第2課時(shí)硫酸硫酸根離子的檢驗(yàn)素養(yǎng)要求1.通過濃硫酸分別與不活潑金屬、非金屬的反應(yīng)，認(rèn)識濃硫酸的強(qiáng)氧化性。2．通過比較濃硫酸和稀硫酸性質(zhì)的差異，認(rèn)識濃度、反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。3．通過實(shí)驗(yàn)學(xué)會硫酸根離子的檢驗(yàn)方法。知識基礎(chǔ)·自學(xué)·嘗試核心素養(yǎng)·合作·探究知識基礎(chǔ)·自學(xué)·嘗試一、硫酸1．硫酸的工業(yè)制備(1)流程

黃鐵礦SO2SO3(2)原料______________、______________、________________。(3)原理①二氧化硫的制取和凈化：_______________________________________________________。②SO2氧化成SO3：_______________________________________________________。③三氧化硫的吸收和硫酸的生成：_______________________________________________________。硫黃或黃鐵礦(FeS2)空氣98.3%的濃硫酸

SO3＋H2O===H2SO42．硫酸的物理性質(zhì)濃硫酸是一種____________的液體，溶于水時(shí)放出大量的熱。稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)將______沿器壁慢慢注入___中，并用玻璃棒不斷_____。無色黏稠、油狀濃硫酸水?dāng)嚢?．稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)稀硫酸——具有酸的通性(1)電離方程式為H2SO4===________________________。(2)稀硫酸的通性

【學(xué)而思】1.接觸法制備硫酸過程中，反應(yīng)4FeS2＋11O2高溫2Fe2O3＋8SO2中生成8molSO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？

2．為什么用98.3%的濃硫酸吸收SO3？能否直接用水吸收？提示：FeS2中S的化合價(jià)為－1，F(xiàn)e的化合價(jià)為＋2，生成(8molSO2))轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為44NA。提示：SO3能強(qiáng)烈吸水，在空氣中發(fā)“煙”，與水劇烈反應(yīng)生成H2SO4，同時(shí)放出大量熱，形成酸霧。用98.3%的濃硫酸吸收SO3，不會出現(xiàn)酸霧，吸收SO3更充分。4.濃硫酸的特性(1)吸水性濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子，故常用做________。(2)脫水性濃硫酸能把有機(jī)物中的氧和氫按____________脫去，留下黑色的炭。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的碳，并放出有________氣味的氣體實(shí)驗(yàn)結(jié)論濃硫酸具有________干燥劑水的組成比刺激性脫水性(3)強(qiáng)氧化性①與金屬的反應(yīng)：除Au、Pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸作用，如與銅反應(yīng)。——【實(shí)驗(yàn)5－3】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)說明a.通過可抽動的銅絲來控制反應(yīng)的發(fā)生或停止b.浸有NaOH溶液的棉團(tuán)可以吸收多余的SO2，以防止污染環(huán)境實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a.試管中銅絲表面________b.試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)開_______將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)開_______實(shí)驗(yàn)結(jié)論逐漸變黑色無色藍(lán)色CuSO4＋SO2↑＋2H2O

Fe、AlCO2↑＋2SO2↑＋2H2O【學(xué)而思】1.濃硫酸具有吸水性，常用作干燥劑，結(jié)合以下反應(yīng)，說明濃硫酸不能干燥哪些物質(zhì)？(1)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(2)H2S＋H2SO4(濃)===S↓＋SO2↑＋2H2O

提示：不可干燥的氣體：堿性氣體(如NH3)和某些還原性氣體(如HBr、HI、H2S等)。可干燥酸性氣體(如CO2、SO2、Cl2等)和中性氣體(如O2、N2、CO等)。2．(1)寫出足量的Zn與濃H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________、__________________________________。(2)足量的Zn與濃H2SO4反應(yīng)生成1mol氣體時(shí)消耗的Zn的物質(zhì)的量為多少？轉(zhuǎn)移電子數(shù)為多少？

Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑提示：根據(jù)反應(yīng)方程式可知不管生成的是單一氣體還是混合氣體，生成1mol氣體時(shí)消耗的Zn的物質(zhì)的量均為1mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA。(3)過量的銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)時(shí)，硫酸能否全部參加反應(yīng)？提示：不能。Cu是不活潑金屬，加熱條件下只能與濃硫酸反應(yīng)，與稀硫酸不反應(yīng)。過量的銅與一定量的濃硫酸反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸減小，反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔磻?yīng)自動停止，H2SO4不能全部反應(yīng)。5.硫酸的用途(1)實(shí)驗(yàn)室必備的重要試劑，如制取各種揮發(fā)性酸，作________等。(2)重要的化工原料，可用于制____、____、____、染料、鹽類等。干燥劑化肥農(nóng)藥炸藥

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論先________________，加入稀鹽酸后____________先______________，加入稀鹽酸后____________生成白色沉淀沉淀不溶解生成白色沉淀沉淀不溶解白色沉淀先____________，加入稀鹽酸后_______________________生成白色沉淀沉淀溶解，且有氣泡產(chǎn)生

提示：不能；溶液中存在Ag＋時(shí)也會產(chǎn)生白色沉淀。

[即時(shí)練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸不具有氧化性。(

)(2)常溫下將銅片放入濃硫酸中，無明顯變化，說明銅在濃硫酸中發(fā)生“鈍化”。(

)(3)濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性，SO2具有還原性，所以濃H2SO4不能干燥SO2。(

)(4)濃硫酸使藍(lán)礬(CuSO4·5H2O)變成白色粉末，體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性。(

)(5)1L18.4mol·L－1濃硫酸與足量銅反應(yīng)，生成9.2mol二氧化硫氣體。(

)×××××2．向鹽酸中加入濃硫酸時(shí)，會有白霧生成。下列敘述不屬于導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是(

)A．濃硫酸具有脫水性B．濃硫酸具有吸水性C．鹽酸具有揮發(fā)性D．氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低答案：A3．用來鑒別濃硫酸和稀硫酸的操作錯(cuò)誤的是(

)A．分別取10mL溶液，質(zhì)量大的是濃硫酸，質(zhì)量小的是稀硫酸B．觀察液體流動性，流動性好的是稀硫酸，油狀黏稠的是濃硫酸C．把CuSO4·5H2O晶體投入溶液中，逐漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨饬蛩幔w溶解的是稀硫酸D．將鋁片分別投入溶液，快速放出氣體的是濃硫酸，放出氣體慢的是稀硫酸解析：硫酸濃度越大密度越大，故等體積的濃硫酸和稀硫酸相比，濃硫酸的質(zhì)量大于稀硫酸，A正確；濃硫酸是黏稠的液體，流動性不如稀硫酸，B正確；濃硫酸具有吸水性，能吸收結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水，故膽礬投入濃硫酸會變?yōu)榘咨勰度胂×蛩嶂心懙\晶體溶解，C正確；常溫下濃硫酸使鋁片鈍化無氣體放出，鋁片投入稀硫酸中有氣體(氫氣)放出，D錯(cuò)誤。答案：D4．關(guān)于濃H2SO4與Cu反應(yīng)敘述正確的是(

)A．在反應(yīng)中，濃H2SO4只表現(xiàn)出氧化性B．此反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)C．在反應(yīng)中，濃H2SO4既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D．每1mol銅參加反應(yīng)就有2mol濃H2SO4被還原，同時(shí)生成2molSO2答案：C5．硫酸是一種重要的化工原料，下列關(guān)于硫酸的說法不正確的是(

