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

第五单元 化工生产中的重要非金属元素 人教版 高一化学 必修二 课时2 硫酸及硫酸根离子的检验 第一节 硫及其化合物 核心素养目标 1.初步了解硫酸工业生产的流程。 1.通过实验认识浓硫酸的性质，知道不同硫酸浓度性质的差异；培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。 2.学会设计实验检验硫酸根的方法，培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。 重难点：浓硫酸的特性及硫酸根离子的检验 H2S S 氢化物 单质 氧化物 酸 盐 物质类别 -2 +4 +6 化合价 0 SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 新课引入 思考：工业上是怎么制备硫酸的呢？ 一、硫酸的工业制备 与指示剂显色 与活泼金属反应 与某些盐反应 与碱性氧化物反应 1、稀硫酸的化学性质 （硫酸是强酸，具有酸的通性） (1) 电离方程式 H2SO4 = 2H+ + SO42- (2) 酸的通性 稀硫酸 与碱反应 紫色石蕊变红 H++OH- = H2O（与强碱） Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O 2H++CO32- =H2O+CO2↑ Fe+2H+ = Fe2++H2↑ (二元强酸) 二、硫酸的性质 你认为浓硫酸与稀硫酸的只是浓度上的差别吗？性质是否有差异？ （1）浓硫酸（98.3%）的物理性质 颜色状态 沸点 挥发性 密度 溶解性 高 (约338℃) 1.84g/cm3 将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢地倒入盛有蒸馏水的烧杯中，并用玻棒不断搅拌。 无色油状液体 难挥发 跟水任意比互溶 【思考】稀释浓硫酸时应该如何操作? 溶解放出大量热 难挥发酸，用于制备易挥发性酸 2.浓硫酸的性质 浓硫酸： H2SO4 +6 吸水性、脱水性 强酸性 强氧化性 (2) 吸水性： 吸收物质中原本含有的水分子。 应用： ①作干燥剂 ②除结晶水 物理变化 化学变化 可干燥： 中性气体：H2、O2、等 酸性气体: HCl、 SO2、 CO2等 不能干燥： 碱性气体：NH3还原性气体：H2S、HI 被干燥的气体 长进短出 仔细观察实验现象，并尝试解释实验现象。 现象 蔗糖变黑 迅速膨胀 温度升高 仔细观察实验现象，并尝试解释实验现象。 现象 解释 蔗糖变黑 浓硫酸的脱水性使蔗糖碳化 迅速膨胀 产生大量气体 温度升高 过程中放出热量 气体可能是什么，如何产生的？ 原理: 蔗糖和浓硫酸的作用过程，体现了浓硫酸的哪些性质？ 以下两个反应都体现了硫酸的氧化性，有什么不同？ 实验产物 ①与非金属反应 C＋2H2SO4(浓) ===CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ∆ 思考：请设计实验方案验证碳和浓硫酸反应的产物？ (3)强氧化性 SO2、CO2、H2O 证明含H2O 证明含SO2 除去SO2 检验SO2是否除尽 证明含CO2 Cu能否与稀硫酸反应？为什么？ 你认为Cu能否与浓硫酸反应？若能反应，请尝试写出化学方程式。 ②与金属反应 a试管中铜丝表面__________________ 且溶液中有固体生成。 d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为 。 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 注意：加热时，浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外)，一般没有氢气生成通常生成SO2气体。 逐渐变为无色 铜丝表面变黑 有气泡产生 逐渐变为红色 将a试管里的溶液慢慢倒入水中、溶液显蓝色 控制反应 发生和停止 除去SO2，防止污染 增大接触面积， 加快反应速率 a SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O 请用双线桥法标出电子转移情况，并指出氧化剂、还原剂。 Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 0 +6 +2 +4 失去2e- 得到2e- 还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物 2.该反应中体现了浓硫酸的什么性质？ 酸性和强氧化性 3、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？ 常温下，浓硫酸遇冷的Fe、Al 会发生钝化 （使表面生成致密的氧化膜，阻止内部金属被进一步氧化） 【注意】钝化是化学变化 ①重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。 ②工业上可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 ③用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 H2SO4(浓)+NaCl === NaHSO4+HCl 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。 1.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质 ： (1)浓硫酸滴在木条上，过一会儿，木条变黑。 (2)敞口放置浓硫酸时，质量增加。 (3)锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。 (4)把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。 (5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。 (6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。 (7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。 (8)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。 (7)强酸性 (1)脱水性 (2)吸水性 (3) 酸性 (4)酸性和强氧化性 (5)难挥发性 (6)强氧化性 随堂训练 (8)强氧化性 常见的硫酸盐： 一些含结晶水的硫酸盐叫做矾。 硫酸盐 俗称 化学式 主要用途 硫酸钙 生石膏 CaSO4·2H2O 制硫酸、石膏绷带、调节水泥的硬化速率 熟石膏 2CaSO4·H2O 硫酸钡 重晶石 BaSO4 白色颜料、医用“钡餐” 硫酸铜 胆矾、蓝矾 CuSO4·5H2O 制农药（与石灰乳混合制波尔多液） 硫酸铝钾 明矾 KAl(SO4)2·12H2O 净水剂 硫酸亚铁 绿矾 FeSO4·7H2O 补血消积、燥湿杀虫 【实验5-4】 实验 操作 实验 现象 原理 结论 稀硫酸 先滴入BaCl2溶液再加少量盐酸 Na2SO4溶液 先滴入BaCl2溶液再加少量盐酸 Na2CO3溶液 先滴入BaCl2溶液再加少量盐酸 生成白色沉淀 加盐酸不溶解 生成白色沉淀 加盐酸不溶解 生成白色沉淀 加盐酸溶解 SO42-＋Ba2＋ = BaSO4↓ CO32-＋Ba2＋ = BaCO3↓ BaCO3可溶于酸 BaSO4不溶于酸 白色固体BaSO4，不溶于盐酸。 而BaCO3可溶于盐酸，因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42- 加稀盐酸的目的：排除Ag+、SO32-、CO32-的干扰。 二、硫酸根离子的检验 先加稀盐酸的目是 。 待测液 无明显现象 产生白色沉淀， 证明待测液中含有SO42- ②再加入BaCl2溶液，若存在 ，发生反应的离子方程式为 。 加稀盐酸酸化 滴加BaCl2溶液 Ba2++SO2- === 4 BaSO4 CO2-、SO2-、Ag+干扰 3 3 二、硫酸根离子的检验 文字描述：取待测液于试管中，先加足量稀HCl酸化，再滴加BaCl2溶液，如果有白色沉淀，则有SO42-。 海水晒盐 粗盐 精盐 难溶性杂质：含泥沙等 可溶性杂质：MgCl2 、CaCl2、Na2SO4等 除去杂质 三、粗盐的提纯 三、粗盐的提纯 粗盐 溶解 过滤 粗盐水 SO42-Mg2+ Ca2+ 过量BaCl2 过量NaOH 过量Na2CO3 试剂添加原则：Na2CO3必须加在BaCl2后面。 NaCl、Na2CO3 BaSO4↓、Mg(OH)2↓ CaCO3↓、BaCO3↓ 过滤 精制盐水 过量稀HCl 蒸发结晶，过滤， 洗涤，干燥 精制食盐晶体 SO42- + Ba2+ = BaSO4↓ CO32- + Ca2+ = CaCO3↓ CO32- + Ba2+ = BaCO3↓ Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2↓ CO32- + 2H+ = CO2 ↑+ H2O 相关反应离子方程式： 思考：（1）经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质。如果按下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？写出相关反应的离子方程式。 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 MgCl2 CaCl2 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 引入杂质离子 除杂试剂 Ba2+ CO32- OH- Na2CO3溶液 盐酸 盐酸 注：为了完全除去杂质离子，应加入略微过量的试剂 注意：①BaCl2溶液比Na2CO3溶液先加 （2）上述除杂试剂会不会引入新的杂质？如何除去杂质离子？ （3）设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？ 随堂习题 D 2、下列叙述正确的是(　 　) A、浓硫酸可用作干燥剂，能够干燥氢气、氧气、硫化氢等气体 B、浓硫酸在常温下与铁不反应，所以可用铁槽车运输浓硫酸 C、浓硫酸和稀硫酸与金属反应时均有气体放出，其反应本质相同 D、BaSO4可作“钡餐”进行X射线检查 D 3. 为检验浓硫酸和木炭反应的产物，设计左图实验。 ① 请写出木炭与浓硫酸反应的化学方程式 ________________________________； ② 请选出装置各部分的作用 ③ 若C中溶液褪色，D中出现浑浊，是否可以达到检测目的？ 【目标检测】 4、某学习小组为了探究碳与浓H2SO4反应的产物，将浓H2SO4和木炭反应产生的气体进行以下实验： (1)气体通过无水硫酸铜，固体变蓝。说明气体中含有__________； (2)气体通入品红溶液，溶液褪色；微热，溶液恢复红色。说明气体中含有__________(填“SO2”或“CO2”)； (3)气体通入足量的澄清石灰水，产生白色沉淀。该小组认为气体中含有CO2，你认为该结论：__________(填“正确”或“不正确)。 课堂小结 做干燥剂 可与C、Cu、H2S反应 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$