寒假自習(xí)課 2024-2025學(xué)年高一化學(xué)必修第二冊人教版教學(xué)課件 第五章 第一節(jié) 第2課時(shí) 硫酸 硫酸根離子的檢驗(yàn)

第一節(jié)硫及其化合物第2課時(shí)硫酸硫酸根離子的檢驗(yàn)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素[學(xué)習(xí)目標(biāo)]

引入新課古代有關(guān)硫酸的制備《黃帝九鼎神丹經(jīng)訣》：

“煉石膽取精華法”

“石膽”即膽礬，

“精華”指冷凝所得液體?！段锢硇∽R·金石類》：

“青礬廠氣薰人，衣服當(dāng)之易爛，載木不盛”，“青礬”即綠礬，強(qiáng)熱綠礬，得紅色固體，氣體冷凝得“礬油”。古代煉丹士稱硫酸為“綠礬油”。一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法1.硫酸的工業(yè)制法炸藥染料蓄電池硫酸是重要的化工原料化肥、農(nóng)藥1.硫酸的工業(yè)制法原料硫黃或黃鐵礦設(shè)備原理沸騰爐接觸室吸收塔SO3+H2O===H2SO44FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫S+O2===SO2點(diǎn)燃2SO2+O22SO3

催化劑△①制氣②氧化③吸收?特別提醒：吸收SO3用98.3%濃硫酸而不用水，防止產(chǎn)生酸霧?？諝庖?、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(1)稀硫酸

酸的通性使指示劑顯色石蕊試劑變紅與活潑金屬反應(yīng)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑與堿反應(yīng)Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O與金屬氧化物反應(yīng)CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O與弱酸鹽反應(yīng)

一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸實(shí)驗(yàn)室常用濃硫酸干燥氣體，利用了濃硫酸的什么性質(zhì)？少量膽礬中加入約3mL的濃硫酸，攪拌，根據(jù)現(xiàn)象試分析原理？吸水性藍(lán)色晶體變白色粉末濃硫酸具有吸水性CuSO4?5H2OCuSO4化學(xué)變化一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸①吸水性

吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水，故常用做干燥劑。思考1濃硫酸做干燥劑，可以干燥哪些氣體，不能干燥哪些氣體？可干燥：酸性氣體(CO2、SO2、Cl2等)、中性氣體(O2、N2、CO等)；三大特性：吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性不可干燥：堿性氣體(NH3)、某些還原性氣體(HBr、HI、H2S等)。一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸②脫水性

將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機(jī)物中的H和O按水的組成比脫去?，F(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成黑色固體，并放出有刺激性氣味的氣體。C12H22O11濃硫酸12C+11H2O(蔗糖)C+2H2SO4(濃)==CO2↑+2SO2↑+2H2O一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實(shí)驗(yàn)中，蔗糖(C12H22O11)變黑說明有

生成，體現(xiàn)了濃硫酸的

性；體積膨脹，呈疏松多孔狀，說明有

產(chǎn)生，刺激性氣味的氣體可能是

，說明炭可能和濃硫酸發(fā)生了反應(yīng)，體現(xiàn)了濃硫酸的

性。碳脫水大量氣體SO2強(qiáng)氧化2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸②脫水性思考2一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸③強(qiáng)氧化性現(xiàn)象：

、

、

。銅絲變黑產(chǎn)生氣泡變?yōu)闊o色變紅將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液_____。變藍(lán)作用？優(yōu)點(diǎn)？結(jié)論：2H2SO4

(濃)+Cu===CuSO4+2H2O+2SO2↑△強(qiáng)氧化劑還原劑一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸③強(qiáng)氧化性濃硫酸與金屬反應(yīng)大多數(shù)金屬：與非金屬反應(yīng)(如C)：Fe或Al：常溫下鈍化(表面形成一層致密的氧化膜)一般不產(chǎn)生H2強(qiáng)氧化性、酸性僅強(qiáng)氧化性一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法2.硫酸的性質(zhì)(2)濃硫酸③強(qiáng)氧化性思考3用足量的銅片與含2molH2SO4的濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)能否得到1molSO2？如果把銅片換為鋅片，得到什么氣體？請說明理由。不能。隨著反應(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度降低到一定程度后，與銅不反應(yīng)。如果把銅片換為鋅片，會得到SO2和H2的混合氣體。Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法生石膏熟石膏3.常見的硫酸鹽(2)硫酸鋇：又稱重晶石

