沪科版_高一化学_第五章.5.3_硫酸

1、第五章：评说硫、氮的“功”与“过” 第3讲 5.3 “众酸之王”一一硫酸 【教学目标】1掌握稀硫酸与浓硫酸的异同。2 掌握浓硫酸的性质。 3了解硫酸的用途。4 掌握检验硫酸根离子的原理和方法。 课前自学 1. 初中时我们就学习过稀硫酸，回忆稀硫酸具有哪些化学性质？为什么具有这些性质？ 2. 酸的通性表现在哪些方面？ 稀硫酸具有酸的通性。因为硫酸在水中能电离出H +。 答：与碱中和、与 碱性氧化物生成盐和水、指示剂显色等。 3.描述下图的实验现象，并说明稀H2SO的性质。 请大家完成上述有关反应的离子方程式: 4. 浓硫酸溶解时放出大量的热，如何稀释浓硫酸呢？ 答：将浓硫酸沿着容器壁缓慢地注入水

2、中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。 强调稀释浓硫酸时，若把水倒入浓硫酸中，由于水的密度较小，浮在硫酸的上面，溶解时放出的热不易 散失，使水暴沸而骤然气化， 结果就像水滴入灼热的油锅一样，带着酸液向四周飞溅， 引起伤害事故。 5. 浓硫酸对皮肤有强烈的腐蚀性，如果我们做实验时不慎沾上了浓硫酸怎么办？ 回答：如皮肤不慎沾上时，应立即用大量水冲洗（勿用手磨擦），然后在患处涂上 3%5%的NaHCO 3。 课堂探究 知识点一、硫酸 展示两瓶密闭、体积相等的试剂瓶，分别装有浓硫酸和浓盐酸，不用化学方法如何加以鉴别？ 答（1 ）拿起试剂瓶，感觉重的是浓硫酸，因为浓硫酸的密度大。（2）摇动试剂瓶

3、，呈油状、粘稠的是浓 硫酸。（3）分别打开瓶盖，瓶口无酸雾的是浓硫酸，因为浓硫酸难挥发。 1、硫酸的物理性质：纯硫酸是一种无色、粘稠的油状液体，沸点高、难挥发，浓硫酸具有强烈的吸水性。 2、发烟硫酸：当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后，就形成了发烟硫酸。发烟硫酸是三氧化硫的硫酸溶液， 其成分可表示为 HbSQ xSQ。 3、 硫酸的酸性：H2SQ 2H +SQ42-,稀硫酸具有强酸的所有通性。 4、浓硫酸的特性： （1）吸水性：浓硫酸能强烈地吸收湿存水（指样品表面及空隙中吸附的空气中的水分）、结晶水和空气中 的水分，其原因是硫酸分子能与水分子形成一系列的水合物。 HbSQ+ nHO H 2SC4

4、nfO 【注意】：实验室常利用这个性质将浓硫酸作为气体干燥剂。应注意，由于浓硫酸具有强酸性和强氧化 性，所以碱性气体（如氨气）、还原性气体（如硫化氢、碘化氢等）不能用浓硫酸干燥剂。 浓硫酸应密封保存以防变质。 吸水性是物理变化，（但吸收洁净水合物中的结晶水时属于化学变化）。 （2）脱水性： 实验在潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。 三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。 提示皮肤与纸屑、棉花、木屑一样都是有机物，含C、H、Q等元素。 分析说明浓硫酸让有机物失水变成黑色物质了。下面我们再来做一个“黑面包”实验。 实验演示“黑面包”：在 200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌

5、均匀。然后再加入15mL质量 分数为98%勺浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。 观察描述：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的物质；有大量气体冒出；有 刺激性气味的气体生成。 回答：黑色物质是碳单质。分析讨论写出化学方程式： 分析并解释： C 浓硫酸能将有机物中的氢、氧原子按2:1的比例脱去后形成水，使某些有机物发生碳化（生成碳） 。脱水 性属于化学性质。如：浓硫酸滴在蔗糖里，蔗糖变黑并放出大量气体。 C12H22O1112C+11H 20（脱水） （蔗糖） C+2H 2SO4 （浓）先0 2 +2S0 2 +2H 20 （产生气体） （3）强氧化性： 与金属反应：浓硫酸能与大多数金属

