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第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
课时3 硫酸根的检验和含硫化合物的转化
贰
叁
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本节重点
本节难点
硫酸根的检验
壹
粗盐提纯
贰
不同含硫物质的转化
叁
课堂导入
生产生活中的硫酸盐
CaSO4·2H2O(生石膏)
BaSO4(钡餐)
CuSO4·5H2O
（胆矾）
CuSO4
（无水硫酸铜）
2CaSO4·H2O(熟石膏)
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旧知回顾
氯离子的检验步骤：
待测液
滴加硝酸酸化的AgNO3溶液
白色沉淀
排除CO32-
的干扰
结论：待测液中含有Cl-
推理：检验某种离子时需考虑干扰离子。
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实验操作
实验现象
原理
生成白色沉淀
加盐酸不溶解
生成白色沉淀
加盐酸不溶解
生成白色沉淀
加盐酸溶解
SO42-＋Ba2＋ = BaSO4↓
CO32-＋Ba2＋ = BaCO3↓
BaCO3可溶于酸
BaSO4不溶于酸
硫酸根的检验
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实验分析 白色固体BaSO4，不溶于盐酸。
而BaCO3可溶于盐酸，因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42-。
实验结论 若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象，
再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，则证明该溶液中含有SO42-。
【思考】硫酸根离子的检验除CO32-外，还有哪些干扰离子？
SO32-、Ag+
硫酸根的检验
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1. 试剂：
2. 操作方法：
待测液
+稀盐酸
所得溶液
+氯化钡溶液
产生白色沉淀，
则原溶液中含SO42-
稀盐酸、氯化钡溶液
排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+等干扰
【思考】
① 稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？
不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否则无法排除SO32-离子的干扰。
不能，否则无法排除Ag+离子的干扰
② 稀盐酸能否换成稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？
硫酸根的检验
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几种常见离子的检验
离子 所用试剂 实验操作或现象 相关反应的化学方程式
NH4+ 浓NaOH溶液 湿润红色石蕊试纸 与浓氢氧化钠溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体 NH4Cl＋NaOH NaCl＋H2O＋NH3↑
Cl－ 硝酸银溶液 稀硝酸 滴加硝酸银溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 NH4Cl＋AgNO3=AgCl↓＋NH4NO3
SO42- 稀盐酸 氯化钡溶液 滴加稀盐酸无明显现象，加氯化钡溶液产生白色沉淀 (NH4)2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NH4Cl
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【例1】下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是A．Cl-：取样，滴入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入过量的硫酸沉淀不消失B．某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明一定含有SO42-C．向待测液中滴加硝酸酸化硝酸钡溶液无现象，再滴加AgNO3溶液后产生白色沉淀，则待测液中含有Cl-D．向待测液中加入稀盐酸产生气体，将气体通入澄清石灰水变浑浊，则待测液中含有CO32-
C
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【例2】根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 实验结论
A 向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加几滴淀粉溶液。加入淀粉后溶液变成蓝色 氧化性：Cl2＞I2
B 向某溶液加入足量稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 该溶液中一定含有CO32-
C 向某未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解 该溶液中一定含有SO42-
D 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色 该溶液一定是钾盐溶液
A
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粗盐提纯
粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如何进行粗盐提纯呢？
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1. 物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
① 三个必须
a．除杂试剂必须稍过量。
b．过量试剂必须除尽。
C．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
② 四个原则
粗盐提纯
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粗盐提纯
硫酸盐
CaCl2
MgCl2
BaCl2
NaOH
Na2CO3
杂质
除杂试剂
加入顺序
Na2CO3
应在
BaCl2后面
离子方程式
Mg2+＋2OH- = Mg(OH)2↓
Ba2++SO42-=BaSO4↓
① BaCl2 → NaOH →Na2CO3
