高中化学 第四章 非金属及其化合物 第四节 氨 硝酸 硫酸（第2课时）硫酸的氧化性课件 新人教版必修1-新人教版高一必修1化学课件

1、第2课时 硫酸的氧化性 【学习目标】【学习目标】1.1.了解稀硫酸的通性。了解稀硫酸的通性。2.2.了解浓硫酸的三大特性，特别是强氧化性。了解浓硫酸的三大特性，特别是强氧化性。3.3.了解硫酸的重要用途。了解硫酸的重要用途。【新知预习】【新知预习】一、稀硫酸的化学性质一、稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性，其化学性质主要表现在哪些方面？稀硫酸具有酸的通性，其化学性质主要表现在哪些方面？1.1.硫酸的电离硫酸的电离H H2 2SOSO4 4溶于水完全电离，电离方程式为溶于水完全电离，电离方程式为_。H H2 2SOSO4 4=SO=SO4 42-2-+2H+2H+ +2.2.硫酸的通性硫酸的通性

2、稀硫酸稀硫酸 SOSO4 42-2-BaSOBaSO4 4 H H+ + 与指示剂显色与指示剂显色 石蕊变石蕊变_红红与活泼金属反应与活泼金属反应 如如ZnZn、Fe Fe 与碱反应与碱反应 如如NaOH NaOH 与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应 如如CuO CuO 与弱酸盐反应与弱酸盐反应 如如NaNa2 2COCO3 3试写出有关反应的化学方程式：试写出有关反应的化学方程式：Fe:_;Fe:_;NaOH:_;NaOH:_;CuO:_;CuO:_;NaNa2 2COCO3 3:_;:_;BaClBaCl2 2:_:_。H H2 2SOSO4 4+Fe=FeSO+Fe=FeSO4 4+H+H

3、2 2H H2 2SOSO4 4+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O OH H2 2SOSO4 4+CuO=CuSO+CuO=CuSO4 4+H+H2 2O OH H2 2SOSO4 4+Na+Na2 2COCO3 3=Na=Na2 2SOSO4 4+CO+CO2 2+H+H2 2O OH H2 2SOSO4 4+BaCl+BaCl2 2=BaSO=BaSO4 4+2HCl+2HCl二、浓硫酸的三大特性二、浓硫酸的三大特性(1)(1)浓硫酸为什么能干燥浓硫酸为什么能干燥ClCl2 2、O O2 2等气体？等气体？(2)(2)浓硫酸和稀硫酸的氧化性有什么不

4、同？浓硫酸和稀硫酸的氧化性有什么不同？1.1.吸水性吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作常用作_。2.2.脱水性脱水性浓硫酸能把有机物中的浓硫酸能把有机物中的_元素按水的组成比脱去，剩余元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。黑色的炭。干燥剂干燥剂氢、氧氢、氧3.3.强氧化性强氧化性(1)(1)与金属的反应。与金属的反应。除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。实验实验操作操作实验实验现象现象 实验实验结论结论 a a试管中铜丝表面有气泡逸出；

5、试管中铜丝表面有气泡逸出；b b试管中的品红溶液逐渐变为无色；试管中的品红溶液逐渐变为无色；c c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；将将a a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色=Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O 化学方程式：化学方程式：(2)(2)常温下，浓硫酸能使常温下，浓硫酸能使FeFe、AlAl发生发生_。(3)(3)与非金属反应。与非金属反应。加热时与木炭反应的化学方程式：加热时与木炭反应的化学方程式：_。钝化钝化C+2H

6、C+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CO) CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O=【正误立判】【正误立判】1.1.向紫色石蕊试纸上逐滴滴加浓硫酸，试纸先变红后褪色。向紫色石蕊试纸上逐滴滴加浓硫酸，试纸先变红后褪色。 ( )( )分析：分析：错误。浓硫酸具有酸性和脱水性，能将试纸碳化，使石错误。浓硫酸具有酸性和脱水性，能将试纸碳化，使石蕊试纸先变红后变黑。蕊试纸先变红后变黑。2.2.浓硫酸具有强氧化性，浓硫酸具有强氧化性，SOSO2 2具有较强的还原性，因此不能用具有较强的还原性，因此不能用浓硫酸干燥浓硫酸干燥SOSO2 2气体。气体。( ( ) )分析：分析：错误。硫

