高中化学《硫酸的氧化性》课件必修.ppt

第2课时硫酸的氧化性,【学习目标】1.了解稀硫酸的通性。2.了解浓硫酸的三大特性，特别是强氧化性。3.了解硫酸的重要用途。,【新知预习】一、稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性，其化学性质主要表现在哪些方面？1.硫酸的电离H2SO4溶于水完全电离，电离方程式为_。,H2SO4=SO42-+2H+,2.硫酸的通性,稀硫酸,SO42-,BaSO4,H+,与指示剂显色,石蕊变_,红,与活泼金属反应,如Zn、Fe,与碱反应,如NaOH,与碱性氧化物反应,如CuO,与弱酸盐反应,如Na2CO3,试写出有关反应的化学方程式：Fe:_;NaOH:_;CuO:_;Na2CO3:_;BaCl2:_。,H2SO4+Fe=FeSO4+H2,H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,H2SO4+CuO=CuSO4+H2O,H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2+H2O,H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl,二、浓硫酸的三大特性(1)浓硫酸为什么能干燥Cl2、O2等气体？(2)浓硫酸和稀硫酸的氧化性有什么不同？1.吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作_。2.脱水性浓硫酸能把有机物中的_元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。,干燥剂,氢、氧,3.强氧化性(1)与金属的反应。除金、铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。,a试管中铜丝表面有气泡逸出；b试管中的品红溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色,(2)常温下，浓硫酸能使Fe、Al发生_。(3)与非金属反应。加热时与木炭反应的化学方程式：_。,钝化,C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O,【正误立判】1.向紫色石蕊试纸上逐滴滴加浓硫酸，试纸先变红后褪色。()分析：错误。浓硫酸具有酸性和脱水性，能将试纸碳化，使石蕊试纸先变红后变黑。2.浓硫酸具有强氧化性，SO2具有较强的还原性，因此不能用浓硫酸干燥SO2气体。()分析：错误。硫元素在+4、+6价之间无中间价态，因此浓硫酸与SO2不反应，浓硫酸能干燥SO2气体。,3.浓硫酸使蔗糖脱水碳化时，有刺激性气味的气体产生。()分析：正确。浓硫酸使蔗糖脱水生成炭，并且放出热量，生成的炭在加热的条件下与浓硫酸发生氧化还原反应生成SO2。4.向CuSO45H2O的表面上滴加浓硫酸，一会儿后，晶体表面会出现“白斑”。()分析：正确。浓硫酸吸取CuSO4晶体中的结晶水，使蓝色CuSO45H2O变为白色CuSO4粉末，故出现“白斑”。,5.1L18.4molL-1的浓硫酸与足量Cu反应，生成9.2mol的SO2气体。()分析：错误。Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O，随反应进行，硫酸浓度逐渐降低，待变为稀硫酸后反应停止，故含18.4molH2SO4溶质的浓硫酸与足量Cu反应，产生SO2的物质的量小于9.2mol。6.浓硫酸和稀硫酸的氧化性原理相同，只是浓度不同造成氧化性不同。()分析：错误。浓硫酸的氧化性是S元素得电子，S元素有较强的非金属性，很容易被还原，故浓硫酸有强氧化性。而稀硫酸的氧化性是H+得电子，是酸的通性，H+氧化性较弱。,【课堂探究】一、浓硫酸的特性1.浓硫酸吸水性、脱水性的区别,吸水性,浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的性质,脱水性,浓硫酸将组成有机物的H、O元素按原子个数比21以“H2O”的形式脱去的性质,由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。,2.浓硫酸强氧化性的表现(1)与金属的反应(体现酸性和氧化性)。与较活泼金属反应a.铁、铝钝化：常温下，当铁、铝遇到浓硫酸时，会与浓硫酸发生反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步反应而钝化。b.其他活泼金属：除铁、铝外的其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2。,与较不活泼金属反应金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2+H2Oa.反应需要加热，否则不反应；b.浓硫酸的还原产物是SO2。(2)与非金属反应(只体现强氧化性)。非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2+H2O(3)与还原性物质反应。浓硫酸具有强氧化性，能将还原性物质(如H2S、HI、HBr)氧化。,【特别提醒】(1)浓硫酸使铁、铝钝化属于化学变化。(2)浓硫酸具有强氧化性，由SO42-体现，稀硫酸具有弱氧化性，由H+体现。,【典例1】(2015洛阳高一检测)下列关于浓硫酸的叙述正确的是()A.浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖碳化B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C.浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝钝化,【思路点拨】,干燥酸性、中性气体，非还原性气体,与Cu反应，使Fe、Al钝化,【解析】选D。A项，浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水碳化；B项，浓硫酸与Cu在加热条件下才能反应；C项，H2SO4与NH3反应，因此浓硫酸不能干燥NH3；D项，浓硫酸具有强氧化性，Al、Fe在冷的浓硫酸中发生钝化。