5.1 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中化学必修第二册（人教版2019 单选版）

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2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 栏目索引 基础落实 梳理必备知识 重难探究 提升关键能力 学以致用 发展科学素养 课程标准 核心素养目标 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硫酸的主要性质。 2．能根据硫酸的性质，分析实验室、工业生产及环境保护中的某些常见问题。 1.科学探究与创新意识：结合真实情境中的应用实例，通过实验探究，了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性，能设计实验检验硫酸根离子。 2．科学态度与社会责任：结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 一、硫酸 1．工业制备硫酸的原理 工业上一般以____或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸，金属冶炼时产生的含____废气经回收后也可用于制备硫酸。 硫黄 SO2 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 工业制备硫酸的有关反应方程式 (1)生成SO2(沸腾炉)： 2Fe2O3＋8SO2 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)催化氧化(接触室)： ______________________。 (3)制备硫酸(吸收塔)： SO3＋H2O===H2SO4。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．浓硫酸的特性 (1)吸水性 原理 浓硫酸能吸收存在于周围环境中的____，可以是气体、液体中的水分子及固体中的结晶水 应用 可用作干燥剂，用于干燥Cl2、H2、CO2、SO2等气体 水分 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)脱水性 浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按__的组成比脱去。 实验 操作 水 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 实验 现象 ①蔗糖逐渐变__； ②蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状固体，并放出________气味的气体 实验 结论 ①浓硫酸具有______； ②浓硫酸具有________，能将蔗糖氧化成碳单质，自身被还原为SO2 黑 有刺激性 脱水性 强氧化性 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (3)强氧化性 ①与金属的反应 加热时，浓硫酸能氧化大多数金属单质(金、铂除外)。 (实验5－3)探究浓硫酸与铜的反应 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 实验 操作 实验 现象 a试管中铜丝表面有____产生。b试管中的品红溶液逐渐变为无色。冷却后，将a试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里，溶液变成__色 气泡 蓝 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 原理 分析 Cu和浓硫酸反应的化学方程式为__________________________________________，该反应中，______是氧化剂，__是还原剂 浓硫酸 铜 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ②与非金属的反应 加热时，浓硫酸能与部分非金属单质(如C、S、P等)发生反应。加热时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为___________________________ ________________。该反应中，__是还原剂，______是氧化剂。 C 浓硫酸 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 二、硫酸根离子的检验 1．探究硫酸根离子的检验(实验5－4) 实验 操作 在三支试管中分别加入少量稀硫酸(a)、Na2SO4溶液(b)和Na2CO3溶液(c)，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 实验 现象 a中生成____沉淀，加入稀盐酸，沉淀不溶解 b中生成白色沉淀，加入稀盐酸，__________ c中产生白色沉淀，加入稀盐酸，_____________ 白色 沉淀不溶解 沉淀逐渐溶解 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2.硫酸根离子的检验 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)注意事项 ①先加稀盐酸的目的是排除_______、_______等及Ag＋的干扰。 ②加入稀盐酸和BaCl2溶液的顺序不能颠倒。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆拓展延伸 硫酸工业生产中的“5个三” 1．三原料：含硫矿物(硫黄)、空气、浓硫酸 2．三阶段：SO2的制取与净化、SO2氧化为SO3、SO3的吸收与H2SO4生成 3．三设备：沸腾炉、接触室、吸收塔 4．三净化：除尘、洗涤、干燥 5．三原理：逆流原理、热交换原理、循环利用原理 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆辨析比较 氧化性酸和酸的氧化性 (1)氧化性酸一般是含氧酸，是指酸中除了氢、氧元素之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性，如浓硫酸与金属或非金属单质反应时，＋6价硫元素被还原为＋4价。常见的氧化性酸有浓硫酸、浓(或稀)硝酸、次氯酸等。 (2)浓硫酸与铜反应中体现了强氧化性和酸性，与木炭的反应中只体现其强氧化性。 (3)酸的氧化性是指酸电离产生的H＋得电子，表现出氧化性。