苏教版必修1 专题4第1单元 含硫化合物的性质和应用（第2课时） 学案.doc

第二课时硫酸的制备和性质1so2催化氧化反应的特点是什么？写出反应的化学方程式。提示：可逆反应：2so2o2 2so32稀硫酸具有哪些化学性质。请写出下列化学方程式(1)稀硫酸和锌反应。(2)稀硫酸和fe2o3反应。(3)稀硫酸与fe(oh)3反应。(4)稀硫酸和bacl2溶液反应。(5)稀硫酸和na2co3反应。提示：(1)znh2so4=znso4h2。(2)fe2o33h2so4=fe2(so4)33h2o。(3)2fe(oh)33h2so4=fe2(so4)36h2o。(4)bacl2h2so4=baso42hcl。(5)na2co3h2so4=na2so4co2h2o。新知探究探究生产硫酸的两种方法(1)古代采用加热胆矾(cuso45h2o)或绿矾(feso47h2o)的方法制取硫酸。(2)接触法制硫酸：三原料三设备三阶段三反应硫磺或含硫矿石、空气、98.3%的浓硫酸沸腾炉so2的制取和净化4fes211o2 2fe2o38so2接触室so2氧化成so32so2o2 2so3吸收塔so3的吸收so3h2o=h2so4成功体验1在硫酸工业生产中，为了有利于so2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室，按图所示密闭体系中气流的流向，则a处流出的气体为()aso2bso3、o2cso2、o2 dso2、so3解析：选c进入热交换器预热的是so2和o2的混合物，据此可排除a、b、d。在预热过程中，混合气体虽具备了合成so3的温度，但无催化剂，因此a处流出的气体中应无so3，假若有反应“2so2o2=2so3”微弱进行，从a处流出的气体应有三种，同样可排除b、d。新知探究探究1填写下表空白，认识浓硫酸的物理性质颜色状态沸点挥发性水溶性无色黏稠、油状液体较高难挥发易溶探究2体会浓硫酸的特性和用途(1)实验探究实验操作实现现象实验结论蓝色晶体变成白色粉末浓h2so4具有吸水性蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭 品红溶液褪色浓硫酸具有脱水性，且能氧化碳单质，本身被还原铜片逐渐溶解铜片表面有气泡产生试管中溶液逐渐变蓝品红溶液褪色浓硫酸具有强氧化性(2)浓硫酸的特性吸水性：浓硫酸具有很强的吸水性，可用作干燥剂。脱水性：将有机物中的h、o元素按原子个数比21脱出。强氧化性：(3)硫酸的用途化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗。必记结论(1)浓硫酸和稀硫酸的组成与性质的比较：浓硫酸稀硫酸主要粒子h2so4分子h、so、h2o颜色、状态无色黏稠油状液体无色液体化学性质三大特征：(1)脱水性(2)吸水性(3)强氧化性酸的五项通性：(1)与酸、碱指示剂反应 (2)与活泼金属反应生成盐和氢气 (3)与碱性氧化物反应生成盐和水 (4)与某些盐反应生成新酸和新盐 (5)与碱反应生成盐和水(2)浓硫酸的吸水性是指h2so4所具有的吸收游离水分的性能。这里的游离水分包括空气中所含的水蒸气，物质中的湿存水及结晶水合物中的结晶水。(3)浓硫酸的脱水性是指以21的比例脱去有机物中的氢、氧原子，恰好符合水中氢、氧原子个数比，不是以分子的形式脱去。(4)稀硫酸和浓硫酸的氧化性比较：稀硫酸的氧化性浓硫酸的氧化性硫酸电离出的h被还原为h2指酸根部分的硫元素获得电子被还原，产物一般为so2成功体验2下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是()a浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化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、铝等金属钝化解析：选da项浓硫酸具有脱水性使蔗糖炭化；b项浓h2so4在加热时才可与铜片反应；c项浓h2so4不能干燥nh3。3(好题共享选自人教版教材p103t1)把下列现象中硫酸所表现出来的性质填写在空白处。(1)把锌粒放入稀硫酸中时，有气体放出。_。(2)盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加。_。(3)用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时，纸变黑。_。(4)把木炭放入热的浓硫酸中时，有气体放出。_。(5)在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸。_。答案：(1)酸性(2)吸水性(3)脱水性 (4)强氧化性(5)强氧化性关键语句小结1接触法制备硫酸口诀记忆：硫酸制备三方法，反应原理三句话。