第5章 第1节 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中化学必修第二册同步练测（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 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 吸水 第五章　化工生产中的重要非金属元素 黑 膨胀 褪色 脱水 SO2 第五章　化工生产中的重要非金属元素 溶解 气泡 变蓝 变红 强氧化 第五章　化工生产中的重要非金属元素 干燥剂 水 氢和氧 第五章　化工生产中的重要非金属元素 第五章　化工生产中的重要非金属元素 第五章　化工生产中的重要非金属元素 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　⁠→ 　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。 Na2CO3溶液　 Na2CO3溶液　 BaCl2溶液　 Na2CO3溶液　 NaOH溶液　 碳酸钠溶液　 氯化钡溶液　 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 [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。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 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。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 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.浓硫酸的强氧化性 （1）本质 浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 ①Fe、Al的钝化。常温下，当Fe、Al遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象； ②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，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2； （2）反应规律 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 ③与不活泼金属和非金属反应的规律： a.反应需要加热，否则不反应； b.还原产物一般是SO2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸； c.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； d.随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应即停止； ④与具有还原性的化合物反应，如与H2S、HI、HBr、FeCl2等物质反应。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 [例1]　某化学小组欲进行如下实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题： （1）利用如图装置研究铜与浓硫酸反应，反应的化学方程式为 　　　　　　⁠。  第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 （2）C装置的作用是 　　　　　　⁠。  （3）将上述实验中的铜改为铁，在常温下进行，无明显现象，其原因是 　　　　　　⁠。  在加热条件下，实验的后一阶段可观察到倒立的漏斗边沿有气体冒出，该气体可能为 　　　　　⁠。  第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 [解析]　（1）铜与浓硫酸反应需要加热，化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O。（2）SO2是有毒气体，装置C中溶液可吸收多余的SO2，防止污染空气；SO2在水中溶解度较大，装置C中倒置漏斗可防倒吸。（3）常温下，铁遇浓硫酸会发生钝化。加热条件下，铁与浓硫酸的反应能持续进行，反应后期，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应放出氢气。 [答案]　（1）Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O　（2）吸收多余的SO2，防止污染空气，防倒吸　（3）在常温下，铁遇浓硫酸发生钝化　氢气（或H2） 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 要点二　硫酸根离子的检验 1.设计实验检验某溶液中含有某种离子的实验步骤是什么？ 提示：设计实验检验某溶液中的离子一般包括以下四步：取样品、滴加试剂、描述现象、得出结论。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 2.若某溶液中既含Cl－又含S，请设计实验检验混合溶液中是否存在Cl－。 提示：检验Cl－所用的试剂是AgNO3溶液和稀硝酸，由于S能干扰Cl－的检验，故检验时先用Ba（NO3）2溶液排除S造成的干扰。 检验操作为：取少量试液于一洁净试管中，加入过量的Ba（NO3）2溶液，过滤后在滤液中加入稀硝酸和AgNO3，若有白色沉淀生成，则证明试液中含有Cl－。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 1.离子检验简答题的答题模板 取试样操作描述现象得出结论 具体要求是：（1）先取样后操作，液体试样直接取，固体试样要加入试剂转化成液体。 （2）先现象后结论，描述现象时不能“指名道姓”，如检验S时加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，不能说成生成白色的BaSO4沉淀。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 2.硫酸根离子的检验 （1）检验方法 被检液取清液有无白色沉淀（判断有无S） （2）原理 ①先加稀盐酸的目的：防止C、S、Ag＋的干扰； ②过程中可能发生反应的离子方程式： C＋2H＋H2O＋CO2↑，S＋2H＋H2O＋SO2↑，Ag＋＋Cl－AgCl↓，S＋Ba2＋BaSO4↓。