6、发生化学反应， Cu+2HSQ（浓）现象为 常温下，浓硫酸使铁、铝钝化，但加热时反应仍能进行。 Fe（少）+ H 2SQ（浓） 【注意】：浓硫酸使铁、铝钝化不是不发生反应，而是发生了化学反应，在铁、铝等金属表面形成了致密 的氧化膜，阻止了铁、铝等金属与浓硫酸反应，因而无明显现象。 与非金属反应： C+ H 2SQ （浓） S+2HSQ（浓）3SO21+2H2O 与还原性物质（H2S HI、HBr、Fe2+）反应： H2S+HSQ S +SO 2f+2HO 2HBr+HSQ B2+SQ4+2H2O 2HI+H2SQ i 2+SQ +2H2O 5、硫酸的用途： (1) 稀硫酸的强酸性及其用途： 实

7、验室用稀硫酸与活泼金属作用制取氢气。 工业上使用稀硫酸与 Fe、Zn等反应制取绿矶、皓矶。 电镀工业用稀硫酸清洗铁锈(Fe2Q nfQ)。 在氧化还原反应中用稀硫酸作酸性介质。 (2) 浓硫酸的主要性质和用途： 利用浓硫酸的强酸性在化肥工业上制取氮肥和磷肥，工业上还可用于制取磷酸。 利用浓硫酸的强氧化性，与还原性物质反应。 利用浓硫酸的吸水性。在实验室中，浓硫酸常用作酸性或中性物质(主要是气体)的干燥剂。 利用浓硫酸的脱水性，实验室制取一氧化碳。 HCOOH CO +2Q 利用浓硫酸的难挥发性，实验室制取易挥发性强酸(盐酸、硝酸)。 NaCI+H2SQ(浓)NaHSO4+HCI+ NaNG+H

8、zSQ NaHSO HNQ 利用浓硫酸的难挥发性和强酸性，也可制易挥发性弱酸。 CaH+HSQ SO 4+2HFT 知识点二、硫酸盐 1. 认识常见的硫酸盐： 化学 式 俗名 用途 CuSO 5HzO 胆矶、蓝矶 利用无水硫酸铜检验水的存在；制波尔多液等 FeSQ 7HO 绿矶 蓝墨水；还原剂；净水剂等 KAl(SO4) 2 12HO 明矶 净水剂 BaSO 重晶石 钡餐；白色颜料 CaSO 2HO 2CaSO H2O 石膏 熟石膏 粉笔；石膏绷带等 MgSO 7fO 泻盐 在医疗用于消炎、解毒剂、轻泻剂等 NaSQ - 1OHO 芒硝 是一种工业原料，医疗上用作缓泻剂 ZnSO 7HzO 皓

9、矶 收敛剂、防腐剂、颜料 回答是为了防止SO32-的干扰。因为硝酸有强氧化性，能把SO32-氧化成，而产生误检。 典例三位同学设计了下述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试 液中有。 方站；试脱2叫白颤矗竺聖3沉淀不靜解 方咤试“财粧无沉直竺帕白稣覺 林丙:炯迪竺无沉崖上沁独齟沉淀 试评价上述各种方案是否严格，并分别说明理由。 回答甲：不严密，因含有 Ag+而不含SO42-的无色溶液也会出现此方案的现象。 乙：严密，因为只有含SO42-的无色溶液才会出现此方案的现象。 丙：不严密，因为含 SO32-而不含SO42-的无色溶液也会出现此方案的现象。 练习如何用实验

