高一化学（人教版）学案 必修二 第五章 第一节 第2课时 硫酸硫酸根离子的检验

第2课时硫酸、硫酸根离子的检验

新知探究(一)一硫酸的工业制备与性质

1.硫酸的工业制备

⑴三种原料:硫黄或黄铁矿(FeS2)、空气、98.3%的浓H2so4。

(2)三个阶段(写出下列阶段的化学方程式)

①二氧化硫的制取和净化：

②S02氧化成S03：o

③二氧化硫的吸收和硫酸的生成:0

［微点拨］SO3的吸收不能用水吸收，因为形成酸雾影响吸收,应该用98.3%的浓

H2so4吸收SO3生成H2so4。

2.硫酸的物理性质

纯净的硫酸是无色黏稠状液体，密度比水大，能与水以任意比混合,沸点高，难拦发。

［微点拨］浓HzSOj稀释的方法是将浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入蒸储水中并用玻璃棒

不断搅拌。

3.稀H2s04的酸性

硫酸在水中易电离出H',具有酸性。可以与活泼金属、碱、碱性氧化物、部分盐

发生化学反应。稀H2sCh与Fe、NaOH溶液、Fe>03>NaHCCh溶液反应的离子

方程式分别

为、、

、O

4.浓H2s04的三大特性

⑴吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,常用作。

⑵脱水性:浓硫酸能将有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。

⑶强氧化性

浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。

如浓H2so4与Cu反应

铜必

浓0c浸NaOH溶液

实验（的棉团

操作

Mb/品红溶液

a试管中钢丝表面有气泡；

实验

b试管中的溶液逐渐变为无色;冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水

现象

中，溶液呈蓝色

在加热条件下,Cu与浓硫酸反应，化学方程式

实验

为_____________________________________O

结论

在该反应中，浓硫酸是_______，铜是_________

5.浓硫酸的吸水性和脱水性区别

吸水性浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的性质

浓硫酸将组成有机物中的H、O兀素按原子个数比2：1以

脱水性

“氐0”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

6.浓硫酸强氧化性的彳於见

反应物变化或反应表现性质

常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性

活铁、铝

泼加热时，反应生成硫酸盐、SO2即水

金

属强氧化性

锌等其他

和酸性

与浓硫酸反应时，开始产生S02后来产生H2

活泼金属

较不活泼金属强氧化性

△

金属+浓硫酸一高价态硫酸盐+SO2T+H2O

（如铜、银等）和酸性

△

碳、磷非金属单质+浓硫酸一高价态氧化物或含氧

等非金属酸+SO2T+H2O

强氧化性

能将还原性物质（如H2S,HI）氧化，

还原性物质

如:H2S+H2SCM浓）SJ+SCM+2H2。

应用化学

某同学用玻璃棒蘸取无色的浓硫酸在白纸上写下一个“酸”字.发现字是黑色的另一

同学用白色竹筷蘸取浓硫酸.发现竹筷变黑了。

1.白纸和竹筷变黑的过程中浓硫酸表现什么性质?

2.浓硫酸能使蓝色胆矶变为白色，该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性?

［题点多维训练］

题点（一）硫酸的工业制备

1.硫酸是一种重要的化工原料，下列关于硫酸的说法不正确的是（）

A.硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等

B.硫黄和黄铁矿可以作为制备硫酸的原料

C.工业制备硫酸时,S02转化为S03的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进

行

D.反应生成的S03可以用水直接吸收来制备硫酸

2.（2024.攀枝花三中阶段校测）以黄铁矿（主要成分为FeS2）生产硫酸的工艺流程如图，

下列说法不正确的是（）

A.将黄铁矿粉碎，可以提高其在沸腾炉中的反应速率

B.沸腾炉中每生成1molSCh,有11mole发生转移

C.接触室中排放出的SO2、02循环利用，可提高原料利用率

D.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收S03,可避免酸雾形成

题点（二）浓H2s04的三大特性及应用

3.（2024.江西上饶中学月考）下列关于浓硫酸的吸水性和脱水性的说法中，错误的是

（）

A.实验室制取氯气时用浓硫酸作干燥剂,说明浓硫酸有吸水性

B.将少量浓硫酸滴在湿润的蓝色石蕊试纸上，试纸变黑，说明浓硫酸具有脱水性

C.向浓盐酸中加入浓硫酸,会有白雾生成，说明浓硫酸具有吸水性

D.浓硫酸使胆帆变白,说明浓硫酸具有脱水性

4.下列叙述正确的是（）

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位于氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2,与