三大设备炉、室、塔，接触之前三除杂；生产过程三段分，依据原理来进行；主要设备各对应，化学反应三方程。2工业制硫酸发生的三个反应的化学方程式：4fes211o22fe2o38so2；so2so2；2so2o22so3；so3h2o=h2so4。3稀硫酸具有酸的通性；浓硫酸具有三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性。4浓h2so4在与cu、c的反应中，作氧化剂，被还原为so2，化学方程式为：cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o，c2h2so4(浓)co22so22h2o。物质与浓硫酸反应的情况与浓h2so4反应的物质化学反应反应规律金属单质cu、hg、 agcu2h2so4(浓) cuso4so22h2o 2ag2h2so4(浓) ag2so4so22h2o反应需要加热；氧化产物是硫酸盐，金属元素显高价；还原产物一般为so2；浓硫酸既显氧化性，又显酸性；随着反应的进行，硫酸浓度变小，直至变为稀硫酸，反应停止al、fe常温下钝化，硫酸只显氧化性随着反应的进行，硫酸的浓度变小，当变为稀硫酸时，再发生fe3与fe的反应，随后fe与h反应生成h22fe6h2so4(浓) fe2(so4)33so26h2o非金属单质(c、s)c2h2so4(浓) co22so22h2o s2h2so4(浓) 3so22h2o反应需要加热；氧化产物是非金属氧化物；还原产物是so2；浓h2so4只显氧化性；与稀h2so4不反应；n2、o2、f2、cl2、br2等不能被氧化低价非金属h2s3h2so4(浓)sso22h2o 2hih2so4(浓)= i2so22h2o 2hbrh2so4(浓) =br2so22h2o4so24h2o还原产物一般为so2；hf、hcl、h2o、nh3、ch4等不能被氧化低价金属(有可变化合价)元素氧化物2feo4h2so4(浓) fe2(so4)3so24h2o反应一般需要加热，氧化产物为硫酸盐；还原产物一般为so2；浓h2so4显氧化性、酸性；与稀h2so4不发生氧化还原反应，发生复分解反应：feoh2so4=feso4h2o例1下列叙述正确的是()a浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的hi、h2s等气体b浓硫酸与单质碳反应的化学方程式为c2h2so4(浓)co22so22h2o，在此反应中，浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性c把足量铜粉投入到含h2so4 2 mol的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4 ld常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化解析：选da项，浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(如nh3)；b项，浓硫酸与s、c等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；c项，cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐降低，当稀到一定程度变为稀硫酸时，反应自行停止，故产生的so2不足22.4 l；d项正确。浓硫酸与非金属单质反应只显示氧化性，与金属单质反应既显示氧化性又显示酸性，因为产物中有硫酸盐产生。1下列有关浓硫酸的叙述正确的是()a浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性b浓硫酸与金属活动性顺序中在氢后面的金属反应生成的气体一般为so2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为h2c浓硫酸具吸水性，可以干燥nh3、h2等气体d浓硫酸是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与fes反应制取h2s气体解析：选a浓硫酸与金属反应的还原产物均是so2，b项错误；浓硫酸可与nh3反应，故不能干燥nh3，c项错误；h2s有还原性，浓硫酸会氧化h2s气体，d项错误。例2下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中，正确的是()a常温时都能与铁发生反应，放出气体b加热时都能与铜发生反应c都能作为气体干燥剂d硫元素的化合价都是6价解析：选d常温时浓硫酸使铁钝化；铜与稀硫酸常温和加热时都不反应；浓硫酸有吸水性可以作干燥剂，稀硫酸不能作干燥剂。浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法现象浓h2so4稀h2so4物理性质加入水中放出大量热无明显现象观状态黏稠状液体黏稠度较小的液体密度用手掂分量：浓h2so4密度较大，相同体积时，浓h2so4质量大很多续表现象浓h2so4稀h2so4化学性质铁片因铁被钝化无明显现象产生大量气泡铜片(加热)有气泡产生，溶液变蓝无明显现象白纸立即变黑无明显现象胆矾蓝色变为白色无颜色变化 2区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是()a各取少许溶液分别放铜片b分别与石蕊试液作用c用玻璃棒各蘸取少许涂在纸上d各取少许溶液分别放入铝片解析：选c区别浓、稀硫酸，既简单又可靠的办法是应用浓硫酸的脱水性，将其涂在纸上，浓硫酸会使纸炭化而发黑。课堂双基落实1在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是()a中苹果块会干瘪b中胆矾晶体表现有“白斑”c中小试管内有晶体析出d中ph试纸变红解析：选d浓硫酸具有吸水性，能够吸收空气中的水蒸气。苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水、饱和kno3溶液挥发产生的水分都被浓硫酸吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的无水cuso4，饱和kno3溶液失水而有晶体析出，浓硫酸中不能电离出h，因此ph试纸不会变红，但会被炭化而变黑。2浓硫酸和2 moll1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图。分析a、b曲线变化的原因是()aa升华、b冷凝ba蒸发、b吸水ca蒸发、b潮解 da冷凝、b吸水解析：选b在两种溶液中都存在吸水与水分的蒸发两个过程，只不过在浓h2so4中以吸收水分为主，溶液质量增加；而2 moll1稀h2so4中以水分蒸发为主，质量减小。3常温下，可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸，下列叙述中，错误的是()a常温下，浓硫酸与铁、铝不反应b贮存浓硫酸的容器要密封，因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气c贮存浓硫酸的容器应远离热源d常温下，浓硫酸可以使铁或铝钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的继续 进行解析：选a常温下，浓硫酸可在fe、al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，体现其强氧化性。4下列变化中能证明硫酸中硫元素显氧化性的是()a稀硫酸使紫色石蕊试液变红b稀硫酸与锌反应制取氢气c浓硫酸与木炭反应生成二氧化硫d稀硫酸与纯碱反应解析：选cb中体现了h的氧化性，a、d为非氧化还原反应，c中s元素的化合价由6价降到4价，体现了s元素的氧化性。5某研究小组成员在讨论鉴别浓硫酸和稀硫酸的方案时，设计如下几种实验方案：操作结论甲将两支火柴梗分别插入两种溶液中能使之变黑者为浓硫酸乙两种溶液中分别加入一块金属铝片能产生刺激性气味者为浓硫酸丙将两种溶液分别加入到盛水的试管中能放出大量热者为浓硫酸丁用湿润蓝色石蕊试纸靠近两种溶液的瓶口试纸变红者为浓硫酸戊将两种溶液分别加到cuso45h2o晶体中使晶体变白者为浓硫酸(1)其中可行的是_(填序号)。(2)其中一个稍作改进就能成为可行的是_，改进方法是_。(3)完全错误的是_，因为_。(4)请给出另外两种鉴别方法：操作根据现象得出的结论ab解析：浓硫酸具有脱水性、吸水性，可使火柴梗变黑、cuso45h2o晶体变白，稀硫酸不具有此性质；浓硫酸溶于水放出大量的热，稀硫酸不具有此性质，甲、丙、戊可鉴别浓硫酸和稀硫酸。铝在常温下遇浓硫酸发生钝化，但加热可与之反应产生二氧化硫。答案：(1)甲丙戊(2)乙加热(3)丁硫酸是高沸点酸，难挥发(4)下列任意两种(或其他可行方案)均可：操作根据现象得出结论滴加到浓盐酸中产生白雾的是浓硫酸加入铝片常温下反应的是稀硫酸，不反应的是浓硫酸加入木炭，加热产生刺激性气味气体的是浓硫酸称量相同体积的酸质量大的是浓硫酸1向盐酸中加入浓h2so4时，会有白雾生成，不是导致产生该现象的原因的是()a浓h2so4具有脱水性b浓h2so4具有吸水性c盐酸具有挥发性d气态溶质的溶解度随温度的升高而降低解析：选a浓硫酸具有吸水性且溶于水放热，加快了盐酸的挥发。