内容正文:
第2章 海洋中的卤素资源
3.1 硫及其重要化合物
第2课时 硫酸和硫酸盐
沪科版2020必修第一册
硫酸盐及硫酸根离子的检验
2
浓硫酸的性质
1
知识导航
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明·学习目标
1.能通过实验探究,了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性。能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的强氧化性。能认识硫酸在相关反应中体现的性质。
2.了解常见的硫酸盐及其用途;能设计实验检验硫酸根离子。
早在唐朝,中国炼丹家就掌握了制取硫酸的方法——'炼石胆取精华法',这是世界上最早的硫酸制取记载。1746年,英国建成第一座铅室法硫酸工厂,标志着硫酸规模化生产的开始。在抗战时期,我国技术人员甚至用陶土缸创造了'缸塔法'硫酸生产工艺。
今天,我们就来探索这种历史悠久却又现代感十足的化学物质——硫酸的奥秘。
炼石胆取精华法
引·新课导入
01
浓硫酸的性质
浓硫酸的性质
浓硫酸的物理性质
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)
酸入水、沿器壁、缓慢倒、不断搅
稀释时,操作要领:
杯壁下流
色态:
密度:
沸点:
溶解性:
(高沸制低沸)
探·知识奥秘
浓盐酸具有挥发性需要密封保存,那浓硫酸为什么也要密封保存呢?
浓硫酸的性质
浓硫酸的物理性质
探·知识奥秘
浓硫酸的特性——吸水性
故浓硫酸要密封保存!
浓硫酸的物理性质
浓硫酸的性质
探·知识奥秘
吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,常用做干燥剂
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水
可用来干燥:
中性气体:H2、O2、CO、CH4、NO等
酸性气体: HCl、 Cl2、 SO2、 CO2等
不能干燥:
碱性气体:NH3
还原性气体:H2S、HBr、HI
气态SO3
会被浓硫酸吸收
浓硫酸的性质
浓硫酸的物理性质
探·知识奥秘
取 15 g 蔗糖放入 100 mL 烧杯中,加入 1 mL 水后,再加入约 15 mL 浓硫酸并迅速用玻璃棒搅拌后静置。观察并记录实验现象。
现象记录:蔗糖变黑,体积膨胀,放出大量热,产生刺激性气味气体。
实验结论:浓硫酸将有机物中的H、O元素按水的组成比脱去
C6H12O6 6C+6H2O
浓H2SO4
浓硫酸的性质
浓硫酸的物理性质
实验探究:浓硫酸使蔗糖脱水
探·知识奥秘
浓硫酸的特性——脱水性
原理:
浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的组成比脱去,同时生成大量的碳单质和二氧化碳等气体
黑面包实验
浓硫酸的性质
浓硫酸的物理性质
探·知识奥秘
微点拨
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,将氢、氧原子按2∶1比例脱去
变化类型 物理变化、化学变化 化学变化
有水为吸 无水则脱
浓硫酸的性质
探·知识奥秘
浓硫酸的性质
浓硫酸的化学性质
实验探究:浓硫酸与铜反应
探·知识奥秘
铜丝表面__________
有气泡产生
紫色石蕊溶液变为____
溶液显蓝色
实验现象:
溶液__________
将a试管里的溶液慢慢倒入水中
a试管
b试管
c试管
变为无色
红色
浓硫酸的性质
浓硫酸的化学性质
探·知识奥秘
铜和浓硫酸反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
氧化剂和酸性
还原剂
失去2e-
得到2e-
0
+6
+2
+4
浓硫酸的性质
浓硫酸的化学性质
实验结论:
探·知识奥秘
常温时
Fe、Al等少数金属遇浓硫酸发生钝化。
常温下,浓硫酸或浓硝酸与某些金属(如铁、铝)接触时,能使金属表面生成一层致密的氧化物,从而阻止内部的金属继续与浓硫酸反应。
条件:浓硫酸,铁或铝,冷(常温)(化学变化)
加热时:浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应。
浓H2SO4 + 金属单质 → SO2 + 高价态金属硫酸盐 +H2O
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?
