2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册教案：第5章第1节第2课时硫酸硫酸根离子的检验Word版含解析

1、PAGE PAGE 12第2课时硫酸硫酸根离子的检验发展目标体系构建1.通过实验探究掌握浓硫酸的性质及应用，培养“宏观辨识与变化观念”的核心素养。2.结合工业制硫酸的流程了解H2SO4的工业制备原理，培养“科学态度与社会责任”的核心素养。3.通过实验认识SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)的检验方法，培养“科学探究与科学态度”的核心素养。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SO2eq o(=,sup9(点燃)SO2或4FeS211O2eq o(=,sup9(燃烧)2Fe2O38SO2，2SO2O2eq o(,sup9(V2O5),sdo9(400500 )2S

2、O3，SO3H2O=H2SO4。2硫酸的酸性(1)电离方程式：H2SO4=2HSOeq oal(sup1(2),sdo1(4)。(2)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为Zn2H=Zn2H2、CuO2H=Cu2H2O、HOH=H2O、HCOeq oal(sup1(),sdo1(3)H=CO2H2O。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，可用于作干燥剂。(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)强氧化性与金属Cu反应的化学方程式为2H2SO4(浓)Cueq o(=,sup9(

3、)CuSO4SO22H2O。反应中氧化剂是浓硫酸，还原剂是Cu，还原产物为SO2。与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CO22SO22H2O。反应中氧化剂为浓硫酸，还原剂为C，还原产物为SO2。实验制H2时，往往用稀硫酸而不用浓硫酸的原因是什么？提示：浓硫酸具有强氧化性与金属反应时不产生H2而是产生SO2。二、常见的硫酸盐1石膏(化学式为CaSO42H2O)，加热失水变为熟石膏(化学式为2CaSO4H2O)，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”，用于生产其他钡盐的原料或消化系

4、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CuSO45H2O)，又称蓝矾。无水CuSO4可用于检验H2O的存在。胆矾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1SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)的检验(1)实验探究：稀硫酸或Na2SO4溶液eq o(,sup9(BaCl2溶液)eq o(,sup9(稀盐酸)现象为有白色沉淀生成，加盐酸后白色沉淀不溶解Na2CO3溶液eq o(,sup9(BaCl2溶液)eq o(,sup9(稀盐酸)现象为有白色沉淀生成，加盐酸后白色沉淀溶解且放出气体(2)SOeq oal(sup1(

5、2),sdo1(4)的检验一般思路：待测液eq o(,sup9(先加稀盐酸),sdo9(酸化)无沉淀无气体生成eq o(,sup9(BaCl2溶液)白色沉淀生成2粗盐中可溶性杂质的除去杂质加入的试剂化学方程式Na2SO4BaCl2溶液Na2SO4BaCl2=BaSO42NaClMgCl2NaOH溶液MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaClCaCl2Na2CO3溶液CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)浓硫酸有脱水性，所以可用浓硫酸作干燥剂。()(2)1 L 18.4 molL1的浓硫酸与足量铜反应，生成9.2 mol 二氧化硫气体。()

6、(3)浓硫酸与足量Zn反应的后期可以生成H2。()(4)H2、Cl2、CO2、HCl均可用浓硫酸干燥。()(5)浓硫酸使纸张变黑体现了浓H2SO4的脱水性。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A.在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)B.在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)C.蔗糖与浓硫酸反应时有海绵状的炭生成(吸水性)D.浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)答案B3某报刊曾报道下面一段新闻“某日凌晨，一辆载有浓硫酸的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色，上面泛起黑色的泡沫，空气中到处弥漫着刺鼻

7、的气味。”请用化学知识解释下列问题：(1)“路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是_。(2)浓硫酸为不挥发性强酸，为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”？_。答案(1)浓硫酸使草炭化(2)炭化后的碳与浓硫酸反应生成SO2浓硫酸的三大特性探究1：蔗糖的脱水实验现象1：蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性：C12H22O11eq o(,sup9(浓硫酸)12C11H2O。现象2：蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有强氧化性，把C氧化成CO2，并有SO2气体放出。探究2：浓硫酸与Cu的反应实验装置问题思考1a、b、c试管中的现象分别是什么？提示：a中铜丝变黑，有气