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 铝、铁在浓硫酸中的钝化 (1)常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸中发生钝化，故常用铁制或铝制槽罐车运输浓硫酸。 (2)钝化并非不发生反应，而是在金属表面生成致密氧化膜，阻止内层金属继续反应。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 分离和提纯物质应遵循的原则 (1)不引入新杂质的原则。如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。 (2)不损耗、不减少被提纯物质的原则。 (3)实验操作要简便易行的原则。 (4)加入试剂的顺序要合理的原则。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面加入的无关物质或离子除去。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆名师点拨 粗盐提纯中加入试剂的顺序 (1)必须先加入BaCl2溶液，后加入Na2CO3溶液，Na2CO3用于除去Ca2＋及过量的Ba2＋。 (2)三种除杂试剂都加入后，进行过滤，再向滤液中加入稀盐酸至中性。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R ◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”) (1)稀释浓硫酸时，将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入加水的烧杯中，并不断搅拌散热(　　　　) (2)浓硫酸具有吸水性，故可用于干燥H2S、HI、CO2等气体(　　　　) (3)将浓硫酸滴到胆矾表面，晶体表面会出现“白斑”，体现浓硫酸的脱水性(　　 　　) √ × × × 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 探究一 浓硫酸的特性 2022年5月23日，江西上饶玉山县一辆装有18吨浓硫酸的槽罐车发生泄漏，罐体周边有白色刺鼻的气体不断冒出，泄漏的部分浓硫酸已经开始顺着路边，往地势较低的地方流去。道路边树木及杂草被腐蚀变黑，上面泛起黑色泡沫。消防救援人员穿戴好防护服，在罐体泄漏的下方使用塑料桶收集泄漏的浓硫酸，尽量减少浓硫酸流到路面，对已经泄漏的浓硫酸使用石灰粉进行中和处理，降低对环境的破坏。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R [问题设计] (1)道路边树木及杂草为什么变黑？为什么“上面泛起黑色泡沫”？ 提示：浓硫酸具有脱水性，使树木及杂草中有机物脱水炭化；浓硫酸具有强氧化性，能与生成的炭发生氧化还原反应，生成CO2、SO2等气体，产生黑色泡沫。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)浓硫酸是难挥发性酸，为什么“罐体周边有白色刺鼻的气体不断冒出”？ 提示：浓硫酸具有强氧化性，能够氧化炭生成二氧化碳，本身被还原为二氧化硫，二氧化硫具有刺激性气味。 (3)消防救援人员使用石灰粉进行中和处理的依据是什么？结合化学方程式予以分析。 提示：CaO是碱性氧化物，可与H2SO4反应生成盐和水：CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (1)浓硫酸的吸水性和脱水性比较 性质 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，氢和氧按水的组成比脱去 变化类型 物理变化或化学变化 化学变化 能量变化 放热 放热 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 性质 吸水性 脱水性 本质区别 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)浓硫酸的强氧化性及反应规律 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 【例1】 (2023·山东师大附中高一期末)在如图所示的实验中，实验进行一段时间后，下列关于实验现象的叙述不正确的是(　　) D 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R A．苹果块会变得干瘪 B．胆矾表面有“白斑”生成 C．饱和硝酸钾溶液中有晶体析出 D．pH试纸变红 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 浓硫酸具有吸水性，不断吸收苹果挥发出的水蒸气，使苹果块变得干瘪，A正确；浓硫酸具有吸水性，胆矾失去结晶水，表面有“白斑”生成，B正确；浓硫酸具有吸水性，不断吸收饱和硝酸钾溶液挥发出的水蒸气，使其达到过饱和，有硝酸钾晶体析出，C正确；浓硫酸具有脱水性、强氧化性，使试纸脱水炭化而变黑色，D错误。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解答本题的思路如下： (1)分析实验中苹果、胆矾、饱和硝酸钾溶液、pH试纸中是否含有真实存在的水分。 (2)结合浓硫酸的吸水性和脱水性，判断各选项中实验的变化及原因。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 1．(2024·湖北襄阳期中)下列关于浓硫酸的说法正确的是(　　) A．浓硫酸使蓝色胆矾变白体现了脱水性 B．浓硫酸不能干燥SO2、HI、H2S等强还原性化合物 C．蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，浓硫酸主要体现了脱水性和强氧化性 D．浓硫酸和碳单质在加热条件下反应，反应中浓硫酸既体现出酸性，又体现出氧化性 C 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 浓硫酸使蓝色胆矾即五水硫酸铜变白体现了吸水性，A错误；浓硫酸不能干燥HI、H2S等强还原性化合物，但可以干燥SO2，B错误；蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖变黑并有气体生成，浓硫酸主要体现了脱水性和强氧化性，C正确；浓硫酸和碳单质在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫、水，反应中浓硫酸只体现氧化性，D错误。