)A．硫酸可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥和炸藥等B．硫黃和黃鐵礦可以作為制備硫酸的原料C．工業(yè)制備硫酸時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)需要在加熱和催化劑存在的條件下進(jìn)行D．反應(yīng)生成的SO3可以用水直接吸收來制備硫酸解析：硫酸可用于生產(chǎn)化肥，如硫酸銨，生產(chǎn)農(nóng)藥，如制備硫酸銅來配制波爾多液，生產(chǎn)炸藥，如做制備TNT的催化劑，A正確；硫黃或黃鐵礦和氧氣焙燒產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生三氧化硫，三氧化硫溶于水得硫酸，因此可以用硫黃或黃鐵礦作為原料制取硫酸，B正確；工業(yè)制備硫酸時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)在400～500℃、V2O5作催化劑的條件下進(jìn)行，C正確；三氧化硫極易溶于水，溶于水易形成酸霧，因此工業(yè)生產(chǎn)中用98.3%的濃硫酸來吸收SO3，D錯(cuò)誤。答案：D核心素養(yǎng)·合作·探究目標(biāo)1

濃硫酸的特性例1.某學(xué)習(xí)小組在鑒別濃硫酸和稀硫酸時(shí)，設(shè)計(jì)了如下方案：

操作結(jié)論甲投入火柴梗變黑者為濃硫酸乙加入金屬鋁片產(chǎn)生刺激性氣味氣體者為濃硫酸丙分別加入到盛水的試管中放出大量熱者為濃硫酸丁用玻璃棒蘸濃氨水靠近盛酸的試劑瓶瓶口冒白煙者為濃硫酸戊加到CuSO4·5H2O晶體中變白者為濃硫酸(1)其中可行的是__________(填序號)。(2)其中稍作改進(jìn)就能成為可行方案的是__________，改進(jìn)方法是_____________________________________________。(3)完全錯(cuò)誤的是________，因?yàn)開____________________________________________________。解析：(1)甲、丙、戊分別利用濃硫酸的脫水性、溶解時(shí)放出大量的熱、吸水性設(shè)計(jì)，方案可行。(2)乙中常溫下鋁遇濃硫酸使鋁鈍化，加熱即可反應(yīng)。而常溫下鋁片可與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2。(3)丁錯(cuò)誤，揮發(fā)性酸遇濃氨水才能產(chǎn)生白煙，濃硫酸不屬于揮發(fā)性酸。甲、丙、戊乙增加加熱條件丁硫酸是高沸點(diǎn)酸，沒有揮發(fā)性特別提示

濃硫酸吸水性和脫水性的區(qū)別吸水性：濃硫酸吸取物質(zhì)中本身存在的水或結(jié)晶水的性質(zhì)。脫水性：濃硫酸將組成有機(jī)物的H、O元素按原子個(gè)數(shù)比2∶1以“H2O”的形式脫去的性質(zhì)。由此看出：二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子。例2.若將銅絲插入熱濃硫酸中進(jìn)行如圖(a～d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實(shí)驗(yàn)，下列分析正確的是(

)A.Cu與濃硫酸反應(yīng)，只體現(xiàn)H2SO4的酸性B．a(chǎn)處變紅，說明SO2是酸性氧化物C．b或c處褪色，均說明SO2具有漂白性D．試管底部出現(xiàn)白色固體，說明反應(yīng)中無H2O生成解析：銅和濃硫酸反應(yīng)過程中，生成CuSO4體現(xiàn)出濃硫酸的酸性，生成SO2體現(xiàn)出濃硫酸的強(qiáng)氧化性，故A錯(cuò)誤；a處的紫色石蕊溶液變紅，其原因是SO2溶于水生成了酸，可說明SO2是酸性氧化物，故B正確；b處品紅溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c處酸性高錳酸鉀溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO2體現(xiàn)出還原性，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)過程中試管底部出現(xiàn)白色固體，根據(jù)元素守恒可知，其成分為無水CuSO4，而非藍(lán)色的CuSO4·5H2O，其原因是濃硫酸體現(xiàn)出吸水性，將反應(yīng)生成的H2O吸收，故D錯(cuò)誤。答案：B拓展硫酸銅(CuSO4)是白色的粉末，結(jié)合水后會變成藍(lán)色晶體，俗稱膽礬(CuSO4·5H2O)。硫酸銅的這一性質(zhì)可以用來檢驗(yàn)酒精中是否含少量水。膽礬可以和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥——波爾多液。

