内容正文:
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
【课程标准要求】
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质。
2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,学会硫酸根离子的检验方法。
一、硫酸
1.硫酸的工业制法
(1)流程
(2)原理
①制气:燃烧硫黄:S+O2SO2
煅烧黄铁矿:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②氧化:2SO2+O22SO3
③吸收:SO3+H2O===H2SO4
提醒 工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3与水反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收。
2.硫酸的主要性质
(1)物理性质
纯净的硫酸是无色黏稠状油液体,密度比水大,能与水以任意比混合,沸点高,难挥发。
(2)稀硫酸——具有酸的通性
①硫酸是一种二元强酸,硫酸的电离方程式:H2SO4===2H++SO,
②具有酸的通性,能使酸碱指示剂变色,与活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。请写出下列反应的离子方程式。
a.和活泼金属(如Fe):Fe+2H+===Fe2++H2↑;
b.和金属氧化物(如MgO):MgO+2H+===Mg2++H2O;
c.和碱[如Mg(OH)2]:Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O;
d.和盐(如Na2CO3):CO+2H+===CO2↑+H2O。
(3)浓硫酸的三大特性
(4)几种常见的硫酸盐
硫酸盐
主要性质
主要应用
硫酸钙
制作模型和医用石膏绷带,调节水泥的硬化速率
硫酸铜
检验水的存在,与石灰乳混合制备波尔多液
硫酸钡
又称重晶石,不溶于水和酸,且不易被X射线透过
用作消化系统X射线检查的内服药剂,即“钡餐”
【微自测】
1.下列描述中正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)工业上制取硫酸常用水吸收SO3(×)
(2)工业上制取硫酸过程中SO2能完全转化为SO3(×)
(3)浓硫酸有脱水性,因此可以用于干燥H2、CO2等气体(×)
(4)浓硫酸能使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末,体现了浓硫酸的脱水性(×)
(5)金属铜在常温下放入浓硫酸无现象,是浓硫酸把铜钝化了(×)
(6)浓硫酸具有强氧化性,而稀硫酸无氧化性(×)
(7)浓硫酸有强烈的吸水性,因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体(×)
二、硫酸根离子的检验
【微自测】
2.某溶液中可能含有的阴离子有SO、CO、Cl-等。为了检验其中是否含有SO,除BaCl2溶液外,还需要的溶液是( )
A.硫酸 B.盐酸
C.NaOH溶液 D.NaNO3溶液
答案 B
解析 检验SO时,应先用盐酸酸化,再用BaCl2溶液检验。
一、浓硫酸的三大特性探析
【活动探究】
实验1:浓硫酸与蔗糖的反应
实验装置:
实验2:浓硫酸与铜的反应
实验操作:在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入2 mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝与浓硫酸接触。加热,将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中,观察实验现象。向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,观察溶液的颜色。
实验装置:
1.蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,根据实验现象,推测可能发生了哪些化学反应?反应后的产物是什么?主要体现了浓硫酸的哪些化学性质?
提示: 蔗糖(C12H22O11)变黑说明有炭生成; “体积膨胀,呈疏松多孔状”说明有大量气体产生;刺激性气味的气体有可能是SO2;在此过程中,炭可能和浓硫酸发生了反应,生成了CO2和SO2气体。浓硫酸先表现为脱水性,然后表现为强氧化性。
2.如何通过实验证明碳与浓硫酸反应的产物有SO2和CO2?
提示:
3.用足量的铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸反应能否得到1 mol SO2?足量的木炭与含2 mol H2SO4的浓硫酸反应能否得到1 mol SO2?
提示:都不能。随着反应进行,硫酸浓度降低到一定程度后,与铜或木炭均不反应。
【核心归纳】
1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别
吸水性
脱水性
作用
对象
含有水分子或结晶水的物质
一般为含氢、氧元素的有机物,将氢、氧原子按2∶1比例脱去
变化
类型
物理变化、化学变化
化学变化
2.浓硫酸强氧化性的体现
反应物
变化或反应
表现性质
活泼金属
铁、铝
常温下,铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化
强氧化性
加热时,反应生成硫酸盐和SO2
强氧化性
和酸性
锌等其他
活泼金属
与浓硫酸反应时,开始产生SO2,后来产生H2
较不活泼金属(如:铜、银等)
金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O
碳、硫、磷
等非金属
非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O
强氧化性
还原性物质
能