高中化学必修第二册第五章《第一节 硫及其化合物》ppt课件(共40张PPT)

(共40张PPT)
第五章第一节 硫及其化合物
（第二课时）
五、硫酸
1.工业制法——采用“接触法”制备
(1)SO2的制取、净化、干燥——沸腾炉
(2)SO2的催化氧化——接触室
(3)H2SO4的生成和SO3的吸收——吸收塔
说明：用98.3％的浓硫酸吸收生成的SO3以制得发
烟硫酸，然后根据需要用水进行稀释。
2.浓H2SO4的物理性质
高沸点（沸点为338℃），难挥发性的二元
强酸，无色黏稠油状液体，以任意比与水互溶，
溶解时放出大量的热。
说明：a.常见浓硫酸的质量分数为98％，密度为
1.84 g·cm－3，故浓H2SO4物质的量浓度c=
=18.4mol·L－1
（做题时18mol·L－1 的硫酸为浓硫酸 ）
b.浓H2SO4的稀释方法：
酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅
3.稀H2SO4的化学性质
(1)使指示剂变色
(2)与活泼金属如Na、Mg、Zn、Fe等反应
(3)与碱如NaOH、Ba(OH)2、Cu(OH)2等发生中和反应
(4)与金属氧化物如CuO、Fe2O3等反应
(5)与部分盐反应如Na2CO3、NaHCO3等
4.浓H2SO4的特性
(1)吸水性
能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水的性质
可做干燥剂，可用来干燥中性气体（如H2、CO、O2、Cl2等）或酸性气体（如SO2、CO2、HCl等）。
不能用来干燥碱性气体（如NH3）和还原性气体（如H2S、HBr、HI等）
思考：
a.分别将一瓶浓H2SO4、浓HCl敞口放置在空气中，其溶液的物质的量浓度和溶液的质量会发生怎样变化？
b.浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了浓硫酸的什么性质
(2)脱水性
“黑色面包”实验
实验操作：把浓硫酸加入蔗糖中
实验现象：
蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出刺激性气味的气体
解释或结论：
总结：将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢、氧元素按原子个数2:1的比例脱去的性质称为脱水性。
思考：乙醇和浓硫酸混合加热时生成乙烯
浓硫酸体现了什么性质？
浓硫酸体现了脱水性与氧化性
在如图的实验装置中,实验开始一段时间后,对看到的现象叙述不正确的是(　　)
A.苹果块会干瘪　　　　　　
B.胆矾晶体表面有白斑
C.小试管内有晶体析出
D.pH试纸变红
D
记忆技巧：
吸水性——有H2O才吸(有现成的水分子)
脱水性——无H2O才脱（没有水分子，只含有
氢元素和氧元素）
(3)强氧化性
①与金属Cu反应
实验现象：
a.试管中铜丝表面__________________________
b.试管中的溶液__________________________
c.试管中的________________________________
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,_____________
逐渐变为无色
有气泡产生
紫色石蕊溶液逐渐变为红色
溶液显蓝色
实验结论：
说明：
a.Cu与浓H2SO4 反应时，浓H2SO4 显示酸性和强氧化性
b.足量的Cu与50ml 18mol·L－1的浓H2SO4充分反应生成的SO2的物质的量 0.45mol
小于
其原因为：随着反应的进行，浓H2SO4的浓度逐渐
变小，当成为稀H2SO4时，反应不再发生。
c.足量的Cu与浓H2SO4充分反应后应得到CuSO4和
H2SO4(未反应)的混合液，再加入H2O2溶液，可以
继续反应。
思考：足量的金属锌与浓硫酸反应时，所得气体产物有哪些？
刚开始时反应产生气体SO2，发生的反应为：
随着反应的进行，硫酸浓度变小成稀硫酸后，则继续反应产生气体H2
最后得到的还原产物为SO2和 H2的混合气体
②Fe、Al的钝化
常温下，当Fe、Al遇到浓HNO3、浓H2SO4会钝化