關(guān)鍵能力濃硫酸強(qiáng)氧化性的表現(xiàn)1．與金屬的反應(yīng)(1)Fe、Al的鈍化常溫下，當(dāng)Fe、Al遇到濃硫酸時(shí)，會與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。(2)與氫之前的活潑金屬反應(yīng)Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O規(guī)律：①濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性；②濃硫酸一旦變稀，就發(fā)生：Zn+H_(2)SO_(4)===(ZnSO_(4))＋H2↑。

[對點(diǎn)練]1．已知X為一種常見的酸，X的濃溶液能使蔗糖變黑。A與X的濃溶液反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物已略去，下列說法正確的是(

)A．X的濃溶液使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了X的濃溶液的吸水性B．若A為鐵，則足量A與X的濃溶液在常溫下即可完全反應(yīng)C.若A為碳單質(zhì)，則將C通入少量澄清石灰水中，一定能觀察到白色沉淀D．由B轉(zhuǎn)化為D的反應(yīng)是工業(yè)制備X過程中的重要反應(yīng)答案：D解析：X為一種常見的酸，X的濃溶液能使蔗糖變黑，則X為H2SO4，從而得出B為SO2，D為SO3。濃硫酸使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，A錯(cuò)誤；若A為鐵，則常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，B錯(cuò)誤；若A為碳單質(zhì)，則C為CO2，將CO2通入少量澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2，在反應(yīng)過程中，很難觀察到白色沉淀，C錯(cuò)誤；SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)是工業(yè)制H2SO4過程中重要的反應(yīng)，D正確。

答案：C

3．某同學(xué)在研究Fe與H2SO4的反應(yīng)時(shí)，進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)(部分夾持裝置已略去)。(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鐵絲表面迅速變黑，反應(yīng)很快停止，其原因是___________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中，加熱試管A，產(chǎn)生大量氣體，B中品紅溶液褪色，D處始終未檢測到可燃性氣體，則試管A中產(chǎn)生的氣體是________(填化學(xué)式)，C的作用是_________________________________________。(4)對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同學(xué)們得出以下結(jié)論：①濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，濃硫酸的氧化性源于＋6價(jià)的硫元素，稀硫酸的氧化性源于________________________。②造成反應(yīng)多樣性的因素有_________________________________。常溫下，鐵遇濃硫酸發(fā)生鈍化SO2吸收SO2，防止污染環(huán)境＋1價(jià)的氫元素反應(yīng)物的濃度、溫度等解析：(1)Fe和稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和H2，離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。(2)在常溫下，濃硫酸與鐵接觸時(shí)，會使鐵表面生成一層致密的氧化膜而鈍化。(3)由試管A中產(chǎn)生的氣體使品紅溶液褪色，D處始終未檢測到可燃性氣體，可推斷試管A中產(chǎn)生的氣體為SO2，C的作用是吸收SO2，防止污染環(huán)境。(4)①濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，濃硫酸的氧化性表現(xiàn)在＋6價(jià)的硫元素上，稀硫酸的氧化性表現(xiàn)在＋1價(jià)的氫元素上。②造成反應(yīng)多樣性的因素有反應(yīng)物的濃度、溫度等。

答案：C

特別提示

物質(zhì)的分離和提純的“三個(gè)必須”和“四個(gè)原則”(1)三個(gè)必須：①除雜試劑必須稍過量。②過量試劑必須除盡，且容易除去。③除雜途徑選最佳，有多種雜質(zhì)時(shí)除雜順序必須合理。(2)四個(gè)原則：關(guān)鍵能力一、除去粗鹽中雜質(zhì)的過程

回答以下問題：(1)你認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是否嚴(yán)謹(jǐn)，甲________、乙________(填“嚴(yán)謹(jǐn)”或“不