10、方法鉴别 NaCI、NqSQ、NaNO、NatCO四种溶液。 回答（1 ）用四支试管分别取上述溶液少许并编号。 （2）分别向试管滴入少量 Ba（NO 3）溶液，出现白色沉淀的三支试管中，原溶液可能是Na 2SO4或 NatCO3溶液，无明显现象的试管中原溶液是NaCI或NaNO 3溶液。 （3）向（2 ）中产生白色沉淀的二支试管中继续滴入少量稀硝酸，白色沉淀溶解的试管中原溶液是 NatCO3溶液，沉淀不溶解的试管中原溶液是NatSO4溶液。 （4）（2）中无明显现象的两支试管中继续滴入少量的AgNO 3溶液，产生白色沉淀的试管中原 溶液是NaCI溶液，仍然无明显现象的试管中原溶液是NaNO 3

11、溶液。 板书 N牝SO*髯掖 Z1 険；c（x褂灌 白芭汎#车溶牌 产生门色沉淀 无酗显理象 产生白色伍程尤明皿现象 写出鉴别过程中有关的离子方程式。 【学以致用】 ： 【基础类】： 1下列材料中，最不宜于制造、储存浓硫酸的容器是（C ） A铁B、铝 C、铜 D、瓷 2下列物质久置于敞口容器中，其质量增加且有新物质生成的是（A ） A、氢氧化钠（固体）B、浓硫酸 C、浓盐酸 D、纯碱晶体 3下列物质的化学式中，错误的是（C ） A、重晶石：BaSQ B、石膏：CaSQ 2H2O C 、小打：NatCO D、胆矶：CuSQ 5HbO 4锌钡白是一种白色燃料，其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐，它们

12、是（B ） A Zn2CO和 BaClt B、ZnS和 BaSQ C、ZnCI2 和 BaCO D、ZnCO和 Ba（NQ） t 5下列说法中，正确的是（A D ） A、若浓硫酸洒在皮肤上，应立即用纱布拭去，再用大量水冲洗 B稀释浓硫酸时要将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌 C存放浓硫酸时，因浓硫酸不挥发也不分解，故可存放于敞口容器中 D浓硫酸与铜反应的实验中，在检验二氧化硫的试管口上方放一浸有碱液的棉花，目的是为了吸收二氧 化硫 6下列各组气体中，通常状况下能共存，并且能用浓硫酸和碱石灰干燥的是（B ） A、 SO2、H2S、O2B 、CH4、H2、O2C、H2S、N2、CI 2

13、D、HCI、CI 2、CO2 7. 向50ml18mol/L的H2SQ溶液中加入足量的铜片并加热， 充分反应后，被还原的HbSQ的物质的量（A ） A、小于 0.45mol B 、等于 0.45mol C 、在 0.45mol 和 0.90mol 之间 D、大于 0.90mol 8. 浓硫酸和 2mol/L 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右图所示，分析a、 b 曲线变化的原因是（ B ） A、 a 升华、 b 冷凝 B 、 a 挥发、 b 吸水 C、 a 蒸发、 b 潮解D 、 a 冷凝、 b 吸水 9. 下列说法中，正确的是（ B ） A、某无色溶液中加入氯化钡溶

14、液，生成白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明含有硫酸根离子 B某无色溶液中加入足量的稀盐酸后，无沉淀，再加氯化钡溶液，生成白色沉淀，证明含有硫酸根离子 C、某无色溶液中加入硝酸钡溶液，生成白色沉淀，再加入足量的稀硝酸，沉淀不溶解，证明含有硫酸根 离子 D某无色溶液中加入硝酸钡溶液，生成白色沉淀，再加入足量的稀盐酸，沉淀不溶解，证明含有硫酸根 离子 10在下列变化中，硫酸体现了什么性质，请填在横线上。 浓硫酸的性质为在水溶液中电离，并呈强酸性具有高沸点、难挥发性浓硫酸具有吸水性 浓硫酸具有脱水性 浓硫酸具有强氧化性 （1） 铜跟浓硫酸共热，产生二氧化硫气体。 （ ） （2） 亚硫酸钠中加入硫酸

