5.1.2 第五章第一节硫酸硫酸根离子的检验（教学课件）-高中化学人教版（2019）必修第二册

第一节硫及其化合物第五章化工生产

中的重要非金属元素第2课时硫酸

硫酸根离子的检验

硫酸我们都需要铅蓄电池医药化肥农药酸洗试剂干燥剂炸药

我们都需要化学工业之母

工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力01硫酸的工业制法古代与现代是如何制硫酸的？1在公元650～683年，炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》记载着“炼石胆取精华法”，即干馏胆矾而获得硫酸。历史故事

硫酸制备11.1

古代制备胆矾加热法1CuSO4＋5H2OCuSO4·5H2OCuSO4CuO＋SO3↑SO3＋H2O＝H2SO4

公元8世纪阿拉伯炼金家贾比尔发现，将硝石和绿矾一起蒸馏，所得气体溶于水得硫酸（绿矾油）。。历史故事1.1

古代制备胆矾加热法12绿矾加热法CuSO4＋5H2OCuSO4·5H2OCuSO4CuO＋SO3↑SO3＋H2O＝H2SO4

FeSO4＋7H2OFeSO4·7H2O2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑SO3＋H2O＝H2SO4

古代称硫酸为绿矾油

硫酸制备以硫为原料，设计合成硫酸的路线图。问题解决O2SO2O2SO3H2OH2SO4O2请配平小试身手请用双线桥表示电子转移的方向和数目4×8×22×小试身手2SO2+O22SO34FeS2+11O22Fe2O3+8SO2S+O2

SO2SO3+H2O=H2SO4

反应原理①制备SO2：_____________________或______________________________;②制备SO3：______________________;③吸收SO3：______________________;工业制备硫酸工艺中为什么用浓硫酸吸收SO3，而不直接用水?

SO3遇水生成硫酸，会释放出大量的热，易形成酸雾，影响SO3的吸收1

硫酸制备1能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是A．NaOH溶液、酚酞试液B．KMnO4溶液、稀H2SO4C．碘水、淀粉溶液D．氨水、酚酞试液考考你的智慧为何铝或铁罐车不能装稀硫酸？为什么浓硫酸可以用铝或铁的罐车运输？

浓硫酸具有强氧化性，它可以把某些金属如铁、铝等表面发生“钝化”。

用什么物质可储存和运输浓硫酸运浓硫酸的铝罐车运浓硫酸的铁罐车02硫酸的性质稀硫酸的性质硫酸是强酸，具有酸的通性2.酸的通性与指示剂显色紫色石蕊变红与活泼金属反应与碱反应与碱性氧化物反应与弱酸盐反应1.电离方程式稀硫酸

Fe+2H+=Fe2++H2↑H++OH-=H2O（与强碱）

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2H++CO32-=H2O+CO2↑浓硫酸稀释稀硫酸完全电离H2SO4＝2H＋＋SO42－酸的通性以分子形式存在

H2SO4具有特性浓硫酸物理性质无色油状液体，沸点高难挥发，ρH2SO4›ρH2O；常用的浓硫酸质量分数：98%，密度：1.84g/ml，

物质的量浓度：18.4mol/L浓硫酸能与水以任意比混溶，溶于水时放出大量的热稀释浓硫酸：（酸入水）将浓硫酸沿容器内壁倒入水中，边倒边搅拌浓HCl、浓H2SO4分别敞口放置的现象怎样？向CuSO4·5H2O中加入浓H2SO4会有什么变化？01铁罐盛放浓硫酸，在出口处铁罐易被腐蚀，这是为什么？？浓硫酸的吸水性实验室里如何干燥氢气？利用了浓硫酸的什么性质？知识回顾浓硫酸增大气体与溶液的接触面积，使××气体被充分吸收(反应)

试设计实验证明浓硫酸有吸水性？（药品有何特性？）蓝色变成白色

浓硫酸吸收CuSO4·5H2O中的结晶水，使它变成白色的不含结晶水的CuSO4思考﹒讨论浓硫酸吸水性(1)吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分及固体中的结晶水（化学变化），常用做

。干燥剂2NH3+H2SO4=2(NH4)2SO4

可用来干燥中性气体和酸性气体，

如H2、O2、N2、Cl2、CO2、CH4、

SO2、NO2、HCl不能干燥NH3(碱性)、H2S(强还原性气体)、HBr、HI等还原性气体CuSO4·5H2O（胆矾）蓝色晶体逐渐变白色向CuSO4·5H2O中加入浓H2SO4会有什么变化？H2S＋H2SO4(浓)＝

S

↓＋

SO2

＋2H2O

吸水性1对象结晶水游离水（气态或液态）本质浓硫酸直接与水分子结合H2SO4＋xH2O＝H2SO4·xH2O注意吸收现成的水夺取结晶水合物中的结晶水吸收混合气体中的水蒸气应用干燥气体还原性气体：H2S、HBr、HI不能干燥碱性气体：NH3

