1、第第2课时课时 硫酸硫酸和硫酸根离子的和硫酸根离子的检验检验第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物一、导入新课一、导入新课 硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上硫酸是怎么制备的呢？1.1.硫酸的工业制法硫酸的工业制法(1)写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式：4FeS211O2 2Fe2O38SO2；。(2)工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是 。SO3H2O=H2SO4SO3与水反应为放热反应，易产生水雾，影响SO3的吸收二二、硫酸、硫酸2.2.硫酸具有酸的共性硫酸具有酸的共性写出下列反应的离子方程式或现象Fe+2H+
2、=Fe2+H2MgO+2H+=Mg2+H2OMg(OH)2+2H+=Mg2+2H2OCO +2H+=CO2+H2O红色二二、硫酸、硫酸3.3.浓硫酸的特性浓硫酸的特性(1)吸水性观察思考描述现象蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末结论浓硫酸具有吸水性二二、硫酸、硫酸(2)脱水性观察思考描述现象_结论_蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性二二、硫酸、硫酸【归纳总结归纳总结】吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭区别物质中含有H2O物质中不含有H2O，只含有
3、氢元素和氧元素应用作干燥剂 二二、硫酸、硫酸(3)强氧化性实验探究：浓硫酸与铜的反应二二、硫酸、硫酸实验现象a试管中铜丝表面 ；b试管中的溶液 ；c试管中的 ；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，_实验结论Cu和浓硫酸反应的化学方程式：_有气泡产生逐渐变为无色紫色石蕊溶液逐渐变为红色溶液显蓝色Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O二二、硫酸、硫酸二二、硫酸硫酸此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频“浓硫酸与铜反应浓硫酸与铜反应”。【归纳总结归纳总结】与还原性化合物反应，如H2S、HBr等。二二、硫酸、硫酸【相关链接相关链接】硫酸的性质硫酸
4、的性质(1)物理性质纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；质量分数为98%的浓硫酸，密度为1.84 gcm3。硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。(2)硫酸为二元强酸，具有酸的通性。二二、硫酸、硫酸(3)浓硫酸的特性浓硫酸能吸收空气中和物质表面的水，还能夺取结晶水合物中的结晶水。前者是物理变化，后者是化学变化。浓硫酸具有脱水性，能使木炭碳化、白纸变黑、蔗糖变黑等。浓硫酸具有强氧化性二二、硫酸、硫酸2FeSO42H2SO4(浓)=Fe2(SO4
5、)3SO22H2OH2SH2SO4(浓)=SSO22H2O二二、硫酸、硫酸1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体_。解析解析浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。(2)用磷矿物主要成分是磷酸钙和硫酸反应制磷酸_。解析解析磷酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。二二、硫酸、硫酸【深度思考深度思考】(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体_。(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_。(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_。(6
6、)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体_。解析解析浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。解析解析常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。解析解析浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。解析解析浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。二二、硫酸、硫酸2.根据硫酸的性质回答下列问题：(1)实验用金属与酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸，而不用浓硫酸，这是为什么？提示提示因为浓硫酸具有强氧化性，与金属反应时生成二氧化硫，无氢气产生。(2)用氧化还原反应的原理解释：具有氧化性的浓硫酸能干燥有还原性的SO
7、2吗？提示提示能，因为6价的S和4价的S之间没有中间价态，不能发生化学反应。二二、硫酸、硫酸(3)实验室用MnO2和浓盐酸加热制取氯气、铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体，其中的酸会不会完全反应？提示提示酸都不会完全反应。MnO2和浓盐酸加热制取氯气时，随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，当变为稀盐酸时，反应停止；而铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体时，硫酸浓度也会变小，当变为稀硫酸时，反应也停止。(4)将足量的锌粉投入一定量的浓硫酸中，写出可能发生反应的化学方程式。提示提示Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2OZnH2SO4(稀)=ZnSO4H2二二、硫酸、硫酸【思维启迪思维启迪】浓浓硫
8、酸与金属反应的规律硫酸与金属反应的规律(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。二二、硫酸、硫酸1 1.硫酸根离子实验硫酸根离子实验探究探究实验操作实验现象离子方程式加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸，白色沉淀_加入BaCl2生成 ，再加入少量稀盐酸，_ ，生成_白色沉淀不溶解白色沉淀白色沉淀溶解无色无味气体Ba2
9、CO =BaCO3，BaCO32H=Ba2CO2H2O三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验三、三、硫酸根离子的检验硫酸根离子的检验此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频此图片是视频缩略图，如需使用此资源，请插入视频“硫酸根离子的检验硫酸根离子的检验”。【归纳总结归纳总结】硫酸根离子的检验方法硫酸根离子的检验方法未知溶液无明显现象产生白色沉淀原未知液中含SO三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验2.2.问题讨论问题讨论某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO ：(1)该方案是否严密？。(2)请说明理由：。不严密如果该溶液中含有Ag而不含SO ，溶液中的Ag与Cl反应生成的氯化银