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 亚硫酸钠(Na2SO3)主要用作人造纤维稳定剂、织物漂白剂、照相显影剂、染漂脱氧剂、香料和染料还原剂、造纸木质素脱除剂等。Na2SO3也是一种食品添加剂，用作防腐剂、漂白剂等。Na2SO3具有强还原性，在空气中易被O2氧化生成Na2SO4。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R [问题设计] (1)提供试剂：BaCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液、稀硫酸，请设计实验方案检验某食品级亚硫酸钠样品是否发生氧化变质。 提示：取少量亚硫酸钠粉末于试管中，加入蒸馏水溶解，加入足量稀盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明Na2SO3被氧化变质，若不产生沉淀，则未变质。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)写出上述设计方案中发生反应的离子方程式。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (2)实验操作的注意事项 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 【例2】 (2023·鄂州高一期末)已知稀硝酸具有强氧化性，Na2SO3在空气中易被氧化为Na2SO4。现有一包装破损的Na2SO3白色固体粉末，为了检验其是否变质，正确的方法是(　　) A．取少量样品于试管中，滴入足量稀盐酸，无沉淀，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质 B．取少量样品于试管中，滴入足量稀硝酸，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质 A 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R C．取少量样品于试管中，滴入足量稀硫酸，再滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明已变质 D．取少量样品于试管中，滴入足量稀盐酸，若产生使品红溶液褪色的气体，则说明已变质 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R [深度思考]例2中，若先加入BaCl2溶液，后加入足量稀盐酸，能否达到预期实验目的？为什么？ 提示：能；加入BaCl2溶液，Na2SO3、Na2SO4分别生成白色沉淀BaSO3、BaSO4，再加入足量稀盐酸，BaSO3与HCl反应生成BaCl2而溶解，BaSO4则不溶解。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　) A．在溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋ B 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 1．(2024·浙江绍兴会稽联盟期中)硫酸的分子式是(　　) A．H2SO4 B．H2S C．H2SO3 D．H2S2O3 A 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 硫酸中硫的化合价为＋6，H2SO4、H2S、H2SO3、H2S2O3中硫元素的硫化合价分别为＋6、－2、＋4、＋2，A正确。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 2．(2023·青岛高一期末)下列有关浓硫酸的说法正确的是(　　) A．常温下，浓硫酸可用铝制容器储存，说明铝与浓硫酸不反应 B．浓硫酸中加入红热的炭块，产生的气体中有两种酸性氧化物 C．浓硫酸可用于Cl2、SO2、NH3的干燥，体现了浓硫酸的吸水性 D．分别向胆矾和滤纸表面滴加浓硫酸，胆矾变白，滤纸变黑，均体现浓硫酸的脱水性 B 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R D 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R D 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 煅烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，FeS2发生氧化反应，A正确；气体必须提供氧元素，且作氧化剂，可以是空气，B正确；步骤②中，SO2催化氧化，生成主产物SO3，C正确；步骤③中，SO3与H2O反应生成H2SO4，发生非氧化还原反应，D错误。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 5．(2023·嘉兴高一期末)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应，为检验反应的部分产物，某同学设计了如下图所示的实验。请据此回答下列问题： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R (1)设备Ⅰ的仪器名称是________。 (2)设备Ⅱ中盛放的试剂是______________，该试剂的作用是____________________。 (3)浓硫酸与木炭反应的化学方程式是_______________________。 (4)证明产物中含有CO2的实验现象是___________________________ _____________________________________________________________。 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 答案：(1)圆底烧瓶 (2)酸性高锰酸钾溶液　除去混合气体中的SO2 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水。品红溶液褪色可以证明二氧化硫的生成，因二氧化碳和二氧化硫均能使澄清石灰水变浑浊，故Ⅱ中应为酸性高锰酸钾溶液，目的是除去混合气体中的SO2，酸性高锰酸钾溶液未完全褪色，澄清石灰水变浑浊可以证明二氧化碳的生成。 (1)设备Ⅰ的仪器名称是圆底烧瓶； (2)设备Ⅱ中盛放的试剂是酸性高锰酸钾溶液，目的是除去混合气体中的SO2； 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 解析： 第五章 化工生产中的重要非金属元素 化学 必修 第二册 R 谢谢观看！ $$