,【警示钟】浓硫酸吸取物质中现存水或湿存水，属于物理变化；吸取结晶水合物中的结晶水，属于化学变化，以上均表现吸水性。浓硫酸将有机物中的H、O元素以“H2O”的形式脱去表现脱水性，属于化学变化。,【变式备选】下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(难挥发性)B在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性),【解析】选B。A项，浓硫酸质量增大，是因为吸收了空气中的水分，体现了浓硫酸的吸水性；B项，Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O，浓硫酸既表现酸性，又表现强氧化性；C项，浓硫酸使蔗糖脱水碳化，表现了脱水性；D项，浓硫酸干燥气体，体现了浓硫酸的吸水性。,二、SO42-的检验方法1.原理利用Ba2+SO42-=BaSO4(白色)，BaSO4具有不溶于盐酸、稀硝酸的特性。2.检验的方法,待测液,无明显现象,白色沉淀,有SO42-。,3.检验的误区(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO32-、PO43-、SO32-等干扰离子判断成SO42-。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。(2)误将Ag+、Pb2+判断成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀便断定含SO42-。(3)误将SO32-判断成SO42-。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO42-，忽视了NO3-在酸性条件下将SO32-氧化为SO42-。,【特别提醒】检验SO42-时，既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，排除其他离子的干扰，全面考虑，综合分析，正确推断。,【典例2】(2015保定高一检测)检验试样中有无SO42-的操作及结论正确的是()A.先加HCl无明显现象，再加BaCl2有白色沉淀，一定有SO42-B.加HCl酸化的BaCl2有白色沉淀，一定有SO42-C.滴加硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液有白色沉淀，一定有SO42-D.滴加BaCl2有白色沉淀，一定有SO42-,【解析】选A。A项，先加盐酸无明显现象，排除了CO32-、SO32-、Ag+等离子的干扰，再加BaCl2溶液产生白色沉淀，即说明溶液中存在SO42-；B项，Ag+对SO42-的检验有干扰；C项，SO32-对SO42-的检验造成干扰；D项，CO32-、SO32-、Ag+等均对SO42-的检验有干扰，因为CO32-+Ba2+=BaCO3、SO32-+Ba2+=BaSO3、Ag+Cl-=AgCl。,【延伸探究】(1)检验SO42-时，先向待检溶液中加盐酸酸化的目的是什么？提示：排除SO42-以外的其他阴离子和Ag+的干扰。(2)向未知溶液中先加入BaCl2溶液再加入盐酸，产生白色沉淀，能否确定溶液中一定含有SO42-？提示：不能确定。未知溶液中可能含有Ag+，干扰对SO42-的检验。,【牛刀小试】1(2015上饶高一检测)从硫元素的化合价上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是()A.Na2SB.SC.SO2D.H2SO4【解析】选A。S元素的化合价处于最低价态(如S2-)，只表现还原性；S元素的化合价处于中间价态(如S、SO2)，既表现氧化性又表现还原性；S元素的化合价处于最高价态(如H2SO4)时，只表现氧化性。,2硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车。某新工人违反规程，边吸烟边用水冲洗，结果发生了爆炸事故。下列引起爆炸的原因中正确的是()A.浓硫酸遇明火爆炸B.铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸C.浓硫酸遇水发热爆炸D.稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸【解析】选D。存放过浓硫酸的铁槽车，其表面有残余浓硫酸，遇水稀释后变为稀硫酸，与Fe反应产生H2，接触空气后遇明火发生爆炸。,3.在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是()A.硫在空气中燃烧B.铜片与浓硫酸共热C.红热的木炭与浓硫酸反应D.亚硫酸钠与稀硫酸反应,【解析】选A。A项，S+O2SO2，S被氧化；B项，Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O，H2SO4被还原；C项，C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O，H2SO4被还原；D项，Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O，属于复分解反应。,4铜与浓硫酸反应时，当转移了0.2mol电子时，消耗的硫酸有()A0.1molB0.2molC0.4molD0.05mol【解析】选B。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2+2H2O，故当转移了0.2mol电子时，就应有0.2molH2SO4参加反应，其中0.1molH2SO4被还原。,5.现有200mL1molL-1H2SO4溶液，回答下列问题：(1)写出H2SO4的电离方程式：_。(2)该硫酸中H+的物质的量浓度是_。(3)请设计一个实验方案，证明此溶液中含有H+和SO42-：_。(4)用此H2SO4溶液和足量金属Zn反应，可以得到标准状况下气体_L。,【解析】(1)H2SO4在水中完全电离：H2SO4=2H+SO42-。(2)n(H+)=2n(H2SO4)=2molL-1。(3)用紫色石蕊试液检验H+；用盐酸、BaCl2溶液检验SO42-。(