硫酸　硫酸根离子的检验 课件2023-2024学年下学期高一化学人教版（2019）必修第二册

第2课时

硫酸硫酸根离子的检验

第一节硫及其化合物第五章化工生产中的重要非金属元素学习目标2.通过实验操作，观察现象以及讨论总结，了解硫酸的性质，能从化合价、类别两个角度认识硫酸性质，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。3.通过对比实验，掌握硫酸根离子的检验方法，以此为基础能设计出粗盐提纯的方案和操作方法，培养证据推理意识，提升实验探究能力与创新意识。1.通过阅读了解硫酸的用途和制备方法。(1)现场使用石灰处理。这是利用硫酸的什么性质?写出反应的化学方程式。(2)现场能否使用自来水进行稀释来处理现场?(3)能否用水清洗储存浓硫酸的铁罐?请解释原因。

1.硫酸的用途与工业制备(1)用途:重要的化工原料，可用于制_______、

_______、炸药、染料、盐类等。(2)工业制备:观察教材第4页中工业制硫酸的原理示意图，填写下列空白。一、硫酸

H2SO4SO2SO3硫磺或黄铁矿燃烧400-500℃98.3%的浓硫酸吸收空气V2O5催化剂化肥农药查阅资料说明为什么使用的是98.3%的浓硫酸吸收SO3而不是直接使用水？使用的是98.3%的浓硫酸吸收SO3不易形成酸雾，可以提高吸收效率。

思考2.稀硫酸的性质写出下列反应的离子方程式:(1)稀硫酸与活泼金属反应，如Zn:

________________________(2)稀硫酸与金属氧化物反应,如CuO:____________________________(3)稀硫酸与碱反应，如NaOH:____________________________(4)稀硫酸与部分盐反应,如Na2CO3:____________________________Zn+2H+

Zn2++H2↑CuO+2H+

Cu2++H2OH++OH-

H2OCO32-+2H+H2O+CO2↑硫酸是强酸，具有酸的通性。蔗糖脱水实验3.浓硫酸的吸水性与脱水性①浓H2SO4使蔗糖变黑，体现浓H2SO4的什么性质？

②浓H2SO4使蓝矾变成白色粉末，体现了浓H2SO4的什么性质？脱水性吸水性思考①吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及结晶水，故常用作干燥剂。②脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去，留下黑色的炭。如：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状固体，并放出有刺激性气味的气体。

归纳总结二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。浓硫酸吸水性和脱水性有何区别？吸水性浓硫酸吸取物质本身存在的水或结晶水脱水性浓硫酸将组成有机物的H、O元素按原子个数比2:1以“H2O”的形式脱去思考（1）铜与浓硫酸的反应4.浓硫酸的强氧化性浓硫酸具有很强的腐蚀性，在实验中应注意安全防护注意浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防污染环境可抽动铜丝来控制反应的发生、停止a．试管中铜丝表面逐渐变黑色b．试管中的品红溶液逐渐变为无色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，溶液变为蓝色实验现象:

从价态角度考虑，谁是氧化剂？谁是还原剂？思考（2）碳与浓硫酸的反应加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O△Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

△浓硫酸中的硫价态降低被还原，作氧化剂；铜价态升高被氧化，作还原剂①C、Cu分别与浓硫酸反应时，浓硫酸各表现出什么性质？②实验室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？

①与碳反应时体现浓H2SO4的强氧化性；与Cu反应时体现浓H2SO4的酸性和强氧化性。②稀硫酸与（活泼）金属反应时可生成氢气，而金属与浓硫酸反应时往往得不到氢气，而是生成二氧化硫气体。思考新课导入的参考答案：(1)铺洒石灰利用了硫酸的酸性，石灰和浓硫酸发生复分解反应，化学方程式为:CaO+H2SO4

CaSO4+H2O。(2)不能；直接浇水稀释浓硫酸会放出大量热，且稀硫酸会对周边环境造成更大的污染，对周围植物也有害。(3)不能；用水清洗储存浓硫酸的铁罐时，浓硫酸稀释放热，温度升高，铁与硫酸反应，造成铁罐腐蚀。二、常见硫酸盐1.硫酸钙（1）性质石膏熟石膏加热到150℃，失去大部分结晶水熟石膏与水混合成糊状物，很快凝固（2）用途①制作模型和医疗用的石膏绷带。②工业上，可用来调节水泥的硬化速率。CaSO4·2H2O