15、，产生二氧化硫气体。 （ ） （3） 氯化钠固体跟浓硫酸的混合物共热时产生氯化氢气体。 （ ） （4）浓硫酸能用来干燥 H、Q、C12等，但不能用来干燥 NH、HI等。（） （ 5）纸、布片、蔗糖等遇浓硫酸会慢慢变黑。 （ ） （6）浓硫酸跟氨水反应完全后，溶液的PH小于7。（） （ 7）蔗糖溶液中加入少量硫酸后微热，生成葡萄糖和果糖。 （ ） （8）浓硫酸与溴化钠的混合物加热时产生混合气体。 （ ） （ 9）浓硫酸跟灼热的炭反应时产生混合气体。 （ ） 课后提升 【夯实基础】 1在下图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，观察到的现象不正确的是 （） A.苹果块会干瘪 B胆矾晶体表面有“白斑

16、” C.小试管有晶体析出D . pH试纸变红 解析】 浓硫酸具有吸水性， 会吸收试管空气中的水蒸气， 造成空气中水分减少， 苹果块、 胆矾晶体、 饱和硝酸钾溶液均会失水，导致苹果块干瘪、胆矾晶体表面有“白斑” 、小试管有晶体析出浓硫酸 具有脱水性会使 pH 试纸炭化变黑 【答案】 D 2. 检验某未知溶液中是否含有SC4的下列操作中最合理的是() A.加入硝酸酸化的 Ba(NQ)2B.先加HNO酸化，再加 Ba(NQ) 2溶液 C.先加盐酸酸化，再加 BaCl2溶液D.加入盐酸酸化了的 BaCl2溶液 【解析】若加入 HNO 3酸化，SO3也会被氧化生成 SO2一，无法说明原溶液中是否含有SO

17、2-，因此 应先加入HCI酸化，将CO3-、SO2-、Ag +等排除，再加入 BaCl2溶液看是否有沉淀产生. 【答案】 C 3. 对某酸性溶液 ( 可能含有 Br -、 SO24- 、 H2SO3、 NH4) 分别进行如下实验： 加热时放出的气体可以使品红溶液褪色； 加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝； 加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸. 对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是() A. Br-B. SO42-C. H2SO3D. NH4 【解析】加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3,因H2S

18、O3不稳定， 分解产生的 SO2可使品红溶液褪色.加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有 NH 3产生，说明溶液中一定含有 NH才加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br- 再加BaCl2 溶液有白色不溶于 HNO 3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO4-，但可能是原溶液含有的，也可能是 Cl2氧化H2SO3产生的，故不能确定是否含有SO4-. 【答案】 B 4. 在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片并加热，被还原的硫酸为0.9mol，则浓H2SO4的实际 体积() A.等于 50mLB.大于 50mLC.等于 100mL D.大于 100mL 5向某溶液中加入 Ba

19、Cl2溶液，再加入稀硝酸产生白色沉淀不消失，下列叙述正确的是() A.溶液中一定含有 SO42-离子B.溶液中一定含有 Ag+离子 C.溶液中一定含有 SO32-离子D.溶液中可能含有 SO42-、SO32-、Ag +中的某一种、某两种或三种 6. 将硫酸亚铁加强热，会发生如下反应： 若将产生的气体通入氯化钡溶液中，其结果是( ) A .有BaSO4沉淀生成，SO2气体从溶液中逸出 B .有BaSO3沉淀生成，SO3气体从溶液中逸出 C. SO2和SO3全部被吸收，并有 BaSO4沉淀生成 【 能力提升 】 7. 有一瓶NetSO溶液，它可能部分被氧化。某学生进行如下实验，取少量溶液，滴入Ba

