化学硫酸 硫酸根的检验课件+-2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章

化工生产中的重要非金属元素

第一节

硫及其化合物

课时2硫酸

通过上一节课的学习，我们知道了硫单质和二氧化硫在生活中的作用。事实上，它们在化工生产中同样发挥着重要的作用。你可以举个例子吗？制取硫酸！H2SO4课堂导入硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，有“化学工业之母”之称。可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。一、硫酸的工业制备硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志【活动】阅读教材P4页最后自然段，回答硫酸具有哪些重要用途？H2SO4硫酸盐农药化肥炸药制气接触氧化吸收不用水：SO3与水反应放热，形成酸雾影响吸收①制备SO2②制备SO3③吸收SO3S+O2

==

SO2

点燃4FeS2+11O2==

2Fe2O3+8SO2高温催化剂2SO2+O2

⇌2SO3△

SO3

+

H2O

=

H2SO4

一、硫酸的工业制备工业上可用硫黄为原料制备硫酸，根据上节课所学硫的知识，你能否设计出制备流程，并写出相关化学方程式？1、在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是（

）

A．硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧

B．从沸腾炉出来的气体只有SO2

C．SO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3

D．SO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3

吸收更充分D及时巩固二、硫酸的性质1、硫酸的物理性质颜色状态沸点密度溶解性

约338℃1.84g/cm3无色粘稠的油状液体跟水任意比互溶难挥发酸，用于制备易挥发性酸溶解放出大量热问：如何稀释浓硫酸？将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。与指示剂显色与活泼金属反应与某些盐反应与碱性氧化物反应2、稀硫酸的化学性质（硫酸是强酸，具有酸的通性）(1)酸的通性稀硫酸与碱反应紫色石蕊变红H++OH-=H2O（与强碱）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2H++CO32-=H2O+CO2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑二、硫酸的性质实验验证描述现象结论(2)浓硫酸的特性①吸水性：硫酸可吸收空气中的水分和结晶水合物中的结晶水，常用做干燥剂杯中液面上升吸收空气中的水蒸气蓝色的硫酸铜晶体变为白色粉末吸收晶体水二、硫酸的性质问：浓硫酸能否干燥下列气体？NH3、CO2、SO2、H2、H2S、HI、HBr、CO、

Cl2、O2二、硫酸的性质可用来干燥：中性气体：H2、O2、CO、CH4、NO等酸性气体:HCl、Cl2、SO2、CO2等

不能干燥：碱性气体：NH3还原性气体：H2S、HBr、HI气态SO3会被浓硫酸吸收②脱水性：浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比（2：1）脱去二、硫酸的性质(2)浓硫酸的特性现象分析浓硫酸的脱水性使蔗糖炭化产生大量气体问：实验过程涉及到哪些化学反应？C12H22O11浓硫酸12C+11H2O

蔗糖C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O=△蔗糖变黑体积膨胀，变成疏松多孔海绵状，有刺激性气味强氧化性吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸_____________________及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中________________________脱去,剩余黑色的炭区别__________________________________________________应用_________气体、液体中的水分子氢、氧元素按水的组成比物质中含有H2O物质中不含有H2O,只含有氢元素和氧元素作干燥剂化学变化物理变化化学变化二、硫酸的性质怎样区分浓硫酸的吸水性和脱水性？有水为吸无水则脱【思考与讨论】实验室制取氢气时，往往用稀硫酸和金属反应，而不用浓硫酸，这是为什么？浓硫酸的特性：强氧化性可以和除Au、Pt外的大多数金属单质作用二、硫酸的性质d将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_____a试管中铜丝表面_______________________b试管中的品红溶液逐渐变为________c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________逐渐变黑色，有气泡产生无色红色蓝色Cu＋2H2SO4(浓)==CuSO4＋SO2↑＋2H2O∆(2)浓硫酸的特性二、硫酸的性质Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O【思考交流】①上述方程式中，谁是氧化剂，谁是还原剂？②浓硫酸在这个反应中体现了什么性质？Cu＋2H2SO4(浓)===CuSO4＋SO2↑＋2H2OS元素的化合价不变，表现酸性S元素的化合价降低，表现氧化性二、硫酸的性质二、硫酸的性质在浓硫酸与铜反应中，思考回答以下问题：1、本实验采用可抽动的铜丝与浓硫酸反应，这样设计的优点是什么？通过抽动铜丝来控制反应的开始与结束，节约原料，且可减少有毒气体排放。2、若铜过量，硫酸能否完全反应？为什么？不能，浓硫酸会变稀，不能继续与铜反应。3、若改为2mol浓硫酸与1mol锌片反应，锌片能否完全溶解，能否生成1molSO2？锌能完全溶解，但发生反应先生成SO2后生成H2，不能生成1molSO2。运浓硫酸的铝罐车问：浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？常温下：铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化)，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。加热时，浓硫酸能与铁反应

：

2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O二、硫酸的性质与非金属反应

非金属+H2SO4(浓)