2CaSO4·H2O2.硫酸钡（1）存在：以重晶石（BaSO4）形式存在。（2）性质：白色固体，不溶于水和酸，且不容易被X射线透过。（3）用途：医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药物，俗称“钡餐”。已知Ba2+有毒，那么不溶于水的碳酸钡能否代替硫酸钡用作“钡餐”？不能，因BaCO3可溶于胃酸（盐酸）中，生成可溶于水的Ba2+，使人中毒。思考3.硫酸铜（1）性质白色粉末，结合水会变成蓝色晶体，化学方程式为CuSO4+5H2O

CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O俗称胆矾或蓝矾。（2）用途①硫酸铜可用来检验酒精中是否含少量水。②胆矾可与石灰乳混合制成一种常用农药—波尔多液。硫酸根离子的检验

三、硫酸根离子的检验

1.【实验探究5-4】

实验操作实验现象先生成_________，加入盐酸后___________先生成_________加入盐酸后___________先生成__________，加入盐酸______________________实验结论SO42-与Ba2+反应生成不溶于盐酸的白色沉淀BaSO4；离子方程式：___________________CO32-与Ba2+反应生成白色沉淀BaCO3，溶于盐酸的离子方程式——————————————————————————

白色沉淀沉淀不溶解

白色沉淀沉淀不溶解

白色沉淀沉淀溶解且有气泡冒出

SO42-+Ba2+==BaSO4↓Ba2++CO32-==BaCO3↓BaCO3+2H+==Ba2++H2O+CO2↑检验SO42-时先加稀盐酸酸化的目的是什么？防止CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰。思考归纳总结SO42-的检验方法试剂操作现象结论稀盐酸和BaCl2先加稀盐酸，后加BaCl2溶液开始无明显现象，后来出现白色沉淀溶液中含SO42-若向某溶液中先滴加BaCl2溶液时有白色沉淀生成，再滴加稀盐酸发现沉淀不溶解，则原溶液中是否一定含有SO42-？

不一定。若原溶液中含有Ag+也会有类似的实验现象。

思考

四、“粗盐的提纯”应用1.回忆粗盐中难溶性杂质的去除步骤溶解过滤蒸发杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐(Na2SO4)CaCl2

MgCl2

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、CaCl2、MgCl2等杂质，若按下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？思考足量BaCl2溶液足量Na2CO3溶液足量NaOH溶液SO42-＋Ba2+BaSO4↓Ca2+＋CO32-CaCO3↓2OH-

＋Mg2+Mg(OH)2↓（1）上表中所加的除杂试剂为何要过量？（2）足量Na2CO3溶液除了可沉淀Ca2+外，能否将过量的BaCl2溶液中的Ba2+同时除去？（3）上表中的三种除杂试剂在加入粗盐溶液时的先后顺序有何要求？思考（1）为了将杂质充分除去，所加除杂试剂要适当过量。（2）Na2CO3溶液可除去Ca2+，同时可沉淀过量的Ba2+。（3）后面的除杂试剂尽量能把前面的过量的除杂试剂同时除去，所以三种除杂试剂中Na2CO3溶液应在BaCl2溶液后面滴加。向粗盐溶液中滴加足量BaCl2溶液、足量Na2CO3溶液、足量NaOH溶液后，溶液中还有哪些杂质离子？如何把这些杂质离子除去？杂质离子：CO32-、OH-。除去杂质离子方法：向溶液中滴加稀盐酸至没有气泡冒出时。思考除去粗盐中可溶性杂质归纳总结1.如图小试管中盛有几毫升水，与大试管连通的U形细玻璃管内放有少量水(已染成红色)。如沿小试管壁小心地慢慢注入3mL浓硫酸，静置片刻后，U形细玻璃管中可观察到的液面现象是(

)A．左高右低

B．左低右高C．左右一样高 D．来回振动巩固练习B【解析】浓硫酸稀释时放出大量的热，使管内的气体膨胀，压强增大，所以U形细玻璃管内水左低右高。

2.盐场制得的粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥沙等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验完成下列问题:(1)如何运用最简单的方法检验溶液中有无SO42-?如果有，应该如何除去SO42-?巩固练习(2)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是什么?(3)将经过操作(3)后的溶液过滤。请问这一操作哪些杂质离子不能除净？[已知MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大](2)为了使杂质离子除净，所用试剂均应稍过量，因此(2)中除SO42-时所加入的可溶性钡盐应过量。加Na2CO3的目的是除去Ca2+和少量Mg2+及过量的Ba2+。(3)由于MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大，除Mg2+一般用NaOH溶液，所以此时Mg2+不能除净。【解析】(1)由于SO42-可与Ba2+生成BaSO4白色沉淀，故可向溶液中加入可溶性钡盐，但要遵循不带入新杂质的原则。【答案】(1)加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则有SO42-;加过量BaCl2溶液，过滤(2)除去Ca2+、少量的Mg2+及过量的Ba2+(3)Mg