10、也是不溶于酸的白色沉淀三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验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。(1)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 CaCl2 MgCl2 氯化钡溶液Ba2SO =BaSO4碳酸钠溶液Ca2CO =CaCO3烧碱溶液Mg22OH=Mg(OH)2三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验【理解应用理解应用】(2)除去粗盐中可溶性杂质的原理三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验(3)为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去
11、，由此可知碳酸钠溶液要在_之后加入。(4)最后加入盐酸的目的是_。氯化钡溶液除去溶液中过量的OH和CO三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验【思维启迪思维启迪】(1)物质除杂和分离的基本原则不增(不引入新的杂质)。不减(不减少被提纯的物质)。易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。易复原(被提纯的物质易复原)。(2)物质除杂和分离注意的问题除杂试剂要过量。后续试剂应能除去过量的前一试剂。尽可能将杂质转化为所需物质。除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验2.某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程
12、如下：稀盐酸氯化钡(答案合理均可)三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验(2)如何洗涤碳酸镁沉淀？解析解析过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子，用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。答案答案沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复23次。三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净？解析解析检验沉淀是否洗净时，实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子，此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO 达到目的。答案答案取少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和氯化钡溶液。若有沉淀生成则说明没
13、有洗净；反之，已洗涤干净(答案合理均可)。三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验【思维启迪思维启迪】沉淀的洗涤沉淀的洗涤(1)洗涤沉淀的原因：过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液。(2)洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水流下，直到固体表面洗涤干净为止(洗涤23次)。(3)沉淀是否洗涤干净，检验方法：取最后一次洗涤液，加入相关试剂后观察现象。三三、硫酸根离子的检验、硫酸根离子的检验四四、课堂小结、课堂小结物理性质纯净的硫酸是无色油状液体,沸点高,难挥发,密度比水的大(98%的浓H2SO4密度为1.84 gcm-3),溶于水放出大量的热吸水性常用作干燥剂
14、能干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等不能干燥碱性气体,如 NH3等还原性气体,如 H2S、HBr、HI 等化学性质脱水性将有机物中的氢、氧元素按原子个数 2 1的比例脱去,如蔗糖脱水炭化强氧化性与活泼金属反应 2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O,常温下浓硫酸使Fe、Al钝化与不活泼金属反应 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O与非金属反应 C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O浓硫酸的特性及硫酸根离子的检验浓硫酸的特性及硫酸根离子的检验解析解析浓硫酸和氯气不反应，浓硫酸作氯气的干燥剂，体现了吸水性，A项错
15、误；浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以21的比例脱去而体现脱水性，B项正确；浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了吸水性，C项错误；浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性，D项错误。1.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是A.浓硫酸可作氯气的干燥剂B.浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑C.浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫五、课堂检测五、课堂检测2.浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是A.蓝色硫酸铜晶体 B.木材炭化C.红热木炭 D.氧化铝解析解析浓硫酸具有吸水性，能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末；浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性；浓硫酸与红热的木炭反应生成二
16、氧化碳、二氧化硫和水，浓硫酸只表现强氧化性；浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。五、课堂检测五、课堂检测3.将一定量的锌与100 mL 18.5 molL1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H)0.1 molL1，则下列叙述中错误的是A.气体A为SO2和H2的混合物B.气体A中SO2和H2的体积比为41C.反应中共消耗Zn 97.5 gD.反应中共转移3 mol电子五、课堂检测五、课堂检测五、课堂检测五、课堂检测B中可能为Ag；五、课堂检测五、课堂检测5.依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作：(1)B的化学式是_，C的化学式是_。K2CO3HCl解析解析先加入过量的氢氧化钡溶液，将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中再加入过量的碳酸钾溶液，使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中加入适量的盐酸，加热煮沸，得到氯化钾溶液。五、课堂检测五、课堂检测(2)加入过量A的目的是_。(3)加入过量B的目的是_。(4)加热煮沸的目的是_。(5)操作的名称是_。除尽镁离子和硫酸根离子除尽过量的钡离子使氯化氢挥发逸出过滤五、课堂检测五、课堂检测
