高一化学（人教版）第五章 第一节 第二课时 硫酸及硫酸根离子的检验 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
第一节 硫及其化合物　
第2课时 硫酸 硫酸根离子检验
学习目标
1．通过实验探究，认识硫酸的主要性质，特别是浓硫酸的特性，认识其在生产中的应用。
2．掌握硫酸根离子的检验方法。
学习目标
1．能从物质类别和元素化合价角度认识硫酸的性质，培养学生“证据推理与模型认知”的学科素养。
2．通过实验探究硫酸的性质，培养学生“科学探究与创新意识”的学科素养。
素养目标
实验室里常用Fe、Zn等与稀硫酸、稀盐酸反应制取H2。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？今天我们一起来学习。
新课导入
一、硫酸的工业制法
SO3＋H2O===H2SO4
4FeS2＋11O2 ==== 2Fe2O3＋8SO2
高温
工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3？
【思考交流】
SO3与水反应为放热反应，易产生水雾，影响SO3的吸收。
2SO2＋O2 2SO3
△
催化剂
点燃
S+O2===SO2
探究导学
硫酸的工业制法流程
[想一想]：稀硫酸具有什么性质？
使指示剂变色：
与活泼金属反应放出H2：
与碱发生中和反应：
与碱性氧化物反应：
与某些盐反应：
稀硫酸使紫色石蕊试液变红
H＋+ OH －= H2O
2H＋+ CuO = Cu2＋+ H2O
2H＋+ CO32－ = H2O + CO2↑
Fe+2H+ = Fe2++H2
思维启迪
稀硫酸――――酸的通性
↓ ↓
浓硫酸（98.3%）――性质？
用于制易挥发性酸，如盐酸。
色态：无色、粘稠的油状液体
沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点酸）
密度：1.84g·cm-3——高密度酸
溶解性：跟水可以任意比互溶，溶解放出大量热
[复习思考]浓硫酸应如何稀释？
二、浓硫酸的性质
1.物理性质
将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。
2.浓硫酸的化学性质：
吸水性、脱水性、强氧化性
（1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分。
二、浓硫酸的性质
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
思维启迪
C12H22O11
浓硫酸
12C + 11H2O
(蔗糖)
（2）脱水性：浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。
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。
原因：浓硫酸能将蔗糖C12H22O11中的H和O按原子个数比2︰1脱去形成水，使蔗糖生成炭。
实验：白糖变成“黑面包”
强氧化性
（3）强氧化性
现象
a试管中铜丝表面______________
有气泡产生
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______
d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____
结论
无色
红色
蓝色
Cu+2H2SO4 （浓）
CuSO4+SO2↑+ 2H2O
（3）强氧化性
浸NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气SO2，防止污染空气。
Cu与浓硫酸的反应中，浓H2SO4表现了强氧化性和酸性。
实验探究
b.与非金属反应
思考：如何设计实验检验反应生成的产物？
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SO2。
金属 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 反应通式 非金属+H2SO4(浓) 高价氧化物或含氧酸 + SO2↑+ H2O
实例 与C反应：_____________________________________
还原性化合物 与H2S反应：___________________________________
（3）强氧化性
归纳总结
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：
铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化)，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。
思考交流
【例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)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。
(6)碳酸钠跟稀硫酸反应生成二氧化碳气体。
脱水性
吸水性
酸性
酸性和强氧化性
强氧化性
酸性
典例精讲
硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。
硫酸的消费量被视为一个国家无机工业发展水平的标志。
3.硫酸的用途：
(一)常见的硫酸盐
1.硫酸钙： 石膏—CaSO4.2H2O
熟石膏—2CaSO4.H2O 制模型
2.硫酸钡——重晶石的主要成分，俗称“钡餐”
3.硫酸铜——白色粉末，
结合水变成蓝色晶体，俗称“胆矾” “蓝矾” (CuSO4.5H2O)
和石灰乳混合制成农药波尔多液
4.芒硝——Na2SO4.10H2O
石膏
重晶石
胆矾
三、硫酸盐、硫酸根离子的检验
可调节水泥凝结时间
5.明矾：KAl(SO4)2 12H2O 净化水
6.绿矾：FeSO4 7H2O
实验5-4：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。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。
SO42-的检验实验视频
（二）SO42-的检验：
1.试剂：稀盐酸、氯化钡溶液
2.操作方法：
待测液
+稀盐酸
所得溶液
+氯化钡溶液
产生白色沉淀，
则原溶液中含SO42-
排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+等干扰
（二）SO42-的检验：
归纳总结
【例2】某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO42－ ：
(1)该方案是否严密？ 。
(2)请说明理由： 。
不严密
如果该溶液中含有Ag＋而不含SO42－ ，溶液中的Ag＋与Cl－
反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀
试液 白色沉淀 白色沉淀不溶解。
结论：试液中有SO42－。
典例精讲
1.物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
①三个必须
a．除杂试剂必须稍过量。
b．过量试剂必须除尽。
C．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
②四个原则
（三）粗盐的提纯：
2.除去粗盐中可溶性杂质的原理
(3)试剂加入的先后顺序 根据原理可知，Na2CO3溶液既可除去CaCl2，又可除去过量的BaCl2，故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入，盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH，故应最后加入，因此各试剂的加入顺序可以为：
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→盐酸； ②NaOH→BaCl2→Na2CO3→盐酸； ③BaCl2→Na2CO3→NaOH→盐酸。
注意：加盐酸要在过滤之后。
【例3】为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行五项操作：①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸　④加过量Na2CO3溶液　⑤加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是(　　)
A．①④②⑤③　　　　B．④①②⑤③ C．②④⑤①③ D．⑤②④①③
D　[首先要明确除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，可分别加入Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去，故要在加入BaCl2溶液之后加入Na2CO3溶液，才能保证不引入新杂质Ba2＋，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后再加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2＋，故D项正确。]
典例精讲
硫酸的工业制备
S（FeS2）—SO2——SO3 —H2SO4
课堂小结
效果检测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。(　)
(2)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”。(　　)
(3)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2。(　　)
(4)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S等气体。(　　)
(5)浓、稀硫酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色(　)
(6)1 L 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量铜反应，生成9.2 mol 二氧化硫气体。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　　(5)×　(6)×
2．在C＋2H2SO4(浓)△(=====)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中，浓硫酸体现出的性质是(　　)
A．酸性　 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性
D　[该反应中S元素化合价由＋6价变为＋4价，在反应中得电子化合价降低，作氧化剂，体现强氧化性。]
3．下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D．常温下，浓硫酸不与铁、铝反应，所以可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸
B　[浓硫酸具有脱水性，使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色晶体，B正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，C错误；由于浓硫酸的氧化性很强，常温下，铁和铝的表面被氧化为致密的氧化膜，D错误。]
4.向润湿的蔗糖固体中滴加浓硫酸，观察到蔗糖变黑，体积膨胀，放出气体等现象，下列叙述错误的是(　　) A．上述过程中温度升高
B．体积膨胀的主要原因是固体碳受热膨胀所致 C．蔗糖碳化，再生成CO2和SO2等
D．放出的气体用NaOH溶液吸收，可能得到多种盐
B　[A.浓硫酸具有脱水性和强氧化性，向蔗糖固体中滴加浓硫酸，体积膨胀，放出气体，发生氧化反应，该反应为放热反应，所以上述过程中温度升高，故A正确；B.向蔗糖固体中滴加浓硫酸，观察到蔗糖变黑，是因为浓硫酸具有脱水性，体积膨胀，放出气体，是因为浓硫酸具有强氧化性，反应的化学方程式为：C＋2H2SO4(浓)△(=====)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O，生成二氧化碳和二氧化硫气体，故B错误；C.浓硫酸具有脱水性，向蔗糖固体中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，浓硫酸将蔗糖中的H、O元素以原子个数比1∶2水的形式脱去，浓硫酸具有强氧化性，体积膨胀并放出刺激性气味气体，是因为生成二氧化碳和二氧化硫气体，故C正确；D.二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠、碳酸氢钠，二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠、亚硫酸氢钠，若生成的二氧化硫在反应过程中被氧气氧化，则还可能生成硫酸钠，所以可能得到5种盐，故D正确。
5．某溶液可能含有SO42－、CO32－、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SO42－ B．一定有CO32－
C．不能确定Cl－是否存在 D．不能确定SO42－是否存在
D　[向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生二氧化碳气体，证明原溶液中一定含有SO42－和CO32－；加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银，但并不能确定原溶液中是否有Cl－，因为原溶液中加入了稀盐酸，引入了Cl－。]
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