不溶于水和酸，且不易被X射線透過，可做內(nèi)服藥劑“鋇餐”。

(3)硫酸銅：CuSO4(白色)＋5H2O===CuSO4·5H2O(膽礬，藍(lán)色)

可檢驗(yàn)水的存在，膽礬與石灰乳混合制備波爾多液。(1)硫酸鈣：2(CaSO4·2H2O)===2CaSO4·H2O＋3H2O

石膏

熟石膏150℃用于制作模型和醫(yī)用石膏繃帶，調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法應(yīng)用體驗(yàn)1.判斷正誤(1)50mL18.4mol·L－1的濃硫酸與足量的銅反應(yīng)，可產(chǎn)生SO2的物質(zhì)的量為0.46mol(

)(2)SO2具有還原性，濃硫酸具有氧化性，因此不能用濃H2SO4干燥SO2(

)(3)將少量的銅加入濃硫酸中加熱，很快能觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色(

)×××一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法應(yīng)用體驗(yàn)2.下列各過程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？請將答案的序號分別填在橫線上。①強(qiáng)酸性②強(qiáng)氧化性③高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性④脫水性⑤吸水性(1)用氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下制氯化氫氣體____。(2)用磷礦物(主要成分是磷酸鈣)和硫酸反應(yīng)制磷酸_____。(3)濃硫酸干燥氫氣、氧氣、氯氣、二氧化硫等氣體______。(4)常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸_____。(5)膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末_____。(6)不能用濃硫酸干燥溴化氫、碘化氫和硫化氫等氣體_____。(7)濃硫酸使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑______。⑤②⑤②①④③①一、硫酸的性質(zhì)及工業(yè)制法強(qiáng)酸制弱酸吸收其中的雜質(zhì)水蒸氣金屬表面形成氧化物薄膜吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水這些氣體具有還原性酸性氯化氫氣體易揮發(fā)脫水性二、硫酸根離子的檢驗(yàn)問題探究

三支試管分別盛有稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，稀硫酸Na2SO4溶液Na2CO3溶液各滴入幾滴BaCl2溶液，再分別加入少量稀鹽酸，振蕩。觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：先生成白色沉淀，加入稀鹽酸后沉淀不溶解先生成白色沉淀，加入稀鹽酸后沉淀溶解，且有氣泡產(chǎn)生離子方程式

BaCO3＋2H＋==Ba2＋＋H2O＋CO2↑二、硫酸根離子的檢驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作：

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二、硫酸根離子的檢驗(yàn)

試劑：稀鹽酸、BaCl2溶液操作：先加稀鹽酸，若無明顯現(xiàn)象再滴加BaCl2溶液

現(xiàn)象結(jié)論：思考1能否用稀HNO3代替稀鹽酸？滴加鹽酸和BaCl2溶液的順序能否顛倒？二、硫酸根離子的檢驗(yàn)3.硫酸根離子檢驗(yàn)的應(yīng)用——粗鹽提純?nèi)绾纬ゴ蛀}中可溶性雜質(zhì)(硫酸鹽、CaCl2、MgCl2)？填寫下表。雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽

CaCl2

MgCl2

氯化鋇溶液碳酸鈉溶液燒堿溶液

Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓是否引入了雜質(zhì)離子？如何除去？試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。二、硫酸根離子的檢驗(yàn)思考23.硫酸根離子檢驗(yàn)的應(yīng)用——粗鹽提純

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→鹽酸過濾濾渣濾液蒸發(fā)結(jié)晶→NaCl二、硫酸根離子的檢驗(yàn)1.判斷正誤(1)取少量試樣溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，則溶液中一定含有

(

)(2)取少量試樣溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀鹽酸，沉淀不溶解，則溶液中一定含有

