基礎課時2硫酸及硫酸根離子的檢驗學習目標1.結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究,了解硫酸的主要性質。2.能列舉、描述、辨識硫酸的物理和化學性質及實驗現象。3.能根據硫酸根離子的性質和反應,設計硫酸根離子的檢驗方案。一、硫酸的性質及工業制法(一)知識梳理1.硫酸的用途(1)重要的化工原料,可用于制、

、炸藥、染料、鹽類等。

(2)用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發性酸、作干燥劑等。2.硫酸的工業制法硫酸是重要的化工原料,可用于生產化肥、農藥、炸藥、染料和鹽類等,工業上一般以或其他(如黃鐵礦)為原料來制備硫酸。

工業制備硫酸工藝中常用98.3%濃硫酸而不用水吸收SO3,因為SO3與H2O劇烈反應放熱,易產生酸霧,影響SO3的吸收。3.硫酸的性質(1)物理性質純凈的硫酸是無色黏稠狀液體,密度比水大(實驗室通常用的濃H2SO4的質量分數為98.3%,密度為1.84g·cm-3),能與水以任意比混合,沸點高,難揮發。稀釋濃硫酸時應將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌。(2)稀硫酸的性質硫酸在水里電離方程式為,

稀硫酸具有的通性,能使石蕊溶液。

寫出稀硫酸與下列物質反應的離子方程式。①活潑金屬Fe:;

②金屬氧化物CuO:;

③堿Mg(OH)2:;

④鹽Na2CO3:。

(3)濃硫酸的特性①吸水性濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及固體中的結晶水,故常用作。

②脫水性濃硫酸能將蔗糖、紙張、棉布和木材等中的氫元素和氧元素按脫去。

如向蔗糖中加入濃硫酸時,蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成固體,并放出氣味的氣體。

③強氧化性a.濃硫酸能氧化大多數金屬單質,生成高價態金屬的硫酸鹽,本身一般被還原為SO2,如濃硫酸與銅反應。實驗操作實驗現象a試管中銅絲表面,有生成;b試管中的溶液逐漸變為;將a試管里的溶液,溶液呈藍色

實驗結論在加熱條件下,Cu與濃硫酸反應,化學方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。在該反應中,濃硫酸是,銅是

b.濃硫酸能氧化部分非金屬單質(如碳、磷等)生成高價態的氧化物或含氧酸,本身被還原為SO2。如與木炭反應:

。

4.幾種常見的硫酸鹽名稱重要性質主要用途硫酸鈣石膏(CaSO4·2H2O)熟石膏(2CaSO4·H2O)制作各種模型和醫療繃帶;調節水泥的硬化速率硫酸鋇又稱重晶石,(BaSO4)不溶于水和酸,且不容易被X射線透過用作消化系統X射線檢查的內服藥劑,俗稱“”

硫酸銅硫酸銅(CuSO4)膽礬(CuSO4·5H2O)檢驗水的存在;制作“波爾多液”(二)問題探究問題1硫酸制備過程主要為制氣、氧化和吸收三過程。你能寫出各階段的反應方程式嗎?

問題2濃硫酸可以做干燥劑,不能干燥哪些氣體?甲同學認為SO2具有還原性,不能使用濃硫酸干燥,他的說法是否正確?

問題3蔗糖和濃硫酸的“黑面包”實驗中,能說明濃硫酸表現什么性質?

問題4用足量的銅片與含2molH2SO4的濃硫酸在加熱條件下反應能否得到1molSO2?如果把銅片換為鋅片,得到什么氣體?請說明理由。

【探究歸納】濃硫酸具有強氧化性是因為硫酸分子中+6價的硫元素具有很強的得電子能力,反應一般被還原為SO2,若再生成硫酸鹽,還會同時體現酸性。稀硫酸是H+得電子(氧化性:H+>SO42-),其與活潑金屬反應時還原產物為H1.通常情況下,以下氣體不能用濃硫酸干燥的是()A.SO2 B.Cl2C.HCl D.H2S2.下列有關濃硫酸的敘述正確的是()A.在濃硫酸與鋅片共熱的反應中,濃硫酸既表現出強氧化性又表現出酸性B.濃硫酸與金屬活動性順序中排在氫后面的金屬反應生成的氣體一般為SO2,與氫前面的金屬反應生成的氣體一般為H2C.濃硫酸具有吸水性,可以干燥NH3等氣體D.H2SO4是不揮發性強酸,硫化氫是揮發性弱酸,所以可用濃硫酸與FeS反應制取H2S氣體3.探究銅和濃硫酸的反應,下列裝置或操作錯誤的是()A.上下移動裝置甲中的銅絲可控制生成SO2的量B.裝置乙可用于收集SO2氣體C.為確認甲中有CuSO4生成,將試管中的液體倒入裝置丙中稀釋,觀察顏色D.利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶,可析出CuSO4·5H2O二、硫酸根離子的檢驗(一)知識梳理1.實驗探究硫酸根離子的檢驗實驗操作實驗現象先生成白色沉淀,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,且有氣泡產生離子方程式Ba2++CO32-===BaCO3↓;實驗結論SO42-與Ba2+反應生成不溶于稀鹽酸的CO32-與Ba2+反應生成的白色沉淀BaCO2.硫酸根離子的檢驗(1)操作:被檢液取清液有產生,即可確定存在SO42-。

