内容正文:
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
发展目标
体系构建
1.通过实验探究掌握浓硫酸的性质及应用,培养“宏观辨识与变化观念”的核心素养。
2.结合工业制硫酸的流程了解H2SO4的工业制备原理,培养“科学态度与社会责任”的核心素养。
3.通过实验认识SO的检验方法,培养“科学探究与科学态度”的核心素养。
一、硫酸
1.工业制硫酸的原理示意图
上述流程涉及的化学方程式为S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,2SO2+O22SO3,SO3+H2O===H2SO4。
2.硫酸的酸性
(1)电离方程式:H2SO4===2H++SO。
(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为Zn+2H+===Zn2++H2↑、CuO+2H+===Cu2++H2O、H++OH-===H2O、HCO+H+===CO2↑+H2O。
3.浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,可用于作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
(3)强氧化性
①与金属Cu反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。反应中氧化剂是浓硫酸,还原剂是Cu,还原产物为SO2。
②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。反应中氧化剂为浓硫酸,还原剂为C,还原产物为SO2。
实验制H2时,往往用稀硫酸而不用浓硫酸的原因是什么?
提示:浓硫酸具有强氧化性与金属反应时不产生H2而是产生SO2。
二、常见的硫酸盐
1.石膏(化学式为CaSO4·2H2O),加热失水变为熟石膏(化学式为2CaSO4·H2O),应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节水泥的硬化速率。
2.硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”,用于生产其他钡盐的原料或消化系统X射线检查的内服药剂。
3.硫酸铜为白色粉末,CuSO4结合水后变为蓝色晶体胆矾(化学式为CuSO4·5H2O),又称蓝矾。无水CuSO4可用于检验H2O的存在。胆矾和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。
三、硫酸根离子的检验
1.SO的检验
(1)实验探究:①稀硫酸或Na2SO4溶液现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀不溶解
②Na2CO3溶液现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀溶解且放出气体
(2)SO的检验一般思路:待测液无沉淀无气体生成白色沉淀生成
2.粗盐中可溶性杂质的除去
杂质
加入的试剂
化学方程式
Na2SO4
BaCl2溶液
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
MgCl2
NaOH溶液
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2
Na2CO3溶液
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)浓硫酸有脱水性,所以可用浓硫酸作干燥剂。 ( )
(2)1 L 18.4 mol·L-1的浓硫酸与足量铜反应,生成9.2 mol 二氧化硫气体。
( )
(3)浓硫酸与足量Zn反应的后期可以生成H2。 ( )
(4)H2、Cl2、CO2、HCl均可用浓硫酸干燥。 ( )
(5)浓硫酸使纸张变黑体现了浓H2SO4的脱水性。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
2.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是( )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(脱水性)
B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)
C.蔗糖与浓硫酸反应时有海绵状的炭生成(吸水性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)
[答案] B
3.某报刊曾报道下面一段新闻“某日凌晨,一辆载有浓硫酸的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色,上面泛起黑色的泡沫,空气中到处弥漫着刺鼻的气味。”请用化学知识解释下列问题:
(1)“路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是___________________。
(2)浓硫酸为不挥发性强酸,为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”?________________________________________________。
[答案] (1)浓硫酸使草炭化 (2)炭化后的碳与浓硫酸反应生成SO2
浓硫酸的三大特性
探究1:蔗糖的脱水实验
现象1:蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性:
C12H22O1112C+11H2O。
现象2:蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有强氧化性,把C氧化成CO2,并有SO2气体放出。
探究2:浓硫酸与Cu的反应