5.1第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验课件 2023-2024学年高一化学人教版（2019）必修第二册

第5章 化工生产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 1 导入 硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等,工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志。 一、硫酸的工业制法、物理性质 已知黄铁矿的主要成分为FeS2,根据下面的转化图,你能书写出发生的化学反应方程式吗? 点燃 S + O2 SO2或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 高温 2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O􀪅H2SO4 一、硫酸的工业制法、物理性质 工业制备硫酸工艺中常用98.3% 浓硫酸而不用水吸收SO3,是因为SO3与 H2O剧烈反应,且放出大量的热,易产生酸雾而影响SO3的吸收。 一、硫酸的工业制法、物理性质 浓硫酸的物理性质： (1)色态:无色、黏稠的油状液体。 (2)沸点:沸点高,是难挥发酸、高沸点酸。 (3)密度:密度大,是高密度酸。 (4)溶解性:跟水以任意比互溶,且溶解时放出大量热。 一、硫酸的工业制法、物理性质 1.常用的浓硫酸质量分数为98%,密度为1.84g/cm3,物质的量浓度是18.4mol/L。 2.浓硫酸的稀释:酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅。 二、硫酸的化学性质 1.硫酸是一种二元强酸,具有酸的通性。稀硫酸溶于水完全电离,其电离方程式为H2SO4 2H+ +SO42- 二、硫酸的化学性质 播放视频“浓硫酸的吸水性”。 二、硫酸的化学性质 观察、记录实验现象,分析得出实验结论。 实验操作 (1)取两培养皿,其中一个加浓 H2SO4; (2)将两烧杯放在热水上,使水蒸气凝 结在烧杯内壁; (3)将烧杯倒扣在培养皿上 取胆矾晶体分别放在两个培养皿中,向其中的一个培养皿中加浓 H2SO4 实验现象 实验结论 实质 装浓 H2SO4 的培养皿中的烧杯内壁变得透明,另一个烧杯无明显变化 加入浓 H2SO4 的培养皿中,胆矾颜色变浅,甚至变为白色 浓 H2SO4 吸收空气中的水蒸气 浓 H2SO4 吸收结晶水, CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O 浓H2SO4 物理变化 化学变化 二、硫酸的化学性质 浓硫酸有吸水性:浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水。 浓硫酸可作干燥剂,可以干燥哪些气体,不能干燥哪些气体? 浓硫酸可以干燥的气体有:酸性气体(如 CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如 O2、N2、CO等)。 浓硫酸不可以干燥的气体有:碱性气体(如NH3等)和某些还原性气体(如 HBr、HI、H2S等)。 二、硫酸的化学性质 从硫酸中硫元素的化合价角度分析硫酸可能具有的化学性质有哪些,如何利用实验进行验证呢? 播放视频“浓硫酸与蔗糖的反应”。 二、硫酸的化学性质 实验操作 向烧杯中加入约1/4体积蔗糖,加入少量蒸馏水,加入约15mL浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀,观察现象 实验现象 反应原理 实质 蔗糖由白变黑;蔗糖的体积显著膨胀,呈疏松海绵状;有刺激性气味气体生成;放出大量的热 浓硫酸把有机物中的氢、氧原子按个数比2∶1脱去 浓硫酸具有脱水性:浓硫酸能将能蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。 二、硫酸的化学性质 小试牛刀 蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑说明有_____ 生成,体现了浓硫酸的______性;体积膨胀,呈疏松多孔状,说明有_____ 产生,刺激性气味的气体可能是______,说明碳可能和浓硫酸发生了反 应,体现了浓硫酸的_______性。 碳 脱水 气体 SO2 氧化 二、硫酸的化学性质 演示实验:浓硫酸与铜的反应。 实验装置图 实验步骤 (1)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2mL浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝与浓硫酸接触; (2)加热,将产生的气体通入品红溶液,观察实验现象; (3)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中,观察溶液的颜色 二、硫酸的化学性质 实验现象 实验结论 化学方程式 (1)铜丝表面变黑,有气泡生成; (2)品红溶液逐渐变为无色; (3)试管里的物质慢慢倒入水中,溶液呈蓝色 在加热条件下,Cu与浓硫酸反应生成SO2、CuSO4 和 H2O 二、硫酸的化学性质 在加热条件下,Cu与浓硫酸反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水。在反应中,浓硫酸氧化了铜,自身被还原成二氧化硫。浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂。 在加热时,浓硫酸也能与木炭发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式: 二、硫酸的化学性