5.1.2 硫酸 硫酸根离子的检验 课件 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

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 学习目标 1. 硫酸的工业制备 2. 浓硫酸的性质 本节重难点 3. 硫酸根离子的检验 问题导学 实验室里常用Fe、Zn等与稀硫酸、稀盐酸反应制取H2，为什么不用浓硫酸制备？ 而在工业上浓硫酸都是用铁罐或铝罐来储存和运输。 这是为什么？浓硫酸有何特性？ 一、硫酸 点拨精讲 1. 硫酸的工业制法 S+O2 SO2 2SO2+O2 2SO3 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 SO3+H2O=H2SO4 ①制备SO2： ②制备SO3： ③制备硫酸（吸收SO3）： 为什么不用水吸收？ 用水吸收会形成酸雾，吸收率低。 稀硫酸具有什么性质？ 酸的通性 紫色石蕊变红 与活泼金属反应 与碱反应 与碱性氧化物反应 与某些盐反应 H++OH- = H2O（与强碱） Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O 稀硫酸 与指示剂显色 Fe+2H+ = Fe2++H2↑ 想一想：浓硫酸（98.3%）的性质呢？ H2SO4+BaCl2 = BaSO4↓+ 2HCl Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+CO2↑+ H2O 2. 浓硫酸的物理性质 颜色 状态 沸点 密度 溶解性 约338℃ 1.84g/cm3 无色 粘稠的油状液体 跟水任意比互溶 答：将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢地倒入盛有蒸馏水的烧 杯中，并用玻璃棒不断搅拌。 难挥发酸，用于制备易挥发性酸 溶解放出大量热 【思考】稀释浓硫酸时应该如何操作? 注：酸入水 一、硫酸 3. 浓硫酸的化学性质 吸水性 浓硫酸吸水性的有何应用？ 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 浓硫酸可吸收空气中的水分和结晶水合物中的结晶水，常作干燥剂。 一、硫酸 3. 浓硫酸的化学性质 【实验】将适量蔗糖(C12H22O11)放入烧杯中，滴入几滴水，搅拌均匀，然后加入适量的浓硫酸。 脱水性 浓硫酸能将有机物中含有的氧、氢元素按水的组成比（2：1）脱去（物质本身不含水） 【现象】 蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体。 【结论】 浓硫酸具有脱水性、强氧化性。 白糖变成“黑面包” 一、硫酸 1. 吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。 吸收现成的水——“有水才吸” —— 物理变化或化学变化 2. 脱水性是指浓硫酸将本身没有水分子的有机物中的氢、氧元素按水的组 成比例脱去而生成水。 反应生成水———“无水则脱” —— 化学变化 想一想： 浓硫酸的吸水性与脱水性有什么区别？ 一、硫酸 3. 浓硫酸的化学性质 强氧化性 【实验5-3】 【现象】 【结论】 Cu＋2H2SO4(浓) === CuSO4＋SO2↑＋2H2O 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_________________________ c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________ 逐渐变黑色，有气泡产生 红色 蓝色 b试管中的品红溶液逐渐变为________ 无色 能氧化大多数金属单质和 部分非金属单质。 一、硫酸 在浓硫酸与铜反应中，思考回答以下问题： （1）可抽动的铜丝有什么作用？ 答：吸收多余的SO2，以防污染环境。 SO2＋2NaOH = Na2SO3＋H2O 答：控制反应的发生或停止 （2）试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么？写出反应的化学方程式。 答：金属与浓硫酸生成二氧化硫，不生成氢气。 （3）实验室用金属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？ 2Fe＋6H2SO4(浓) === Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O ∆ a. 常温下浓硫酸遇到铁、铝会发生钝化现象 常温下，浓硫酸可使铁或铝的表面生成一层致密 的氧化膜，阻止了内部金属与浓硫酸进一步反应。 因此，常温下，浓硫酸可用铁槽车或铝槽车运输。 工业上用铁或铝槽车盛放、运输浓硫酸 b. 加热时，绝大多数金属（Au、Pt除外）能被浓硫酸氧化； 常温下也可与一些活泼金属反应。 钝化并非不发生反应！！！ 思考：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？ 