钝化：Fe、Al会与浓HNO3、浓H2SO4发生反应，在金属表面生成一层致密氧化物薄膜，可阻止内层金属继续反应
为化学变化
思考：在常温下能否用铁罐、铝罐盛装浓H2SO4、浓HNO3？
说明：在加热时， Fe、Al与浓H2SO4会反应但不产生H2，浓H2SO4产物为SO2气体
③与非金属反应
思考：如何设计实验检验碳C与浓H2SO4反应的产物？
检验是否H2O有生成：
1.选择合适的检验试剂
无水CuSO4粉末
检验是否有SO2生成：
品红溶液
检验是否有CO2气体生成：
澄清石灰水
2.考虑检验的顺序问题
(1)无水CuSO4粉末
目的：检验是否H2O有生成
(2)品红溶液
目的：检验是否有SO2生成
(3)酸性KMnO4溶液或溴水
目的：除去气体中的SO2
(4)品红溶液
目的：检验SO2气体是否除尽
(5)澄清石灰水
目的：检验是否有CO2气体生成
证明有CO2气体的现象：
(4)中品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊
硫酸与金属或非金属反应情况分析
a.稀硫酸与位于金属活动性顺序中H之前的金属反
应生成H2，与位于金属活动性顺序中H之后的金属
不反应。
b.热的浓硫酸能与大多数金属（金、铂除外）反应
生成SO2气体，但分两种情况：
①浓硫酸与足量活泼金属如Zn、Mg等反应时，刚开
始时反应产生气体SO2，随着反应的进行，硫酸浓度
变小成稀硫酸后，则继续反应产生气体H2，最后得
到的还原产物为SO2和 H2的混合气体。
②浓硫酸与足量不活泼金属如Cu、Ag等反应时，刚
开始时反应产生气体SO2，硫酸溶度变小后，稀硫
酸不再反应，最后只得到SO2气体。
c.浓硫酸与金属反应时会表现强氧化性和酸性；与
非金属反应时只表现强氧化性。
1.下列关于硫酸性质的描述中,正确的是 (　　)
A.浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性
B.由于浓硫酸具有吸水性,故可用来与蔗糖反应做“黑面
包”实验
C.稀硫酸与铁、铝反应,浓硫酸在常温下不与铁、铝反应
D.浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成,可能是CuO
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2.向5mL 18mol L-1的硫酸中加入足量铜片并加热
使其充分反应。下列说法正确的是（ ）
A.有0.09mol的硫酸被还原
B.有0.045mol的硫酸被还原
C.充分反应后体系无硫酸剩余
D.消耗的铜的质量一定小于2.88g
④与还原性物质反应如H2S、HBr、HI
D
浓H2SO4不可干燥H2S、HBr、HI，但可干燥HCl、SO2
⑤难挥发性
浓硫酸为高沸点、难挥发性的酸，可用于制
取低沸点、易挥发性的酸如HCl、HNO3
向盐酸中加入浓硫酸时,会有白雾生成。下列
叙述不属于产生该现象的原因的是(　　)
A.浓硫酸具有脱水性
B.浓硫酸具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度升高而降低
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A
5.用途
(1)重要的化工原料，也是化学实验室中必备的
重要试剂。
(2)工业上用于制化肥、农药、炸药和燃料等。
(3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种
挥发性酸等。
【思考】浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法
①稀释法:取少量蒸馏水，沿烧杯内壁慢慢加入少
量样品，稀释时放出大量热的是浓硫酸，反之则为
稀硫酸。
②密度法：分别称量相同体积的两种酸，质量大的
是浓硫酸。
③钝化法：分别取少许试液于试管中，加入铁丝或铝片，无明显现象的是浓硫酸，有气泡冒出的是稀硫酸。
④脱水法：分别用玻璃棒蘸取两种酸涂在纸上，变
黑者是浓硫酸。
⑤吸水法：分别取两支试管，加入胆矾
(CuSO4·5H2O)小许，再分别加入少许酸，蓝色晶
体变白者是浓硫酸。
⑥氧化法：分别取两支试管，加入铜片或木炭后，再分别加入酸,加热，溶液变蓝,有刺激性气味气体产生的是浓硫酸。
