内容正文:
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
学习目标
核心素养
1.结合工业生产实际,理解硫酸的工业制备原理。
2.通过实验探究,了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性。
3.通过实验探究,能设计实验检验硫酸根离子。
1.宏观辨识与微观探析:从物质的类别及硫元素价态的变化角度认识硫酸的通性和强氧化性。
2.科学探究与创新意识:通过对浓硫酸脱水性、强氧化性的实验探究,加深对浓硫酸特性的理解。
[对应学生用书第5页]
一、硫酸
1.硫酸的工业制法
(1)三种原料:硫黄或黄铁矿(FeS2)、空气,98.3%的浓硫酸(代替水)。
(2)三个阶段
①二氧化硫的制取和净化(造气阶段);
②SO2氧化成SO3(接触氧化阶段);
③三氧化硫的吸收和硫酸的生成(生成阶段)。
(3)三个反应
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(或S+O2SO2);
②2SO2+O22SO3;
③SO3+H2OH2SO4。
注意: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.硫酸的物理性质
纯净的硫酸是无色黏稠状液体,密度比水大,能与水以任意比混合,沸点高,难挥发。
3.稀硫酸——具有酸的通性
(1)硫酸的电离方程式:H2SO42H++S 。
(2)硫酸具有酸的通性,可与酸碱指示剂作用,也可与碱、碱性氧化物、活泼金属及某些盐反应。
4.浓硫酸的三大特性
实验操作
实验现象
实验结论
蓝色晶体变成白色粉末
浓H2SO4具有吸水性
蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的碳;品红溶液褪色
浓硫酸具有脱水性,且能氧化碳单质,本身被还原为SO2
铜片逐渐溶解,铜片表面有气泡产生;试管中溶液逐渐变蓝;品红溶液褪色;石蕊溶液变红
浓硫酸具有强氧化性
(1)吸水性:浓硫酸具有很强的吸水性,可用作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸按水的组成比,夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子。
(3)强氧化性
1.盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后,质量增加是因为浓硫酸具有 ( )
A.吸水性 B.脱水性
C.强氧化性 D.酸性
答案 A
二、硫酸根离子的检验
1.检验原理:利用BaSO4既不溶于水也不溶于酸进行检验,反应离子方程式:Ba2++SBaSO4↓。
2.检验试剂:BaCl2溶液、稀盐酸。
3.实验操作:向少量被检试液中先加入足量稀盐酸,然后再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明试液中含有S。
4.S检验应用——除去粗盐中的可溶性杂质
(1)若除去粗盐中的可溶性杂质(硫酸盐、MgCl2、CaCl2),将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表:
杂质
加入的试剂
离子方程式
硫酸盐
氯化钡溶液
Ba2++SBaSO4↓
MgCl2
烧碱溶液
Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
CaCl2
碳酸钠溶液
Ca2++CCaCO3↓
(2)试剂加入的顺序
为使杂质离子完全除去,通常加入试剂及顺序有如下三种:
①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
总结:为保障杂质离子完全除去,只要碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后加入即可。
2.(2022·遂宁高一期中)鉴别S时所选用的试剂及最合理的先后顺序应为 ( )
A.稀盐酸、BaCl2溶液
B.稀硝酸、BaCl2溶液
C.Ba(NO3)2溶液、稀硫酸
D.BaCl2溶液、稀盐酸
答案 A
[对应学生用书第7页]
要点一 浓硫酸的特性
1.浓H2SO4与蔗糖的反应中,表现了浓H2SO4的哪些性质?
提示:表现了浓H2SO4的脱水性和强氧化性,在蔗糖变黑时表现了脱水性,在生成“黑面包”时发生了浓H2SO4与C的反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,体现了浓H2SO4的强氧化性。
2.过量的锌与一定量的浓H2SO4发生反应,得到气体的成分是什么?
提示:开始阶段发生反应:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O;随着反应的进行,硫酸的浓度变稀,Zn与稀H2SO4发生反应:Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑,故得到的是SO2和H2的混合气体。
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.浓硫酸作干燥剂的注意点
(1)可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
(2)不可干燥的气体:碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
3.浓硫酸