浓硫酸的化学性质
浓硫酸的性质
探·知识奥秘
浓硫酸
强氧化性
—由+6价的硫引起,一般被还原为SO2
与某些非金属反应
—浓硫酸只体现强氧化性
△
2H2SO4(浓)+S=3SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
浓硫酸的化学性质
浓硫酸的性质
探·知识奥秘
1.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是( )
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫
D
析·典型范例
18
2.用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验操作不合理的是( )
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
D
析·典型范例
19
02
硫酸盐及硫酸根离子的检验
硫酸盐 主要性质 主要应用
硫酸钙 2(CaSO4·2H2O) 2CaSO4·H2O+3H2O
制作模型和医用石膏绷带,调节水泥的硬化速率
硫酸铜 CuSO4、 CuSO4·5H2O(胆矾)
白色 蓝色 检验水的存在,与石灰乳混合制备波尔多液
硫酸钡 又称重晶石,不溶于水和酸,且不易被X射线透过 用作消化系统X射线检查的内服药剂,即“钡餐”
生石膏
熟石膏
硫酸盐及硫酸根离子的检验
认识几种常见的硫酸盐
探·知识奥秘
胆矾
重晶石
石膏
硫酸盐及硫酸根离子的检验
探·知识奥秘
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。
加入BaCl2溶液 加入稀盐酸 离子方程式
稀硫酸
Na2SO4溶液
Na2CO3溶液
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀溶解,有气泡产生
SO42- +Ba2+=BaSO4↓
CO32-+Ba2+=BaCO3↓
BaCO3+2H+=CO2 ↑ +Ba2+H2O
硫酸盐及硫酸根离子的检验
硫酸根离子的检验
探·知识奥秘
(1)先加稀盐酸的目的是 。
(2)再加入BaCl2溶液,若存在SO42-,发生反应的离子方程式为
。
检验SO42-的正确操作及解释
SO42- +Ba2+=BaSO4↓
待测液
取清液
产生白色沉淀,
即可确定判断有SO42-
排除CO32- 、SO32- 、Ag+干扰
硫酸盐及硫酸根离子的检验
硫酸根离子的检验
探·知识奥秘
1、稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换?为什么?
2、稀盐酸能否换成稀硝酸? BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液?
(已知:①稀硝酸有强氧化性。②H+和NO3-组合具有强氧化性)
不能,否则无法排除Ag+离子的干扰
不能用硝酸酸化,第二步也不能用Ba(NO3)2溶液,否则无法排除SO32-离子的干扰。
答题模板:
取少量溶液于试管中,加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则证明有SO42―
硫酸盐及硫酸根离子的检验
微点拨
探·知识奥秘
1.向某无色溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸,白色沉淀不溶解,则溶液中含有的离子是
A.一定有 B.一定有Ag+
C.一定有 D.无法确定
D
析·典型范例
2.向盛有某盐溶液的试管中滴入几滴Ba(NO3)2溶液得到白色沉淀(X),再向试管中加入足量盐酸并充分振荡,静置后仍存在白色沉淀(Y)。下列有关说法正确的是
A.X可能是BaSO3
B.X是BaCO3
C.Y与X的成分不可能相同
D.该盐溶液中一定含有
A
析·典型范例
理·核心要点
3.1 硫及其重要化合物
第2课时
浓硫酸的特性
硫酸盐
浓硫酸的物理性质
浓硫酸的化学性质
常见的硫酸盐及其用途
蒸发结晶与冷却结晶、重结晶
硫酸根离子的检验
检验方法
防止干扰
1.浓硫酸具有以下五种性质:
A.强酸性 B.强氧化性 C.高沸点、难挥发性 D.脱水性 E.吸水性
以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?
(1)热的浓硫酸与铜片反应________(填字母,下同)。
(2)热的浓硫酸与木炭反应________。
(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体________。
(4)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体________。
(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑________。
AB
B
E
B
AD
练·技能实战
2.将过量的铁片投入热的浓硫酸中,下列判断正确的是
A.金属铁片表面因生成致密氧化膜而不反应
B.会立即生成H2
C.会立即生成SO2,且只生成SO2
D.除了SO2外,还会有H2产生
D
练·技能实战
B
3.选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置,以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,下列说法不正确的是
A.按气流从左向右流动,连接装置的正确顺序可以是A→F→E→C→D→B
B.丁中溶液褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2
C.丙中溶液褪色,乙中溶液变浑浊,无法说明甲中生成CO2
D.丙中溶液不褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中生成CO2
练·技能实战
D
4.下列检验试样中有无SO42-的操作及结论正确的是( )
A.滴加BaCl2有白色沉淀生成,一定有SO42-
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO42-
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成,一定没有SO42-
D.先加盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO42-
练·技能实战
5.某溶液可能含有 、 、 中的一种或几种,为确定该溶液的离子组成,现进行如下实验:①取少量溶液滴加硝酸钡溶液,产生白色沉淀;②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,白色沉淀部分溶解;③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有 B.一定有
C.不能确定是否存在 D.一定存在
D
练·技能实战
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