② NaOH→ BaCl2 →Na2CO3
③ BaCl2 → Na2CO3 →NaOH
如何除杂？
Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ba2++CO32-=BaCO3↓
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注意：
加盐酸要在过滤之后。
粗盐提纯
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【例3】除去粗盐中的杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4，过程如下：
下列有关说法中，不正确的是(　　)
A．除去Ca2＋的主要反应：Ca2＋＋CO32-=CaCO3↓
B．检验SO42-是否除净的方法：取适量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液
C．加稀盐酸调节pH后，采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体
D. 试剂①②③分别是NaOH、Na2CO3、BaCl2
溶解
试剂①
试剂②
试剂③
过滤
滤液
盐酸
NaCl
D
粗盐
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不同含硫物质的转化
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不同含硫物质的转化
1. 尽可能多地列举每种价态的硫元素所对应的物质，并依据价态判断其性质
S S S S
-2
0
+4
+6
氧化剂
氧化剂
氧化剂
还原剂
还原剂
还原剂
H2S
SO2
SO3
S
Na2S
FeS
Cu2S
NaHS
H2SO3
Na2SO3
BaSO3
NaHSO3
H2SO4
Na2SO4
NaHSO4
BaSO4
CaSO3
CaSO4
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2. 依据氧化还原原理，思考如何实现不同价态的硫元素之间的相互转化
利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；
利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。
不同含硫物质的转化
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不同含硫物质的转化
3. 选择合适的试剂，设计转化路径，并预测产物。
常用的氧化剂有浓硫酸、O2、 氯水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl3溶液、H2O2等，
还原剂有金属单质、H2、 H2S、 Na2S、SO2、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
生成淡黄色固体
轻微的爆炸声
产生臭鸡蛋气味气体
溶液黄绿色褪去，有淡黄色沉淀产生
硫燃烧，发出淡蓝色火焰，
产生有刺激气味的气体
溶液紫色褪去
溶液黄绿色褪去
红色固体逐渐溶解，有刺激性气味的气体产生，
溶液紫色褪去
H2S
O2(不足)
H2O2
Na2S
S
S
SO2
Na2SO3
浓H2SO4
-2→0
0→-2
0→+4
＋4→＋6
＋6→＋4
氯水
H2
Na
O2
氯水
酸性KMnO4溶液
Cu
S
H2S
Na2S
SO2
H2SO4
Na2SO4
SO2
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不同含硫物质的转化规律
① 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：
(1) 邻位价态原则
② 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。
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(2) 归中规律：
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。
如：2H2S＋SO2=3S＋2H2O，
2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4=3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。
(3) 歧化反应：
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。
不同含硫物质的转化规律
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(4) 含硫物质的连续氧化规律
H2S
SO2
SO3
H2SO4
S
SO2
SO3
H2SO4
不同含硫物质的转化规律
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单质
氢化物
氧化物
酸
盐
物质的类别
-2
0
+4
+6
SO2
SO3
S
H2SO4
CaSO4
H2SO3
Na2SO3
价类二维图
H2S
酸碱转化
氧化还原转化
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【例4】完成下列含硫物质相互转化的化学方程式
1、实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫气体
2、实验室用稀硫酸与硫化亚铁反应，制备硫化氢气体
3、实验室用氢氧化钠对硫化氢进行尾气处理
Na2SO3 + H2SO4(浓)＝ Na2SO4 + SO2↑+ H2O
FeS + H2SO4(稀)＝ FeSO4 + H2S↑
2NaOH + H2S ＝ Na2S +2H2O
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(1)将SO2通入氢硫酸中，若出现黄色浑浊，则证明SO2具有氧化性(　　)
(2)硫化氢气体与浓硫酸反应的双线桥法表示电子转移为
(3)H2S与O2反应，氧气不足生成单质S，氧气过量可以生成SO2(　　)
(4)SO2＋2H2S=3S＋2H2O反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1( 　)
√
√
×
√
(　　)
【例5】判断正误
课堂小结
排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+干扰
不能用硝酸酸化，第二步也不能用硝酸钡溶液，否则无法排除亚硫酸根离子干扰

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