高价氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O

C+2H2SO4（浓）≜CO2↑+2SO2↑+2H2O

浓硫酸体现强氧化性思考·交流设计实验，证明浓H2SO4与C生成物中含有H2O、CO2和SO2。按正确的顺序连接下列仪器品红KMnO4石灰水品红

硫酸铜证明含H2O证明含SO2除去含SO2证明无SO2证明含CO2二、硫酸的性质【思考】如何的除去CO2中SO2？用饱和NaHCO3溶液除去。1、利用二氧化硫的还原性：2、利用亚硫酸的酸性比碳酸强：用酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水等除去。【思考】如何的除去SO2中HCl？用饱和亚硫酸氢钠溶液除去。SO2+2NaHCO3=Na2SO3+CO2+H2O二、硫酸的性质1.化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分,将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现溶液又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。[提出猜想]猜想1:该气体为CO2。猜想2:该气体为SO2。猜想3:___________________________。

为了验证猜测,该小组设计实验加以探究。[实验探究]该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入。气体为CO2和SO2的混合气体及时巩固(1)B中应该装下列________试剂(填编号)。

A.NaCl溶液B.酸性KMnO4溶液C.盐酸 D.澄清石灰水(2)A中品红溶液的作用是___________________________。

(3)D中澄清石灰水的作用是___________________________。

通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色③D中澄清石灰水变浑浊[得出结论](4)由上述现象,该小组同学确认该气体的成分为_____________________。

B验证混合气体中是否含有SO2验证混合气体中是否含有CO2CO2和SO2的混合气体及时巩固强氧化性的归纳总结浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是金属反应通式金属+H2SO4(浓)

高价金属硫酸盐+SO2↑+H2O实例与Cu反应：___________________________________非金属反应通式非金属+H2SO4(浓)

高价氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O实例与C反应：_____________________________________还原性化合物与H2S反应：___________________________________SO2常温钝化二、硫酸的性质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____。③(2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸____。①(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____。⑤②⑤②及时巩固以硫酸为原料可制得硫酸盐。硫酸盐在生产生活中有着重要作用。CaSO4·2H2O(石膏)BaSO4重晶石(钡餐)CuSO4·5H2O（胆矾、蓝矾）

CuSO4（无水硫酸铜）2CaSO4·H2O(熟石膏)用途：检验水的存在三、硫酸根离子的检验【问题】硫酸和硫酸盐中都含有硫酸根离子，如何检验硫酸根离子？

三、硫酸根离子的检验在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象。再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。实验操作

实验现象原理结论生成白色沉淀加盐酸不溶解生成白色沉淀加盐酸不溶解生成白色沉淀加盐酸溶解SO42-＋Ba2＋

=BaSO4↓CO32-＋Ba2＋

=BaCO3↓BaCO3可溶于酸BaSO4不溶于酸白色固体BaSO4，不溶于盐酸。而BaCO3可溶于盐酸，因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验SO42-。三、硫酸根离子的检验1、试剂：稀盐酸、BaCl2溶液2、检验SO42-的操作方法:被检液取清液有无白色沉淀产生加足量盐酸酸化滴加BaCl2溶液(判断有无SO42-)思考：①稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能否交换？为什么?排除Ag＋、CO32-、SO32-的干扰②能否换成HNO3溶液、Ba(NO3)2溶液?不可以。H+和NO3-组合成HNO3，其强氧化性可将SO32-氧化成SO42-不能，否则无法排除Ag+离子的干扰三、硫酸根离子的检验结合上述实验，思考检验SO42-的正确操作方法是什么？应注意哪些问题？3.下列关于溶液中某些常见离子检验的说法正确的是（

）A．Cl-：取样，滴入硝酸银溶液产生白色沉淀，再加入过量的硫酸沉淀不消失B．某溶液中滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明一定含有SO42-C．向待测液中滴加硝酸酸化硝酸钡溶液无现象，再滴加AgNO3溶液后产生白色沉淀，则待测液中含有Cl-D．向待测液中加入稀盐酸产生气体，将气体通入澄清石灰水变浑浊，则待测液中含有CO32-C及时巩固四、硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯【思考与讨论】

现在我们炒菜用的精盐又细又白，精盐是由粗盐经处理所得。粗盐中含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如何进行粗盐提纯呢？物质除杂和分离应注意哪些问题？粗盐中含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、硫酸盐要除去可溶杂质离子是Ca2+

Mg2+SO42-选择要加入的除杂试剂Na2CO3NaOHBaCl2引入了新的离子CO32-OH-Ba2+BaCO3↓HCl四、硫酸根离子检验的应用——粗盐提纯物质除杂和分离注意的问题①除杂试剂要过量，不引入新的杂质②后续试剂应能除去过量的前一试剂③尽可能将杂质转化为所需物质④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序Na2CO3应在BaCl2后面粗盐提纯的操作步骤如下，共有三种方案：粗盐溶液滴加稍过量的

BaCl2溶液滴加稍过量的Na2CO3溶液滴加稍过量的NaOH溶液滴加适量稀盐酸过滤NaCl溶液①Na2CO3必须在BaCl2之后，②盐酸必须在Na2CO3和NaOH之后，③加盐酸前必须过滤④盐酸除去过量除杂剂