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第五章 化工产业中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
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。
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
[对应学生用书第5页]
一、硫酸
1.硫酸的工业制法
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
(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);
黄铁矿(FeS2)
空气
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)。
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
(3)三个反应
① 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(或S+O2SO2) ;
② 2SO2+O22SO3 ;
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(或S+O2SO2)
2SO2+O22SO3
③ SO3+H2OH2SO4 。
SO3+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。
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
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。
无色
大
高
H2SO42H++S
酸碱指示剂
碱性氧化物
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
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
吸水
黑
膨
胀
褪色
脱水
SO2
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
实验操作 实验现象 实验结论
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 。
溶解
气泡
变蓝
褪
色
变红
强氧化
干燥剂
水
氢、氧
水分子
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
(3)强氧化性
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
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
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
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。
Ba2++
SBaSO4↓
BaCl2溶液
稀盐酸
稀盐酸
BaCl2溶液
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
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↓
氯化钡溶液
Ba2++BaSO4↓
烧碱溶液
Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
碳酸钠溶液
Ca2++ CaCO3↓
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
(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;
③ BaCl2溶液