5.1.2 硫酸和硫酸根离子的检验 学案

5.1.2硫酸和硫酸根离子的检验学案（含答案）第第时课时硫酸和硫酸根离子的检验硫酸和硫酸根离子的检验核心素养发展目标1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。2.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，强化“科学探究与创新意识”。一硫酸1.硫酸的工业制法出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式4FeS211O2高温；2SO2O2催化剂2SO3；SO3H2OH2SO42工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是与水反应为放热反应，易产生水雾，影响的吸收。2.硫酸具有酸的共性写出下列反应的离子方程式或现象3.浓硫酸的特性水性观察思考描述现象蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末结论浓硫酸具有吸水性2水性观察思考描述现象蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体结论浓硫酸具有脱水性吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收气体液体中的水分子及固体中的结晶第1页共11页

水浓硫酸能把有机物中氢氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭区别物质中含有H2O物质中不含有，只含有氢元素和氧元素应用作干燥剂氧化性实验探究浓硫酸与铜的反应实验现象a试管中铜丝表面有气泡产生；b管中的溶液逐渐变为无色；管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；将a管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色实验结论和浓硫酸反应的化学方程式Cu2H2SO4CuSO4SO22H2O与还原性化合物反应，如等。相关链接硫酸的性质理性质纯净的硫酸是无色黏稠难挥发的油状液体。硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；质量分数为的浓硫酸，密度为1.84gcm3。硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。2硫酸为二元强酸，具有酸的通性。3浓硫酸的特性浓硫酸能吸收空气中和物质表面的水，还能夺取结晶水合物中的结晶水。前者是物理变化，后者是化学变化。浓硫酸具有脱水性，能使木炭碳化白纸变黑蔗糖变黑等。浓硫酸具有强氧化性浓CuSO4SO22H2O2Fe6H2SO4浓Fe2SO433SO26H2OC2H2SO4CO22SO22H2OS2H2SO4浓第2页共11页

3SO22H2O2P5H2SO42H3PO45SO22H2O2FeSO42H2SO4Fe2SO43SO22H2OH2SH2SO4SSO22H2O1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质请将答案的序号分别填在横线上。强酸性强氧化性高沸点难挥发性脱水性吸水性氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____________。2用磷矿物主要成分是磷酸钙和硫酸反应制磷酸____________。3浓硫酸干燥氢气气氯气二氧化硫等气体____________。4常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸_。5胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末_6不能用浓硫酸干燥溴化氢碘化氢和硫化氢等气体____________。答案解1浓硫酸具有高沸点.挥发性，氯化氢气体易挥发。酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。3硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。常温下，浓硫酸和铝铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。6浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢.化氢和硫化氢具有强还原性。第3页共11页

2.根据硫酸的性质回答下列问题1实验用金属与酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸，而不用浓硫酸，这是为什么提示因为浓硫酸具有强氧化性，与金属反应时生成二氧化硫，无氢气产生。2用氧化还原反应的原理解释具有氧化性的浓硫酸能干燥有还原性的SO2吗提示能，因为6的S的S间没有中间价态，不能发生化学反应。3实验室用MnO2和浓盐酸加热制取氯气铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体，其中的酸会不会完全反应提示酸都不会完全反应。MnO2浓盐酸加热制取氯气时，随着反应的进行，盐酸浓度越来越小，当变为稀盐酸时，反应停止；而铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体时，硫酸浓度也会变小，当变为稀硫酸时，反应也停止。4将足量的锌粉投入一定量的浓硫酸中，写出可能发生反应的化学方程式。提示浓ZnSO4SO22H2OZnH2SO4稀ZnSO4H2浓硫酸与金属反应的规律1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。2浓硫酸与不活泼金属如铜反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。3浓硫酸与活泼金属如锌反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。第4页共11页