20、(NO)2溶液，产生 白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验，下列结论正确的是(CD ) A、NaaSO已部分被空气中的氧气氧化B 、加入Ba(NQ)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO C、加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO D 、此实验不能确定 NaSO是否部分被氧化 8. 用电导法可测定空气中污染物的含量：将一定体积空气通入吸收剂，并测定其电导的变化。如测定HS 的含量：若用 CuSO4 溶液吸收，可测定高浓度围H2S 的含量，但电导变化不大；若用浓溴水吸收，仅限于 CI2的含量，则 测定低浓度围 HzS的含量，但有很高的灵敏度。现要兼顾吸收容量和灵敏度，测定空

21、气中 应选用下列吸收剂中的（A ） A Na2SO3溶液B 、KI 溶液 C 、NaOH溶液D 、H2O 9. 某学习兴趣小组的学生为探究浓硫酸的吸水性设计了如下实验，理论上能达到实验目的的是（D ） A、 B 、 C、D 、 10 下列各组气体中，在通常情况下能共存，并且能用浓硫酸干燥的是（） A SO2,H2S,CI2B SO2,O2,H2C.HCI , HBr, HID H2S,CO2,CO 11.在CU2S+ 4H2SO4（浓）2CuSO4+2SO2f +S J +4H2O中，被氧化的元素是 ，被还原的元素是 ,还 原产物是 ，氧化产物是 。若反应中有160gCu2S参加反应，则被还原

22、的浓 H2SO4为g。 12 在通常状况下，A是固体单质根据如图所示的转化关系， 回答下列问题: 写出AE的化学式： A,B, C,D, E. （2）写出指定反应的化学方程式: C 3 D i C 【解析】因为固体单质 A既能与H2化合，又能连续被氧化为 D，因此A应是一种变价非金属元素, 氧化物D能与水反应生成 E,则E是一种酸，该酸能与 Cu反应，说明E为一种强氧化性酸，据此可 得出 A 为 S, B 为 H2S, C 为 SO2, D 为 SO3 , E 为 H2SO4. 【答案】（1）S H2S SO2 SO3 H2SO4 点燃催化剂 （2）2H 2S + 3O 2= 2SO 2 +

23、2H 2O2SO 2 + O2= 2SO 3 Cu + 2H2SO4（浓）= CuSO 4 + SO2f 艮H2O 13. 有A B、C D四瓶失去标签的无色溶液，它们是碳酸钾、硫酸钾、硫酸氢钾和硝酸钡溶液。为了测定 每一瓶中究竟是什么溶液，按下列顺序进行试验并记录如下： A+D溶液+气体B+C一溶液+沉淀B+D溶液+沉淀A+B溶液F+沉淀 沉淀E+溶液F溶液+气体 （1） 由以上实验现象判断： A、C、E（写化学式）（KHSO4、K2SO4、CaCO3） （2） 离子方程式： 。 14. 根据如下实验装置图，回答下列问题： BCp （1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性

24、，如观察不到明显的现象，还可以用 什么简单的方法证明该装置不漏气。（反应前先用小火加热烧瓶，B、C、D瓶中有气泡冒出，停止加热后， 水会上升到导管中形成一段水柱，证明装置不漏气） （2）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面括号所表示的仪器中应加入的试剂及其作用： A中加入的试剂是 ，作用是 ;（无水硫酸铜，检验水） B中加入的试剂是 ，作用是 ;（品红溶液，检验二氧化硫） C中加入的试剂是 ，作用是除尽 气体；（酸性高锰酸钾溶液，二氧化硫） D中加入的试剂是 ，作用是 。（澄清石灰水，检验二氧化碳） （3） 实验时，C中应观察到的现象是。（酸性高锰酸钾溶液的 颜色不褪尽） 15. 硫酸铜在加热条件下发生分解反应，生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。请用下图所示装置， 测定硫酸铜在加热分解时产生的各物质与参加反应的硫酸铜的物质的量的关系。 准确称取无水硫酸铜 2.4g ； 测得量筒中水的体积，折算成标准状况下气体的体积为112ml ； 干燥管在实验后