5.1 硫及其化合物（第2课时 硫酸 硫酸根离子检验）-2022-2023学年高一化学同步素养目标精品讲义（人教版2019必修第二册）

第五章 第一节 硫及其化合物 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验 榆次一中 李金虎 【学习目标】 1．通过实验探究，认识硫酸的主要性质，特别是浓硫酸的特性，认识其在生产中的应用。 2．掌握硫酸根离子的检验方法。 【素养目标】 1．能从物质类别和元素化合价角度认识硫酸的性质，培养学生“证据推理和模型谁知”的学科素养。 2．通过实验探究硫酸的性质，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。 必备知识与关键能力 知识点一：硫酸的性质与工业制备 1．硫酸的物理性质 硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2．稀H2SO4具有酸的通性 硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。 3．浓H2SO4的特性 【实验探究】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 (1)实验现象：a中铜丝变黑，有气体逸出；b中品红溶液逐渐变为无色；c中溶液变为红色。 (2)浸NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气SO2，防止污染空气。 (3)Cu与浓硫酸的反应中，浓H2SO4表现了强氧化性和酸性。 【归纳总结】浓硫酸的三大特性 吸水性 可吸收周围环境中的水分或结晶水 作吸水剂，可以用来干燥O2、N2、CO2、Cl2等气体，不能干燥碱性气体(NH3)和还原性气体(H2S、HI等) 脱水性 将有机物中的氢、氧元素按水的组成比例脱去 如向蔗糖中加入浓硫酸：C12H22O1112C＋11H2O 强氧化性 与金属反应 常温 与Fe、Al接触，金属表面会生成一层致密的氧化膜而钝化 加热 大多数金属(Au、Pt除外)可被浓硫酸氧化，如Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 与非金属反应 可以和C、S、P等非金属反应，如：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 与某些还原性物质(H2S、HI等)反应 H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O 【点拨】(1)常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2。 (2)加热与不活泼金属(如Cu)反应时，即使金属过量也不能使H2SO4完全反应，也不会产生H2。 (3)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。 4．硫酸工业制备的原理 (1)工艺流程 【点拨】工业上用98%的硫酸吸收SO3，可以避免用水吸收SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。 (2)反应设备 (3)反应原理 ①燃烧硫铁矿(FeS2)或硫制备SO2：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2或S＋O2SO2。 ②SO2转化为SO3：2SO2＋O22SO3。 ③SO3吸收生成H2SO4：SO3＋H2O===H2SO4。 典例1．下列关于硫酸的叙述中，正确的是(　　) A．浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D．稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 【答案】A 【解析】 使蔗糖炭化，表现浓硫酸的脱水性，A正确；浓硫酸具有强氧化性，可与铝、铁在常温下发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，故可贮存在铝、铁容器中，B错误；浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，C错误；浓硫酸密度比水大，稀释浓硫酸时，应防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不断搅拌，D错误。 典例2．在生产、保存、运输和使用浓硫酸时，下列说法不正确的是(　　) A．工业制取硫酸过程中生成的SO2可循环使用 B．常温下可选用铁制或铝制容器盛装 C．盛装容器的标签上应标注氧化剂和腐蚀品 D．使用时向其中直接加水可制得稀硫酸 【答案】D 【解析】SO2与O2反应可生成三氧化硫，三氧化硫和水反应可生成硫酸，所以工业制取硫酸过程中生成的SO2可循环使用，故A正确；浓硫酸与铁、铝在常温下发生钝化反应，在铁、铝表面生成一层致密的氧化膜，故B正确；浓硫酸具有强氧化性和腐蚀性，则盛装容器的标签上应标注氧化剂和腐蚀品，故C正确；稀释浓硫酸应该遵循“酸入水”的原则，故D错误。 典例3．下列有关浓硫酸的叙述正确