1.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是A.浓硫酸可作氯气的干燥剂B.浓硫酸加到蔗糖中，蔗糖变黑C.浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫答案B解析浓硫酸和氯气不反应，浓硫酸作氯气的干燥剂，体现了吸水性，错误；浓硫酸将蔗糖中的H.O元素以的比例脱去而体现脱水性，B正确；浓硫酸加到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现了吸水性，错误；浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性，错误。2.浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是A.蓝色硫酸铜晶体B.木材炭化C.红热木炭D.氧化铝答案析浓硫酸具有吸水性，能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末；浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性；浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳二氧化硫和水，浓硫酸只表现强氧化性；浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。3.将一定量的锌与18.5molL1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体33.6L标准状况。将反应后的溶液稀释至，测得溶液的cH0.1molL1，则下列叙述中错误的是A.气体和的混合物第5页共11页

B.气体和的体积比为41C.反应中共消耗97.5gD.反应中共转移电子答案B析生成气体的物质的量为33.6L22.4Lmol11.5mol剩余硫酸的物质的量为10.05mol，参加反应的40.1L18.5molL10.05mol1.8mol，浓硫酸与锌反应生成，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，稀硫酸与锌反应生成H2，设反应生成，ymolH2，依据反应方程式可得1.5,2xy1.8解x0.3，y1.2所以反应生成0.3molSO2和1.2molH2项错误。二硫酸根离子的检验1.硫酸根离子实验探究实验操作实验现象离子方程式加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白色沉淀不溶解SO24Ba2BaSO4入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀盐酸，白第6页共11页

色沉淀溶解，生成无色无味气体，BaCO32HBa2CO2H2O酸根离子的检验方法未知溶液加盐酸酸化无明显现象加氯化钡溶液产生白色沉淀说明原未知液中含SO24上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除等离子的干扰。2.问题讨论某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO24液加色沉淀稀盐酸白色沉淀不溶解。结论试液中有。1该方案是否严密不严密。2请说明理由如果该溶液中含有Ag不含SO24，溶液中的与反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀。1.经溶解过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及2.MgCl2等杂质。1若除去粗盐中的上述杂质，将选用的试剂及反应的离子方程式填入表中杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐除去粗盐中可溶性杂质的原理3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过量的试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在___________后加入。4最后加入盐酸的目的是________________________________________________。第7页共11页

答案化钡溶液碳酸钠溶液烧碱溶液氯化钡溶液4除去溶液中过量的和CO231物质除杂和分离的基本原则不增不引入新的杂质。不减不减少被提纯的物质。易分离被提纯的物质与杂质易分离。易复原被提纯的物质易复原。2物质除杂和分离注意的问题除杂试剂要过量。后续试剂应能除去过量的前一试剂。尽可能将杂质转化为所需物质。除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。2.某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质，选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来，设计实验流程如下1欲证明滤液中存在SO24.CO23，选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________，发现有气泡生成，再向其中加入溶液，出现白色沉淀，则可证明SO24.CO23均存在。2如何洗涤碳酸镁沉淀3何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净答案盐酸氯化钡答案合理均可玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水自然流下，重复次。3少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和氯化钡溶液。若有沉淀生成则说明没有洗净；反之，已洗涤干净答案合理均可。第8页共11页

解析悉3.SO24检验所用的试剂和加入的先后顺序。常用含有酸来检验CO23，常用含有Ba2的可溶性钡盐检验SO24因可与Ba2生成碳酸钡沉淀，干扰SO24检验，故在检验之前应先检验CO23，并将其除去。2过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子，用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。3检验沉淀是否洗净时，实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子，此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有达到目的。沉淀的洗涤涤沉淀的原因过滤完毕，过滤的固体表面总是残留部分母液。2洗涤沉淀的方法沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水，使水刚好浸没沉淀，让水流下，直到固体表面洗涤干净为止洗涤次。3沉淀是否洗涤干净，检验方法取最后一次洗涤液，加入相关试剂后观察现象。1.下列检验试样中有无的操作及结论正确的是A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有SO24B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成，一定没有SO24第9页共11页

D.先加盐酸无明显现象，再加溶液有白色沉淀生成，一定有答案D解析A可能为CO23.SO23Ag中可能为Ag是微溶物，只有当浓度较大时才出现沉淀，所以C项中不能排除有存在的可能。2.依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作溶液加过量A液加过量作滤液加适量C加热煮沸纯净氯化钾溶液的化学式是_的化学式是__________。2加入过量A目的是___________________________________________________。3加入过量B目的是___________________________________________________。4加热煮沸的目的是______________________________________