1、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第2课时 硫酸及硫酸根离子的检验学习目标1、了解浓硫酸的三大特性。2、能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性。3、认识硫酸在相关反应中体现的性质。 核心素养1、通过对浓硫酸性质的学习，培养学生论据推理与模型认知的化学核心素养。2、通过对化学实验的设计及操作的学习，培养学生科学探究与创新意识的化学核心素养。一、硫酸的物理性质 纯净的硫酸是无色黏稠的油状液体，密度比水大，能与水以任意比混合，沸点高，难挥发。【思考一】如何稀释浓硫酸？注酸入水，杯壁下流！二、硫酸的工业制法1、造气阶段：二氧化硫的制取和净化 。2、催化氧化阶段：SO2氧化成SO3 。
2、3、生成阶段：三氧化硫的吸收和硫酸的生成 。工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收收SO3，原因是，原因是SO3与水反应为放热反与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。的吸收。H2SO4SO3 + H2O = 2H2SO4SO3 + H2SO4（浓） = H2SO4SO3三、硫酸的化学性质1. 稀硫酸的性质稀硫酸的性质 硫酸在水里很容易电离出H，是强酸。具有酸的通性。与指示剂显色 石蕊变红与活泼金属 (如Fe ) 与碱 如Mg(OH)2与碱性氧化物(如MgO)与盐(如Na2CO3)稀硫酸 Fe2H=Fe2H2MgO2H=Mg2H2O
3、Mg(OH)22H=Mg22H2O(1) 吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分及固体中的结晶水（化学变化），常用做 。(2) 脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。2. 浓硫酸的特性浓硫酸的特性干燥剂C12H22O11浓硫酸12C + 11H2O(蔗糖)现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并有刺激性气味的气体放出注意：在实验时要防止浓硫酸溅到衣服或皮肤上而损坏衣服或灼伤皮肤。即通常所说的腐蚀性（脱水性）S + 2H2SO4(浓) =3SO2+ 2H2O 与非金属反应：C2H2SO4(浓) = CO22SO22H2O 与具有还原性的化合
4、物反应，如HI、HBr、H2S、FeCl2等。加热时，浓硫酸也能与部分非金属反应(如C) ，生成非金属氧化物，硫酸被还原成SO2气体。请设计实验方案，验证碳和浓硫酸反应的产物(3) 强氧化性(3) 强氧化性 与金属反应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_且溶液中有固体生成。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，有气泡产生无色红色蓝色Cu2H2SO4(浓) = CuSO4SO22H2O还原剂还原剂 氧化剂氧化剂 氧化产物氧化产物 还原产物还原产物提示：加热时，浓硫酸能与大多数金属反应提示：加热时，浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除
5、外除外) ，一般没有氢气生成，通，一般没有氢气生成，通常生成常生成SO2气体。气体。(1) 2mol 的浓H2SO4与足量的铜反应，可制得多少SO2 ？ (2) 浓硫酸在这个反应中体现了什么性质？(3) 实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？【思考二】 Cu2H2SO4(浓) = CuSO4SO22H2O酸性和强氧化性硫酸盐和SO2常温下，浓硫酸能使Fe、Al金属表面形成一层致密的氧化膜而钝化，从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。浓H2SO4：由H2SO4分子构成 强氧化性（由 S 体现）加热时可与大多数金属和某些非金属反应，通常生成SO2 稀H2SO4：由H+和
6、SO42-构成弱氧化性（由H+体现）可与活泼金属反应生成H2 浓硫酸能与大多数金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2四、硫酸的用途 重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。 工业上可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。 用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。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)。五、几种常见的硫酸盐1.下列各过程主
7、要表现了浓硫酸的哪些性质？ 强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性(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 。解析浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。解析浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。解析磷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解析磷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。酸。解析可干燥酸性气体解析可干燥酸性气体(如如CO2、SO2、Cl2等等)和中性气体和中性气体(如如O2、N2、CO等等)。 不可干燥气体：碱性气
8、体不可干燥气体：碱性气体(如如NH3)和某些还原性气体和某些还原性气体(如如HBr、HI、H2S等等)。高沸点强酸性吸水性六、课堂小结、深度思考(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 。解析浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。解析浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。解析常温下，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，解析常温下，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。阻止内部的
9、金属和浓硫酸继续反应。解析浓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。解析浓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。解析浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，利用了浓硫酸的酸性，后变黑是把解析浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，利用了浓硫酸的酸性，后变黑是把氢原子和氧原子按照氢原子和氧原子按照2 1脱去剩余碳，利用了浓硫酸的脱水性。脱去剩余碳，利用了浓硫酸的脱水性。(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 。强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性强氧化性吸水性强氧化性强酸性脱水性2.实验证明铜在低温下不能和氧气发生反应，也不能和稀硫酸共热发生反应，但工业上却
10、是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断地通入空气来制取硫酸铜溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为_。利用铜和浓硫酸在加热条件下也能制备硫酸铜溶液，其化学方程式为_。以上两种方法哪种好？_，原因是_。第一种方法好 制得相同质量的产品，第一种方法消耗的硫酸少，第二种方法生成SO2，会造成大气污染，第一种方法节约能源【实验5-4】生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀溶解,且有气泡产生白色沉淀 +Ba2+=BaSO424SO24SO23CO七、硫酸根离子的检验先加稀盐酸的目的是_。 防止 、 、Ag+干扰23CO23SO 待测液 取清液 24SO产生白色沉淀，即可确定
11、判断有再加入BaCl2溶液，若存在 ，发生反应的离子方程式为_。=BaSO4 现在我们炒菜用的精盐又细又白，粗盐中含有不溶性的泥沙以及一些可溶性的硫酸盐、CaCl2、MgCl2等杂质。你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗？实验步骤实验操作溶解用托盘天平称取5 g粗盐放入烧杯中，然后加入20 mL水，用玻璃棒 ，使粗盐溶解，得到粗盐水。搅拌沉淀向粗盐水中依次滴加过量的氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、饱和碳酸钠溶液，使_完全沉淀析出。八、粗盐的提纯关键点：为保障杂质离子完全除去，只要碳酸钠溶液在氯化钡之后加入即可。中和向滤液中滴加盐酸，用玻璃棒搅拌，直到_ ，并用pH试纸检验，使滤液呈中性或微酸性。无气泡冒出蒸发将滤液倒入蒸发皿，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断 。当蒸发皿中出现 时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。冷却后，得到除去杂质离子的精盐。搅拌较多固体过滤将烧杯静置后过滤，除去生成的沉淀和不溶性杂质、过滤中玻璃棒的作用是 ，滤液呈 性引流碱
