5.1.2硫酸及硫酸根离子的检验课件-【优化课堂】(共34张PPT)2024-2025学年高一化学同步教学课件（人教版2019必修2）

(共34张PPT)
第一节 硫及其化合物
第2课时：硫酸及硫酸根离子的检验
第五章 化工生产中的重要非金属元素
致老师和同学们：
①由于ppt含较多高质量素材和视频，故资源比较大。
②所用视频均内嵌在ppt中，不需要另外下载。本节共有4个视频,根据需要选择即时播放。
视频清单
①浓硫酸的吸水性
②浓硫酸的脱水性
③铜和浓硫酸的反应
④硫酸根离子的检验
课程学习目标
1.了解硫酸的工业制法及其在生活和生产中的用途。
2.通过比较浓硫酸和稀硫酸性质的差异，认识浓度、反应条件对反应产物的影响。3.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，学会硫酸根离子的检验方法，促进“科学探究与创新意识”化学核心素养的发展。
实验室里常用Fe、Zn等与稀硫酸、稀盐酸反应制取H2。而在工业上浓硫酸都是用铁罐或铝罐来储存和运输。这是为什么？浓硫酸有何特性？今天我们一起来学习。
新课导入
一、硫酸的工业制法
SO3＋H2O===H2SO4
4FeS2＋11O2 ==== 2Fe2O3＋8SO2
高温
工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3？
【思考交流】
SO3与水反应为放热反应，易产生水雾，影响SO3的吸收。
2SO2＋O2 2SO3
△
催化剂
点燃
S+O2===SO2
探究导学
硫酸的工业制法流程
[想一想]：稀硫酸具有什么性质？
使指示剂变色：
与活泼金属反应放出H2：
与碱发生中和反应：
与碱性氧化物反应：
与某些盐反应：
稀硫酸使紫色石蕊试液变红
H＋+ OH －= H2O
2H＋+ CuO = Cu2＋+ H2O
2H＋+ CO32－ = H2O + CO2↑
Fe+2H+ = Fe2++H2
思维启迪
稀硫酸――――酸的通性
↓ ↓
浓硫酸（98.3%）――性质？
用于制易挥发性酸，如盐酸。
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：1.84g·cm-3——高密度酸
溶解性：跟水可以任意比互溶，溶解放出大量热
[复习思考]浓硫酸应如何稀释？
二、浓硫酸的性质
1.物理性质
将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。
2.浓硫酸的化学性质：
吸水性、脱水性、强氧化性
（1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分。
二、浓硫酸的性质
浓硫酸吸水性的有何应用？
可用来干燥：
中性气体：H2、O2、CO、CH4、NO等
酸性气体:HCl、 Cl2、 SO2、 CO2等
不能干燥：
碱性气体：NH3
还原性气体：H2S、HBr、HI
气态SO3
会被浓硫酸吸收
思维启迪
C12H22O11
浓硫酸
12C + 11H2O
(蔗糖)
（2）脱水性：浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。
现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体。
原因：浓硫酸能将蔗糖C12H22O11中的H和O按原子个数比2︰1脱去形成水，使蔗糖生成炭。
实验：白糖变成“黑面包”
强氧化性
（3）强氧化性
现象
a试管中铜丝表面______________
有气泡产生
b试管中的品红溶液逐渐变为______
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为______
d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____
结论
无色
红色
蓝色
Cu+2H2SO4 （浓）
CuSO4+SO2↑+ 2H2O
（3）强氧化性
浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是SO2。
金属 反应通式 金属+H2SO4(浓) 高价金属硫酸盐 + SO2↑+ H2O
实例 与Cu反应：___________________________________
非金属 反应通式 非金属+H2SO4(浓) 高价氧化物或含氧酸 + SO2↑+ H2O
实例 与C反应：_____________________________________
还原性化合物 与H2S反应：___________________________________
（3）强氧化性
归纳总结
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？
常温下：
铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化)，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。
思考交流
【例1】下列现象反映了硫酸的哪些主要性质？
(1)浓硫酸滴在木条上，过一会儿，木条变黑。
(2)敞口放置浓硫酸时，质量增加。
(3)锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生。
(4)把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生。
(5)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。
(6)碳酸钠跟稀硫酸反应生成二氧化碳气体。
脱水性
吸水性
酸性
酸性和强氧化性
强氧化性
酸性
典例精讲
【例2】硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸，浓硫酸是指质量分数大于等于70%的硫酸溶液，又称“坏水”，下列关于硫酸的说法中正确的是(　　)
A．小木棒蘸有浓硫酸的部位会变黑，体现了浓硫酸的吸水性
B．浓硫酸具有氧化性，稀硫酸不具有氧化性
C．稀释浓硫酸时，应将水注入浓硫酸中并不断搅拌
D．热的浓硫酸与过量的铁粉反应，可能涉及三个氧化还原反应
D
典例精讲
硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。
硫酸的消费量被视为一个国家无机工业发展水平的标志。