8、体逸出；b中品红溶液逐渐变为无色；c中溶液变为红色。2浸NaOH溶液棉团的作用是什么？写出反应的离子方程式。提示：吸收尾气SO2，防止污染空气。SO22OH=SOeq oal(sup1(2),sdo1(3)H2O。3b中现象说明了什么？提示：浓硫酸与Cu共热生成SO2，同时说明SO2具有漂白性。4Cu与浓硫酸的反应中，浓H2SO4表现了什么性质？提示：强氧化性和酸性。浓硫酸的三大特性吸水性可吸收周围环境中的水分或结晶水作吸水剂，可以用来干燥O2、N2、CO2、Cl2等气体，不能干燥碱性气体(NH3)和还原性气体(H2S、HI等)脱水性将有机物中的氢、氧元素按水的组成比例脱去如向蔗糖中加入浓硫酸

9、：C12H22O11eq o(,sup9(浓硫酸)12C11H2O强氧化性与金属反应常温与Fe、Al接触，金属表面会生成一层致密的氧化膜而钝化加热大多数金属(Au、Pt除外)可被浓硫酸氧化，如Cu2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CuSO4SO22H2O与非金属反应可以和C、S、P等非金属反应，如：C2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CO22SO22H2O与某些还原性物质(H2S、HI等)反应H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O微点拨：(1)常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸变稀后，生成的气体为H2。(2)加热与不活泼金属(如

10、Cu)反应时，即使金属过量也不能使H2SO4完全反应，也不会产生H2。(3)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。1下列关于浓硫酸的叙述正确的是()A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性B浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，从而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色晶体，B正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，

11、C错误；浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性，D错误。25 mL物质的量浓度为18 molL1的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.充分反应后体系中无硫酸剩余D.消耗的铜的质量一定小于2.88 gD浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，硫酸逐渐被消耗，其浓度逐渐下降，当硫酸由浓变稀时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题n(H2SO4)0.005 L18 molL10.09 mol，参加反应的硫酸n(H2

12、SO4)0.09 mol，被还原的硫酸小于0.045 mol，参加反应的铜小于2.88 g。SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)的检验和粗盐的提纯1分析下列说法是否正确？不正确的说明原因。(1)溶液中加入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)。(2)溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明溶液中含有SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)。(3)溶液中先加入盐酸，无沉淀生成，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，说明溶液中含SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)。(4)溶液中加入硝酸酸化的Ba

13、(NO3)2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液含SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)。提示：(1)错误，Ag、COeq oal(sup1(2),sdo1(3)、SOeq oal(sup1(2),sdo1(3)等离子干扰。(2)错误，Ag干扰。(3)正确。(4)错误，SOeq oal(sup1(2),sdo1(3)干扰。2如何除去NaCl溶液中的Ca2？提示：溶液中加入过量的Na2CO3溶液，过滤，再向滤液中加入适量稀盐酸，调节溶液pH为中性。1SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)的检验(1)一般思路待检验溶液eq o(,sup9(加足量稀盐酸酸化)无明显现象(若有沉淀，则静

14、置后取上层清液)eq o(,sup9(滴加BaCl2溶液)观察有无白色沉淀产生(若有白色沉淀产生，则说明待检验溶液中含有SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)；若无白色沉淀产生，则说明待检验溶液中不含SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)。(2)排除干扰Ag干扰：用盐酸酸化可排除Ag的干扰。COeq oal(sup1(2),sdo1(3)、SOeq oal(sup1(2),sdo1(3)、POeq oal(sup1(3),sdo1(4)干扰：BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2都是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SOeq oal(

