化学人教版（2019）必修第二册5.1.3硫酸 硫酸根离子的检验（共33张ppt）

(共33张PPT)
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
5.1.3 浓硫酸、硫酸盐
学习
目标
第3课时
硫酸
PART
01
PART
02
了解浓硫酸的三大特性。
认识硫酸在相关反应中体现的性质。
能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性。
傅 鹰
如果没有硫酸，
许多现代工业都不可能存在。
“硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志”
一、稀硫酸的性质
硫酸是强酸，具有酸的通性
与指示剂显色
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
与弱酸盐反应
电离方程式
稀硫酸

Fe+2H+ = Fe2++H2↑
H++OH- = H2O（与强碱）
Fe2O3+6H+ = 2Fe3++3H2O
2H++CO32- =H2O+CO2↑
思考：稀硫酸具有酸的哪些共同性质？并写出相应的离子方程式
稀硫酸
完全电离
H2SO4=2H++SO42-
酸的通性
浓度增大
浓硫酸
以分子
形式存在
H2SO4
？
？
？
1、浓H2SO4的物理性质
无色油状液体，ρ(H2SO4 ) > ρ(H2O)；
沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点酸）
常用的浓硫酸：
质量分数：98% ，密度：1.84g/ml， 物质的量浓度：18.4mol/L
溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热
高沸点酸制低沸点酸，
如实验制备HCl
二、浓硫酸的性质
【思考】 浓硫酸应如何稀释？
将浓硫酸沿容器内壁倒入水中，边倒边搅拌(“酸入水”)
实验验证
描述现象
结论
杯中液面上升
吸收空气中的水蒸气
吸收晶体水
CuSO4·5H2O(胆矾)蓝色晶体逐渐变白色
2、浓硫酸的特性
【实验探究】
将浓硫酸滴加到CuSO4·5H2O上
2、浓硫酸的特性
浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分及固体中的结晶水，常用做 。
“干燥剂”
H2S+3H2SO4 = 4SO2↑+4H2O
2NH3+H2SO4=2(NH4)2SO4
可用来干燥中性气体、酸性气体，
如 H2、O2、N2、Cl2、CO2、CH4、 SO2、NO2、HCl
不能干燥NH3(碱性)、H2S(强还原性气体)、HBr、HI等还原性气体
吸收现成的H2O
(1) 浓硫酸的吸水性：
试一试
在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出下图所示的四种实验装置用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是___________。
浓硫酸能把有机物中的H、O按2：1的个数比脱去脱去生成水
2、浓硫酸的特性
(2) 浓硫酸的脱水性：
“黑面包实验”
a.蔗糖逐渐变黑（炭化）;
b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的物质,
并放出有刺激性气味的气体
实验现象：
无现成的H2O
C12H22O11（蔗糖) 12C + 11H2O
浓H2SO4
试纸先变红，后变黑，变黑就是脱水炭化了
应用大量水进行冲洗，然后再涂上NaHCO3稀溶液
思考1：把少量浓硫酸滴在湿润的蓝色石蕊试纸上，有什么现象？
？
思考2：若不慎将浓硫酸溅在皮肤上，应如何处理？
【对比分析】
吸水性 脱水性
原理 浓硫酸能够吸收_______ _______________及固体 中的结晶水 浓硫酸能把有机物中_____
___________________脱
去,剩余黑色的炭
区别 _____________ ____________________
_________________
应用 _________
气体、
液体中的水分子
H、O按水的组成比
物质中含有H2O
物质中不含有H2O，只含
有氢元素和氧元素
作干燥剂
有水为吸 无水则脱
无现成的H2O
吸收现成的H2O
“黑面包实验”
a.蔗糖逐渐变黑（炭化）;
b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的物质,
并放出有刺激性气味的气体
实验现象：
思考：
实验中产生的刺激性气味气体是什么，是如何产生的？
2、浓硫酸的特性
(3) 强氧化性：
CO2 ↑ + 2SO2↑+ 2H2O
C + 2H2SO4(浓)
△
①与非金属单质反应
浓硫酸与非金属反应规律：
最高价含氧酸+SO2↑
非金属+ H2SO4(浓)
△
在加热条件下，浓硫酸能将C、S、P等非金属单质氧化。
2、浓硫酸的特性
(3) 强氧化性：
②与金属单质反应
b试管中的品红溶液逐渐变为________
无色
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________
红色
蓝色
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O
△
与金属反应规律：
高价金属硫酸盐+SO2↑+H2O
金属+H2SO4(浓)
△
实验现象：
浓硫酸强氧化性
思考1：可抽动的铜丝有什么作用？
吸收多余的SO2，以防污染环境，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。
控制反应的发生或停止
思考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。
思考讨论
1. 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？
反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中，H+表现的氧化性(酸的通性)。
反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4 +2H2O+SO2↑中，
浓硫酸中+6价的硫表现的氧化性，通常称"氧化性酸"。