位于氢前面的金属反应生成的气体一般为H2

C.常温下铁或铝不与浓硫酸反应，所以可用铁或铝制的容渊贮存浓硫酸

D.浓硫酸是难挥发性强酸,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

题点（三）浓H2s0」强氧化性的实验探究

5.为验证浓硫酸与除去表面氧化物的铁钉（碳素钢j共热产生气体的成分（可能含

C02、S02、H2）,设计了下图所示装置。

如浓硫酸

酸钾溶液溶液

ABCDEFGH

下列说法错误的是（）

A.D装置中的试剂可以是Ba（0H）2溶液

B.若将B、D装置位置调换，检验得到的结果一样

C.E装置中浓硫酸的作用是吸收水蒸气

D.F装置中黑色固体变红色,G装置中白色固体变蓝色,说明有出产生

6.（2024.广东十五校联盟联考）实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列

实验。

（1）判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成所依据的现象是.

甲中发生的主要反应的化学方程式是，该反

应中若有3.2gCu参加反应，则被还原的H2sCh的物质的量为mole

⑵在乙的试管口放有一团浸有碱液的棉花，其目的是。

（3）欲证明生成了CuS04,应采取的操作是_o

（4）若铜片还有剩余,则硫酸（填“有”或“没有”）剩余。其理由是。

I归纳拓展I浓硫酸与金属反应的规律

⑴与活泼金属（如Zn）反应:开始产生SO2.硫酸浓度变小后.产生H”该反应中均体现了硫

酸的氧化性.但是前段反应体现的是浓硫酸的强氧化性，后段反应体现的是稀硫酸的氧化

性。

（2）与某些不活泼金属（如Cu）反应:开始产生SOM加热），浓度变小后，稀硫酸不再与Cu反应。

如1molCu与含2molH2sO4的浓硫酸充分反应，生成SO2的物质的量小于1mol。

⑶浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性（生成SO?）又表现酸由生成硫酸盐）。浓硫

酸在与非金属的反应中只表现强氧化性（如浓硫酸与木炭的反应）。

新知探究（二）——硫酸根离子的检验

导学设计

实验操作实验现象实验结论

先滴入几滴

LBa(l2溶液，先生成白色沉淀，加入稀盐酸后白

n再加入少量

J稀盐酸色沉淀不溶解S0/与Ba?+反应生成不溶于稀盐酸的

[1稀硫酸

BaSCh,离子方程式:S0：-+Ba2+一

先滴入几滴

LBaC%溶液，先牛.成刍色沉淀，加入稀盐酸后白

1j再加入少标BaSO"

］稀盐酸

色沉淀不溶解

美Nas0,溶液

t2

先滴入几滴CO厂与Ba?+反应生成的白色沉淀

-BaCl2溶液，先生成白色沉淀，加入稀盐酸后沉

11再加入少量BaCQa,可溶于稀盐酸，离子方程式：

］稀盐酸

淀溶解并生成气体

*Na2c(%溶液

1.检验sot先加稀盐酸的目的是排除哪些离子的干扰?SO歹如何检验?

2.待测液中先加入稀HNCh酸化，再加Ba(NO3)2溶液，能否证明待测液中含有S0『?

为什么？

3.待测液中加入盐酸酸化的BaCL溶液，若有白色沉淀生成，能否证明待测液中含

sot?为什么？

［系统融通知能］

硫酸根离子的检验方法

(1)原理:利用反应Ba2++SOr-BaSO“(白色),BaSO4具有不溶十稀盐酸、稀硝

酸的特性。

(2)试剂:可溶性钢盐(BaCb)、稀盐酸。

⑶排除干扰:①Ag+干扰:用稀盐酸酸化可排除Ag+的干扰。②C0打、SO/、P07

干扰:BaCCh、BaSCh、BaMPOS也是白色沉淀，与BaSCh白色沉淀不同的是，这些

沉淀可溶于强酸中。因此检验SO厂时,必须用稀盐酸酸化。不能用稀硝酸酸化，

因为在酸性条件F,SO『、HSO,、SCh等会被溶液中的NO,氧化为SO『，从而干

扰检验结果。

(4)操作方法及现象

无

明滴加广有白色沉淀

待检验加足量稀盐酸显Ba('U溶液生成(有SO：)

溶液蕨花现

象L无白色沉淀

生成(无SO；)

