寒假自习课 2024-2025学年高一化学必修第二册人教版教学课件 第五章 第一节 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验

第一节硫及其化合物第2课时硫酸硫酸根离子的检验第五章化工生产中的重要非金属元素[学习目标]

引入新课古代有关硫酸的制备《黄帝九鼎神丹经诀》：

“炼石胆取精华法”

“石胆”即胆矾，

“精华”指冷凝所得液体。《物理小识·金石类》：

“青矾厂气薰人，衣服当之易烂，载木不盛”，“青矾”即绿矾，强热绿矾，得红色固体，气体冷凝得“矾油”。古代炼丹士称硫酸为“绿矾油”。一、硫酸的性质及工业制法1.硫酸的工业制法炸药染料蓄电池硫酸是重要的化工原料化肥、农药1.硫酸的工业制法原料硫黄或黄铁矿设备原理沸腾炉接触室吸收塔SO3+H2O===H2SO44FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高温S+O2===SO2点燃2SO2+O22SO3

催化剂△①制气②氧化③吸收✪特别提醒：吸收SO3用98.3%浓硫酸而不用水，防止产生酸雾。空气一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(1)稀硫酸

酸的通性使指示剂显色石蕊试剂变红与活泼金属反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑与碱反应Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O与金属氧化物反应CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O与弱酸盐反应

一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(2)浓硫酸实验室常用浓硫酸干燥气体，利用了浓硫酸的什么性质？少量胆矾中加入约3mL的浓硫酸，搅拌，根据现象试分析原理？吸水性蓝色晶体变白色粉末浓硫酸具有吸水性CuSO4·5H2OCuSO4化学变化一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(2)浓硫酸①吸水性

吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用做干燥剂。思考1浓硫酸做干燥剂，可以干燥哪些气体，不能干燥哪些气体？可干燥：酸性气体(CO2、SO2、Cl2等)、中性气体(O2、N2、CO等)；三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性不可干燥：碱性气体(NH3)、某些还原性气体(HBr、HI、H2S等)。一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(2)浓硫酸②脱水性

将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的H和O按水的组成比脱去。现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的气体。C12H22O11浓硫酸12C+11H2O(蔗糖)C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O一、硫酸的性质及工业制法蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑说明有

生成，体现了浓硫酸的

性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有

产生，刺激性气味的气体可能是

，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的

性。碳脱水大量气体SO2强氧化2.硫酸的性质(2)浓硫酸②脱水性思考2一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(2)浓硫酸③强氧化性现象：

、

、

。铜丝变黑产生气泡变为无色变红将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液_____。变蓝作用？优点？结论：2H2SO4

(浓)+Cu===CuSO4+2H2O+2SO2↑△强氧化剂还原剂一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(2)浓硫酸③强氧化性浓硫酸与金属反应大多数金属：与非金属反应(如C)：Fe或Al：常温下钝化(表面形成一层致密的氧化膜)一般不产生H2强氧化性、酸性仅强氧化性一、硫酸的性质及工业制法2.硫酸的性质(2)浓硫酸③强氧化性思考3用足量的铜片与含2molH2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到1molSO2？如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后，与铜不反应。如果把铜片换为锌片，会得到SO2和H2的混合气体。Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑一、硫酸的性质及工业制法生石膏熟石膏3.常见的硫酸盐(2)硫酸钡：又称重晶石

不溶于水和酸，且不易被X射线透过，可做内服药剂“钡餐”。

(3)硫酸铜：CuSO4(白色)＋5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾，蓝色)

可检验水的存在，胆矾与石灰乳混合制备波尔多液。(1)硫酸钙：2(CaSO4·2H2O)===2CaSO4·H2O＋3H2O

石膏

熟石膏150℃用于制作模型和医用石膏绷带，调节水泥的硬化速率。一、硫酸的性质及工业制法应用体验1.判断正误(1)50mL18.4mol·L－1的浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2的物质的量为0.46mol(

