江苏省宜兴市东山高级中学2020学年高中化学 专题四 第一单元《含硫化合物的性质和应用》第2课时导学案 苏教版必修1VIP

第2课时硫酸的制备和性质硫和含硫化合物的相互转化1.了解硫酸的制备方法。2.掌握浓硫酸的物理性质和化学性质。(难点)3.了解硫及其化合物的相互转化。(重难点)一、硫酸的制备和性质阅读教材P90硫酸的制备和性质至P92末尾，完成以下问题1硫酸的制法(接触法制硫酸)三步骤三原料三设备三反应原理造气S或FeS2沸腾炉4FeS211O28SO22Fe2O3接触氧化O2接触室2SO2O22SO3SO3吸收98.3%浓硫酸吸收塔SO3H2O=H2SO42.浓硫酸的性质(1)吸水性：浓硫酸有很强的吸水性，可用作干燥剂。(2)脱水性：浓硫酸按水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子。(3)强氧化性：【判断】1浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖(C12H22O11)炭化()2浓硫酸在常温下与铁、铝等不反应()3稀释浓硫酸应把水加入浓硫酸中()4浓硫酸中主要是硫酸分子，而稀硫酸中主要是H、SO42，故性质差别较大()5浓硫酸做干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体()二、硫和含硫化合物的相互转化阅读教材P93硫和含硫化合物的相互转化至P94末尾，完成以下问题1硫在自然界中的存在自然界中的硫元素主要以硫单质、硫化物和硫酸盐等形式存在。游离态：主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。化合态：主要存在于金属矿石中。2含硫物质的相互转化(1)通过氧化还原反应可以实现含有不同价态硫元素的物质间的转化。(2)通过非氧化还原反应可以实现含有相同价态硫元素的不同物质间的转化。1.浓硫酸的物理性质浓硫酸是无色油状液体，沸点高，难挥发，能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解于水中时放出大量的热，所以稀释时只能将浓硫酸沿玻璃棒注入水中，切不可将水倒入浓硫酸中。2浓硫酸的吸水性浓硫酸具有很强的吸水性，能吸收气体、液体中的水分子以及晶体中的结晶水，形成一系列稳定的水合物，从而使气体得到干燥，溶液或晶体发生相应的变化。在气体的实验室制备中，通常用它作干燥剂，干燥H2、O2、CO2、SO2、HCl等中性或酸性气体。3浓硫酸的脱水性浓硫酸能将部分物质中的氢、氧元素按原子数目比为21的比例夺取出来，并生成水，表现出较强的脱水性。例如：浓硫酸能使蔗糖等糖类物质因完全脱水而变黑(炭化)，能使衣服、皮肤脱水而被腐蚀，与湿润的石蕊试纸接触时，虽然开始时也会使试纸变成红色，但很快会使其因脱水而变黑。4浓硫酸的强氧化性浓硫酸的强氧化性致使大部分有浓硫酸参加的反应，都是氧化还原反应，在反应中浓硫酸作氧化剂。(1)与金属反应a常温下，铝、铁等少数金属遇浓硫酸会发生钝化。b加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2，例如：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。(2)与非金属单质反应加热条件下，浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化成其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2，如：C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O(3)与某些具有还原性的化合物反应实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体时，不能选用浓硫酸作干燥剂，因为浓硫酸具有强氧化性，可与还原性气体发生反应，例如：H2SH2SO4(浓)=SSO22H2O。【活学活用】1(1)用过量的锌与浓H2SO4反应，产生的气体有_。(2)用过量的铜片与0.2 mol浓H2SO4共热足够长的时间，产生的SO2的物质的量_(填“大于”“等于”或“小于”)0.1 mol。(3)实验证明，铜不能在低温下与O2反应，也不能与稀H2SO4共热反应，若把铜放入热的稀H2SO4中，并通入O2或滴加H2O2，推测_(填“能”或“不能”)用该方法制CuSO4。若能，请分析与用Cu与浓H2SO4直接加热制取CuSO4相比哪个方法好：_(填“前一个”或“后一个”)，原因是_。若推测不能，则无需回答后两空。【解析】一定量的浓硫酸与金属活动性顺序中排在氢以前的较活泼金属反应时，开始还原产物为SO2，随着反应的进行，当硫酸浓度小到一定程度时，发生稀硫酸与金属的反应，此时还原产物为H2，而浓H2SO4与排在氢后面的金属反应时，随着反应的进行，当硫酸浓度小到一定程度时，反应将会自动停止，所以过量锌与浓H2SO4反应产生的气体是SO2和H2，过量Cu与浓H2SO4反应产生的SO2的物质的量小于0.1 mol。当Cu、O2、稀H2SO4混合在一起并加热时，温度、酸性提高了物质间的反应能力，导致铜片溶解而制得CuSO4，与直接用浓硫酸制取CuSO4相比，具有消耗H2SO4量少，无SO2气体污染等优点。【答案】(1)SO2、H2(2)小于(3)能前一个无污染，消耗H2SO4的量少硫及其化合物之间的相互转化1.通过氧化还原反应实现含有不同价态硫元素的物质之间的转化(1) 如2H2SO2=2S2H2O，SHg=HgS(2) 如SO2SO2，SO22H2S=3S2H2O(3) 如2SO2O22SO3SO2Cl22H2O=2HClH2SO4Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(4) 如2H2S3O22SO22H2O2通过非氧化还原反应实现含同种价态硫元素的物质之间的转化(1)(2)(3)SO3H2SO4Na2SO4BaSO4探究背景硫及其化合物有以下转化关系：说明：1.水平方向：氧化还原向右氧化，向左还原；竖直方向：非氧化还原。2相同价态的含硫化合物间，通过酸碱反应规律来转化。3不同价态的含硫化合物间，通过氧化还原反应规律来转化。例题解析指出下列实验事实或实验现象出现的原因及硫酸所表现的性质：(1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：_。(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：_。(3)浓硫酸露置在空气中浓度变小：_。(4)浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳：_。(5)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白：_。(6)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜：_。(7)浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体：_。(8)浓硫酸使蔗糖炭化变黑：_。【解析】根据浓H2SO4的性质：难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性、酸性等“对号入座”。【答案】(1)强氧化性：使Fe、Al表面迅速生成一层氧化膜而钝化(2)强酸性：H2SO4在水溶液中电离出H，2HZn=Zn2H2(3)吸水性：吸收空气中的水使浓度减小(4)脱水性：甲酸(HCOOH)中H与O按原子个数比为21脱去