强氧化性的归纳总结 浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是______ 金属 （浓硫酸表现氧化性和酸性） 反应通式 金属+H2SO4(浓) 高价金属硫酸盐 + SO2↑+ H2O 实例 与Cu反应：___________________________________ 非金属 （浓硫酸只表现氧化性） 反应通式 非金属+H2SO4(浓) 高价氧化物或含氧酸 + SO2↑+ H2O 实例 与S反应：_____________________________________ 还原性化合物 与H2S反应：___________________________________ SO2 浓硫酸、稀硫酸的比较 浓硫酸 稀硫酸 成分 酸性 氧化性 脱水性 吸水性 主要以H2SO4分子形式存在，有少量H＋ 主要以H＋、SO42-形式存在， 没有H2SO4分子 有 有 无 无 弱氧化性(H＋表现)只能与金属活动性顺序表氢前的金属反应放出H2 强氧化性(＋6价硫元素表现)可以与不活泼金属反应，还原产物一般是SO2 具有酸的所有通性 某些酸的通性(如与碱、盐、碱性氧化物反应)，与金属反应不产生H2 下列现象反映了硫酸是哪些主要性质？ ①浓H2SO4滴在木条上，过一会儿木条变黑。 ②敞口放置浓H2SO4时，质量增加。 ④铜放入浓H2SO4加热，有气体产生。 ⑤浓H2SO4不能干燥HI、H2S气体。 ⑦利用浓H2SO4与磷酸钙反应可制磷酸。 ⑧浓硫酸滴入CuSO4·5H2O中，蓝色固体变白。 脱水性 吸水性 氧化性和酸性 氧化性 强酸性 吸水性 点拨精讲 旧知回顾 氯离子的检验步骤： 待测液 滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 白色沉淀 排除CO32- 的干扰 结论：待测液中含有Cl- 推理：检验某种离子时需考虑干扰离子。 三、硫酸根离子的检验 实验操作 实验现象 原理 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 【实验5-4】 三、硫酸根离子的检验 实验分析 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-。 实验结论 若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象，再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，则证明该溶液中含有SO42-。 【思考】硫酸根离子的检验除CO32-外，还有哪些干扰离子？ SO32-、Ag+ 三、硫酸根离子的检验 1. 试剂： 2. 操作方法： 待测液 +稀盐酸 所得溶液 +氯化钡溶液 若产生白色沉淀， 则原溶液中含SO42- 稀盐酸、氯化钡溶液 排除CO32-、SO32-、Ag+等干扰 【思考】 ① 稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？ 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。 不能，否则无法排除Ag+的干扰。 ② 稀盐酸能否换成稀硝酸？ BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？ 对点练习 下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是（ ） A．Cl-：取样，滴入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入过量的硫酸，沉淀不消失。 B．某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明一定含有SO42- C．向待测液中滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液，无现象，再滴加AgNO3溶液后产生白色 沉淀，则待测液中含有Cl-。 D．向待测液中加入稀盐酸产生气体，将气体通入澄清石灰水变浑浊，则待测液 中含有CO32-。 C 课堂小结 （可和C、Cu、H2S反应） 当堂检测 1. 下列对浓硫酸的叙述中，正确的是( ) A．常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸，因为铁、铝是活泼金属 B．浓硫酸具有吸水性，可以使蔗糖脱水炭化 C．滴加浓硫酸使胆矾由蓝色晶体变为白色粉末，属于物理变化 D．浓硫酸和碳单质加热反应，表现出强氧化性 D 当堂检测 2. 下列实验中硫酸的作用与其他三项不同的是( ) A．蔗糖中加入浓硫酸产生黑“面包” B．亚硫酸钠与硫酸制取SO2 C．配制高锰酸钾溶液时加入稀硫酸 D．氧化铜与硫酸制硫酸铜 A 当堂检测 3. 在如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对现象叙述不正确的是( ) A．①中苹果块会干瘪 B．②中胆矾晶体表面有“白斑” C．③中小试管内有晶体析出 D．④中pH试纸变红 D Lavf58.51.100 Lavf58.20.100 $