5.1.2硫酸+硫酸根离子检验 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第一节 硫及其化合物　 第2课时 硫酸 硫酸根离子检验 人教版必修第二册 学习目标 1．通过实验探究，认识硫酸的主要性质，特别是浓硫酸的特性，认识其在生产中的应用。 2．掌握硫酸根离子的检验方法。 学习目标 浓硫酸的特性、硫酸根离子的检验。 重点 情境引入 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。 阅读课本4-7页，回答以下问题 1. 工业上如何生产硫酸？主要反应原理有哪些？ 2. 稀硫酸具有酸的通性，举例说明能与哪些物质发生反应。 3. 浓硫酸有哪些特性，他们有什么区别？ 4. 浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 写出浓硫酸与铜、木炭反应的化学方程式，并指出氧化剂和还原剂。 5.如何检验硫酸个离子？ 一、硫酸的工业制备 1．工艺流程（三阶段） 2．设备（三设备） 或 3．主要反应 （三反应） FeS2 ①SO2的制取和净化 ③SO3 吸收和硫酸的生成 ②SO2氧化成SO3 原因： SO3与水反应剧烈且放出大量的热，为防止形成酸雾（H2SO4）应该用98.3%的浓H2SO4吸收SO3生成H2SO4。 二、硫酸的性质 1．硫酸的物理性质 思考：如何稀释浓硫酸？ 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入蒸馏水中，并用玻璃棒不断搅拌。 色态：无色、粘稠的油状液体 沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点酸） 密度：1.84g·cm-3——比水大 溶解性：浓H2SO4 跟水任意比互溶，溶解放出大量热 2．稀硫酸具有酸的通性 稀硫酸具有酸的通性 a. 能使指示剂变色：能使紫色石蕊试液变红 b. 与活泼金属反应：Zn + H2SO 4 = ZnSO4 + H2↑ c. 与碱性氧化物反应：CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O d. 与碱反应：2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O e. 与某些盐反应：BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2HCl 电离方程式：H2SO4 = 2H++ 3．浓硫酸的特性 ①吸水性：浓硫酸能吸收气体、液体中的水 分子，以及固体中的结晶水。 应用 作干燥剂（酸性） 注：①可干燥酸性气体（CO2、SO2、Cl2、HCl等）和中性气体（N2、NO、O2、H2等） ②不能干燥碱性气体（NH3）和某些还原性气体（H2S、HBr、HI）、NO2 ③浓硫酸不但能吸收环境中的水分，还能夺取结晶水合物中的结晶水。 ➃用浓硫酸干燥气体时要长进短出。 浓硫酸 ②脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素按水的组成比（2:1）脱去 实验探究：向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌。描述现象，得出结论 实验现象 实验原理 蔗糖逐渐变黑 浓硫酸具有脱水性，使蔗糖炭化 体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有强氧化性，与碳反应放出气体 C + 2H2SO4（浓） CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O ∆ 注：浓硫酸与蔗糖的反应放热 ①蔗糖分子中含有水，浓硫酸将水吸去使它生成炭而变黑，这种说法对吗？ ②吸水性与脱水性的区别？ ③实验室为什么要先加入少量水？ 【思考与交流】 【提示】不对，因为蔗糖分子中没有水。 【本质区别在于物质本身是否含有水分子，若物质本身含有水分子（包括晶体中的结晶水），则表现为吸水性】 【提示】利用浓硫酸吸水放出大量的热，加快反应速率。 【实验5-3 】观察下列实验视频，描述铜与浓硫酸反应产生的现象。 ③强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 注：浓硫酸具有很强的腐蚀性，在实验中应注意安全防护。 ③强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 a.与金属反应(Cu Zn等) 实验现象： 加热时左侧试管内有气泡生成 中间试管中的品红溶液褪色 右侧试管中的石蕊溶液逐渐变红 将生成物倒入水中稀释，溶液变蓝。 有气体生成 该气体是SO2 生成了硫酸铜 铜是还原剂，浓硫酸是氧化剂，浓硫酸体现酸性和强氧化性。 【思】NaOH作用？抽拉作用？如何证明产生了硫酸铜？ 反应后的试管a中硫酸浓度较大，不能直接向其中加水，正确的操作是冷却后将试管中液体缓慢加入水中，边加边搅拌，溶液变为蓝色 常温下，Fe、Al 与浓 H2SO4 或浓 HNO3 反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。 思考：①浓硫酸能与金属反应，但为什么可以用铝罐车和铁罐车运输浓硫酸？ ②实验室用金属与酸反应制取氢气时，经常使用稀硫酸，为什么不使用浓硫酸？ 