5.1.2硫及其化合物——硫酸和硫酸根离子的检验 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第2课时　 硫酸及硫酸根离子的检验 第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节　硫及其化合物 2nd 核心素养目标 1.通过对浓硫酸性质的学习，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。 2.通过对化学实验的设计及操作的学习，培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。 H2S S 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别 -2 +4 +6 化合价 0 SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 新课引入 思考：工业上是怎么制备硫酸的呢？ 1.造气阶段：二氧化硫的制取和净化。 2.催化氧化阶段：SO2氧化成SO3。 3.生成阶段：三氧化硫的吸收和硫酸的生成。 H2SO4·SO3 + H2O = 2H2SO4 SO3 + H2SO4（浓）=== H2SO4·SO3 一、硫酸 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。 1.工业制备硫酸 点燃 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2或S+O2 SO2 高温 2SO2+O2 2SO3 催化剂 △ 思考：如何稀释浓硫酸呢？ 酸入水，杯壁下流，迅速搅拌。 一、硫酸 2.硫酸的物理性质 无色油状液体 与水以任意比混合，并放出大量的热。 色态 约338℃（高沸点），难挥发 沸点 密度 1.84g/cm3，密度比水大 溶解性 3.稀硫酸的性质 具有酸的五大通性 与指示剂显色 石蕊变红 与活泼金属 (如：Fe ) 与碱 [如：Ba(OH)2] 与碱性氧化物(如：MgO) 与盐(如Na2CO3) 稀硫酸 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ CaO＋2H＋===Ca2＋＋H2O OH-＋H＋=== H2O 一、硫酸 电离方程 H2SO4 = 2H+ + SO42- CO32-+2H+ CO2 +H2O 4.浓硫酸的性质 一、硫酸 浓硫酸： H2SO4 +6 吸水性、脱水性 强酸性 强氧化性 4.1 吸水性： 吸收物质中原本含有的水分子。 应用： ①作干燥剂 ②除结晶水 物理变化 化学变化 C12H22O11 浓硫酸 12C + 11H2O (蔗糖) 现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并有刺激性气味的气体放出。 一、硫酸 4.2 脱水性： 实验探究 浓硫酸脱水性实验 脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2：1（H2O） 的个数比脱去。 【区别】有水为吸，无水则脱。 注意：在实验时要防止浓硫酸溅到衣服或皮肤上而损坏衣服或灼伤皮肤。 实验产物 ①与非金属反应 C＋2H2SO4(浓) ===CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ∆ ③ 与具有还原性的化合物反应，如HI、HBr、H2S、FeCl2等。 思考：请设计实验方案验证碳和浓硫酸反应的产物？ 4.3 强氧化性 一、硫酸 SO2、CO2、H2O 证明含H2O 证明含SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 证明含CO2 ②与金属反应 a试管中铜丝表面__________________ 且溶液中有固体生成。 d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 。 b试管中的品红溶液逐渐变为______。 c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为______。 逐渐变黑，有气泡产生 无色 红色 蓝色 注意：加热时，浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外)，一般没有氢气生成通常生成SO2气体。 4.3 强氧化性 一、硫酸 Cu+2H2SO4 (浓) CuSO4+SO2↑+ 2H2O ②与金属反应 4.3 强氧化性 一、硫酸 控制反应发生与停止 吸收尾气，防止污染大气 强氧化性和酸性 思考：浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？ 常温下，浓硫酸能让Fe、Al 钝化，故可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。 可干燥：酸性气体(如：CO2、SO2、Cl2等) 中性气体(如O2、N2、CO等)。 不可干燥：碱性气体(如NH3) 某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。 ①重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。 ②工业上可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 ③用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 H2SO4(浓)+NaCl === NaHSO4+HCl 一、硫酸 4.4 用途 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。 1.如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是（ ） A．甲中苹果块会变干瘪 B．乙中胆矾晶体表面有“白斑” C．丙中小试管内有晶体析出 D．丁中pH试纸变成红色 D 随堂训练 【思考2】浓硫酸和浓盐酸敞口放置，浓度如何变化，本质一样吗？ 2.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质 ： (1)浓硫酸滴在木条上，过一会儿，木条变黑。 (2)敞口放置浓硫酸时，质量增加。 (3)锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。 (4)把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。 (5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。 (6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。 (7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。 (8)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。 (7)强酸性 (1)脱水性 (2)吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和强氧化性 (5)难挥发性 (6)强氧化性 随堂训练 (8)强氧化性 实验操作 实验现象 先 ， 加入盐酸后 。 先 ， 加入盐酸后 。 先 ， 加入盐酸后 。 实验结论 SO42-与Ba2+反应生成不溶于盐酸的 ， 离子方程式: 。 CO32-与Ba2+反应生成白色沉淀BaCO3可溶于盐酸 生成白色沉淀 不溶解 沉淀溶解且有气泡产生 白色沉淀 + Ba2+ === BaSO4↓ SO42- 二、硫酸根离子的检验 生成白色沉淀 不溶解 生成白色沉淀 CO32- + Ba2+ = BaCO3↓ BaCO3 + 2H+ = CO2↑ + H2O 先加稀盐酸的目是 。 待测液 取清液 产生白色沉淀， 即可确定判断有SO42- ②再加入BaCl2溶液，若存在 ，发生反应的离子方程式为 。 加足量盐酸酸化 滴加BaCl2溶液 Ba2++SO2- === 4 BaSO4 CO2-、SO2-、Ag+干扰 3 3 二、硫酸根离子的检验 文字描述：取待测液于试管中，先加足量稀HCl酸化，在滴加BaCl2溶液，如果有白色沉淀，则有SO42-。 海水晒盐 粗盐 精盐 难溶性杂质：含泥沙等 可溶性杂质：MgCl2 、CaCl2、Na2SO4等 除去杂质 三、粗盐的提纯 三、粗盐的提纯 粗盐 溶解 过滤 粗盐水 SO42-Mg2+ Ca2+ 过量BaCl2 过量NaOH 过量Na2CO3 试剂添加原则：Na2CO3必须加在BaCl2后面。 NaCl、Na2CO3 BaSO4↓、Mg(OH)2↓ CaCO3↓、BaCO3↓ 过滤 精制盐水 过量稀HCl 蒸发结晶，过滤， 洗涤，干燥 精制食盐晶体 SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ CO32- + Ba2+ = BaCO3↓ Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ CO32- + 2H+ = CO2 ↑+ H2O 相关反应离子方程式： 强酸性 类 价 指示剂变色 与金属单质反应 与碱反应 强氧化性 特性 1.浓硫酸 化学性质 与某些盐反应 与金属单质反应（包括H后金属） 与非金属单质反应 均有SO2生成 与还原性物质反应 与碱性氧化物反应 吸水性 脱水性 H2SO4性质 做干燥剂 碳化 2.硫酸根的检验和粗盐提纯。 19 SO $$