)(2)SO2具有还原性，浓硫酸具有氧化性，因此不能用浓H2SO4干燥SO2(

)(3)将少量的铜加入浓硫酸中加热，很快能观察到溶液变为蓝色(

)×××一、硫酸的性质及工业制法应用体验2.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。①强酸性②强氧化性③高沸点、难挥发性④脱水性⑤吸水性(1)用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、氧气、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_____。(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑______。⑤②⑤②①④③①一、硫酸的性质及工业制法强酸制弱酸吸收其中的杂质水蒸气金属表面形成氧化物薄膜吸收胆矾晶体中的结晶水这些气体具有还原性酸性氯化氢气体易挥发脱水性二、硫酸根离子的检验问题探究

三支试管分别盛有稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，稀硫酸Na2SO4溶液Na2CO3溶液各滴入几滴BaCl2溶液，再分别加入少量稀盐酸，振荡。观察现象。

实验操作：实验现象：先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀不溶解先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉淀溶解，且有气泡产生离子方程式

BaCO3＋2H＋==Ba2＋＋H2O＋CO2↑二、硫酸根离子的检验

实验操作：

实验结论：二、硫酸根离子的检验

试剂：稀盐酸、BaCl2溶液操作：先加稀盐酸，若无明显现象再滴加BaCl2溶液

现象结论：思考1能否用稀HNO3代替稀盐酸？滴加盐酸和BaCl2溶液的顺序能否颠倒？二、硫酸根离子的检验3.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯如何除去粗盐中可溶性杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)？填写下表。杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐

CaCl2

MgCl2

氯化钡溶液碳酸钠溶液烧碱溶液

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓是否引入了杂质离子？如何除去？试设计实验方案。二、硫酸根离子的检验思考23.硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯

方案1：BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液方案2：NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液方案3：BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸过滤滤渣滤液蒸发结晶→NaCl二、硫酸根离子的检验1.判断正误(1)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有

(

)(2)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则溶液中一定含有

(

)(3)为除去粗盐水中少量的Ca2＋，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤(

)×××应用体验二、硫酸根离子的检验应用体验2.某溶液中可能含有

中的一种或几种，为确定该溶液的离子组成，现进行如下实验：①取少量该溶液滴加硝酸钡溶液，产生白色沉淀②滴加稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，白色沉淀部分溶解；③取上层清液，继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测不正确的是√二、硫酸根离子的检验根据②可知，原溶液中一定含有根据③不能确定原溶液中是否有Cl－随堂检测1.下列关于工业制备硫酸的叙述中错误的是A.工业制备硫酸的反应过程中氧化剂都是氧气B.SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3C.可以用FeS2、硫黄、金属冶炼废气中的SO2，制备硫酸D.SO3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于SO3的吸收√2.某溶液中可能含有硫酸根离子、碳酸根离子等。为了检验其中是否含有硫酸根离子，除氯化钡溶液外，还需要的溶液是A.硫酸溶液

B.稀盐酸C.氢氧化钠溶液 D.硝酸钠溶液√本节内容结束1.硫酸的工业制法硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等，工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。SO2SO3目标一答案制备过程中反应的化学方程式如下：①制气：燃烧硫黄：

，煅烧黄铁矿：

；②氧化：

；③吸收：SO3＋H2O===H2SO4

。特别提醒工业制备硫酸工艺中常用98.3%浓硫酸而不用水吸收SO3，因为SO3与H2O剧烈反应放热，易产生酸雾，影响SO3的吸收。目标一答案2.硫酸的性质(1)稀硫酸硫酸在水里很容易电离出氢离子，具有酸性，能使石蕊溶液变红，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式。①活泼金属Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；②金属氧化物CuO：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O；③碱Mg(OH)2：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；④盐BaCO3：2H＋＋

＋BaCO3===BaSO4↓＋H2O＋CO2↑。目标一答案(2)浓硫酸浓硫酸有三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性。①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，故常用做干燥剂。目标一答案浓硫酸做干燥剂，可以干燥哪些气体，不能干燥哪些气体？提示浓硫酸做干燥剂，可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)；不可干燥碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。目标一答案思考1②脱水性浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。现象：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的气体。目标一答案蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑说明有

生成，体现了浓硫酸的

性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有

产生，刺激性气味的气体可能是

，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的

性。碳脱水大量气体SO2强氧化思考2目标一答案③强氧化性浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非