5.1 课时2 硫酸 硫酸根离子的检验 课件 (共33张PPT) 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修二

(共33张PPT)
硫酸 硫酸根离子的检验
第一节 硫及其化合物
1.了解硫酸的性质，特别是浓硫酸的物理性质和化学性质，能结合具体化学实验认识浓硫酸的性质。
2. 了解硫酸根离子的检验方法，结合粗盐提纯的实验操作与步骤安排，进一步体会化学的应用价值。
请根据该视频简略叙述硫酸的物理性质？化学性质？硫酸的工业制法？硫酸在我们生活中的用途有哪些？
一、硫酸的工业应用及制备
硫酸
铅蓄电池
医药
化肥
农药
酸洗
试剂
干燥剂
炸药
化学工业之母
1.重要的化工原料,可用于制_____________、炸药、染料、盐类等。
化肥、农药
2.硫酸的工业制法
催化氧化阶段
生成阶段
造气阶段
2.硫酸的工业制法
(1)造气阶段：二氧化硫的制取和净化
(2)催化氧化阶段：SO2氧化成SO3
(3)生成阶段：三氧化硫的吸收和硫酸的生成
H2SO4·SO3 + H2O = 2H2SO4
SO3 + H2SO4（浓）== H2SO4·SO3
【思考】工业制备硫酸工艺中为什么用98.3%的浓硫酸吸收SO3，而不直接用水
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，腐蚀设备，降低SO3的吸收率。
二、 硫酸的性质
1. 硫酸的组成、物理性质
浓硫酸 稀硫酸
成分
物理性质
主要以H2SO4分子形式存在，有少量H＋
主要以H＋、SO42-形式存在，没有H2SO4分子
无色无嗅透明
似水的液体
①纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体
②沸点高：纯硫酸难挥发，沸点338℃(高沸点酸)
③密度大：质量分数为98.3%的硫酸的密度为1.84g/cm3
④易溶于水，能以任意比与水混溶、稀释时放出大量的热
【思考】稀释浓硫酸时应该如何操作
将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢地倒入盛有蒸馏水的烧杯中，并用玻棒不断搅拌。
酸入水 沿器壁 慢慢倒 不断搅
(1)稀硫酸的性质
硫酸是强酸，具有酸的通性
②酸的通性
①电离方程式

2.硫酸的化学性质
和盐(如BaCO3)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
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
稀硫酸
(2)浓硫酸的性质
实验验证
描述现象
结论
实质
浓硫酸
CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O
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
(2)浓硫酸的性质
①吸水性 硫酸可吸收气体、液体中的水分子及结晶水合物中的结晶水，常用做干燥剂 。（物理变化）
〖思考〗浓硫酸能干燥哪些气体？
可干燥酸性气体（如CO2、SO2、Cl2、HCl等）
可干燥中性气体（如H2、O2、N2等）；
不能干燥碱性气体（NH3）和还原性气体（如H2S、HBr、HI等）
浓硫酸
归纳小结
干燥剂 可干燥的气体 不可干燥的气体
名称或化学式 酸碱性 状态 浓H2SO4 酸性 液体 H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO NH3
固体NaOH、生石灰， 碱石灰 碱性 固态 H2、O2、N2、CH4、CO、NH3 CO2、SO2、HCl
无水CaCl2 中性 固态 除NH3外的所有气体 NH3
不同类型干燥剂的对比：
(2)浓硫酸的性质
②脱水性
②脱水性（化学变化）
实验验证
实验现象
反应原理
实质
C12H22O11 12C + 11H2O（脱水性）
浓硫酸
C + 2H2SO4 (浓)
CO2↑+2SO2 ↑ +2H2O（强氧化性）
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；迅速膨胀，呈疏松多孔海绵状固体；温度升高，有刺激性气味气体生成；
归纳小结
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
氢、
氧元素按水的组成比
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
吸水性与脱水性
有水为吸 无水则脱
③强氧化性
③强氧化性 （与Cu反应）
实验结论
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
实验现象
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；
c 试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；
将 a 试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色。
【探究】①可抽动的铜丝有什么作用？
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。
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
③在浓硫酸与铜(加热)的反应中，浓H2SO4表现了哪些性质？
浓硫酸既表现了强氧化性，又表现了酸性。
③强氧化性 （钝化反应）
在常温下，浓硫酸跟某些金属（铁、铝）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,这种现象叫做——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。
小结：浓硫酸的强氧化性
③与还原性化合物反应，如H2S、HBr等（浓硫酸不能干燥H2S、HBr）
常见的硫酸盐
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）
【思考】如何检验硫酸根离子？
三、 硫酸根离子的检验
实验操作
实验现象 先 ，加入盐酸后______ 先 ，加入盐酸后______ 先_____________，加入盐酸后_______________
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀溶解，且有气泡产生
实验结论 SO42-与Ba2＋反应生成不溶于盐酸的_____， 离子方程式：____________________ CO32-与Ba2＋反应生成的白色沉淀BaCO3，可溶于盐酸
总结 白色沉淀
SO42- ＋ Ba2＋ = BaSO4↓
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
【探究】①加入的盐酸有什么作用？
加稀盐酸的目的是排除CO32- 、SO32- 、Ag+干扰
②.检验溶液中是否含有SO42-时,可用稀硫酸或稀硝酸酸化吗
不可以，无法确认是后续引入或转化的SO42- ，还是原溶液含有的SO42-。
三、 硫酸根离子的检验
答题模板：取×××溶液少量于试管中，先加入稀盐酸，无明显现象，再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明含有SO42-,反之，则不含。
现在我们炒菜用的精盐又细又白，粗盐中含有不溶性的泥沙以及一些可溶性的硫酸盐、CaCl2、MgCl2等杂质。你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗？
三、 硫酸根离子的检验（应用）-粗盐提纯
(1) 经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐
CaCl2
MgCl2
BaCl2
NaOH
Mg2+＋2OH- = Mg(OH)2↓
Na2CO3
Ba2++=BaSO4↓
Ca2++ = CaCO3↓
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？
课堂小结
1.用图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是（　　）
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
D
2.向5 mL 18 mol·L－1的浓硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列说法正确的是（　　）
A.有0.09 mol的硫酸被还原
B.有0.045 mol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2.88 g
D
3.在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，下列叙述不正确的是（　　）
A.装置①中苹果块会干瘪
B.装置②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.装置③中小试管内有晶体析出
D.装置④中pH试纸变红
D