7、元素在错误。硫元素在+4+4、+6+6价之间无中间价态，因此浓硫酸价之间无中间价态，因此浓硫酸与与SOSO2 2不反应，浓硫酸能干燥不反应，浓硫酸能干燥SOSO2 2气体。气体。3.3.浓硫酸使蔗糖脱水碳化时，有刺激性气味的气体产生。浓硫酸使蔗糖脱水碳化时，有刺激性气味的气体产生。( )( )分析：分析：正确。浓硫酸使蔗糖脱水生成炭，并且放出热量，生成正确。浓硫酸使蔗糖脱水生成炭，并且放出热量，生成的炭在加热的条件下与浓硫酸发生氧化还原反应生成的炭在加热的条件下与浓硫酸发生氧化还原反应生成SOSO2 2。4.4.向向CuSOCuSO4 45H5H2 2O O的表面上滴加浓硫酸，一会儿后，晶体表

8、面的表面上滴加浓硫酸，一会儿后，晶体表面会出现会出现“白斑白斑”。( )( )分析：分析：正确。浓硫酸吸取正确。浓硫酸吸取CuSOCuSO4 4晶体中的结晶水，使蓝色晶体中的结晶水，使蓝色CuSOCuSO4 45H5H2 2O O变为白色变为白色CuSOCuSO4 4粉末，故出现粉末，故出现“白斑白斑”。5.1 L 18.4 molL5.1 L 18.4 molL-1-1的浓硫酸与足量的浓硫酸与足量CuCu反应，生成反应，生成9.2 mol9.2 mol的的SOSO2 2气体。气体。( )( )分析：分析：错误。错误。Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4

9、 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O，随反应，随反应进行，硫酸浓度逐渐降低，待变为稀硫酸后反应停止，故含进行，硫酸浓度逐渐降低，待变为稀硫酸后反应停止，故含18.4 mol H18.4 mol H2 2SOSO4 4溶质的浓硫酸与足量溶质的浓硫酸与足量CuCu反应，产生反应，产生SOSO2 2的物质的的物质的量小于量小于9.2 mol9.2 mol。6.6.浓硫酸和稀硫酸的氧化性原理相同，只是浓度不同造成氧化浓硫酸和稀硫酸的氧化性原理相同，只是浓度不同造成氧化性不同。性不同。( ( ) )分析：分析：错误。浓硫酸的氧化性是错误。浓硫酸的氧化性是S S元素得电子，元素得电子，S S元素

10、有较强的元素有较强的非金属性，很容易被还原，故浓硫酸有强氧化性。而稀硫酸的非金属性，很容易被还原，故浓硫酸有强氧化性。而稀硫酸的氧化性是氧化性是H H+ +得电子，是酸的通性，得电子，是酸的通性，H H+ +氧化性较弱。氧化性较弱。=【课堂探究】【课堂探究】一、浓硫酸的特性一、浓硫酸的特性1.1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别浓硫酸吸水性、脱水性的区别吸水性吸水性 浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的性质性质 脱水性脱水性 浓硫酸将组成有机物的浓硫酸将组成有机物的H H、O O元素按原子个数元素按原子个数比比2121以以“H H2 2O”O”的形式脱去的性质

11、的形式脱去的性质由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。2.2.浓硫酸强氧化性的表现浓硫酸强氧化性的表现(1)(1)与金属的反应与金属的反应( (体现酸性和氧化性体现酸性和氧化性) )。与较活泼金属反应与较活泼金属反应a.a.铁、铝钝化：铁、铝钝化：常温下，当铁、铝遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面常温下，当铁、铝遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步反应而钝化。生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步反应而钝化。b.b.其他活泼金属：除铁、铝外的其他活泼金属与浓硫酸反应时，其他活泼金属：除铁、铝外