15、sup1(2),sdo1(4)时，必须先用盐酸酸化。不能用硝酸酸化，因在酸性条件下，SOeq oal(sup1(2),sdo1(3)、HSOeq oal(sup1(),sdo1(3)等会被溶液中的NOeq oal(sup1(),sdo1(3)氧化为SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)，从而干扰检验结果。2除去粗盐中可溶性杂质的步骤微点拨：粗盐提纯时为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂，后续试剂要能够将前面所加的过量试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入，碳酸钠既要除去杂质钙离子还要除去过量的钡离子。3向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再滴入稀盐酸，沉淀不溶解

16、，则该溶液中()A.一定有SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)B可能有SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)或AgC.一定无Ag D可能有COeq oal(sup1(2),sdo1(3)答案B4除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4，过程如下：下列有关说法中，不正确的是()A.除去Mg2的主要反应：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaClB.试剂一定不是Na2CO3溶液C.检验SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)是否除净：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：HClNaOH=H2ONaClDMg2用氢氧化

17、钠溶液除去，反应的化学方程式为MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，故A正确；因为需要用Na2CO3除去过量的BaCl2，所以试剂一定不是Na2CO3溶液，故B正确；检验硫酸根离子是否除净的操作为取少量滤液，加稀盐酸酸化，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，故C正确；由上述分析可知，滤液中含有过量的Na2CO3和NaOH，故向滤液中滴加稀盐酸时，盐酸会与Na2CO3和NaOH发生反应，故D错误。物质的分离和提纯的“三个必须”和“四个原则”(1)三个必须除杂试剂必须稍过量。过量试剂必须除尽，且容易除去。除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。(2)四个原则某同学在研究Fe

18、与H2SO4的反应时，进行了如图所示的实验。1实验中现象是什么？写出反应的离子方程式。提示：有气体生成，Fe2H=Fe2H2。2实验中，铁丝表面迅速变黑，反应很快停止，其原因是什么？体现了浓硫酸的什么性质？提示：浓硫酸使铁丝迅速形成一层氧化物保护膜阻止反应。体现了浓硫酸的强氧化性。3实验中，B中的现象是什么？说明了什么问题？提示：品红溶液红色逐渐褪色，说明A中生成SO2气体。4装置C的作用是什么？提示：吸收尾气中的SO2气体，防止污染环境。5若检测到D处有可燃性气体，这种气体可能是什么？提示：H2。6对比实验、和，同学们得出以下结论：(1)浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性

19、源于6价的硫元素，稀硫酸的氧化性源于什么？(2)造成反应多样性的因素有哪些？提示：(1)1价的氢元素(或H)。(2)浓度、温度等。通过Fe与浓、稀硫酸的反应实验探究，培养学生“科学探究与科学态度”的核心素养。1下列反应式不正确的是()A.SO2转化为SO3：2SO2O2eq o(,sup9(催化剂),sdo9()2SO3B.稀硫酸与Fe反应：2Fe6H=2Fe33H2C.Zn与浓硫酸反应：Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2OD.C与浓硫酸反应：C2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CO22SO22H2O答案B2浓硫酸有许多重要的性质，在与含有少量水分的蔗糖作用的过程中不能显

20、示的性质是()A.酸性 B脱水性C强氧化性D吸水性答案A3用如图所示实验装置(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.上下移动中铜丝可控制反应生成SO2的量B.中选用品红溶液验证SO2的生成C.中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认CuSO4生成，向中加水，观察颜色D上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液褪色，B项正确；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收处理，C项正确；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向中加水，应将中溶液沿器壁慢慢加入水中且边加边搅拌，D项错误。4为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、

21、SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行五项操作：过滤加过量NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是()A.BC. DD首先要明确除去粗盐中的Ca2、Mg2、SOeq oal(sup1(2),sdo1(4)，可分别加入Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去，故要在加入BaCl2溶液之后加入Na2CO3溶液，才能保证不引入新杂质Ba2，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后再加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2，故D项正确。5(素养题)某课外活