(

)(3)為除去粗鹽水中少量的Ca2＋，可向溶液中加入過量的K2CO3溶液，然后過濾(

)×××應(yīng)用體驗(yàn)二、硫酸根離子的檢驗(yàn)應(yīng)用體驗(yàn)2.某溶液中可能含有

中的一種或幾種，為確定該溶液的離子組成，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量該溶液滴加硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀②滴加稀鹽酸至溶液呈酸性，產(chǎn)生無刺激性氣味且能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，白色沉淀部分溶解；③取上層清液，繼續(xù)滴加硝酸鋇溶液至無沉淀時(shí)，再滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，以下對原溶液的推測不正確的是√二、硫酸根離子的檢驗(yàn)根據(jù)②可知，原溶液中一定含有根據(jù)③不能確定原溶液中是否有Cl－隨堂檢測1.下列關(guān)于工業(yè)制備硫酸的敘述中錯(cuò)誤的是A.工業(yè)制備硫酸的反應(yīng)過程中氧化劑都是氧氣B.SO2氧化成SO3，SO2能全部轉(zhuǎn)化為SO3C.可以用FeS2、硫黃、金屬冶煉廢氣中的SO2，制備硫酸D.SO3用98.3%的濃硫酸吸收，目的是防止形成酸霧，有利于SO3的吸收√2.某溶液中可能含有硫酸根離子、碳酸根離子等。為了檢驗(yàn)其中是否含有硫酸根離子，除氯化鋇溶液外，還需要的溶液是A.硫酸溶液

B.稀鹽酸C.氫氧化鈉溶液 D.硝酸鈉溶液√本節(jié)內(nèi)容結(jié)束1.硫酸的工業(yè)制法硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類等，工業(yè)上一般以硫黃或其他含硫礦物(如黃鐵礦)為原料來制備硫酸。SO2SO3目標(biāo)一答案制備過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：①制氣：燃燒硫黃：

，煅燒黃鐵礦：

；②氧化：

；③吸收：SO3＋H2O===H2SO4

。特別提醒工業(yè)制備硫酸工藝中常用98.3%濃硫酸而不用水吸收SO3，因?yàn)镾O3與H2O劇烈反應(yīng)放熱，易產(chǎn)生酸霧，影響SO3的吸收。目標(biāo)一答案2.硫酸的性質(zhì)(1)稀硫酸硫酸在水里很容易電離出氫離子，具有酸性，能使石蕊溶液變紅，寫出稀硫酸與下列物質(zhì)反應(yīng)的離子方程式。①活潑金屬Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；②金屬氧化物CuO：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O；③堿Mg(OH)2：Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O；④鹽BaCO3：2H＋＋

＋BaCO3===BaSO4↓＋H2O＋CO2↑。目標(biāo)一答案(2)濃硫酸濃硫酸有三大特性：吸水性、脫水性和強(qiáng)氧化性。①吸水性濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結(jié)晶水，故常用做干燥劑。目標(biāo)一答案濃硫酸做干燥劑，可以干燥哪些氣體，不能干燥哪些氣體？提示濃硫酸做干燥劑，可干燥酸性氣體(如CO2、SO2、Cl2等)和中性氣體(如O2、N2、CO等)；不可干燥堿性氣體(如NH3)和某些還原性氣體(如HBr、HI、H2S等)。目標(biāo)一答案思考1②脫水性濃硫酸能將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機(jī)物中的氫和氧按水的組成比脫去?，F(xiàn)象：向蔗糖中加入濃硫酸時(shí)，蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成黑色固體，并放出有刺激性氣味的氣體。目標(biāo)一答案蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實(shí)驗(yàn)中，蔗糖(C12H22O11)變黑說明有

生成，體現(xiàn)了濃硫酸的

性；體積膨脹，呈疏松多孔狀，說明有

產(chǎn)生，刺激性氣味的氣體可能是

，說明炭可能和濃硫酸發(fā)生了反應(yīng)，體現(xiàn)了濃硫酸的

性。碳脫水大量氣體SO2強(qiáng)氧化思考2目標(biāo)一答案③強(qiáng)氧化性濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非