［题点多维训练］

1.硫酸根是常见的酸根离子，检验某溶液中是否含有SOt，可用的方法是（已知:稀

硝酸具有强氧化性，可将SO歹氧化为SQ2-（）A.取样,先加入稀硝酸，无明显现

象，然后再加硝酸钢溶液,产生白色沉淀，证明原溶液中有so厂存在

B.取样，先加入硝酸钢溶液，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明原溶

液中有SO厂存在

C取样,先加入稀盐酸，无明显现象，然后再加氯化银溶液,产生白色沉淀，证明原溶

液中有so；一存在

D.取样,先加入氯化钢溶液,产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明原溶

液中有SO厂存在

2.某溶液中含有SOt、COg、Cl中的一种或几种，为确定该溶液的阴离子组成，

现进行如卜实验:①取少量该溶液滴加硝酸钿溶液，产生白色沉淀;②继而滴加稀

盐酸至溶液呈酸性,白色沉淀部分溶解;③最后取上层清液继续滴加硝酸钢溶液至

无沉淀时，再滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀。根据上述实验，以下对原溶液的推测

错误的是（）

A.一定有SO^

B.一定有COg

C.不能确定C1是否存在

D.不能确定S0『是否存在

3.有一瓶Na2sCh溶液,它可能部分被氧化。某同学取少量该溶液，滴加BaCL溶液,

产生白色沉淀，再加入足量稀硫酸，充分振荡后仍有白色沉淀。下列结论中,正确的

是（）

A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化

B.加入BaCL溶液后，生成的沉淀中一定含有硫酸钢

C.加入稀硫酸后，不溶的沉淀一定是BaS03

D.此实验不能确定亚碇酸钠是否部分被氧化

新知探究（三）——沉淀法去除粗盐中的杂质离子

导学设计

(1)经溶解、过滤和蒸发结晶操作得到的粗盐中还有一些可溶性硫酸盐及氯化镁、

氯化钙等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂?写出相关反应

的离子方程式。

杂质加入的试剂离子方程式

硫酸盐

CaCb

MgCh

(2)除杂过程中为了将杂质离子完全除去,应加入稍过量的试剂，而后续试剂(或操

作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去，粗盐除去杂质离子(SO：-、Ca2\Mg2+)

可设计哪些方案？

(3)设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类,还要考虑哪些问题？

［题点多维训练］

1.(2024.四川内江二中阶段检测)为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、S0『,可将粗盐溶于

水，然后进行下列操作:①过滤;②加过量NaOH溶液;③加适量稀盐酸;④加过量

Na2c03溶液;⑤加过量BaCL溶液。其中操作顺序正确的是()

A.①④②⑤③B.②④⑤①③

C.⑤④②③①D.⑤②④①③

2.提纯含有少量Ba(NO3)2杂质的KNO3溶液，可以使用的方法为()

A.加入过量的Na2co3溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸

B.加入过量的K2sCM溶液,过滤晌滤液中滴加适量的稀硝酸

C.加入过量的Na2so4溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸

D.加入过量的K2co3溶液，过滤，向滤液中滴加适量的稀硝酸

3.为了除去KC1固体中少量的MgCb、MgSO%可选用Ba(0H)2溶液、稀盐酸和

K2c03溶液三种试剂，按如下步骤操作：

加水加过量A加过量B加之

丽一翩］操作［'而操作］，版液加过量C启氯化钾溶液

操作II”KCI晶体

（1）写出三种试剂所含溶质的化学式：

A,B,Co

⑵①加入过量A的目的是

有关反应的化学方程式为

②加入过量B的目的是

有关反应的化学方程式为

③加热煮沸的目的是

（3）操作［是，操作II是

课下请完成课时跟踪检测（二）

第2课时硫酸、硫酸根离子的检验

新知探究（一）

l.（2）©4FeS2+HO2-2Fe2O3+8SO2或S+02S02

傕化一

②2so2+02△2sO3③SO3+H2O-H2so4

++3+

3.Fe+2H+—Fe2++H2TH+OH-H2OFe2O3+6H-2Fe+3H2OFT+HCO^

CO2T+H2O

△

4.（1）干燥剂（3）Cu+2H2so4（浓）—CuSO4+SO2f+2H2O

氧化剂还原剂

I应用化学I

I.提示:浓硫酸具有脱水性，可以使白纸和竹筷中的有机物变成碳，颜色变黑。

2.提示:体现了吸水性。浓硫酸的吸水性是指浓硫酸吸收现成的水分子（如气体、

液体中的水分子，固体中的结晶水等）。

［题点多维训练］

1.选D若用水直接吸收S03,会形成酸雾，影响吸收。

2.选B黄铁矿在沸腾炉中燃烧，生成FC2O3和SO2,SO2和02在接触室中催化氧化

转化为SO3,SO3用98.3%的浓硫酸吸收.可制得发烟“硫酸。将黄铁矿粉碎，可以

增大其与空气的接触面积.从而加快反应速率,A正确:沸腾炉中发生反应

高温

4FeS2+lIO22Fe2(D3+8SC)2,则每生成1molSO2,有5.5mole发生转移,B不正确;