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 [易错提醒]　S检验的三大误区 误区一：只加可溶性钡盐，不酸化。误将C、P、S等干扰离子判断成S。因上述离子会产生BaCO3、Ba3（PO4）2、BaSO3白色沉淀。 误区二：误将Ag＋判断成S。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含S。其错误是未注意溶液中不含S，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－AgCl↓（白色）。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 误区三：误将S判断成S。如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba（NO3）2溶液生成白色沉淀，便误以为有S。该错误是未注意N在酸性环境中具有强氧化性，将S氧化成S而产生干扰。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 [例2]　下列四种溶液中一定存在S的是（　　） A.向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 B.向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解 C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生 D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生 [解析]　甲溶液中还可能存在S、C或Ag＋；乙溶液中还可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在S或HS，会被氧化成S，从而造成误判。 [答案]　C 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 2.为检验某种阳离子为Na＋的溶液中含有的阴离子是S、C还是OH－、Cl－，下列设计的方案中合理的是 　　　　　　⁠。  方案一　检验C：向待测液中加入足量的盐酸产生气泡，将气体通入澄清石灰水中有白色沉淀生成 方案二　检验S：先向待测液中加入盐酸至溶液呈酸性，未见沉淀或气体生成，再加入BaCl2溶液出现白色沉淀 方案三　检验OH－：向待测液中加入石蕊溶液，溶液变蓝色 方案四　检验Cl－：向待测溶液中依次加入稀盐酸和AgNO3溶液，有白色沉淀生成 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 解析　与盐酸反应产生气泡的离子不一定是C，还可能是HC或S等，故方案一不合理；先在待测液中加入盐酸，可排除C、S及Ag＋等的干扰，再用BaCl2溶液检验S的存在，故方案二合理；溶液中若有OH－，OH－会使石蕊溶液变成蓝色，故方案三合理；AgNO3溶液和稀盐酸混合就有白色浑浊出现，不能证明原溶液中含有Cl－，故方案四不合理。 答案　方案二、方案三 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 2.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是（　　） A.Fe（NO3）2溶液 白色沉淀 B.Ba（NO3）2溶液 白色沉淀 C.无色溶液 白色沉淀 D.无色溶液 无色溶液 白色沉淀 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 解析　A中二氧化硫被氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B中的亚硫酸钠被硝酸氧化为硫酸钠，沉淀也是硫酸钡；C中先加硝酸无沉淀，再加氯化钡所得沉淀还可能是氯化银；D中先加过量盐酸无沉淀，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。 答案　C 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 4.某课外活动小组的同学在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确，丙同学设计了图中的实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且加热装置略去）。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 试回答下列问题： （1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为 　　　 　⁠。  （2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是 　　　　　　　　⁠。  （3）A中加入的试剂可能是 　　　　　　⁠，作用是 　　　　　　⁠；B中加入的试剂可能是 　　　　　　⁠，作用是 　　　　　　⁠；E中加入的试剂可能是 　　　　　　⁠，作用是 　　　 　　⁠。  （4）可以证明气体X中含有氢气的实验现象：C中 　　　　　　　　　　⁠，D中 　　　　　　　　　　⁠。  第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 解析　（1）锌和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。（2）在Zn与浓H2SO4反应的过程中，H2SO4被消耗且有水生成，H2SO4浓度逐渐减小，变成稀硫酸，Zn与稀H2SO4反应生成H2。（3）分析装置图可知，生成的气体中可能有二氧化硫和氢气，装置A是验证二氧化硫存在的装置，选品红溶液进行验证；通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫，通过装置B中的浓硫酸除去水蒸气，利用氢气和氧化铜反应生成铜和水蒸气，所以装置D中盛有无水硫酸铜，检验水的生成；为避免空气中的水蒸气影响装置D中水的检验，装置E中需加入碱石灰。（4）证明生成的气体中含有氢气的现象是：装置C中黑色粉末变为红色，装置D中白色粉末变为蓝色。 