内容正文:
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
硫酸即硫酸根离子的检验
不同价态含硫物质的转化
硫酸的工业制备
SO3与水反应为放热反应,易产生水雾,影响SO3的吸收
稀硫酸
浓度增大
浓硫酸
以分子
形式存在
H2SO4
自身特性
完全电离
H2SO4 = 2H+ + SO42-
酸的通性
与指示剂显色
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
Fe+2H+= Fe2++H2↑
MgO+2H+ = Mg2++H2O
Mg(OH)2+2H+ = Mg2++2H2O
CO32— + 2H+ = CO2↑+H2O
无色、粘稠油状液体、高沸点、密度比水大、难挥发、易溶与水,能与水以任意比混合。溶解时放出大量的热。
浓硫酸
一、物理性质
浓硫酸的稀释:
将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
酸入水
1、吸水性:吸收物质本身或者周围环境中含有的水
可以干燥 H2、O2、Cl2、CO2、CO、SO2等
不能干燥NH3、H2S、HBr、HI
二、化学性质
用途:作干燥剂
实验操作
实验现象
实验结论
蔗糖逐渐变黑;
体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
2、脱水性:将有机物中的H、O元素以H2O的形式脱去
C12H22O11 12C + 11H2O
浓硫酸
3、 强氧化性
Cu+2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O
∆
①. 与金属的反应
现象:
a.铜丝表面变黑
b.有气泡产生
c.品红溶液褪色
d.石蕊溶液变红
e.冷却后将溶液倒入少量的水中,溶液呈蓝色
吸收多余的SO2,以防止污染环境
【思考与讨论】
(1)抽动的铜丝的作用
(2)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?
通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止
金属与浓硫酸生成二氧化硫,不生成氢气
(4)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,浓硫酸让Fe、Al的钝化(化学变化)
反应需要加热,还原产物一般是SO2
S + 2H2SO4(浓) ===
3SO2↑+ 2H2O
∆
②. 与 非金属单质反应
C+2H2SO4(浓) === CO2↑+2SO2↑+2H2O
∆
③. 与具有还原性的化合物反应,如H2S、HI、HBr、FeCl2等
1、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处:
(1)敞口放置浓硫酸时,质量增加
(2)把CuSO4•5H2O 晶体放入浓硫酸中,变白色
(3)锌粒放入稀硫酸中,有气体放出
(4)把木屑放入浓硫酸中,变黑
(5)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体
(6)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体
吸水性
吸水性
酸性、氧化性
脱水性
强氧化性
吸水性
针对训练
3、实验室用MnO2和浓盐酸加热制取氯气、铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体,其中的酸会不会完全反应?
MnO2和浓盐酸加热制取氯气时,随着反应的进行,盐酸浓度越来越小,当变为稀盐酸时,反应停止;
铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体时,硫酸浓度也会变小,当变为稀硫酸时,反应也停止
5、设计实验来验证浓硫酸与炭反应是否生成了 CO2、H2O 和 SO2
A B C D E F
A D B E C F
检验并除水(白色固体变为蓝色)
检验SO2
(品红褪色)
除SO2
(溶液褪色)
检验SO2是否除尽
检验CO2
(溶液变浑浊)
三、几种常见的硫酸盐
硫酸盐 主要性质 主要应用
硫酸钙 CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O
生石膏 熟石膏 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”
实验现象
滴入几滴BaCl2溶液 加入少量稀盐酸
①稀硫酸
②Na2SO4溶液
③Na2CO3 溶液
有白色沉淀生成
有白色沉淀生成
有白色沉淀生成
沉淀溶解,有气泡产生
沉淀不溶解
【实验5-4】
【反应原理】
③ Ba2+ + CO32- = BaCO3 ↓
BaCO3 + 2H+ = Ba2+ + CO2↑ + H2O
BaSO4是不溶于稀盐酸的白色沉淀
【结论】由于Ba2+能与SO42-和CO32-都产生白色沉淀,
因此检验SO42-时,需用先稀盐酸酸化,以排除CO32-的干扰
①② Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓
取少量待测液于试管中,先加足量稀盐酸,若无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42—,反之
SO42—的检验:
答题模板:取、加、若、则、反
自然界中硫的存在和转化
黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)
H2S
SO2
SO3
H2SO3
H2SO4
S
芒硝(Na2SO4·10H2O)
石膏(CaSO4·2H2O)
(1)将以上含硫物质,填入下列“价—类”二维图中
SO3
SO2
H2SO4
Na2SO4∙10H2O
H2SO3
①______________________________
②______________________________
③_____________________________
④_____________________________
⑤_____________________________
⑥_____________________________
SO3+H2O = H2SO4
2H2SO3+O2= 2H2SO4
SO2 + 2H2S =3S↓+ 2H2O
(2)完成以上转化的化学方程式:
(2)相邻价态的粒子不发生氧化还原反应:如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
(3)归中规律
当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时,一般生成中间价态,
如:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,
(4)含硫物质的连续氧化规律
硫元素
H2S
SO2
SO3
H2SO4
S
SO2
SO3
H2SO4
硫单质及其化合物之间的转化规律——大本P13
(1)当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态
思维建模
不同价态硫元素间转化的思维模型
1、下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A. H2S→SO2 B. H2SO4→SO2
C. S→BaSO4 D. S→SO2
A
22
2、在上述转化关系中,已知B、D都是淡黄色固体,且A与D为单质,并可反应生成离子化合物。试回答:
G的化学式为__________。
写出B+水→C反应的化学方程式:__________________
(3)B和E反应也可生成H,写出该反应的化学方程式:________________
23
C
EV录屏3.9.3软件录制
Lavf56.38.102
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder r0.2.61(gap_fixed:False)
SO2+H2OH2SO3
S+O2SO2
2SO2+O22SO3
[典例] 下列有关硫及其化合物的说法正确的是
( )
A.SO2、H2SO3均具有还原性,故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3
B.H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能
是SO2
C.单质eq \o(――→,\s\up17(+O2),\s\do15( ))氧化物eq \o(―――→,\s\up17(+H2O),\s\do15( ))酸或碱eq \o(―――――――→,\s\up17(+NaOH或HCl),\s\do15( ))盐,能按照上述转化关系直接转化的可以是硫元素
D.硫黄制备硫酸经历两步:Seq \o(――――→,\s\up17(O2/点燃),\s\do15( ))SO3eq \o(――→,\s\up17(H2O),\s\do15( ))H2SO4
$