5.1.2 硫酸 课件-2024-2025学年高中化学人教版（2019）必修第二册

第五章 化学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 一：了解工业制硫酸 思考与讨论 1.根据上面关于工业制硫酸的介绍，能否写出①②的化学反应方程式。 ① ② 注：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。 2.如何加快沸腾炉中黄铁矿与空气的反应速率？ 从下方吹入气体，使固体粉末“沸腾” 流程分析 无色、黏稠的油状液体 密度大(ρ=1.84g/cm3，ω=98.3%，c=18.4mol/L) 高沸点(338℃ )——难挥发 极易溶于水，能与水以任意比混溶 (溶解时放出大量的热) 色态： 密度： 沸点： 溶解性： (高沸制低沸) 二：浓硫酸的物理性质 课本中的浓硫酸近乎无水 【思考一】如何稀释浓硫酸？ 酸入水、沿器壁、缓慢倒、不断搅 稀释时，操作要领： 杯壁下流 稀硫酸 完全电离 H2SO4=2H++SO42- 酸的通性 浓度增大 浓硫酸 主要以 分子形式存在 H2SO4 自身特性 分析 蓝色晶体变为白色粉末 现象: 原理: 实验1:向试管中加入少量的胆矾, 再加入2 mL浓硫酸, 观察. 浓硫酸有吸水性 结论: 游离水包括: 结晶水、水蒸气; 注意： (1) 吸水蒸气：物理变化——做干燥剂 （一）浓硫酸的吸水性: 指浓硫酸具有吸收游离水的性质 三：浓硫酸的性质 浓硫酸干燥哪类气体呢？ 可干燥：酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。 不可干燥：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。 (2) 吸结晶水。 浓硫酸吸结晶水是物理变化还是化学变化？ 实验2： 取2g蔗糖放入烧杯中, 滴加几滴水, 搅拌均匀, 然后加入适量浓硫酸, 搅拌, 观察现象。 “黑面包”实验 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 2.为什么体积会膨胀？ 3.刺激性气味气体可能含什么？ 1.蔗糖变黑,生成了什么物质呢？ C 有气体生成 SO2 原理: 蔗糖本无水，却脱掉了水 脱水性 思考与讨论： 1.把少量浓硫酸滴在纸片或火柴梗上，有什么现象？把少量浓硫酸滴在pH试纸上，有什么现象？ 指浓硫酸能将某些有机物中的H、O原子的组成比（2:1）脱去, 使其炭化的性质。 （二）.浓硫酸的脱水性: 原理: 变黑 pH试纸先变红后变黑 三：浓硫酸的性质 2.你觉得脱水性是物理性质还是化学性质？ 3.黑面包实验有刺激性气味的气体放出，说明浓硫酸还表现出了什么性质？ （三）浓硫酸的强氧化性 小结 练习：写出浓硫酸与S的反应方程式 1.浓硫酸具有强氧化性，可以氧化非金属单质 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一支试管里，观察溶液的颜色。 a b c 课本实验5-3 课本实验5-3 现象： d.将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 。 a.试管中铜丝表面_______________________且溶液中有固体生成。 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 强氧化性；酸性 结论（方程）： 该反应中浓硫酸具有哪些性质？ 结论：浓硫酸具有强氧化性，可以氧化Cu单质 结合铜和浓硫酸反应方程式思考： (1)浓硫酸能和Cu反应，推测浓硫酸能和铝或铁或者Zn反应吗？ (2) Zn和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？ (3)若浓硫酸和过量Zn反应，可能产生哪些气体呢？ 浓硫酸与铜的反应 深入探讨 1. 50 mL物质的量浓度为18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应，被还原的硫酸_______0.9 mol(填“大于”“等于”或“小于”，下同)，消耗铜的物质的量_____0.45 mol。原因是___________________ ______________________________。 小于 小于 随着反应的进行， 浓硫酸变稀，稀硫酸不与铜反应 2.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则下列叙述正确的是 _ ____(多选)。 A.气体A为SO2和H2的混合物 B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1 C.反应中共消耗Zn 97.5 g D.反应中共转移3 mol电子 ACD 浓硫酸与活泼金属的反应特征 深入探讨1 资料卡片 常温下，浓硫酸能使Fe、Al金属表面形成一层致密的氧化膜而钝化，从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。但高温反应仍可进行 Fe、Al钝化过程中，发生化学反应了吗？ 浓硫酸使Fe、Al钝化 浓硫酸与较活泼金属的反应特征 [拓展] 浓硫酸与金属的反应规律 (1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al钝化,如加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。 (2)与活泼金属(如Zn)反应:开始时产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。 (3)与不活泼金属(如Cu)反应:开始时产生SO2(加热),浓度变小后,不再与Cu反应。如1 mol Cu与含2 mol H2SO4的浓硫酸充分反应,生成的SO2小于1 mol且无法计算。 (4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性;浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。 小结： （三）浓硫酸的强氧化性 ③与还原性化合物反应，如H2S、HBr等； 练习方程。 小结：浓硫酸的三大性质 SO42-检验的正确操作及理解 四： SO42-检验方案： 加入盐酸酸化，以排除CO32－、 SO32－、 Ag+等的干扰 不用硝酸酸化，防止SO32－被氧化成SO32－而造成干扰 顺序能否换、盐酸能不能换？ SO42-检验的正确操作及理解 四： 离子检验基本思路： 离子检验实验答题模板： 如何找干扰？ ——同质反应；附加离子等 SO42-检验方案： 明确主试剂 明确干扰 排干扰 取样 加试剂 描述现象 得结论 设计实验检验Cl-; HCO3- （2）为什么每次所加的试剂都要约微过量，后续是否需要除去这些离子？ 粗盐的提纯 经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。杂质离子是什么？如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？ 【思考与讨论】 注意：所加试剂要过量；过量试剂对后续实验有干扰。 （1）讨论加入试剂的顺序 ①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸 ②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸 ③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸 粗盐的提纯 【思考与讨论】 （3）如何检验过程中SO42-是否沉淀完全？ （4）如何保证加入盐酸不过量？ （5）蒸发操作如何进行？ 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 待测液无明显现象出现白色沉淀，即可确定存在SO。 待测液无明显现象出现白色沉淀，即可确定存在SO。 $$