12、的其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生开始产生SOSO2 2，后来产生，后来产生H H2 2。与较不活泼金属反应与较不活泼金属反应金属金属+ +浓硫酸浓硫酸 高价态硫酸盐高价态硫酸盐+SO+SO2 2+H+H2 2O Oa.a.反应需要加热，否则不反应；反应需要加热，否则不反应；b.b.浓硫酸的还原产物是浓硫酸的还原产物是SOSO2 2。(2)(2)与非金属反应与非金属反应( (只体现强氧化性只体现强氧化性) )。非金属单质非金属单质+ +浓硫酸浓硫酸 高价态氧化物或含氧酸高价态氧化物或含氧酸+SO+SO2 2+H+H2 2O O(3)(3)与还原性物质反应。与还原性物质反应。浓硫酸具有强氧化

13、性，能将还原性物质浓硫酸具有强氧化性，能将还原性物质( (如如H H2 2S S、HIHI、HBr)HBr)氧化。氧化。 【特别提醒】【特别提醒】(1)(1)浓硫酸使铁、铝钝化属于化学变化。浓硫酸使铁、铝钝化属于化学变化。(2)(2)浓硫酸具有强氧化性，由浓硫酸具有强氧化性，由SOSO4 42-2-体现，稀硫酸具有弱氧化性，体现，稀硫酸具有弱氧化性，由由H H+ +体现。体现。【典例【典例1 1】(2015(2015洛阳高一检测洛阳高一检测) )下列关于浓硫酸的叙述正确下列关于浓硫酸的叙述正确的是的是( )( )A.A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B.B

14、.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝钝化浓硫酸在常温下能够使铁、铝钝化【思路点拨】【思路点拨】干燥酸性、中性气体，干燥酸性、中性气体，非还原性气体非还原性气体 与与CuCu反应，使反应，使FeFe、AlAl钝化钝化浓硫酸浓硫酸 吸水性吸水性 脱水性脱水性 使蔗糖碳化使蔗糖碳化 强氧化性强氧化性 【解析】【解析】选选D D。A A项，浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化；项，浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化；B B

15、项，浓硫酸与项，浓硫酸与CuCu在加热条件下才能反应；在加热条件下才能反应；C C项，项，H H2 2SOSO4 4与与NHNH3 3反应，反应，因此浓硫酸不能干燥因此浓硫酸不能干燥NHNH3 3；D D项，浓硫酸具有强氧化性，项，浓硫酸具有强氧化性，AlAl、FeFe在冷的浓硫酸中发生钝化。在冷的浓硫酸中发生钝化。【警示钟】【警示钟】浓硫酸吸取物质中现存水或湿存水，属于物理变化；浓硫酸吸取物质中现存水或湿存水，属于物理变化；吸取结晶水合物中的结晶水，属于化学变化，以上均表现吸水吸取结晶水合物中的结晶水，属于化学变化，以上均表现吸水性。浓硫酸将有机物中的性。浓硫酸将有机物中的H H、O O元素

16、以元素以“H H2 2O”O”的形式脱去表现的形式脱去表现脱水性，属于化学变化。脱水性，属于化学变化。【变式备选】【变式备选】下列事实与浓硫酸表现出的性质下列事实与浓硫酸表现出的性质( (括号中括号中) )对应关对应关系正确的是系正确的是( )( )A A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大( (难挥发性难挥发性) )B B在加热条件下铜与浓硫酸反应在加热条件下铜与浓硫酸反应( (强氧化性、酸性强氧化性、酸性) )C C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成( (吸水性吸水性) )D D浓硫酸可用来干燥某些气体浓硫酸可用来干

17、燥某些气体( (脱水性脱水性) )【解析】【解析】选选B B。A A项，浓硫酸质量增大，是因为吸收了空气中的项，浓硫酸质量增大，是因为吸收了空气中的水分，体现了浓硫酸的吸水性；水分，体现了浓硫酸的吸水性；B B项，项，Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) ) CuSOCuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O，浓硫酸既表现酸性，又表现强氧化性；，浓硫酸既表现酸性，又表现强氧化性；C C项，浓硫酸使蔗糖脱水碳化，表现了脱水性；项，浓硫酸使蔗糖脱水碳化，表现了脱水性；D D项，浓硫酸干项，浓硫酸干燥气体，体现了浓硫酸的吸水性。燥气体，体现了浓硫酸的吸水性。=二、二、S

