(2)试剂加入的先后顺序
根据原理可知,Na2CO3溶液既可除去CaCl2,又可除去过量的 BaCl2,故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入,盐酸要除去过 量的Na2CO3和NaOH,故应最后加入,因此各试剂的加入顺序可以为:
A.只有①②④⑤ B.只有②④⑤⑥ C.只有②③④⑤ D.全部 答案:D
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“粗盐的提纯”与 SO42- 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?
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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。
硫元素
化合价 -2
0 +4
+6
含硫物质 H2S、Na2S S
SO2、H2SO3、 SO3、H2SO4、
Na2SO3
提示杂质离子: CO32-、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。
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5.检验溶液中是否含有 SO42-时,可以不加稀盐酸酸化吗?可以先加 BaCl2 溶液再加稀盐酸吗?可以用稀硫酸或稀硝酸酸化吗?(提示:稀
杂质不必恢复原状态
过滤、结晶、升华、萃取、分液、溶解等
沉淀、置换、加热等
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(2)提纯的原则
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