2下列对浓硫酸的叙述正确的是()a常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸b浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化c浓硫酸和铜片加热既表现出酸性，又表现出氧化性d浓硫酸与亚硫酸钠反应制取so2时，浓硫酸表现出强氧化性解析：选ca项，常温下，浓h2so4与铁、铝发生钝化不是不反应；b项，使蔗糖碳化表现浓h2so4的脱水性；d项，浓h2so4与na2so3发生的是复分解反应，没有化合价变化。3浓硫酸在使下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是()acucuso4bcco2cnaclna2so4 dfe2o3fe2(so4)3解析：选a反应cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o中，一部分硫元素化合价降低，一部分硫元素化合价不变，所以浓硫酸既表现了酸性，又表现了氧化性。c2h2so4(浓)co22so22h2o中硫元素化合价降低；fe2o33h2so4(浓)=fe2(so4)33h2o中硫元素化合价不变。4下列各组气体中，在实验室可用硫酸制取，又能用浓h2so4干燥的一组是()ahclhih2 bh2sco2h2ch2so2hcl dnh3n2h2解析：选ca中hi、b中h2s都有较强的还原性，不能用浓h2so4干燥，a、b被排除。d中nh3能与h2so4反应，不可用浓h2so4干燥，排除d。so2不与h2so4(不论浓、稀)发生反应，可用浓h2so4干燥。5向50 ml 18 moll1硫酸中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的硫酸的物质的量()a小于0.45 molb等于0.45 molc在0.45 mol和0.90 mol之间d大于0.90 mol解析：选a根据化学方程式cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o，若有2 mol硫酸参加反应，就有1 mol硫酸被还原：2h2so4so2(被还原)h2so4。对50 ml 18 moll1的硫酸来说应该有0.45 mol硫酸被还原。随反应的进行硫酸的浓度逐渐变小，当浓硫酸变成稀硫酸时，不再与cu反应，因此被还原的硫酸物质的量小于0.45 mol。6在含有2 mol h2so4的浓硫酸中加入足量锌粉，使其充分反应，则下列推断中错误的是()放出的气体中除so2外还有h2只放出so2气体，其物质的量为1 mol反应结束时转移电子的物质的量可能为4 mola b c d解析：选c浓硫酸具有强氧化性，与锌反应放出so2气体；随着硫酸的消耗，浓硫酸变成稀硫酸，与锌反应生成氢气。据zn2h2so4(浓)=znso4so22h2o可知：每消耗1 mol 硫酸转移1 mol电子；据znh2so4=znso4h2知：每消耗1 mol硫酸转移2 mol电子，因此反应结束时转移电子的物质的量小于4 mol。7在试管中放入一块铜片，注入一定体积的浓硫酸，给试管加热，使之反应。(1)若铜片还有剩余，硫酸_消耗完毕(填“已”或“没有”)。其理由是_。设计一个实验证明你的结论，写出你所设计实验的反应原理(用化学方程式表示)_。(2)欲观察生成的cuso4溶液的颜色，应采取的操作是_。(3)用一定量的废铜屑制取胆矾，有两种方法：第一种是取铜与浓硫酸直接反应；第二种是先将铜在空气中加热，使之生成cuo，再与稀硫酸反应，其中_种方法好，理由是_。解析：(1)铜不能与稀硫酸反应，浓硫酸随着反应的进行，浓度变稀，变成稀硫酸。利用稀h2so4可以与金属活动顺序表中h前金属反应，可用一种较活泼金属投入反应后溶液中，看是否发生反应来证明硫酸是否消耗完毕。(2)要观察cuso4溶液颜色，可将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌即可。(3)第二种方法好。因为既节省了硫酸，又不会产生污染大气的so2气体。答案：(1)没有因随反应cu2h2so4(浓)cuso42h2oso2的进行，硫酸变稀，而稀h2so4不与cu反应，故h2so4不会耗完znh2so4=znso4h2(或cuoh2so4=cuso4h2o)(2)将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，而后观察颜色(3)第二既节省h2so4又防止产生so2造成污染8为了验证木炭可被浓硫酸氧化成co2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：(1)如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：_接_，_接_，_接_。(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出co2?乙中_，丙中_。(3)