注： 反应物 变化或反应 表现性质 活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性 加热时，反应生成硫酸盐、SO2和水 强氧化性和酸性 锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2 较不活泼金属(如：铜、银等) 金属＋浓硫酸——高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O 强氧化性和酸性 b.与非金属反应（C P S等） 思考：写出S与浓硫酸的反应方程式 c.与还原性物质反应（H2S、HI 等) H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O 思考：浓硫酸还有什么性质？ 酸性、腐蚀性、难挥发性 S＋2H2SO4(浓) 3SO2↑＋2H2O 课堂练习 下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是(　　) A．浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D．稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 典例1． 【答案】A 【解析】 使蔗糖炭化，表现浓硫酸的脱水性，A正确；浓硫酸具有强氧化性，可与铝、铁在常温下发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，故可贮存在铝、铁容器中，B错误；浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，C错误；浓硫酸密度比水大，稀释浓硫酸时，应防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不断搅拌，D错误。 课堂练习 蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示，该实验设计更加体现了“绿色”“微型”的特点，下列说法正确的是(　　) A．蔗糖与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的吸水性 和强氧化性 B．反应中，品红溶液褪色，加热后又恢复红色 C．紫色石蕊溶液先变红后褪色 D．该装置无法证明二氧化硫具有氧化性 典例2． 【答案】B 【解析】反应过程中蔗糖先变黑后体积膨胀，表明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，A错误；反应中，SO2使品红溶液褪色，生成的不稳定的无色物质受热后又分解，恢复原来的红色，B正确；SO2只能使紫色石蕊溶液变红色，不能使其褪色，C不正确；SO2与Na2S溶液反应生成淡黄色的沉淀，证明二氧化硫具有氧化性，D不正确。 胆矾 重晶石 三、常见的硫酸盐 石膏像 用途 ？ 用途：硫酸钙— 石膏绷带、调节水泥的硬化速率。 “钡餐” 硫酸铜——检验水（不可用作干燥剂） 胆矾可以和石灰乳混合制成农药波尔多液 实验探究 四、硫酸根离子检验 取适量待测液于试管中，先加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀 先加稀盐酸的目的是防止CO32－、PO43- SO32－、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明有SO42－，可能发生反应的离子方程式：CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O、SO32－＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓。 注意：盐酸和BaCl2溶液的加入顺序不可颠倒。不能用稀硝酸，为啥？ 【思考】经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性的硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。如何设计实验，选择合适的试剂除杂？ 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 CaCl2及过量的BaCl2 MgCl2 【思考】1.本实验加入试剂的顺序是什么？ 2.按顺序加入足量的沉淀剂后，如何操作除去杂质离子？ Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加，以除去引入的Ba2+ 为了保证完全除去杂质离子，每次所加的试剂都要略微过量。 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 NaOH溶液 Ba2+ + =BaSO4↓ Ca2+ + =CaCO3↓ Ba2+ + =BaCO3↓ Mg2+ +2OH- =Mg(OH)2↓ 先过滤，在滤液中加入盐酸调节pH至7，除去过量的 和OH- 粗盐提纯实验 思维建模 物质的分离和提纯的“三个必须”和“三个原则” (1)三个必须 ①除杂试剂必须稍过量。 ②过量试剂必须除尽，且容易除去。 ③除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。 (2三个原则 分离、提纯 课堂小结 感 谢 倾 听　 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.57(gap_fixed:False) $$