在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出下图所示的四种实验装置用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是___________。试一试02木条放入浓硫酸中为何会变旱黑浓硫酸的脱水性分子式：结构简式：资料在线白糖C12H22O11无碳单质！！！分子式：结构简式：无碳单质！！！资料在线白糖12C＋12H2O问题探究

脱水性2、浓硫酸的脱水性现象:蔗糖变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并有刺激性气味的气体产生。（脱水性是指浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2：1的个数比脱去。）

脱水性2对象1有机物（含H、O原子，无H2O）2本质

有机物中H、O原子，按2∶1的比例脱去后生成H2O3注意反应生成了水√1.烧杯壁为什么是热的？3.为什么体积会膨胀？4.刺激性气味气体可能含什么？2.为什么蔗糖会变黑？浓硫酸吸水放热蔗糖炭化有气体生成SO2、CO2现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并有刺激性气味的气体放出吸水性脱水性强氧化性课本P10习题4

在大试管中放入蔗糖，加入几滴水，再注入浓硫酸，用玻棒搅拌，气体通品红溶液。实验探究吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收______________________及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中________________________脱去,剩余黑色的炭区别__________________________________________________应用_________气体、液体中的水分子氢、氧元素按水的组成比物质中含有H2O物质中不含有H2O,只含有氢元素和氧元素作干燥剂吸水性与脱水性有水为吸无水则脱实验探究C12H22O11浓硫酸12C＋11H2O氧化性脱水性C＋2H2SO4(浓)

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

？03浓硫酸的强氧化性3.1

与非金属反应

强氧化性3

0+4+6+4请设计实验检验三种产物只有氧化性实验方案设计

设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳。供选择试剂和装置如下图（装置可多次使用）。【提示】仪器连接如下设计一个实验，验证木炭和浓硫酸共热生成的混合气体。提供以下试剂与装置（装置可多次使用）考考你的智慧合作探究1该实验中能证明有CO2生成的现象是什么？澄清石灰水变浑浊。最后一瓶品红溶液不褪色且2方案中的KMnO4溶液还可以用什么试剂代替？溴水碘水写出浓硫酸与硫粉加热的化学方程式。考考你的智慧S＋2H2SO4(浓)

3SO2↑＋2H2O03铝、铁和浓硫酸不反应吗?浓硫酸的强氧化性浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？常温下，浓硫酸让Fe、Al的钝化3.2

铁、铝的钝化

强氧化性3实质1化学变化Al浓硫酸Al2O32条件常温问题2：Cu能与稀硫酸反应吗？为什么?Cu+H2SO4=CuSO4+H2?

强氧化性3请设计实验证明浓硫酸具有强氧化性。

选用物质是铜

浓硫酸生成的还原产物是什么？如何检验？实验探究

请写出反应的化学方程式。3、浓硫酸的强氧化性【实验5-3】

实验装置实验现象

实验结论

【实验5-3】浓硫酸与铜反应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。Cu＋2H2SO4(浓)===

CuSO4＋SO2↑＋2H2O∆

实验探究

实验探究

强氧化性3①可抽动的铜丝有什么作用？

②试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么？写出反应的化学方程式。答：吸收多余的SO2，以防污染环境，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。答：控制反应的发生或停止③在浓硫酸与铜(加热)的反应中，浓H2SO4表现了哪些性质？答：浓硫酸既表现了强氧化性，又表现了酸性。0+2+6+4请用双线桥表示电子转移的方向和数目。问题解决得到2e－1×在此反应过程中，浓硫酸表现了什么性质？氧化性酸性参加反应的硫酸只有一半被还原！1失去2e－×3.3

与不活泼金属反应

强氧化性3在加热时几乎能与除了铂、金以外的任何其他金属反应，且能将变价金属的单质氧化到较高的价态。请写出银与浓硫酸反应的方程式。用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①加水，观察颜色牛刀小试思考讨论1.实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？答：反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中，H+表现的氧化性(酸的通性)。反应：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+2H2O+SO2↑中，浓硫酸中+6价的硫表现的氧化性，通常称"氧化性酸"。∆2.将64g铜片加入盛有浓硫酸(含2molH2SO4)的试管中加热，充分反应后，铜片能否完全溶解？请解释原因。答：铜片不能完全溶解，原因是随着反应的进行，硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。

6.4g铜与含0.2molH2SO4的的浓硫酸反应，被还原的硫酸物质的量是多少？

反应后期，浓硫酸变成稀硫酸，小于0.1mol！考考你的智慧

如将少量铁放入浓硫酸中加热，会发生反应。反应开始的一段时间内生成的气体是H2吗？思考﹒运用你认为是什么气体？

如将过量的铁与浓硫酸加热，会得到什么气体？规律方法点拨酸的浓度对反应的影响顺浓硫酸与铜反应反应进行到一定程度时，浓度变小，反应停止浓硫酸与锌、铁反应开始生成SO2，随反应进行浓度变小，成稀硫酸后则生成H2浓盐酸与二氧化锰反应反应进行到一定程度时，浓度变小，反应停止

