课时2 硫酸 硫酸根离子的检验
一、硫酸
1 工业制硫酸的原理示意图
上述流程涉及的化学方程式为S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O===H2SO4。
2 硫酸的酸性
(1)电离方程式:H2SO4===2H++S。
(2)稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为Zn+2H+===Zn2++H2↑、CuO+2H+===Cu2++H2O、H++OH-===H2O、HC+H+===CO2↑+H2O。
3 浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,可用作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。
(3)强氧化性
①与金属Cu反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O。反应中氧化剂是浓硫酸,还原剂是Cu,还原产物为SO2。
②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O。反应中氧化剂为浓硫酸,还原剂为C,还原产物为SO2。
二、常见的硫酸盐
1 石膏(化学式为CaSO4·2H2O),加热失水变为熟石膏(化学式为2CaSO4·H2O)。石膏可应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节水泥的硬化速率。
2 硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”,是生产其他钡盐的原料,也可用作消化系统X射线检查的内服药剂。
3 硫酸铜为白色粉末,CuSO4结合水后变为蓝色晶体胆矾(化学式为CuSO4·5H2O),又称蓝矾。无水CuSO4可用于检验H2O的存在。胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液。
三、硫酸根离子的检验
1 S的检验
(1)实验探究
①稀硫酸或Na2SO4溶液现象为有白色沉淀生成,加稀盐酸后白色沉淀不溶解
②Na2CO3溶液现象为有白色沉淀生成,加稀盐酸后白色沉淀溶解且放出气体
(2)S的检验一般思路:待测液无沉淀无气体生成有白色沉淀生成
2 粗盐中可溶性杂质的去除
杂质 加入的试剂 化学方程式
Na2SO4 BaCl2溶液 Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
MgCl2 NaOH溶液 MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
CaCl2 Na2CO3溶液 CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
方法指导:化学方法提纯和分离物质的“四原则”是一不增、二不减、三易分、四复原。选择除杂试剂时,一定要遵循不引入新的杂质的提纯原则。在使用多种试剂除杂质时,为了保证不引入新杂质,要使后加入的试剂能除去前面试剂中引入的杂质。
例题1 下列对浓硫酸的叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,可以使蔗糖炭化
B.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
C.浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,浓硫酸表现出强氧化性
D.浓硫酸和铜片加热反应,既表现出酸性,又表现出强氧化性
【解析】使蔗糖炭化体现了浓硫酸的脱水性,而不是吸水性。浓硫酸能与氨气反应,不能用于干燥氨气。浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,没有元素的化合价发生变化,该反应不是氧化还原反应。在浓硫酸和铜片加热反应中,硫酸一半被还原成为SO2表现出强氧化性,另一半则生成CuSO4表现出酸性,所以D叙述是正确的。
【答案】D
例题2 (不定项选择题)下列叙述或操作不正确的是 ( )
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯内壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌
D.常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸,因为铁、铝是活泼金属
【解析】浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸与活泼金属反应时,+1价的氢元素降低为0价,稀硫酸表现出氧化性,A不正确;浓硫酸与铜片需要加热才能迅速反应,常温下较缓慢,B不正确;浓硫酸稀释时放出大量热,为防止水沸腾溅出伤人,需要酸入水而非水入酸,C正确;常温下铁、铝遇浓硫酸发生钝化,可以用铁、铝容器盛放浓硫酸,D不正确。
【答案】ABD
例题3 检验某未知溶液中是否含有S的下列操作中,最可靠的是 ( )
A.加入氯化钡溶液
B.加入盐酸酸化了的氯化钡溶液
C.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液
D.先加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液
【解析】当溶液中存在Ag+,加入氯化钡溶液也会产生白色沉淀;当溶液中存在Ag+时,加入盐酸酸化了的氯化钡溶液会生成氯化银白色沉淀;当溶液中存在S时,加入硝酸(有强氧化性)会将S氧化为S,所以A、B、C选项不能确定是否含有S。先加入盐酸酸化,可从有无沉淀生成,判断溶液中是否存在Ag+,如果加盐酸没有沉淀生成,再加氯化钡溶液,根据是否有沉淀生成,就能判断溶液中是否含有S。