接触室中,SO2、。2没有完全转化为SO3,将排放出的SO2、。2循环利用，可提高原

料利用率,C正确:吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3,可避免酸雾形成,D正确。

3.选D浓硫酸有吸水性.在实验室制取Ch时可用作干燥剂,A项正确斗各少量浓

硫酸滴在湿润的蓝色石蕊试纸上.试纸变黑.可说明浓硫酸具有脱水性.B项正确：

向浓盐酸中加入浓硫酸浓硫酸具有吸水性.稀释时放出大量热，使浓盐酸挥发，产

生白雾,C项正确;浓硫酸使胆研变白,说明浓硫酸具有吸水性,D项错误。

4.选AB项，浓H2s04与位于氢前面的金属反应先生成S02,后有生放出,错误;C

项,常温下Fe、Al遇浓H2sCM钝化，不是不反应，错误;D项，浓H2so4能氧化H2S,

错误。

5.选B结合本实验目的，对各实验装置进行如下分析：

A中发生浓硫B中酸性KMnO4

C装置检验SO2D中可用Ba(OH)2

酸和铁钉的反溶液可检验并吸

是否吸收完全溶液等检验C02

应收S02

G中无水硫酸铜H可防止空气中

E为干燥装置F中H?还原CuO变蓝，证明气体水蒸气进入干燥

中含H2管干扰实验

SO2、CO?均能与Ba(0H)2溶液反应生成白色沉淀.B、D装置位置不能调换,B项

错误。

△

6.解析:(1)铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为Cu+2H2s04(浓)

C11SO4+SO2T+2H20,生成的SO能使乙中品红溶液褪色32gCu的物质的量为

需导=0.05mol,则该反应中被礴的H2SO4的物质的量为0.05m3。（2）SO2

可与碱反应，用浸有碱液的棉花可吸收剩余的SO2.防止污染空气。（3）反应后甲中

可能含有剩余的浓硫酸，不可直接将水加入试管中，应将反应后的液体慢慢注入水

中，边加边搅拌，观察溶液的颜色。（4）随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀Cu与稀硫

酸不反应,故硫酸最后有剩余。

△

答案:⑴乙中品红溶液褪色Cu+2H2so式浓）CUSO4+SO2T+2H2O0.05

（2）防止产生的SO2气体逸出，污染空气

（3）将甲中反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，观察溶液的颜色

（4）有随着反应的进行，浓硫酸变稀，而稀硫酸不与Cu反应，故H2so4有剩余

新知探究（二）

［导学设计I

Ba2++CO^—BaCO；U3aCO3+2H+-Ba2++CO2T+H2O

1.提示排除Ag+、COi\SO歹等的干扰。加入氯化钢溶液生成白色沉淀,然后向

沉淀中加入稀盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味（或能使品红溶液褪色）的气

体，证明存在S0；，

2.提示:否。S0算或HSO］干扰。

3.提示:否。Ag，干扰。

［题点多维训练I

I.选C石肖酸具有强氧化性，能把SOT氧化为SOT，故再加硝酸钢溶液时生成白

色沉淀不能说明原溶液中含SOt，A项错误;先加俏酸钢溶液,产生白色沉淀，该白

色沉淀可能是BaCCh或BaSCh或BaSO4中的一种或几种再加稀硝酸,BaCCh会溶

解,BaSCh会被氧化为BaSCU故白色沉淀不溶解不能说明原溶液中含SO：，B项错

误:先加BaCb溶液.生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaCCh或BaSCh或BaSCh或

AgCl中的一种或几种再加稀盐酸BaCCh、BaSO；溶解，但BaSCh和AgCl均不溶

解，故原溶液中可能含SO/,也可能含Ag+,也可能二者都有,D项错误。

2.选D实验①产生白色沉淀一含有C0『或SO/或二者都有;实验②中滴加过量

稀盐酸时,沉淀部分溶解，证明原溶液中一定含有SO/和cop；实验③中加入硝酸

银溶液产生氯化银白色沉淀，并不能确定原溶液中有C1,因为实验②中加入了稀盐

酸。

3.选D若Na2s03溶液未被氧化，则加入BaCh溶液生成的沉淀是BaSCh,而没