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 答案　（1）Zn＋2H2SO4（浓）ZnSO4＋SO2↑＋2H2O （2）当Zn与浓硫酸反应时，浓硫酸逐渐变稀，Zn与稀硫酸反应可产生H2　（3）品红溶液　检验SO2　浓硫酸　吸收水蒸气　碱石灰　防止空气中的水蒸气进入装置D中　（4）黑色粉末变成红色　白色粉末变成蓝色 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____性 实验操作 实验现象 实验结论 蔗糖逐渐变__，体积____，形成疏松多孔的海绵状的碳；品红溶液____ 浓硫酸具有____性，且能氧化碳单质，本身被还原为______ 实验操作 实验现象 实验结论 铜片逐渐____，铜片表面有____产生；试管中溶液逐渐____；石蕊溶液____ 浓硫酸具有______性 (1)吸水性：浓硫酸具有很强的吸水性，可用作______。 (2)脱水性：浓硫酸按__的组成比，夺取某些有机物中的______。 (3)强氧化性 1．向盐酸中加浓H2SO4时，会有白雾生成，下列解释错误的是(　　) A．浓H2SO4具有脱水性 B．浓H2SO4具有吸水性 C．浓H2SO4遇水放出大量的热 D．盐酸具有挥发性 解析　A项，向盐酸中加浓H2SO4时，会有白雾生成，体现浓硫酸的吸水性；B项，浓硫酸具有吸水性，吸收了盐酸中的水使其浓度增大，促进了HCl的挥发；C项，浓硫酸遇水放热，溶液升温从而降低了HCl在水中的溶解度，促进了HCl的挥发；D项，盐酸本身具有挥发性，会挥发出HCl导致白雾的生成。 答案　A 2．某溶液中可能含有的阴离子有SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 、Cl－、CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 等，为了检验其中是否含有SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ，除使用BaCl2溶液外，还需要的试剂是(提示：硝酸具有很强的氧化性)(　　) A．盐酸　　　　　　 B．NaOH C．硫酸 D．硝酸 解析　只加可溶性钡盐如BaCl2溶液等，如果不加酸酸化，CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 或Ag＋等离子会干扰SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 的检验，且HNO3会氧化SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 转化为SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ，即不能加HNO3，所以应先加盐酸酸化，排除CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 或Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明溶液中含有SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 。 答案　A 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、氧按水的组成脱去 吸水性 脱水性 变化 类型 物理变化、化学变化 化学变化 1．(北京第五十五中学期中)某同学设想用如表所示实验装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是(　　) 选项 A B 性质 吸水性 脱水性 实验 久置后称量浓硫酸的质量 选项 C D 性质 稀释放热 强氧化性 实验 解析　由于分子是在不断运动的，故玻璃罩内空气中的水蒸气被浓硫酸吸收，导致右侧烧杯中浓硫酸的质量增大，可以验证浓硫酸具有吸水性，A项不符合题意；滤纸片沾上浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，可以验证浓硫酸具有脱水性，B项不符合题意；浓硫酸稀释放热，使锥形瓶内气体压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象，可以验证浓硫酸稀释放热，C项不符合题意；常温下铜片与浓硫酸不反应，无法验证浓硫酸具有强氧化性，D项符合题意。 答案　D [对应学生用书第9页] 1．(四川广安高一月考)下列对浓硫酸的叙述正确的是(　　) A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁制、铝制容器能盛放浓硫酸 B．浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、CO具有还原性，故浓硫酸不能干燥SO2、H2、CO C．浓硫酸和铜片加热反应既表现出酸性，又表现出氧化性 D．浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性 解析　常温下，Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，钝化过程中发生了化学反应，A错误；浓硫酸与SO2、H2、CO不反应，可以干燥SO2、H2、CO，B错误；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，部分H2SO4被还原生成SO2，起氧化剂的作用，还有一部分H2SO4生成CuSO4，起酸的作用，浓硫酸既表现了氧化性，又表现了酸性，C正确；实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫，其原理是用强酸制弱酸，因而在此反应中浓硫酸表现的是酸性，D错误。 答案　C 3．(天津第二南开学校高一月考)下列有关铜与浓硫酸反应的说法不正确的是(　　) A．喷有碱液的棉花是为了防止SO2污染环境 B．将水注入反应后冷却的试管a中，溶液变蓝 C．若b中装有品红溶液，过一段时间品红溶液褪色 D．反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓) eq \o(=====,\s\up15(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 解析　喷有碱液的棉花的作用是吸收过量的SO2，防止二氧化硫进入空气中，造成大气污染，故A正确；若反应开始前，浓硫酸过量，反应后的试管中仍有较浓的硫酸，把水注入其中会发生危险，应该把反应后冷却的试管a中的液体倒入盛有水的烧杯中，溶液变为蓝色，可以证明有硫酸铜生成，故B错误；铜与浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应，即Cu＋2H2SO4(浓) eq \o(=====,\s\up15(△)) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，产生的SO2能使品红溶液褪色，故C、D正确。 答案　B $$