(2)解釋:先加稀鹽酸的目的是排除、、等離子的干擾;必須用稀鹽酸酸化,不能用稀HNO3,其氧化性可將SO32-3.SO42-檢驗的應用若除去粗鹽中雜質(硫酸鹽、CaCl2、MgCl2),將選用的試劑及反應的離子方程式填入下表:雜質加入的試劑離子方程式硫酸鹽CaCl2MgCl2(二)互動探究某亞硫酸鈉試劑已部分被氧化,為確定它的純度,要進行如下實驗:①取樣品W1g;②將樣品溶解;③給溶液加入稍過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液;④過濾、洗滌、干燥沉淀,稱其質量為W2g。【問題討論】問題1BaCl2要用鹽酸酸化的原因是什么?

問題2BaCl2溶液要稍過量的原因是什么?

問題3判斷操作③是否完成的方法是什么?

問題4判斷沉淀是否洗凈的方法是什么?

【探究歸納】硫酸根離子的檢驗方法1.檢驗某未知溶液中是否含有SO42-,下列操作最合理的是(A.先加稀硫酸酸化,再加氯化鋇溶液B.加入氯化鋇溶液C.加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液D.先用鹽酸酸化,若有沉淀,則過濾,濾液中再加氯化鋇溶液2.某溶液中可能含有的陰離子有SO42-、Cl-、CO32-等,為了檢驗其中是否含有SO42-,除使用BaCl2A.鹽酸 B.NaOHC.硫酸 D.硝酸3.為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,得到純凈的NaCl,可將粗鹽溶于水,然后在下列操作中選取必要的步驟和正確的操作順序(①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液A.④②⑤ B.④②⑤①③C.②⑤④①③ D.⑤②①③【題后歸納】粗鹽提純的實驗設計(1)試劑加入的順序:Na2CO3溶液加入順序在BaCl2溶液之后,加入鹽酸在過濾之后。Na2CO3溶液在BaCl2溶液后加入的目的是除去Ca2+和過量的Ba2+,過濾后再加入過量的鹽酸,目的是除去過量的OH-、CO3(2)除雜方案基礎課時2硫酸及硫酸根離子的檢驗一、(一)1.(1)化肥農藥2.硫黃含硫礦物SO2SO33.(2)H2SO42H++SO42-①Fe+2H+Fe2++H2↑②CuO+2H+Cu2++H2O③Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O④2H++CO32-H2O+CO2↑(3)①②有機物水的組成比黑色有刺激性③a.變黑氣泡無色慢慢倒入水中氧化劑還原劑b.2H2SO4(濃)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O4.鋇餐(二)問題1制氣:煅燒黃鐵礦:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2;氧化:2SO2+O22SO3;吸收:SO3+H2OH2SO4。問題2濃硫酸做干燥劑,不可干燥堿性氣體(如NH3)和某些還原性氣體(如HBr、HI、H2S等)。不正確,因為二氧化硫與濃硫酸中硫元素的化合價相鄰,不能發生氧化還原反應,可以使用濃硫酸干燥二氧化硫。問題3蔗糖(C12H22O11)變黑說明有碳生成,體現了濃硫酸的脫水性;體積膨脹,呈疏松多孔狀,說明有大量氣體產生,刺激性氣味的氣體可能是SO2,說明炭可能和濃硫酸發生了反應,體現了濃硫酸的強氧化性。問題4不能。隨著反應進行,硫酸濃度降低到一定程度后,與銅不反應。如果把銅片換為鋅片,會得到SO2和H2的混合氣體,因為濃硫酸和鋅反應生成SO2,濃硫酸變成稀硫酸后,鋅和稀硫酸反應生成H2。對點訓練1.D[濃硫酸具有強氧化性,不能用于干燥某些還原性氣體。]2.A[在濃硫酸與鋅片共熱的反應中生成物是硫酸鋅、二氧化硫和水,因此濃硫酸既表現出強氧化性又表現出酸性,故A正確;濃硫酸具有強氧化性,與金屬反應得不到氫氣,故B錯誤;氨氣屬于堿性氣體,能被濃硫酸吸收,所以不能用濃硫酸干燥,故C錯誤;濃硫酸具有強氧化性,能夠氧化硫化氫,不能用濃硫酸制取硫化氫,故D錯誤。]3.B[二氧化硫的密度比空氣的大,因此用裝置乙收集二氧化硫時,應長進短出,B符合題意;將試管中的液體倒入裝置丙中,若變藍,則有硫酸銅生成,C不符合題意;利用裝置丁將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶,可析出硫酸銅晶體,D不符合題意。]二、(一)1.Ba2++SO42-BaSO4↓BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑白色BaSO4沉淀2.(1)白色沉淀(2)Ag+CO32-S燒堿溶液Mg2++2OH-Mg(OH)2↓(二)問題1防止BaSO3沉淀的產生而引起誤差。問題2使試樣中的SO42-完全轉化為BaSO問題3將混合液靜置,取上層清液少許,繼續滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,則操作完成。問題4取最后一次洗滌液少許,滴加AgNO3溶液,若無沉淀出現,則已洗凈,反之則未洗凈。對點訓練1.