六、SO42-的检验及粗盐的提纯
1.检验 SO42―的操作方法
语言叙述：取少量溶液于试管中，先加入足量稀盐
酸，再加入适量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，
则证明原溶液中含有SO42－ ，反之则证明原溶液中
无SO42－。
思考：如何设计实验检验Na2SO3溶液是否已被氧化？
取少量溶液置于洁净的试管中，向其中滴加稀
盐酸至不再产生气体，再向其中滴加BaCl2溶液，
若产生白色沉淀，则证明Na2SO3已被氧化。
若为Na2SO3固体如何检验是否已被氧化？
2.粗盐的提纯
(1)提纯步骤：溶解 过滤 蒸发
说明：固体溶解时玻璃棒的作用为搅拌，加速溶
解。只能除去粗盐中不溶性杂质。
(2)基本操作
过滤
a．条件：用于分离不溶性固体
和液体(H2O)的混合物
b．仪器：铁架台（带铁圈）、
烧杯、（普通）漏斗、玻璃棒
c．操作注意事项
漏斗下端尖嘴应紧靠烧杯内壁
说明：若溶液B经操作Ⅰ后得到固体物质和液体，则操作I一般为过滤
记忆口诀：斗架烧杯玻璃棒，滤纸漏斗角一样；
过滤之前要静置，三靠两低不要忘。
蒸发
a．条件：用于分离可溶性固体和液体的混合物。
b．仪器：铁架台（或三脚架）、
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
c．注意事项：
①加热过程中，用玻璃棒不断搅拌溶液，防止局部
温度过高，造成液体飞溅。
故玻璃棒的作用：搅拌，防止局部温度过高，造成
液体飞溅
②当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余
热蒸干。
③取下未冷却的蒸发皿时，要放在石棉网上。
记忆口诀：皿架玻棒酒精灯，加热搅拌不放松；
析出固体不蒸干，熄灯以后余热干。
沉淀的洗涤、检验及判断的方法
以BaCl2溶液沉淀Na2SO4 溶液为例
a.判断SO42－离子是否已经完全沉淀或沉淀完全及
沉淀剂BaCl2是否过量的方法
①取少量静置后的上层清液于洁净的试管中，向其
中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明SO42－
未沉淀完全（或沉淀剂BaCl2不足）；反之，则SO42－
已沉淀完全（或BaCl2已过量）
②静置，向上层清液中继续滴加少量BaCl2溶液，
若有白色沉淀生成，说明SO42－未沉淀完全（或
BaCl2不足），反之，则SO42－已沉淀完全（或
BaCl2已过量）
说明：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时
则只能选用法②
某校化学研究性学习小组设计如下实验方案，
测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数。称
取一定量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解，向
小烧杯中加入足量氯化钡溶液，过滤洗涤，干燥沉
淀，称量固体质量，计算，实验中判断沉淀是否完
全的方法是 。
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b.沉淀洗涤的目的
除去沉淀表面吸附的可溶性杂质（NaCl）
c.沉淀洗涤的方法
沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，等水自然流尽后，再重复操作2~~~~3次
d.判断沉淀是否已洗涤干净的方法（NaCl）
取最后一次洗涤液少许于试管中，加入适量
用稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若有白色沉淀生成，
说明沉淀未洗涤干净，反之，则已洗涤干净。
(3)除去粗盐中可溶性杂质
【思考】如何除去NaCl溶液中含有的Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质？
a.除杂的原则：不增：不能引入新杂质
不减：尽量不减少被提纯和分离的物质
易分：使被提纯或分离的物质与其他物质易分离
复原：被提纯物质要易被复原
b.除杂剂的选择原则：遵循易分的原则，将杂质转