3.硫酸的用途：
阅读课本P6：
(一)常见的硫酸盐
1.硫酸钙： 石膏—CaSO4.2H2O
熟石膏—2CaSO4.H2O 制模型
2.硫酸钡——重晶石的主要成分，俗称“钡餐”
3.硫酸铜——白色粉末，
结合水变成蓝色晶体，俗称“胆矾” “蓝矾” (CuSO4.5H2O)
和石灰乳混合制成农药波尔多液
4.芒硝——Na2SO4.10H2O
石膏
重晶石
胆矾
三、硫酸盐、硫酸根离子的检验
可调节水泥凝结时间
5.明矾：KAl(SO4)2 12H2O 净化水
6.绿矾：FeSO4 7H2O
实验5-4：在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象，再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。
SO42-的检验实验视频
（二）SO42-的检验：
1.试剂：稀盐酸、氯化钡溶液
2.操作方法：
待测液
+稀盐酸
所得溶液
+氯化钡溶液
产生白色沉淀，
则原溶液中含SO42-
排除CO32-、SO32-、SiO32-、Ag+等干扰
（二）SO42-的检验：
归纳总结
【例3】下列检验某溶液中是否含有SO42-可用的方法是(已知：稀硝酸具有强氧化性，可将SO32-氧化为SO42-)(　　)
A．取样，先加入稀硝酸，无明显现象，然后再加硝酸钡溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中有SO42-存在
B．取样，先加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明原溶液中有SO42-存在
C．取样，先加入稀盐酸，无明显现象，然后再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中有SO42-存在
D．取样，先加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明原溶液中有SO42-存在
C
典例精讲
1.物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”
①三个必须
a．除杂试剂必须稍过量。
b．过量试剂必须除尽。
C．除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。
②四个原则
（三）粗盐的提纯：
2.除去粗盐中可溶性杂质的原理
(3)试剂加入的先后顺序
根据原理可知，Na2CO3溶液既可除去CaCl2，又可除去过量的BaCl2，故Na2CO3溶液必须在加BaCl2溶液之后加入，盐酸要除去过量的Na2CO3和NaOH，故应最后加入，因此各试剂的加入顺序可以为：
①BaCl2→NaOH→Na2CO3→盐酸；
②NaOH→BaCl2→Na2CO3→盐酸；
③BaCl2→Na2CO3→NaOH→盐酸。
注意：加盐酸要在过滤之后。
【例4】为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行五项操作：①过滤　②加过量NaOH溶液　③加适量盐酸　④加过量Na2CO3溶液　⑤加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是(　　)
A．①④②⑤③　　　　 B．④①②⑤③
C．②④⑤①③ D．⑤②④①③
D
典例精讲
硫酸的工业制备
S（FeS2）—SO2——SO3 —H2SO4
课堂小结
效果检测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。(　　)
(2)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”。(　　)
(3)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2。(　　)
(4)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S等气体。(　　)
(5)浓、稀硫酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色。(　　)
(6)1 L 18.4 mol·L－1的浓硫酸与足量铜反应，生成9.2 mol 二氧化硫气体。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　　(5)×　(6)×
2．下列有关浓硫酸的叙述正确的是(　　)
A．浓硫酸具有吸水性，能够使蔗糖等有机化合物炭化
B．浓硫酸放置在空气中浓度减小，是因为浓硫酸容易挥发
C．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以可用铁、铝质容器盛放浓硫酸
D．浓硫酸的强氧化性由＋6价的S元素体现
D
3．在硫酸的工业制法中，下列有关说法正确的是(　　)
A．黄铁矿煅烧前要粉碎，因为大块黄铁矿不能燃烧
B．制备过程中的化学反应均为氧化还原反应
C．制备过程中SO2能全部转化为SO3
D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以使SO3吸收完全
D
4.用如图所示实验装置(夹持仪器已省略)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)
A．移动装置①中铜丝可控制SO2的量
B．装置②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．装置③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．向装置①反应后的溶液中直接加水，确认有CuSO4生成
D
5．下列对于某些离子的检验及结论一定正确的是(　　)
A．加入稀盐酸产生无色气体，原物质一定有CO32-
B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀盐酸，沉淀不消失，一定有SO42-
C．加入稀盐酸后再加入硝酸银，产生白色沉淀，则原溶液一定有Cl－
D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，白色沉淀消失，不一定有Ba2＋
D
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