5.1.2 硫酸 硫酸根离子的检验 课件- 2024-2025学年高一化学同步课件(人教版2019必修第二册)

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 第二课时 硫酸 硫酸根离子的检验 硫酸的性质及用途 03 硫酸的工业制法 02 浓硫酸的特性 04 目录 Contents 课堂总结与练习 硫酸根离子的检验 05 06 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 了解硫酸的性质，特别是浓硫酸的物理性质和化学性质，能结合具体化学实验认识浓硫酸的特性。 掌握硫酸根离子的检验方法，结合粗盐提纯的实验操作与步骤安排，进一步体会化学的应用价值。 核心素养 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 硫酸的工业制法 02 硫酸的工业制法 公元650～683年（唐高宗时），炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”，即干馏石胆（胆矾）而获得硫酸。 SO3+H2O == H2SO4 CuSO4•5H2O == CuSO4+5H2O △ CuSO4 == CuO+SO3 △ 硫酸初始 硫酸的工业制法 硫酸工业制法 硫酸的工业制法 硫酸工业制法 SO3＋H2O===H2SO4 (1)造气 (2)氧化 (3)吸收 S＋O2 === SO2 点燃 4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2 高温 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ 反应原理 工业制备硫酸工艺中常用 98.3% 浓硫酸而不用水吸收 SO3，因为SO3与H2O 剧烈反应放热，易产生酸雾而影响SO3的吸收。 提醒 硫酸的性质及用途 03 物理性质 硫酸是一种无色、黏稠的油状液体 密度比水大（1.84g/cm3） 沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点） 浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。 化学性质 和盐(如BaCO3) Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 二元强酸 酸的通性 电离方程式 与指示剂 遇到石蕊试剂显红色 和活泼金属(如Fe) 和金属氧化物(如CuO) 和碱[如Mg(OH)2] BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O H2SO4===2H＋＋ 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 硫酸盐 农药 染料 炸药 化肥 浓硫酸的特性 04 实验探究 实验探究——浓硫酸的吸水性 实验验证 描述现象 结论 实质 CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O 浓硫酸 杯中液面上升 蓝色的硫酸铜晶体变为白色粉末 吸收空气中的水蒸气 吸收晶体水 物理变化 化学变化 → 浓硫酸的特性 吸水性：硫酸能吸收存在于周围环境中的水分 或结晶水 在制取气体的装置中，浓硫酸的作用是什么？ 注意：浓硫酸不能干燥 ①碱性气体（NH3等） ② 强还原性气体（如H2S、HBr、HI等）。 实验探究 实验探究——浓硫酸与蔗糖的反应 实 验 方 法 将适量蔗糖放入烧杯中，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。 现 象 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体 实验探究 实验探究——浓硫酸与蔗糖的反应 蔗糖变黑 放出热量 现象: 产生气体 本质: 脱水性 吸水性 强氧化性 黑面包实验 浓硫酸的特性 脱水性：浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比（2：1）脱去 浓硫酸将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。 实验探究 实验探究——浓硫酸与蔗糖的反应 设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳 。供选择试剂和装置如下图（装置可多次使用）。 实验探究 实验探究——浓硫酸与铜的反应 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2 mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝与浓硫酸接触。加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。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二支试管里，观察溶液的颜色。 实验探究 实验探究——浓硫酸与铜的反应 试管中铜丝表面有气泡逸出 试管中的品红溶液逐渐变为无色 试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色 实验现象 实验结论 实验探究 实验探究——浓硫酸与铜的反应 ①可抽动的铜丝有什么作用？ ②试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么？写出反应的化学方程式。 吸收多余的SO2，以防污染环境，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。 控制反应的发生或停止 ③在浓硫酸与铜(加热)的反应中，浓H2SO4表现了哪些性质？ 浓硫酸既表现了强氧化性，又表现了酸性。 浓硫酸的特性 强氧化性 与还原性化合物反应，如H2S、HBr等（浓硫酸不能干燥H2S、HBr） 钝化：铁、铝在冷的浓硫酸中钝化 思考与讨论 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？ 在常温下，浓硫酸跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应,现象叫做——钝化。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。 思考与讨论 浓硫酸的特性 1. 