化为易分离的物质，即沉淀、气体、H2O及物质本身。
c.多步除杂的原则：为了将杂质除净，先加入的除
杂剂通常都是过量的，这时又会引入新的杂质，但
必须保证后加入的除杂剂能把先前过量的除杂剂除
去，最后加酸或碱调节溶液的酸碱性。
常采用流程图来解
故加入试剂的先后顺序为：① BaCl2、Na2CO3、
NaOH（过滤）、HCl
②BaCl2、NaOH、Na2CO3（过滤）、HCl
③NaOH、BaCl2、Na2CO3（过滤）、HCl
七、不同价态含硫物质的转化
1.不同价态硫元素之间的相互转化主要是通过氧化
还原反应实现。当硫元素的化合价(－2 0 ＋4
＋6)升高或降低时，一般遵循转化律(就近生成原
则),相邻价态的微粒之间不反应氧化还原反应，
如S和SO2、SO2和浓H2SO4之间不反应。
利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化到高价
态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化到低
价态。
常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂：酸性高锰酸钾溶液、氯水、硝
酸、浓硫酸、氧气等。
(2)常见的还原剂：硫化氢、碘化钾、金属单质、
氢气等。
2.选择合适的试剂，设计合理的实验方案，实现不同含硫化合物之间的转化
(1) ＋4价至＋6价，如SO2到H2SO4
选择试剂：SO2、氯水、BaCl2溶液
实验现象：SO2通入氯水中，氯水褪色；再滴入BaCl2溶液，生成白色沉淀
实验结论：SO2能被氯水氧化为H2SO4
(2) ＋6价至＋4价，如H2SO4到SO2
选择试剂：浓H2SO4、Cu
实验现象：加热Cu与浓H2SO4的混合物，放出具有
刺激性气味的气体，反应后的溶液与水混合变蓝色
实验结论：
(3) ＋4价至0价 －2价至0价
选择试剂：SO2、H2S、H2O
实验现象：将SO2、H2S同时通入H2O中，生成淡黄色
沉淀
实验结论：
4. 实验方案的设计与评价
设计实验方案或对多种实验方案进行对比评
价或选择最佳实验方案时首先从绿色化学的角度考
虑是否产生污染物；其次是否节省原料；再次操作
是否简单，现象是否明显，原料是否易得，安全，
步骤是否较少；最后看产物是否纯净，在具体分析
问题时往往只需考虑以上的某一方面或某几方面。
某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料采用多种方法制取硫酸铜，方案甲：铜与浓硫酸加热
【相关习题】
方案乙：
对比方案甲，则方案乙的优点是：
①不产生污染物SO2
②产生等量的CuSO4，乙消耗的硫酸更少
某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反
应的实验时，有同学认为产生的气体除SO2外，还可
能产生氢气。该同学为了检验他的判断是否正确，
设计了如图所示的实验装置，其中，装置B中盛有
浓硫酸，装置C中放置黑色CuO粉末，装置D中放置的
是无水硫酸铜粉末(锌与浓硫酸共热时产生的气体
为X，且该装置略去)。试回答：
【典型例题】
(1)在安装好装置后，必须首先进行的一步操作
是 。
(2)A中加入的试剂可能是 ，作用是 ；
B 中试剂的作用是 ；
E中加入的试剂可能是 ，作用是
；
装置A、B之间的酸性高锰酸钾溶液的作用是
。
(3) 上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为
(4)有同学认为还可能产生氢气的理由是 。
(5)如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气
体X中有氢气？ (填“能”或“不能”)
原因是 。
(6)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：
C中 ，
D中 。
作业布置：
1.对照知识点复习材料或课堂笔记认真复习记忆基础知识，特别要记忆涉及到的有关化学方程式。
3.预习必修2第五章第二节第1课时内容。
4.根据老师要求默写化学方程式，上传到班级群里。
2.认真完成本节课课时训练试题。（与课件同时传到钉钉群）