18、OSO4 42-2-的检验方法的检验方法1.1.原理原理利用利用BaBa2+2+SO+SO4 42-2-=BaSO=BaSO4 4(白色白色) )，BaSOBaSO4 4具有不溶于盐酸、稀具有不溶于盐酸、稀硝酸的特性。硝酸的特性。2.2.检验的方法检验的方法待测液待测液 无明显现象无明显现象 白色沉淀白色沉淀 有有SOSO4 42-2-。 足量稀盐酸足量稀盐酸 BaClBaCl2 2溶液溶液 结论结论 3.3.检验的误区检验的误区(1)(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将只加可溶性钡盐，不酸化。误将COCO3 32-2-、POPO4 43-3-、SOSO3 32-2-等干扰等干扰离子判断成离子判

19、断成SOSO4 42-2-。因上述离子会产生。因上述离子会产生BaCOBaCO3 3、BaBa3 3(PO(PO4 4) )2 2、BaSOBaSO3 3白色沉淀。白色沉淀。(2)(2)误将误将AgAg+ +、PbPb2+2+判断成判断成SOSO4 42-2-。如向待测液中滴加。如向待测液中滴加BaClBaCl2 2溶液，溶液，有白色沉淀便断定含有白色沉淀便断定含SOSO4 42-2-。(3)(3)误将误将SOSO3 32-2-判断成判断成SOSO4 42-2-。如向待测液中滴加用盐酸酸化的。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液生成白色沉淀，便误以为有溶液生成

20、白色沉淀，便误以为有SOSO4 42-2-，忽视了，忽视了NONO3 3- -在在酸性条件下将酸性条件下将SOSO3 32-2-氧化为氧化为SOSO4 42-2-。【特别提醒】【特别提醒】检验检验SOSO4 42-2-时，既要注意试剂的选择，又要注意操时，既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，排除其他离子的干扰，全面考虑，综合分析，作顺序的优化，排除其他离子的干扰，全面考虑，综合分析，正确推断。正确推断。【典例【典例2 2】(2015(2015保定高一检测保定高一检测) )检验试样中有无检验试样中有无SOSO4 42-2-的操作的操作及结论正确的是及结论正确的是( )( )A.A.先加先

21、加HClHCl无明显现象，再加无明显现象，再加BaClBaCl2 2有白色沉淀，一定有有白色沉淀，一定有SOSO4 42-2-B.B.加加HClHCl酸化的酸化的BaClBaCl2 2有白色沉淀，一定有有白色沉淀，一定有SOSO4 42-2-C.C.滴加硝酸酸化的滴加硝酸酸化的Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液有白色沉淀，一定有溶液有白色沉淀，一定有SOSO4 42-2-D.D.滴加滴加BaClBaCl2 2有白色沉淀，一定有有白色沉淀，一定有SOSO4 42-2-【解析】【解析】选选A A。A A项，先加盐酸无明显现象，排除了项，先加盐酸无明显现象，排除了COCO3 32-2-、SO

22、SO3 32-2-、AgAg+ +等离子的干扰，再加等离子的干扰，再加BaClBaCl2 2溶液产生白色沉淀，即说明溶液中溶液产生白色沉淀，即说明溶液中存在存在SOSO4 42-2-；B B项，项，AgAg+ +对对SOSO4 42-2-的检验有干扰；的检验有干扰；C C项，项，SOSO3 32-2-对对SOSO4 42-2-的的检验造成干扰；检验造成干扰；D D项，项，COCO3 32-2-、SOSO3 32-2-、AgAg+ +等均对等均对SOSO4 42-2-的检验有干扰，的检验有干扰，因为因为COCO3 32-2-+Ba+Ba2+2+=BaCO=BaCO3 3、SOSO3 32-2-+