实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，为什么？ 反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中，H+表现的氧化性(酸的通性)，通常称“酸的氧化性”。 而反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4 +2H2O+SO2↑中，浓硫酸中+6价的硫表现的氧化性，通常称"氧化性酸"。 硫酸根离子的检验 05 常见的硫酸盐 硫酸盐 化学式及俗称 用途 CaSO4 CaSO4·2H2O（石膏） 2CaSO4·H2O（熟石膏） 制作模型、绷带、粉笔，调节水泥的硬化速率 BaSO4 BaSO4（重晶石） 医疗上用作“钡餐” CuSO4 CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾） 与石灰乳混合制农药“波尔多液” FeSO4 FeSO4·7H2O（绿矾） 制补血剂、生产铁系列净水剂和颜料 KAl(SO4)2 KAl(SO4)2·12H2O（明矾） 用作净水剂（形成Al(OH)3胶体） 实验探究 实验探究——硫酸根离子的检验 在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论? 实验5-4 实验探究 实验探究——硫酸根离子的检验 试剂 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液 加入BaCl2溶液后的实验现象 加入稀盐酸后的实验现象 离子方程式 实验结论 产生白色沉淀 产生白色沉淀 产生白色沉淀 沉淀不溶解 沉淀不溶解 沉淀溶解 BaCO3+H+===Ba2++CO2↑+H2O Ba2++CO32-===BaCO3↓ Ba2++SO42-===BaSO4↓ 若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象，再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，则证明该溶液中含有SO42- 硫酸根离子的检验 SO42-离子的检验 检验原理 Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓ ，BaSO4是一种不溶于稀盐酸的白色沉淀 所需试剂 BaCl2溶液，稀盐酸 操作方法 取适量待测液于试管中，加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 课堂总结与练习 05 知识小结 硫酸 工业制备 酸的通性 浓硫酸的特性 能与酸碱指示剂作用、能与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应 1.吸水性:能吸收水(做干燥剂) 2.脱水性:按水的组成比脱去有机物(蔗糖、 棉花、纸屑等)中的氢原子和氧原子 3.强氧化性: 2H2SO4(浓)+C==CO2↑+2H2O+2SO2↑ △ 2H2SO4(浓)+Cu==CuSO4+2H2O+SO2↑ △ 物质类别 氧还角度 有无特性 研究元素化合物性质的角度 S（FeS2）—SO2—H2SO3 —H2SO4 S（FeS2）—SO2——SO3 —H2SO4 课后作业 1.下列有关硫酸的实验或用途中用了硫酸的哪些性质？ (1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体： __________________。 (2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3： __________。 (3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸： ___________________。 (4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸： _____________。 (5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2： _________________________。 (6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO：HCOOH CO＋H2O： __________ _______。 (7)浓硫酸与蔗糖的制取“黑面包”实验： __________________________。 浓硫酸的吸水性 高沸点酸 浓硫酸的强氧化性 硫酸的强酸性 浓硫酸的酸性、强氧化性 浓硫酸的 脱水性 浓硫酸的脱水性、强氧化性 课后作业 2.下列叙述或操作正确的是 A.浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性 B.浓硫酸不慎沾到皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗 C.稀释浓硫酸时应将水沿着烧杯壁慢慢地注入盛有浓硫酸的烧杯中，并不断搅拌 D.浓硫酸与铜的反应中，浓硫酸不仅表现强氧化性，还表现酸性 √ 课后作业 3.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是 √ 课后作业 4.某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热，发现铁完全溶解，并产生大量的气体X。该兴趣小组的同学猜测气体X的成分如下： (1)甲同学认为气体X为SO2。 (2)乙同学认为气体X为H2。 (3)丙同学认为气体X为__________________。 猜测含有氢气的理由是： __________________________________________________ _________。 H2和SO2的混合气体 随着反应的进行，硫酸的浓度变小，铁与稀硫酸反应生 成氢气 课后作业 5.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列分析正确的是 A.Cu与浓硫酸反应，只体现H2SO4的酸性 B.a处变红，说明SO2是酸性氧化物 C.b或c处褪色，均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体，说明反应中无H2O生成 √ 谢谢大家 POWERPOINT DESIGN 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 $$