5.1.2硫酸 硫酸根离子的检验 课件(共26张PPT)-高一化学人教版必修第二册同步课件

(共26张PPT)
硫酸　硫酸根离子的检验
第2课时
第一节　硫及其化合物
1.了解硫酸的工业制法及常见的硫酸盐。
2.掌握浓H2SO4的性质及重要实验现象。
3.掌握 的检验方法。
1.浓H2SO4的强氧化性。
2. 的检验及干扰因素的排除。
[学习目标]
[重点难点]
情境引入
农药
炸药
染料
盐
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
硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等，工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。
1.硫酸的工业制法
目标一 硫酸的性质及工业制法
流程
1.硫酸的工业制法
SO3＋H2O===H2SO4
(1)造气
(2)氧化
(3)吸收
S＋O2 === SO2
点燃
4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2
高温
2SO2+ O2 2SO3
催化剂
△
反应原理
工业制备硫酸工艺中常用 98.3% 浓硫酸而不用水吸收 SO3，因为SO3与H2O 剧烈反应放热，易产生酸雾而影响SO3的吸收。
提醒
★浓硫酸的稀释：
★常用的浓硫酸质量分数为98%，密度为1.84 g/cm3，物质的量浓度是
18.4 mol/L。
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：1.84 g/cm3——高密度酸
溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热
用于制易挥发酸，如盐酸
酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅
工业硫酸因通常含有Fe3+而显黄色
知识回顾
硫酸的物理性质
2.硫酸的性质
和盐(如BaCO3)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
二元强酸
酸的通性
（1）稀硫酸
与指示剂
遇到石蕊试剂显红色
和活泼金属(如Fe)
和金属氧化物(如CuO)
和碱[如Mg(OH)2]
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
H2SO4===2H＋＋
实验探究1：浓硫酸的吸水性
实验验证
描述现象
结论
实质
CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O
浓硫酸
杯中液面上升
蓝色的硫酸铜晶体变为白色粉末
吸收空气中的水蒸气
吸收晶体水
物理变化
化学变化
→
①吸水性
不可干燥：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)
可干燥的：酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水。
（2）浓硫酸
浓硫酸做干燥剂，可以干燥哪些气体，不能干燥哪些气体
思考1
实验探究2：浓硫酸与蔗糖的反应
实验验证
实验现象
反应原理
实质
C12H22O11 12C + 11H2O
浓硫酸
C + 2H2SO4 (浓)
CO2↑+2SO2 ↑ +2H2O
浓硫酸把有机物中的氢、氧原子按个数比2:1 脱去
蔗糖由白变黑；蔗糖体积显著膨胀，呈疏松海绵状；有刺激性气味气体生成；放出大量的热
②脱水性
浓硫酸将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。
（2）浓硫酸
碳
脱水
大量气体
SO2
强氧化
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。
思考2
实验探究3：浓硫酸与铜的反应
实验验证
实验现象
实验结论
a 试管中铜丝表面变黑，有气泡生成；
b 试管中的溶液逐渐变为无色；
将 a 试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。
在加热条件下， Cu 与浓硫酸反应；
在反应中浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂
③强氧化性
（2）浓硫酸
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？如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。
思考3
不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后，与铜不反应。如果把铜片换为锌片，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。
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则表现酸性，产生的气体为氢气。
归纳总结
浓硫酸和金属反应的规律
浓硫酸吸水性、脱水性的区别
吸水性 脱水性
原理 浓硫酸吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水 浓硫酸把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去
区别 物质中含有H2O 物质中不含H2O，只含有氢元素和氧元素
作用对象 含有水分子或结晶水的物质 一般为含氢、氧元素的有机物
变化类型 物理变化、化学变化 化学变化
应用 作干燥剂
3.常见的硫酸盐
(2)硫酸铜：CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)
白色　 　　　　　　蓝色
(1)硫酸钙：2(CaSO4·2H2O)===2CaSO4·H2O＋3H2O
　 石膏　　　　　熟石膏
150℃
主要用于制作模型和医用石膏绷带，调节水泥的硬化速率。
生石膏
熟石膏
主要用于检验水的存在，与石灰乳混合制备波尔多液。
(3)硫酸钡：又称重晶石，不溶于水和酸，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”。
BaSO4
注意Ba2+有毒
下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性　②强氧化性　③高沸点、难挥发性　④脱水性　⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____。
练习
③
难挥发性酸制易挥发性酸
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸_____。
①
强酸制弱酸
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体______。
⑤
浓硫酸吸水性
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_____。
②
遇铁、铝发生钝化
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_____。
⑤
浓硫酸吸水性
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体_____。
②
浓硫酸具有强氧化性
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑______。
①④
先变红，表现浓硫酸的酸性，后变黑是把氢和氧按水的组成比脱去剩余碳
实验操作
实验现象
离子 方程式
结论
1.实验探究： 的检验
目标二 硫酸根离子的检验
先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解
先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解
先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡产生
Ba2＋＋
===BaSO4↓
Ba2＋＋
===BaSO4↓
Ba2＋＋ ===BaCO3↓；
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O
＋CO2↑
加入BaCl2溶液检验时，通常先加入稀盐酸酸化，排除 等可能造成的干扰
未知
溶液
取清液
产生白
色沉淀
原未知液
中含
加盐酸 酸化
加氯化钡溶液
结论
加盐酸的目的：
可能发生的离子方程式：
防止、、Ag＋的干扰
＋2H＋==H2O＋CO2↑
＋2H＋==H2O＋SO2↑
Ag＋＋Cl－==AgCl↓
注意不能用硝酸
若滴加盐酸和 BaCl2 溶液的顺序颠倒，排除不了其他离子的干扰。
在 的检验操作中，滴加盐酸和 BaCl2溶液的顺序能否颠倒
思考1
3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐
CaCl2
MgCl2
除杂试剂的选择
氯化钡溶液
碳酸钠溶液
烧碱溶液
Ba2＋＋===BaSO4↓
Ca2＋＋ ===CaCO3↓
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
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( 、Ca2＋、Mg2＋)可设计哪些方案？
思考2
提示　
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－、
归纳总结
判断正误
(1)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有 (　　)
(2)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则溶液中一定含有 (　　)
(3)为除去粗盐水中少量的 ，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤(　　)
(4)为除去粗盐中的Mg2＋、Ca2＋、 ，可依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液，过滤后加入稀盐酸调节溶液为中性(　　)
×
练习1
×
×
√
练习2
某溶液中可能含有 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
√
可能BaSO4↓、 BaCO3↓
确定沉淀为BaSO4↓、 BaCO3↓
AgCl↓
引入了Cl-
能确定
课堂小结
的检验
粗盐的提纯
浓 硫 酸
稀 硫 酸
酸的通性：与金属、金属氧化物、碱、盐的反应
三 大 特 性：吸 水 性、脱 水 性、强 氧 化 性
先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液检验
BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、盐酸