23、Ba+Ba2+2+=BaSO=BaSO3 3、AgAg+ +Cl+Cl- -=AgCl=AgCl。【延伸探究】【延伸探究】(1)(1)检验检验SOSO4 42-2-时，先向待检溶液中加盐酸酸化的目的是什么？时，先向待检溶液中加盐酸酸化的目的是什么？提示：提示：排除排除SOSO4 42-2-以外的其他阴离子和以外的其他阴离子和AgAg+ +的干扰。的干扰。(2)(2)向未知溶液中先加入向未知溶液中先加入BaClBaCl2 2溶液再加入盐酸，产生白色沉淀，溶液再加入盐酸，产生白色沉淀，能否确定溶液中一定含有能否确定溶液中一定含有SOSO4 42-2-？提示：提示：不能确定。未知溶液中可能含有不能确

24、定。未知溶液中可能含有AgAg+ +，干扰对，干扰对SOSO4 42-2-的检的检验。验。【牛刀小试】【牛刀小试】1 1(2015(2015上饶高一检测上饶高一检测) )从硫元素的化合价上判断，下列物从硫元素的化合价上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是质中的硫元素不能表现氧化性的是( )( )A.NaA.Na2 2S B.S C.SOS B.S C.SO2 2 D.H D.H2 2SOSO4 4【解析】【解析】选选A A。S S元素的化合价处于最低价态元素的化合价处于最低价态( (如如S S2-2-) )，只表现还，只表现还原性；原性；S S元素的化合价处于中间价态元素的化合价处于中间

25、价态( (如如S S、SOSO2 2) )，既表现氧化，既表现氧化性又表现还原性；性又表现还原性；S S元素的化合价处于最高价态元素的化合价处于最高价态( (如如H H2 2SOSO4 4) )时，时，只表现氧化性。只表现氧化性。2 2硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某新工人违反规硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某新工人违反规程，边吸烟边用水冲洗，结果发生了爆炸事故。下列引起爆炸程，边吸烟边用水冲洗，结果发生了爆炸事故。下列引起爆炸的原因中正确的是的原因中正确的是( )( )A.A.浓硫酸遇明火爆炸浓硫酸遇明火爆炸B.B.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸铁与水反应产生的氢气接触空

26、气遇明火爆炸C.C.浓硫酸遇水发热爆炸浓硫酸遇水发热爆炸D.D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸【解析】【解析】选选D D。存放过浓硫酸的铁槽车，其表面有残余浓硫酸，。存放过浓硫酸的铁槽车，其表面有残余浓硫酸，遇水稀释后变为稀硫酸，与遇水稀释后变为稀硫酸，与FeFe反应产生反应产生H H2 2，接触空气后遇明火，接触空气后遇明火发生爆炸。发生爆炸。3.3.在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是的是( )( )A.A.硫在空气中燃烧硫在空气中燃烧B.B.铜片与浓硫

27、酸共热铜片与浓硫酸共热C.C.红热的木炭与浓硫酸反应红热的木炭与浓硫酸反应D.D.亚硫酸钠与稀硫酸反应亚硫酸钠与稀硫酸反应【解析】【解析】选选A A。A A项，项，S+OS+O2 2 SOSO2 2，S S被氧化；被氧化；B B项，项，Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O，H H2 2SOSO4 4被还原；被还原；C C项，项，C+2HC+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CO) CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O，H H2 2SOSO4 4被还原；被还原；D D项，项，NaNa2

28、2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2O O，属于复分解反应。，属于复分解反应。点燃点燃=4 4铜与浓硫酸反应时，当转移了铜与浓硫酸反应时，当转移了0.2 mol0.2 mol电子时，消耗的硫酸电子时，消耗的硫酸有有( )( )A A0.1 mol B0.1 mol B0.2 mol0.2 molC C0.4 mol D0.4 mol D0.05 mol0.05 mol【解析】【解析】选选B B。Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓)=CuSO)=CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O，故当转移，故当转移了了0.2 mol0.2 mol电子时，就应有电子时，就应有0.2 mol H0.2 mol H2 2SOSO4 4参加反应，其中参加反应，其中0.1 mol H0.1 mol H2 2SOSO4 4被还原。被还原。