5.1　第2课时　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（2019）必修第二册

该高中化学课件聚焦硫酸的性质、工业制法、硫酸根离子检验及常见硫酸盐，通过古代“炼石胆取精华法”“青矾厂气薰人”等文献情境导入，构建从古代制备到工业生产再到性质探究的学习支架。 其亮点是以实验探究为核心，通过“黑面包”实验、铜与浓硫酸反应等培养科学探究与实践能力，结合浓稀硫酸性质对比等归纳方法发展科学思维，古代化学史融入渗透科学态度与责任。学生能深化“结构决定性质”等化学观念，教师可提升教学效率。

四川大学附属中学 高一化学备课组 第五章　第一节 硫及其化合物 第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验 古代有关硫酸的制备 《黄帝九鼎神丹经诀》： “炼石胆取精华法” “石胆”即胆矾， “精华”指冷凝所得液体。 《物理小识·金石类》： “青矾厂气薰人，衣服当之易烂，载木不盛”，“青矾”即绿矾，强热绿矾，得红色固体，气体冷凝得“矾油”。古代炼丹士称硫酸为“绿矾油”。 提出问题 核心问题： 通过观察浓硫酸的脱水性、吸水性和氧化性实验，以及硫酸根离子的检验实验，掌握浓硫酸的重要化学性质和硫酸根离子的检验方法，并在此基础上归纳总结物质性质探究和离子检验的一般思路。 3 1.硫酸的工业制法 炸药 染料 蓄电池 硫酸是重要的化工原料 化肥、农药 硫酸是重要的化工原料，可用于生产 、 、 、染料和盐类等，工业上一般以 或其他 (如黄铁矿)为原料来制备硫酸。 化肥 农药 炸药 硫黄 含硫矿物 解决问题 一、硫酸的性质及工业制法 原料 硫黄或黄铁矿 设备 原理 沸腾炉 接触室 吸收塔 SO3+H2O===H2SO4 4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2 高温 S+O2===SO2 点燃 2SO2+ O2 2SO3 催化剂 △ ①制气 ②氧化 ③吸收 ✪特别提醒：吸收SO3用98.3%浓硫酸而不用水，防止产生酸雾。 空气 SO2 SO3 98.3%的浓硫酸 2.硫酸的性质 (1)稀硫酸 酸的通性 使指示剂显色 石蕊试剂变红 与活泼金属反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与碱反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 与金属氧化物反应 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O 与弱酸盐反应 2H＋＋＋BaCO3===BaSO4↓＋H2O＋CO2↑ 硫酸是二元强酸，电离方程式为__________________，具有酸的通性。 H2SO4===2H++S 2.硫酸的性质 (2)浓硫酸 纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发，密度比水大。98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3。 ✪稀释浓硫酸的方法： 将浓硫酸沿着杯壁慢慢的注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 利用这一性质可制取HCl和HF：高沸点酸制低沸点酸 H2SO4 (浓)+2NaCl==Na2SO4+2HCl H2SO4 (浓)+2NaF==Na2SO4+2HF 2.硫酸的性质 (2)浓硫酸 实验室常用浓硫酸干燥气体，利用了浓硫酸的什么性质？ 少量胆矾中加入约3 mL的浓硫酸，搅拌，根据现象试分析原理？ 吸水性 蓝色晶体变白色粉末 浓硫酸具有吸水性 CuSO4·5H2O CuSO4 化学变化 (2)浓硫酸 ①吸水性 浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作 。 干燥剂 浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，结合以下反应，说明浓硫酸不能干燥哪些物质？ 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O 答：不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。 思考 1 ②脱水性 浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按___________脱去。 水的组成比 黑色 有刺激性 现象：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成 固体，并放出 气味的气体。 蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑说明有 生成，体现了浓硫酸的 性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有___ 产生，刺激性气味的气体可能是 ，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的 性。 炭 脱水 大 量气体 SO2 强氧化 C12H22O11 浓硫酸 12C + 11H2O (蔗糖) C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O 仅强氧化性 思考 2 教材P27 参考答案： （1）白色粉末变蓝；水 （2）品红溶液褪色；二氧化硫 （3）C可以除去混合气体中的二氧化硫；D可以检验产物中有二氧化碳 ③强氧化性 浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数 单质和部分 单质。 金属 非金属 实验操作 实验 现象 a试管中铜丝表面 ，有 生成； b试管中的溶液逐渐变为 ； 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈_____ 实验 结论 在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，在反应中，浓硫酸是 ，铜是_______ 变黑 气泡 无色 蓝色 氧化剂 还原剂 2H2SO4 (浓) + Cu === CuSO4+ 2H2O +2SO2↑ △ 强氧化剂 还原剂 作用？ 优点？ 足量的金属与浓H2SO4反应 (1)用足量的铜片与含2 mol H2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到1 mol SO2？ 答：不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后变为稀硫酸，与铜不反应。 思考 3 Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑ 思考3 (2)如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。 答：会得到SO2和H2的混合气体，因为浓硫酸和锌反应生成SO2，浓硫酸变成稀硫酸后，锌和稀硫酸反应生成H2。 (3)铁罐车或铝槽车为什么可以运输冷的浓硫酸？ 答：常温下，Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，阻止酸与内部金属进一步反应，故可以用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸。 浓硫酸强氧化性的体现 反应物 变化或反应 表现性质 活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸发生钝化 强氧化性 加热时，反应生成硫酸盐、H2O和SO2 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，金属过量时产生H2 较不活泼金属 (如：铜、银等) 金属+浓硫酸 高价态硫酸盐+SO2↑+H2O 归纳总结 反应物 变化或反应 表现性质 碳、硫、磷等非金属 非金属单质+浓硫酸 高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O 强氧化性 还原性物质 能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧 化，如：H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑ +2H2O 浓硫酸强氧化性的体现 归纳总结 3.