【答案】D
例题4 (不定项选择题)除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,过程如图所示,下列有关说法正确的是 ( )
A.除去Mg2+的主要反应:
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B.试剂①一定不是Na2CO3溶液
C.检验S是否除尽:取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液
D.滤液加稀盐酸时只发生反应:H++OH-===H2O
【解析】除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,需先用NaOH除Mg2+,再用BaCl2除S,C除Ca2+与过量的Ba2+,最后用盐酸除去过量的C、OH-,滤液加稀盐酸时发生的反应有:2H+ + C=== CO2 ↑+ H2O,H++OH-===H2O,D不正确。
【答案】ABC
例题5 向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖会变成疏松多孔的炭,该现象表明浓硫酸具有 ( )
A.脱水性 B.还原性
C.难挥发性 D.强酸性
【解析】浓硫酸具有脱水性,能使蔗糖脱水炭化,炭再跟浓硫酸反应生成CO2、SO2和H2O,生成的气体会使炭变得疏松多孔,体现强浓硫酸氧化性。
【答案】A
- 2 -课时2 硫酸 硫酸根离子的检验
一、硫酸
1 工业制硫酸的原理示意图
上述流程涉及的化学方程式为 或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、 、 === 。
2 硫酸的酸性
(1)电离方程式: === 。
(2)稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为 === 、 === 、 === 、 === 。
3 浓硫酸的特性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的 ,可用作 。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的 和 按水的组成比脱去。
(3)强氧化性
①与金属Cu反应的化学方程式为 。反应中氧化剂是 ,还原剂是 ,还原产物为 。
②与非金属的反应
浓硫酸与木炭反应的化学方程式为 。反应中氧化剂为 ,还原剂为 ,还原产物为 。
二、常见的硫酸盐
1 石膏(化学式为 ),加热失水变为熟石膏(化学式为 )。石膏可应用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带,工业上还用于调节水泥的 。
2 硫酸钡又称“重晶石”或“钡餐”,是生产其他钡盐的原料,也可用作消化系统 检查的内服药剂。
3 硫酸铜为白色粉末,CuSO4结合水后变为蓝色晶体胆矾(化学式为 ),又称蓝矾。无水CuSO4可用于检验H2O的存在。胆矾可以和 混合制成一种常用的农药——波尔多液。
三、硫酸根离子的检验
1 S的检验
(1)实验探究
①稀硫酸或Na2SO4溶液现象为有 生成,加稀盐酸后白色沉淀不溶解
②Na2CO3溶液现象为有 生成,加稀盐酸后 溶解且放出气体
(2)S的检验一般思路:待测液无沉淀无气体生成有白色沉淀生成
2 粗盐中可溶性杂质的去除
杂质 加入的试剂 化学方程式
Na2SO4 ===
MgCl2 ===
CaCl2 Na2CO3溶液 ===
方法指导:化学方法提纯和分离物质的“四原则”是一不增、二不减、三易分、四复原。选择除杂试剂时,一定要遵循不引入新的杂质的提纯原则。在使用多种试剂除杂质时,为了保证不引入新杂质,要使后加入的试剂能除去前面试剂中引入的杂质。
例题1 下列对浓硫酸的叙述正确的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,可以使蔗糖炭化
B.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
C.浓硫酸和Na2SO3反应制取SO2时,浓硫酸表现出强氧化性
D.浓硫酸和铜片加热反应,既表现出酸性,又表现出强氧化性
例题2 (不定项选择题)下列叙述或操作不正确的是 ( )
A.浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯内壁慢慢地注入盛有水的烧杯中,并不断搅拌
D.常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸,因为铁、铝是活泼金属
例题3 检验某未知溶液中是否含有S的下列操作中,最可靠的是 ( )
A.加入氯化钡溶液
B.加入盐酸酸化了的氯化钡溶液
C.先加硝酸酸化,再加硝酸钡溶液
D.先加入盐酸酸化,再加氯化钡溶液
例题4 (不定项选择题)除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,过程如图所示,下列有关说法正确的是 ( )
A.除去Mg2+的主要反应:
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B.试剂①一定不是Na2CO3溶液
C.检验S是否除尽:取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液
D.滤液加稀盐酸时只发生反应:H++OH-===H2O
例题5 向蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖会变成疏松多孔的炭,该现象表明浓硫酸具有 ( )
A.脱水性 B.还原性
C.难挥发性 D.强酸性
- 2 -