2.将64 g铜片加入盛有浓硫酸(含2 mol H2SO4)的试管中加热，充分反应后，铜片能否完全溶解？请解释原因。
铜片不能完全溶解，原因是随着反应的进行，
硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。
思考讨论
3. 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？
在常温下，浓硫酸跟某些金属，如Fe、Al等接触时，能够使金属表面生成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟硫酸发生反应，现象叫做——“钝化”。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。但受热时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。
“钝化”是化学变化吗？
HBr、HI、H2S等
钝化
致密
氧化膜
2、浓硫酸的强氧化性
H2S+3H2SO4 (浓) = 4SO2↑+4H2O
课堂练习
下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是 （ ）
A、空气中敞口久置的浓硫酸质量增大（挥发性）
B、浓硫酸在及加热条件下与铜反应（脱水性）
C、用硫酸在纸上书写的字迹变黑（氧化性）
D、浓硫酸可用来干燥某些气体（吸水性）
D
浓硫酸具有：
A.强酸性，B.强氧化性，C.高沸点、难挥发性，D.脱水性，E.吸水性等性质。以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填入括号中。
(1) 用NaCl固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体(　　)
(2)把浓硫酸露置在空气里, 质量会增加 (　　)
(3)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体(　　)
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸(　　)
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末(　　)
(6)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体(　　)
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑(　　)
C
E
E
B
E
B
AD
课堂练习
浓硫酸
稀硫酸
H2SO4
H2SO4= 2H++SO4
2-
酸的通性
完全
电离
自身特性
以分子态
存在为主
量 变 引 起 质 变 ！
稀释
浓度减小
浓缩
浓度增加
课堂总结：稀硫酸、浓硫酸在组成和性质上的对比
名称 稀硫酸 浓硫酸
存在的粒子
和铁、铝
和铜
和碳
体现氧化性的元素
还原产物
氧化性强弱
特性
H2SO4分子
H+、SO42-
常温钝化，加热反应
反应生成H2
不反应
加热反应
加热反应
不反应
+6
S
H
+1
SO2
H2
强
弱
酸的通性
吸水性 脱水性 强氧化性
方法一：观察状态，油状粘稠的液体是浓硫酸。
方法二：根据密度，等体积的液体较重的是浓硫酸。
方法三：溶于水，放出大量热的是浓硫酸。
方法四：能使小木棍变黑的是浓硫酸。
根据你学过的知识，如何鉴别浓硫酸和稀硫酸？
设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、SO2、CO2。供选择试剂和装置如下图（装置可多次使用）。
【提示】仪器连接如下
课堂练习
三．硫酸的用途
1、制取化肥，如磷肥、氮肥等；
2、清除金属表面的氧化物；
3、制取挥发性酸；
4、用于精炼石油，
制造炸药、农药等；
“硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志”
工业上如何制备硫酸？
硫酸的制备
四、硫酸的工业制备
(1)原料：硫磺或黄铁矿(FeS2 )、空气 ，98.3%的浓硫酸。
4FeS2＋11O2== 2Fe2O3＋8SO2
高温
①“造气阶段”-----SO2的制取和净化(沸腾炉)
②“接触氧化阶段”-----SO2的催化氧化(接触室)
③“生成阶段------”SO3的吸收和H2SO4的生成(吸收塔)
(2)三个阶段
沸 腾 炉
接 触 室
吸 收 塔
净化
冷 却
硫酸的工业生产
SO3+ H2O == H2SO4
4FeS2+11O2
Fe2O3+8SO2
工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。
SO3 + H2SO4（浓） === H2SO4·SO3
H2SO4·SO3 + H2O = 2H2SO4
五、硫酸盐
硫酸盐 化学式及俗称 用途
CaSO4 CaSO4·2H2O（石膏） 2CaSO4·H2O（熟石膏） 制作模型、绷带、粉笔，调节水泥的硬化速率
BaSO4 BaSO4（重晶石） 医疗上用作“钡餐”
CuSO4 CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾） 与石灰乳混合制农药“波尔多液”
FeSO4 FeSO4·7H2O（绿矾） 制补血剂、生产铁系列净水剂和颜料
KAl(SO4)2 KAl(SO4)2·12H2O（明矾） 用作净水剂（形成Al(OH)3胶体）
硫酸根离子检验
思考1：稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么？
思考2： 稀盐酸能否换成稀硝酸？BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？
SO42-的检验
检验方法:
待测液 取清液 有无白色沉淀(判断有无 )
离子的检验步骤：
取×××溶液少量于试管中，加入×××，有（或无）×××现象，则证明有（或无）某离子
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+离子的干扰
g.mol-1
M=m/n
Na
6.02X1023mol-1
n=N/M
摩尔（mol）
n
M
课后练习：《学法大视野》P7、8 预习·自主整理《学法大视野》P10 [练4]
《学法大视野》P11练习·效果测评 T2、T5、T8
《课时作业》P122 T5、T7、T8、T10；
P124 T13 、T14