常见的硫酸盐 生石膏 熟石膏 (1)硫酸钙 2(CaSO4·2H2O) ____________+3H2O 　 石膏　　　　　　　　熟石膏 主要用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带，调节水泥的硬化速率。 2CaSO4·H2O (2)硫酸铜 CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾) 白色　 　　　　　　蓝色 主要用于检验 ，胆矾与 混合制备波尔多液。 (3)硫酸钡又称重晶石，不溶于 ，且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”。 水的存在 石灰乳 水和酸 1.判断正误 (1)接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫 (2)浓硫酸分别与Cu与C反应，生成的酸性气体相同 (3)将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭，浓硫酸具有氧化性和脱水性 (4)利用如图装置干燥气体 (5)浓硫酸具有强吸水性， 能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 × × √ √ × 应用体验 2.下列对浓硫酸的叙述正确的是 A.常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁制、铝制容器能盛放浓硫酸 B.浓硫酸具有强氧化性，SO2、H2、CO具有还原性，故浓硫酸不能干燥 SO2、H2、CO C.浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性 D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2时，浓硫酸表现出强氧化性 √ 1.实验探究：S的检验 实验操作 二、硫酸根离子的检验 实验 现象 先____________，加入稀盐酸后 ___________ 先 ，加入稀盐酸后____ _______ 先 ，加入稀盐酸后______________ _________ 离子 方程式 ______________ __________ ________________ ________ ______________________； ____________________________ 结论 加入BaCl2溶液检验S时，通常先加入 酸化，排除 等可能造成的干扰 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，且有 气泡产生 Ba2++S=== BaSO4↓ Ba2++S=== BaSO4↓ Ba2++C===BaCO3↓ BaCO3+2H+===Ba2++H2O +CO2↑ 稀盐酸 C 2.S的检验操作 若产生白色沉淀则有存在，否则无存在。 现象结论： 不能用稀HNO3酸化，其强氧化性可将氧化成； 不可颠倒，因为Ag＋和Cl-、、等都与Ba2+产生白色沉淀，必须先用少量稀盐酸酸化。 能否用稀HNO3代替稀盐酸？滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序能否颠倒？ 思考 1 (1)向待测液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解，能否说明溶液中含有S？ 答：不能；溶液中存在Ag+时也会产生白色沉淀。 (2)向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，能否说明溶液中含有S？(已知N在酸性环境中具有强氧化性) 答：不能；N在酸性环境中具有强氧化性，可将BaSO3氧化生成BaSO4。 思考 2 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 ____________ ______________________ CaCl2 ____________ ______________________ MgCl2 ___________ ________________________ 3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯 若除去粗盐中的杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表： 氯化钡溶液 Ba2++S===BaSO4↓ 碳酸钠溶液 Ca2++C===CaCO3↓ 烧碱溶液 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ 除杂过程中为了将杂质离子完全除去，应加入稍过量的试剂，而后续试剂(或操作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去，粗盐除去杂质离子(S、Ca2+、Mg2+)可设计哪些方案？ 粗盐提纯过程中，Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，目的是除去Ca2+和过量的Ba2+，过滤后再加入过量的盐酸，目的是除去过量的OH-、C。 思考 3 1.判断正误 (1)取一定量Na2SO3样品，溶解后加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入浓HNO3，仍有沉淀，则样品中含有S (2)为除去粗盐水中少量的Ca2+，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤 (3)用如图所示操作检验S是否沉淀完全 (4)除去多种杂质时应考虑加入试剂的合理顺序 × × √ √ 应用体验 2.某溶液中可能含有S、C、Cl-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取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②滴加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。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是 A.一定有S B.一定有C C.不能确定Cl-是否存在 D.不能确定S是否存在 √ 一、概念结论 浓硫酸的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性 SO4²⁻检验：加稀盐酸酸化后加BaCl₂溶液，产生白色沉淀 二、思想方法 比较法（浓稀硫酸对比）、实验探究、离子检验模型 三、价值观念 硫酸在工业中的重要地位 浓硫酸使用的安全意识 化学试剂检验的严谨性 反思提升 1.下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法不正确的是 A.浓硫酸使硫酸铜晶体变白，体现了浓硫酸的吸水性 B.浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性 C.用玻璃棒各蘸少许涂在纸上，可以区别浓硫酸和稀硫酸 D.常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应 √ 评价反馈 2.下列叙述正确的是 A.把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况 下为22.4 L B.S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了强酸性 C.常温下能够用铁、铝等制成的容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强 氧化性使其钝化 D.浓硫酸能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性 的HI、H2S等气体 √ 3.(1)向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　　　(填“大于”“等于”或“小于”，下同)0.45 mol，消耗铜的物质的量 　　　0.45 mol，原因是_____________ __________________________________。 小于 小于 行，浓硫酸变稀，稀硫酸不与铜反应 随着反应的进 (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　　　(填字母)。  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 本节课结束 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $