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课时硫酸硫酸根离子的检验一、硫酸一、硫酸1.1.硫酸的用途与工业制备硫酸的用途与工业制备(1)(1)用途用途: :重要的化工原料重要的化工原料, ,可用于制可用于制_、炸药、染、炸药、染料、盐类等。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。性酸、作干燥剂等。化肥、农药化肥、农药(2)(2)工业制备工业制备: :【做一做做一做】 写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式: :制备制备_或或S+OS+O2 2 SOSO2 2; ;制备制备
2、SOSO3 3:_;:_;吸收吸收SOSO3 3:_:_。SOSO2 2:4FeS:4FeS2 2+11O+11O2 2 2Fe 2Fe2 2O O3 3+8SO+8SO2 22SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4高温高温=点燃点燃=催化剂催化剂 2.2.稀硫酸的性质稀硫酸的性质硫酸是强酸硫酸是强酸, ,具有酸的通性。具有酸的通性。【做一做做一做】 写出下列反应的离子方程式写出下列反应的离子方程式: :(1)(1)稀硫酸与活泼金属反应稀硫酸与活泼金属反应, ,如如Zn:_Zn:_。(2)(2)稀硫酸与金属氧化物反应稀硫
3、酸与金属氧化物反应, ,如如CuOCuO:_:_。Zn+2HZn+2H+ +=Zn=Zn2+2+H+H2 2CuO+2HCuO+2H+ +=Cu=Cu2+2+H+H2 2O O(3)(3)稀硫酸与碱反应稀硫酸与碱反应, ,如如NaOHNaOH: _: _。(4)(4)稀硫酸与部分盐反应稀硫酸与部分盐反应, ,如如NaNa2 2COCO3 3: _: _。OHOH- -+H+H+ +=H=H2 2O O +2H+2H+ +=CO=CO2 2+H+H2 2O O23CO3.3.浓硫酸的特性浓硫酸的特性(1)(1)吸水性与脱水性吸水性与脱水性实验探究实验探究实验实验操作操作 实验实验现象现象_实验实
4、验结论结论_蔗糖变黑蔗糖变黑, ,体积膨胀体积膨胀, ,变成疏松多孔的海变成疏松多孔的海绵状的炭绵状的炭, ,并发出有刺激性气味的气体并发出有刺激性气味的气体浓硫酸具有脱水性浓硫酸具有脱水性对比对比吸水性吸水性脱水性脱水性原原理理浓硫酸能够吸收浓硫酸能够吸收_及固体及固体中的结晶水中的结晶水浓硫酸能把有机物中浓硫酸能把有机物中_脱脱去去, ,剩余黑色的炭剩余黑色的炭区区别别_应应用用_气体、气体、液体中的水分子液体中的水分子氢、氢、氧元素按水的组成比氧元素按水的组成比物质中含有物质中含有H H2 2O O物质中不含有物质中不含有H H2 2O,O,只含只含有氢元素和氧元素有氢元素和氧元素作干燥
5、剂作干燥剂【微思考微思考】浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色, ,该过程体现了浓硫酸的该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性脱水性还是吸水性? ?提示提示: :体现了吸水性。浓硫酸的吸水性是指浓硫酸吸收体现了吸水性。浓硫酸的吸水性是指浓硫酸吸收水分子水分子( (如气体、液体中的水分子如气体、液体中的水分子, ,吸收固体中的结晶吸收固体中的结晶水等水等) )。(2)(2)强氧化性强氧化性实验探究实验探究实验实验操作操作 实验实验现象现象a a试管中铜丝表面试管中铜丝表面_;_;b b试管中的溶液试管中的溶液_;_;c c试管中的试管中的_;_;将将a a试管里的溶液慢慢倒入水中试
6、管里的溶液慢慢倒入水中,_,_。实验实验结论结论CuCu和浓硫酸反应的化学方程式和浓硫酸反应的化学方程式: :_有气泡产生有气泡产生逐渐变为无色逐渐变为无色紫色石蕊溶液逐渐变为红色紫色石蕊溶液逐渐变为红色溶液显溶液显蓝色蓝色Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O=强氧化性的表现强氧化性的表现二、二、 的检验的检验1.1.实验探究实验探究实验实验操作操作 24SO实验实验现象现象先先_,_,加入加入盐酸后盐酸后_先先_,_,加入加入盐酸后盐酸后_先先_,_,加入盐加入盐酸后酸后_实验实验结论结论 与与BaBa2+
7、2+反应生成不溶于反应生成不溶于盐酸的盐酸的_,_,离子方程离子方程式式: _: _ 与与BaBa2+2+反应生成白反应生成白色沉淀色沉淀BaCOBaCO3 3, ,可溶于盐酸可溶于盐酸生成白色生成白色沉淀沉淀沉淀沉淀不溶解不溶解生成白色生成白色沉淀沉淀沉沉淀不溶解淀不溶解生成白色生成白色沉淀沉淀沉淀溶沉淀溶解解, ,且有气泡且有气泡产生产生白色沉淀白色沉淀 +Ba+Ba2+2+=BaSO=BaSO4 424SO24SO24SO23CO2.2.检验检验 的正确操作方法的正确操作方法: :被检液被检液 取清液取清液 有无白色沉有无白色沉淀产生淀产生( (判断有无判断有无 ) )。先加稀盐酸的目的
8、是先加稀盐酸的目的是_。 防止防止 、 、AgAg+ +干扰干扰24SO23CO23SO24SO【巧判断巧判断】(1)(1)用用BaClBaCl2 2溶液鉴别溶液鉴别 和和 。 ( () )提示提示: :。BaClBaCl2 2溶液与溶液与 和和 反应都生成白色沉反应都生成白色沉淀淀, ,要鉴别必须再加入足量盐酸要鉴别必须再加入足量盐酸, ,白色沉淀溶解的为白色沉淀溶解的为 , ,不溶解的为不溶解的为 。24SO23SO24SO23SO23SO24SO(2)(2)稀硫酸没有氧化性稀硫酸没有氧化性, ,一般不能发生氧化还原反应。一般不能发生氧化还原反应。( () )提示提示: :。稀硫酸中氢元素
9、具有弱氧化性。稀硫酸中氢元素具有弱氧化性, ,可以与活泼可以与活泼金属发生氧化还原反应。金属发生氧化还原反应。(3)(3)铜片溶于热的浓硫酸铜片溶于热的浓硫酸, ,体现了浓硫酸的酸性和强氧体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。化性。( () )提示提示: :。铜片溶于热的浓硫酸。铜片溶于热的浓硫酸, ,生成硫酸铜和生成硫酸铜和SOSO2 2, ,分分别体现了酸性和强氧化性。别体现了酸性和强氧化性。【情境情境思考思考】现在我们炒菜用的精盐又细又白现在我们炒菜用的精盐又细又白, ,你知道精盐是由粗盐你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗经过什么样的程序制得的吗? ?粗盐经溶解、过滤和蒸发粗盐经溶解、过
10、滤和蒸发后还含有硫酸盐及后还含有硫酸盐及CaClCaCl2 2、MgClMgCl2 2等杂质等杂质, ,回答下列问题回答下列问题: :(1)(1)粗盐中的杂质可以用什么试剂除去粗盐中的杂质可以用什么试剂除去? ?提示提示: :硫酸盐硫酸盐BaClBaCl2 2溶液溶液;CaCl;CaCl2 2NaNa2 2COCO3 3溶液溶液; ;MgClMgCl2 2NaOHNaOH溶液。溶液。(2)(2)上述除杂试剂会不会引入新的杂质上述除杂试剂会不会引入新的杂质? ?如何除去杂质如何除去杂质离子离子? ?提示提示: :引入杂质离子引入杂质离子除杂试剂除杂试剂BaClBaCl2 2溶液溶液BaBa2+2
11、+NaNa2 2COCO3 3溶液溶液NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 盐酸盐酸NaOHNaOH溶液溶液OHOH- -盐酸盐酸23CO(3)(3)根据以上分析根据以上分析, ,写出粗盐提纯的完整流程。写出粗盐提纯的完整流程。提示提示: : 知识点一浓硫酸的强氧化性知识点一浓硫酸的强氧化性【重点释疑重点释疑】1.1.浓硫酸强氧化性的本质浓硫酸强氧化性的本质浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中+6+6价的硫元素价的硫元素具有很强的得电子能力。具有很强的得电子能力。2.2.浓硫酸强氧化性的体现浓硫酸强氧化性的体现反应物反应物变化或反应变化或反应表现性质表现性质活活
12、泼泼金金属属铁、铝铁、铝常温下常温下, ,铁、铝遇到浓铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化硫酸时发生钝化强氧化性强氧化性加热时加热时, ,反应生成硫酸反应生成硫酸盐和盐和SOSO2 2强氧化性强氧化性和酸性和酸性锌等其他锌等其他活泼金属活泼金属与浓硫酸反应时与浓硫酸反应时, ,开始开始产生产生SOSO2 2, ,后来产生后来产生H H2 2反应物反应物变化或反应变化或反应表现性质表现性质较不活泼金属较不活泼金属( (如如: :铜、银等铜、银等) )金属金属+ +浓硫酸浓硫酸 高价高价态硫酸盐态硫酸盐+SO+SO2 2+H+H2 2O O 强氧化性强氧化性和酸性和酸性反应物反应物变化或反应变化或反应表现性
13、质表现性质碳、硫、磷碳、硫、磷等非金属等非金属非金属单质非金属单质+ +浓硫酸浓硫酸 高价态氧化物或含氧酸高价态氧化物或含氧酸+SO+SO2 2+H+H2 2O O 强氧化性强氧化性还原性物质还原性物质能将还原性物质能将还原性物质( (如如H H2 2S S、HI)HI)氧化氧化, ,如如:H:H2 2S+HS+H2 2SOSO4 4( (浓浓)=S+SO)=S+SO2 2+2H2H2 2O O 3.3.区分浓硫酸和稀硫酸的方法区分浓硫酸和稀硫酸的方法方法方法操作操作结论结论脱水法脱水法用玻璃棒蘸取两种酸用玻璃棒蘸取两种酸分别涂在纸上分别涂在纸上变黑者是浓硫酸变黑者是浓硫酸稀释法稀释法分别加入
14、盛水的试管分别加入盛水的试管中中放热者是浓硫酸放热者是浓硫酸吸水法吸水法分别滴到硫酸铜晶体分别滴到硫酸铜晶体(CuSO(CuSO4 45H5H2 2O)O)上上 蓝色晶体变白者是浓蓝色晶体变白者是浓硫酸硫酸方法方法操作操作结论结论钝化法钝化法常温下常温下, ,取已去氧化取已去氧化膜的两块铝片膜的两块铝片( (或铁或铁片片) )分别放入盛有分别放入盛有浓、稀硫酸的试管中浓、稀硫酸的试管中有大量气泡冒出的有大量气泡冒出的是稀硫酸是稀硫酸, ,无明显无明显现象的是浓硫酸现象的是浓硫酸生雾法生雾法分别滴到浓盐酸中分别滴到浓盐酸中有白雾产生的是浓有白雾产生的是浓硫酸硫酸黏度法黏度法分别用玻璃棒蘸取分别用
15、玻璃棒蘸取两种酸两种酸黏稠状的是浓硫酸黏稠状的是浓硫酸方法方法操作操作结论结论密度法密度法分别称量相同体积的两分别称量相同体积的两种酸种酸质量大的是浓硫酸质量大的是浓硫酸氧化法氧化法分别取两支试管分别取两支试管, ,加入加入铜片后再分别加入两种铜片后再分别加入两种酸酸, ,加热加热溶液变蓝溶液变蓝, ,有刺激性气有刺激性气味气体产生的是浓硫味气体产生的是浓硫酸酸【思考思考讨论讨论】(1)(1)过量的铜与一定量的浓硫酸反应时过量的铜与一定量的浓硫酸反应时, ,硫酸能否全硫酸能否全部参加反应部参加反应? ?提示提示: :不能。不能。CuCu是不活泼金属是不活泼金属, ,只能与浓硫酸反应只能与浓硫酸
16、反应, ,与稀与稀硫酸不反应硫酸不反应, ,在过量在过量CuCu与一定量浓硫酸反应时与一定量浓硫酸反应时, ,随着反随着反应的进行应的进行, ,硫酸的浓度逐渐减小硫酸的浓度逐渐减小, ,反应进行到一定程度反应进行到一定程度时时, ,浓硫酸将变为稀硫酸浓硫酸将变为稀硫酸, ,反应停止反应停止,H,H2 2SOSO4 4不可能全部不可能全部参加反应参加反应。(2)(2)如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应, ,生生成气体的成分有哪些成气体的成分有哪些? ?提示提示: :锌首先与浓硫酸发生反应锌首先与浓硫酸发生反应:Zn+2H:Zn+2H2 2SOSO4
17、4( (浓浓)=)=ZnSOZnSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O,O,随着反应的进行随着反应的进行, ,硫酸的浓度降低硫酸的浓度降低, ,锌还会与稀硫酸进一步反应锌还会与稀硫酸进一步反应,Zn+H,Zn+H2 2SOSO4 4( (稀稀)=)=ZnSOZnSO4 4+H+H2 2,故生成的气体为故生成的气体为SOSO2 2和和H H2 2的混合气体。的混合气体。【案例示范案例示范】【典例典例】(2019(2019大连高一检测大连高一检测) )根据如图所示装置根据如图所示装置, ,回回答下列问题。答下列问题。(1)(1)开始加热后开始加热后, ,产生的现象是产生的现象是a a处处
18、_;b_;b处处_。 (2)(2)停止反应后停止反应后, ,用酒精灯在用酒精灯在b b处微微加热处微微加热, ,产生的现象产生的现象是是_。 (3)(3)写出写出a a处发生反应的化学方程式处发生反应的化学方程式:_:_。 (4)(4)蘸有蘸有NaNa2 2COCO3 3溶液的棉花的作用是溶液的棉花的作用是_。 (5)(5)实验中实验中, ,取一定质量的铜片和一定体积取一定质量的铜片和一定体积18 molL18 molL-1-1的浓硫酸放在试管中共热的浓硫酸放在试管中共热, ,直到反应完毕直到反应完毕, ,发现试管中发现试管中还有铜片剩余还有铜片剩余, ,该小组学生根据所学的化学知识认为还该小
19、组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。有一定量的硫酸剩余。有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解, ,你认为原因你认为原因是是_。 下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是酸的是_(_(填字母填字母) )。 a.a.铁粉铁粉b.BaClb.BaCl2 2溶液溶液c.c.银粉银粉d.NaHCOd.NaHCO3 3溶液溶液【解题指南解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点: :(1)(1)明确浓硫酸的强氧化性。明确浓硫酸的强氧化性。(2)Cu(2)Cu与浓硫酸反应过程中与浓硫酸反应过程中H
20、 H2 2SOSO4 4的浓度对反应的影响的浓度对反应的影响。【解析解析】(1)(1)浓硫酸与铜片反应生成浓硫酸与铜片反应生成SOSO2 2气体气体,SO,SO2 2能使能使品红褪色品红褪色, ,生成的生成的CuSOCuSO4 4使溶液变蓝色。使溶液变蓝色。(2)(2)被被SOSO2 2漂白的品红纸条加热时会重新变红。漂白的品红纸条加热时会重新变红。(4)SO(4)SO2 2有毒有毒, ,不能直接排放在空气中不能直接排放在空气中, ,用用NaNa2 2COCO3 3溶液可以溶液可以吸收多余的吸收多余的SOSO2 2。(5)(5)随着反应的进行随着反应的进行,H,H2 2SOSO4 4被不断消耗
21、被不断消耗, ,且反应生成水且反应生成水, ,使硫酸的浓度逐渐减小使硫酸的浓度逐渐减小, ,当变为稀硫酸时当变为稀硫酸时, ,反应将会停反应将会停止止, ,因为铜与稀硫酸不反应因为铜与稀硫酸不反应, ,可向反应结束后的试管中可向反应结束后的试管中加入铁粉或加入铁粉或NaHCONaHCO3 3溶液溶液, ,若有气泡产生则可证明确有余若有气泡产生则可证明确有余酸。酸。答案答案: : (1) (1)有气泡产生有气泡产生, ,溶液变蓝溶液变蓝 纸条褪色纸条褪色(2)(2)纸条由无色恢复为红色纸条由无色恢复为红色(3)Cu+2H(3)Cu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4
22、+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O(4)(4)吸收多余的吸收多余的SOSO2 2, ,以防止污染环境以防止污染环境(5)(5)反应过程中浓硫酸被消耗反应过程中浓硫酸被消耗, ,逐渐变稀逐渐变稀, ,而铜不和而铜不和稀硫酸反应稀硫酸反应a a、d d=【母题追问母题追问】(1)(1)金属锌能否用来验证反应结束后的试金属锌能否用来验证反应结束后的试管中剩余的硫酸管中剩余的硫酸? ?对于用量有没有要求对于用量有没有要求? ?提示提示: :能能; ;必须加入过量的锌。金属锌能够与稀硫酸反必须加入过量的锌。金属锌能够与稀硫酸反应放出氢气应放出氢气, ,同时也能与硫酸铜反应同时也能与硫酸铜反应,
23、,故应该加入过量故应该加入过量的锌。的锌。(2)(2)第第(5)(5)问中加入硫酸铁能否使铜片完全溶解问中加入硫酸铁能否使铜片完全溶解? ?提示提示: :能。三价铁离子具有氧化性能。三价铁离子具有氧化性, ,铜片能与硫酸铁反铜片能与硫酸铁反应而使铜片溶解。应而使铜片溶解。【方法规律方法规律】浓硫酸与不活泼金属或非金属反应的有浓硫酸与不活泼金属或非金属反应的有关规律关规律(1)(1)反应要加热反应要加热, ,否则不反应。否则不反应。(2)(2)还原产物一般是还原产物一般是SOSO2 2, ,一般金属被氧化为高价态的硫一般金属被氧化为高价态的硫酸盐酸盐, ,非金属被氧化为高价态的氧化物或含氧酸。非
24、金属被氧化为高价态的氧化物或含氧酸。(3)(3)浓硫酸与金属反应时浓硫酸与金属反应时, ,既表现酸性又表现强氧化性既表现酸性又表现强氧化性, ,而与非金属反应时而与非金属反应时, ,只表现强氧化性。只表现强氧化性。(4)(4)浓硫酸与不活泼金属反应时浓硫酸与不活泼金属反应时, ,随着反应的进行随着反应的进行, ,硫酸硫酸浓度变小浓度变小, ,一旦变为稀硫酸一旦变为稀硫酸, ,反应就停止。反应就停止。【迁移迁移应用应用】1.(20191.(2019株洲高一检测株洲高一检测) )浓硫酸在下列物质的转化中浓硫酸在下列物质的转化中, ,既表现出氧化性既表现出氧化性, ,又表现出酸性的是又表现出酸性的是
25、( () )A.Cu CuSOA.Cu CuSO4 4B.C COB.C CO2 2C.C.蔗糖蔗糖 “ “黑面包黑面包”D.FeD.Fe2 2O O3 3 Fe Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3【解析解析】选选A A。浓硫酸在反应中表现出酸性时硫元素的。浓硫酸在反应中表现出酸性时硫元素的化合价不变化合价不变, ,硫元素仍以硫元素仍以 形式存在形式存在; ;浓硫酸表现浓硫酸表现出氧化性时硫元素的化合价降低。由以上反应可知出氧化性时硫元素的化合价降低。由以上反应可知, ,C+2HC+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CO) CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O O中硫
26、元素的化合中硫元素的化合价降低价降低;Fe;Fe2 2O O3 3+3H+3H2 2SOSO4 4=Fe=Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3+3H+3H2 2O O中硫元素的化中硫元素的化合价不变合价不变; ;蔗糖蔗糖 “ “黑面包黑面包”时浓硫酸表现脱水性时浓硫酸表现脱水性, ,同时发生反应同时发生反应C+2HC+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CO) CO2 2+2SO+2SO2 2+2H+2H2 2O,O,24SO=又表现氧化性又表现氧化性; ;而而Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O,O,有一
27、部分硫元素化合价降低有一部分硫元素化合价降低, ,一部分硫元素化合一部分硫元素化合价不变价不变, ,所以浓硫酸在所以浓硫酸在A A反应中既表现了酸性反应中既表现了酸性, ,又表现了又表现了氧化性。氧化性。=2.2.用如图所示实验装置用如图所示实验装置( (夹持仪器已略去夹持仪器已略去) )探究铜丝与探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( () )A.A.上下移动中铜丝可控制反应生成上下移动中铜丝可控制反应生成SOSO2 2的量的量B.B.中选用品红溶液验证中选用品红溶液验证SOSO2 2的生成的生成C.C.中选用中选用NaOHNaOH溶液吸收多余的
28、溶液吸收多余的SOSO2 2 D.D.为确认有为确认有CuSOCuSO4 4生成生成, ,向中加水向中加水, ,观察颜色观察颜色【解析解析】选选D D。上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接。上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触与分离触与分离, ,从而可以控制反应生成从而可以控制反应生成SOSO2 2的量的量,A,A项正确项正确; ;SOSO2 2可使品红溶液褪色可使品红溶液褪色,B,B项正确项正确;SO;SO2 2有毒有毒, ,能与能与NaOHNaOH溶溶液反应液反应,C,C项正确项正确; ;铜与浓硫酸反应后中溶液显蓝色即铜与浓硫酸反应后中溶液显蓝色即可证明有可证明有CuSOCuSO4 4生成生
29、成, ,无需向其中加水无需向其中加水,D,D项错误。项错误。【素养提升素养提升】某公路上两辆罐车在行驶时不慎追尾某公路上两辆罐车在行驶时不慎追尾, ,导致其中一辆罐导致其中一辆罐车内装的浓硫酸发生泄漏。现场几名工人在公路上铺车内装的浓硫酸发生泄漏。现场几名工人在公路上铺洒石灰。一辆汽车正在向泄漏有浓硫酸的沟渠里灌注洒石灰。一辆汽车正在向泄漏有浓硫酸的沟渠里灌注液态石灰。液态石灰。(1)(1)现场使用液态石灰处理。这是利用硫酸的什么性质现场使用液态石灰处理。这是利用硫酸的什么性质? ?写出反应的化学方程式。写出反应的化学方程式。( (科学探究与创新意识科学探究与创新意识) )(2)(2)现场能否
30、使用自来水进行稀释来处理现场现场能否使用自来水进行稀释来处理现场?(?(科学态科学态度与社会责任度与社会责任) )(3)(3)生活生产中常用铁制容器储存和运输浓硫酸生活生产中常用铁制容器储存和运输浓硫酸, ,是不是不是常温下铁不能与硫酸反应是常温下铁不能与硫酸反应? ?请解释原因。请解释原因。( (科学探究科学探究与创新意识与创新意识) )(4)(4)能否用水清洗储存浓硫酸的铁罐能否用水清洗储存浓硫酸的铁罐? ?请解释原因。请解释原因。( (科科学探究与创新意识学探究与创新意识) )【解析解析】(1)(1)铺洒石灰利用了硫酸的酸性铺洒石灰利用了硫酸的酸性, ,石灰和浓硫石灰和浓硫酸发生复分解反
31、应。酸发生复分解反应。(2)(2)直接浇水稀释浓硫酸会放出大量热直接浇水稀释浓硫酸会放出大量热, ,且稀硫酸会对且稀硫酸会对周边环境造成更大的污染周边环境造成更大的污染, ,对周围植物也有害。对周围植物也有害。(3)(3)常温下铁与浓硫酸反应钝化常温下铁与浓硫酸反应钝化, ,表面形成致密的氧化表面形成致密的氧化膜膜, ,隔绝铁与浓硫酸的接触而停止反应。隔绝铁与浓硫酸的接触而停止反应。(4)(4)用水清洗储存浓硫酸的铁罐时用水清洗储存浓硫酸的铁罐时, ,浓硫酸稀释放热浓硫酸稀释放热, ,温温度升高度升高, ,铁与硫酸反应铁与硫酸反应, ,造成铁罐腐蚀。造成铁罐腐蚀。答案答案: :(1)(1)铺洒
32、石灰利用了硫酸的酸性铺洒石灰利用了硫酸的酸性, ,石灰和浓硫酸发石灰和浓硫酸发生复分解反应生复分解反应, ,化学方程式为化学方程式为CaO+HCaO+H2 2SOSO4 4=CaSO=CaSO4 4+H+H2 2O O。(2)(2)不能不能; ;直接浇水稀释浓硫酸会放出大量热直接浇水稀释浓硫酸会放出大量热, ,且稀硫酸且稀硫酸会对周边环境造成更大的污染会对周边环境造成更大的污染, ,对周围植物也有害。对周围植物也有害。(3)(3)铁制容器储存和运输浓硫酸铁制容器储存和运输浓硫酸, ,不是常温下铁不能与不是常温下铁不能与浓硫酸反应浓硫酸反应, ,而是发生反应在铁的表面形成致密的氧化而是发生反应在
33、铁的表面形成致密的氧化膜膜, ,隔绝铁与硫酸的接触而停止反应。隔绝铁与硫酸的接触而停止反应。(4)(4)不能不能; ;用水清洗储存浓硫酸的铁罐时用水清洗储存浓硫酸的铁罐时, ,浓硫酸稀释放浓硫酸稀释放热热, ,温度升高温度升高, ,铁与硫酸反应铁与硫酸反应, ,造成铁罐腐蚀。造成铁罐腐蚀。知识点二知识点二 的检验及粗盐的提纯的检验及粗盐的提纯【重点释疑重点释疑】1. 1. 的检验的检验(1)(1)检验方法检验方法: :24SO24SO(2)(2)原理原理: :先加稀盐酸的目的先加稀盐酸的目的: :防止防止 、 、AgAg+ +的干扰。的干扰。过程中可能发生反应的离子方程式过程中可能发生反应的离
34、子方程式: : +2H+2H+ +=H=H2 2O+COO+CO2 2、 +2H+2H+ +=H=H2 2O+SOO+SO2 2、AgAg+ +Cl+Cl- -=AgCl=AgCl、 +Ba+Ba2+2+=BaSO=BaSO4 4。23CO23SO23CO23SO24SO2.2.粗盐的提纯粗盐的提纯(1)(1)除去粗盐中不溶性杂质除去粗盐中不溶性杂质过滤过滤(2)(2)除去粗盐中可溶性杂质除去粗盐中可溶性杂质原理原理: :加试剂的先后顺序加试剂的先后顺序原则原则:Na:Na2 2COCO3 3溶液加入顺序在溶液加入顺序在BaClBaCl2 2溶液之后溶液之后; ;加入盐酸加入盐酸在过滤之后。通
35、常顺序可以为在过滤之后。通常顺序可以为BaClBaCl2 2溶液溶液 NaOHNaOH溶液溶液 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 盐酸盐酸; ;NaOHNaOH溶液溶液 BaClBaCl2 2溶液溶液 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 盐酸盐酸; ;BaClBaCl2 2溶液溶液 NaNa2 2COCO3 3溶液溶液 NaOHNaOH溶液溶液 盐酸。盐酸。【思考思考讨论讨论】(1)(1)向某溶液中只加可溶性钡盐向某溶液中只加可溶性钡盐, ,不酸化不酸化, ,产生白色沉淀产生白色沉淀能否说明溶液中含有能否说明溶液中含有 ? ?提示提示: :不能。若溶液中含有不能。若溶液中含有 、 会与钡
36、盐反应会与钡盐反应产生产生BaCOBaCO3 3、BaSOBaSO3 3白色沉淀。白色沉淀。 24SO23CO23SO(2)(2)若向待测液中滴加若向待测液中滴加BaClBaCl2 2溶液溶液, ,有白色沉淀生成有白色沉淀生成, ,再再加稀盐酸白色沉淀不溶解加稀盐酸白色沉淀不溶解, ,能否说明溶液中含有能否说明溶液中含有 ? ?提示提示: :不能。若溶液中含有不能。若溶液中含有AgAg+ +, ,也会产生同样的现象也会产生同样的现象: : AgAg+ +Cl+Cl- -=AgCl(=AgCl(白色白色) )。24SO(3)(3)向待测液中滴加用稀盐酸酸化的向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO
37、Ba(NO3 3) )2 2溶液生成溶液生成白色沉淀白色沉淀, ,能否说明溶液中含有能否说明溶液中含有 ?(?(已知已知: :酸性环境酸性环境中中 具有强氧化性具有强氧化性) )提示提示: :不能。在酸性环境中不能。在酸性环境中 具有强氧化性具有强氧化性, ,可将可将 氧化为氧化为 。24SO3NO3NO24SO23SO【案例示范案例示范】【典例典例1 1】同学们都喜欢照相同学们都喜欢照相, ,在照相机底片的处理过在照相机底片的处理过程中程中, ,照相显影剂照相显影剂( (或称显影剂或称显影剂) )是一种让感光产生的隐是一种让感光产生的隐藏影像或印记在底片上显现的化学用剂。亚硫酸钠是藏影像或印
38、记在底片上显现的化学用剂。亚硫酸钠是照相显影剂中的一种成分。照相显影剂中的一种成分。某亚硫酸钠试剂已部分被氧化某亚硫酸钠试剂已部分被氧化, ,为确定它的纯度为确定它的纯度, ,要进要进行如下实验行如下实验: :取样品取样品W W1 1 g; g;将样品溶解将样品溶解; ;给溶液加入稍过量的盐酸酸化的给溶液加入稍过量的盐酸酸化的BaClBaCl2 2溶液溶液; ;过滤、洗涤、干燥沉淀过滤、洗涤、干燥沉淀, ,称其质量为称其质量为W W2 2 g g。试回答试回答: :(1)BaCl(1)BaCl2 2要用盐酸酸化的原因是什么要用盐酸酸化的原因是什么? (? (科学探究与创科学探究与创新意识新意识
39、) )(2)BaCl(2)BaCl2 2溶液要稍过量的原因是什么溶液要稍过量的原因是什么?(?(科学探究与创科学探究与创新意识新意识) )(3)(3)判断操作是否完成的方法是什么判断操作是否完成的方法是什么?(?(科学探究与创科学探究与创新意识新意识) )(4)(4)判断沉淀是否洗净的方法是什么判断沉淀是否洗净的方法是什么?(?(科学探究与创新科学探究与创新意识意识) )(5)(5)列式计算列式计算NaNa2 2SOSO3 3的纯度。的纯度。( (证据推理与模型认知证据推理与模型认知) )【解析解析】(1)BaCl(1)BaCl2 2与与NaNa2 2SOSO3 3反应也会生成反应也会生成Ba
40、SOBaSO3 3白色沉白色沉淀淀, ,干扰实验。干扰实验。(2)(2)加入稍过量的加入稍过量的BaClBaCl2 2目的是使目的是使 完全沉淀。完全沉淀。(3)(3)操作是为了使操作是为了使 沉淀完全沉淀完全, ,只要检验溶液中有只要检验溶液中有无无 即可。即可。24SO24SO24SO(4)(4)沉淀可以吸附溶液中的沉淀可以吸附溶液中的ClCl- -, ,若沉淀洗涤干净若沉淀洗涤干净, ,则检则检验不出验不出ClCl- -。(5)(5)最后沉淀为最后沉淀为BaSOBaSO4 4, ,由硫元素守恒可知由硫元素守恒可知n n(Na(Na2 2SOSO4 4)=)=n n(BaSO(BaSO4
41、4)= )= m m(Na(Na2 2SOSO3 3)=)=W W1 1 g- g-m m(Na(Na2 2SOSO4 4)=)=W W1 1 g- g- 142,142,则则NaNa2 2SOSO3 3纯度为纯度为(1- )(1- )100%100%。2W mol233，2W g 23321142W233W答案答案: :(1)(1)防止防止BaSOBaSO3 3沉淀的产生而引起误差。沉淀的产生而引起误差。(2)(2)使试样中的使试样中的 完全转化为完全转化为BaSOBaSO4 4沉淀。沉淀。(3)(3)将混合液静置将混合液静置, ,取上层清液少许取上层清液少许, ,继续滴加盐酸酸化继续滴加盐
42、酸酸化的的BaClBaCl2 2溶液溶液, ,若无白色沉淀生成若无白色沉淀生成, ,则操作完成。则操作完成。24SO(4)(4)取最后一次洗涤液少许取最后一次洗涤液少许, ,滴加滴加AgNOAgNO3 3溶液溶液, ,若无沉淀若无沉淀出现出现, ,则已洗净则已洗净, ,反之则未洗净。反之则未洗净。(5)(5)n n(Na(Na2 2SOSO4 4)=)=n n(BaSO(BaSO4 4)= )= m m(Na(Na2 2SOSO3 3) =) =W W1 1 g- g-m m(Na(Na2 2SOSO4 4)=)=W W1 1g- g- 142,142,则则NaNa2 2SOSO3 3纯度为纯
43、度为(1- )(1- )100%100%。2W mol233，2W g 23321142W233W【典例典例2 2】我国有三大盐场我国有三大盐场, ,分别是长芦盐场、布袋盐分别是长芦盐场、布袋盐场和莺歌海盐场。场和莺歌海盐场。盐场制得的粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根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离子等可溶性杂质外, ,还含有泥沙等不溶性杂质。我们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“粗盐的提纯粗盐的提纯”及你做过的该实验完成下列问题及你做过的该实验完成下列问题: :(1)(1
44、)实验室进行实验室进行NaClNaCl溶液蒸发时溶液蒸发时, ,一般有以下操作过程一般有以下操作过程: :固定铁圈位置加热搅拌放置酒精灯停固定铁圈位置加热搅拌放置酒精灯停止加热放上蒸发皿止加热放上蒸发皿( (蒸发皿中盛有蒸发皿中盛有NaClNaCl溶液溶液) )。写。写出正确的操作顺序。出正确的操作顺序。( (科学探究与创新意识科学探究与创新意识水平水平1)1)(2)(2)如何运用最简单的方法检验溶液中有无如何运用最简单的方法检验溶液中有无 ? ?如果如果有有, ,应该如何除去应该如何除去 ?(?(科学探究与创新意识科学探究与创新意识水平水平2)2)(3)(3)在粗盐经过溶解在粗盐经过溶解过滤
45、后的溶液中滴加饱和过滤后的溶液中滴加饱和NaNa2 2COCO3 3溶液溶液, ,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是什么什么?(?(科学探究与创新意识科学探究与创新意识水平水平3)3)24SO24SO(4)(4)将经过操作将经过操作(3)(3)后的溶液过滤。请问这一操作哪些后的溶液过滤。请问这一操作哪些杂质离子不能除净杂质离子不能除净?(?(已知已知MgCOMgCO3 3的溶解度比的溶解度比Mg(OH)Mg(OH)2 2大大)()(科学探究与创新意识科学探究与创新意识水平水平4)4)【解析解析】(1)(1)实验室在组装仪器时所遵循的原则是自下实
46、验室在组装仪器时所遵循的原则是自下而上而上, ,从左到右从左到右, ,故操作顺序为。故操作顺序为。(2)(2)由于由于 可与可与BaBa2+2+生成生成BaSOBaSO4 4白色沉淀白色沉淀, ,故可向溶液故可向溶液中加入可溶性钡盐中加入可溶性钡盐, ,但要遵循不带入新杂质的原则。但要遵循不带入新杂质的原则。24SO(3)(3)为了使杂质离子除净为了使杂质离子除净, ,所用试剂均应稍过量所用试剂均应稍过量, ,因此因此(2)(2)中除中除 时所加入的可溶性钡盐应过量。加时所加入的可溶性钡盐应过量。加NaNa2 2COCO3 3的目的是除去的目的是除去CaCa2+2+和少量和少量MgMg2+2+
47、及过量的及过量的BaBa2+2+。(4)(4)由于由于MgCOMgCO3 3的溶解度比的溶解度比Mg(OH)Mg(OH)2 2大大, ,除除MgMg2+2+一般用一般用NaOHNaOH溶液溶液, ,所以此时所以此时MgMg2+2+不能除净。不能除净。24SO答案答案: :(1)(1)(2)(2)加加BaClBaCl2 2溶液溶液, ,有白色沉淀产生有白色沉淀产生, ,则有则有 ; ;加过量加过量BaClBaCl2 2溶液溶液, ,过滤过滤(3)(3)除去除去CaCa2+2+、少量的、少量的MgMg2+2+及过量的及过量的BaBa2+2+(4)Mg(4)Mg2+2+不能除净不能除净24SO【迁移
48、迁移应用应用】1.(20191.(2019汕头高一检测汕头高一检测) )向某溶液中滴入向某溶液中滴入BaClBaCl2 2溶液溶液, ,产生白色沉淀产生白色沉淀, ,再滴入稀盐酸再滴入稀盐酸, ,沉淀不溶解沉淀不溶解, ,则该溶液中则该溶液中( () )A.A.一定有一定有 B.B.可能有可能有 或或AgAg+ +C.C.一定无一定无AgAg+ + D.D.可能有可能有 24SO24SO23CO【解析解析】选选B B。溶液中加入。溶液中加入BaClBaCl2 2, ,可产生白色沉淀可产生白色沉淀, ,再再加稀盐酸加稀盐酸, ,两者均不溶解两者均不溶解, ,可能为可能为BaSOBaSO4 4、A
49、gClAgCl等等, ,所以所以B B正确。正确。2.(20192.(2019聊城高一检测聊城高一检测) )下列关于粗盐提纯的说法中下列关于粗盐提纯的说法中正确的是正确的是( () )A.A.溶解粗盐时溶解粗盐时, ,应尽量让溶液稀一些应尽量让溶液稀一些, ,防止食盐不完全防止食盐不完全溶解溶解B.B.滤去不溶性杂质后滤去不溶性杂质后, ,将滤液移至坩埚内加热浓缩将滤液移至坩埚内加热浓缩C.C.当蒸发到剩余少量液体时停止加热当蒸发到剩余少量液体时停止加热, ,利用余热将液体利用余热将液体蒸干蒸干D.D.将制得的晶体转移到新制过滤器中将制得的晶体转移到新制过滤器中, ,用大量水洗涤用大量水洗涤【
50、解析解析】选选C C。A A项中项中, ,溶解粗盐时溶解粗盐时, ,在保证粗盐溶解的在保证粗盐溶解的前提下应尽量少加水前提下应尽量少加水, ,避免蒸发时困难避免蒸发时困难;B;B项中项中, ,该操作该操作应在蒸发皿中进行应在蒸发皿中进行;D;D项中项中, ,用大量水洗涤会造成食盐损用大量水洗涤会造成食盐损失过多。失过多。【补偿训练补偿训练】(2019(2019常州高一检测常州高一检测) )在实验室中有下列四组试在实验室中有下列四组试剂剂, ,某同学欲分离含有氯化钾、氯化铁和硫酸钡的混合某同学欲分离含有氯化钾、氯化铁和硫酸钡的混合物物, ,应选用的试剂组合是应选用的试剂组合是( () )A.A.