浓硫酸除了与单质反应外，你认为还可以与具有什么性质的化合物发生反应？问题探究3.4

与还原性化合物反应

强氧化性3Fe2＋、I－、Br－

、

S2－写出浓硫酸与硫化氢反应的方程式。H2S＋H2SO4(浓)＝

S

↓＋

SO2

＋2H2O稀、浓H2SO4的氧化性比较

稀H2SO4

浓H2SO4表现氧化性的微粒还原产物氧化能力

H＋H2SO2等较弱强

H2SO4分子+6非氧化性酸氧化性酸归纳与整理H2SCaSO4∙2H2OFeS2SO3SO2H2SO3H2SO4CuFeS2NaSO4∙10H2O自然界中硫元素的存在示意图03硫酸盐

硫酸根离子检验硫酸盐2【资料卡片】问题解决如何检验酒精中是否有水？2.1

硫酸铜

硫酸盐2无水硫酸铜1检验酒精中是否含水2.1

硫酸铜

硫酸盐2无水硫酸铜1检验酒精中是否含水2胆矾和石灰乳配制农药石膏的功效与作用资料在线

为含水硫酸钙（CaSO4·2H2O）的矿石。生用具有清热泻火，除烦止渴之功效；煅用具有敛疮生肌，收湿，止血之功效。常用于外感热病，高热烦渴，肺热喘咳，胃火亢盛，头痛，牙痛。2.2

硫酸钙

硫酸盐2生石膏与石膏1CaSO4·2H2O2CaSO4·H2O150℃2＋3H2O2用途制模型、绷带调节水泥的硬化速率

钡餐检查，一个做胃部检查的工作。

2.3

硫酸钡

硫酸盐212钡餐不溶水与酸，不易被X射线透过肠胃内壁损伤处不利于BaSO4附着，不易被X射线透过。制其他钡盐

以下两种物质都可与哪种物质都能发生反应？

如何检验两种盐中的离子？问题解决硫酸根离子的检验3

如何检验两种盐中的离子？选用什么试剂？稀盐酸稀硝酸问题探究BaSO4是不溶于稀盐酸和硝酸的白色沉淀资料在线

判断以下SO42－的检验操作是否正确？

1.待液中加入BaCl2溶液后出现白色沉淀，说明含有SO42－。Ag＋

2.待液中加入Ba(NO3)2溶液后出现白色沉淀，说明含有SO42－。

3.待液中加入Ba(NO3)2溶液后出现白色沉淀，加入稀硝酸后，沉淀不溶解。说明含有SO42－。联想与质疑BaSO3BaSO4HNO3

4.待液中加入Ba(NO3)2溶液后出现白色沉淀，加入稀盐酸后，沉淀不溶解。说明含有SO42－。

3.待液中加入Ba(NO3)2溶液后出现白色沉淀，加入稀硝酸后，沉淀不溶解。说明含有SO42－。联想与质疑

判断以下SO42－的检验操作是否正确？BaSO3BaSO4

你认为应如何检验硫酸根离子？如何排除CO32－、SO32－、Ag＋的干扰？联想与质疑加盐酸过量实验探究实验探究

硫酸根离子的检验31原理BaSO4不溶于稀盐酸2规范答题操作取少许溶液于试管，加过量稀盐酸，再加BaCl2溶液现象结论若有白色沉淀生成则溶液中含有SO42－检验时，为什么先加稀盐酸呢？

BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2均为白色沉淀，先加盐酸，就可以排除

、

、

、的干扰也排除了Ag＋的干扰！深化理解硫酸根离子检验

实验探究得到的盐为粗盐，如何提纯？

实验室需要用纯净的NaCl。若实验室的粗盐中泥沙的，请同学们来想一个办法提纯一下。溶解过滤蒸发搅拌，加速溶解引流使液体受均匀，防止飞溅回顾练习

实验室需要用纯净的NaCl,若实验室的粗盐中含有少量MgCl2和泥沙的，请同学们来想一个办法提纯一下。NaCl（MgCl2和泥沙）加水，过滤NaOHKOH×什么量？过量NaOH如何除去？除杂试剂选取：不能引入新杂质请你试一试

实验室需要用纯净的NaCl。若实验室的粗盐中含有少量MgCl2和泥沙的，请同学们来想一个办法提纯一下。请你试一试实验室需要用纯净的NaCl，若实验室只有含少量Na2SO4和泥沙的粗盐，请同学们来想一个办法提纯一下。NaCl（Na2SO4和泥沙）加水，过滤BaCl2Ba(NO3)2×什么量？过量BaCl2如何除去？Na2CO3过量的Na2CO3如何除去？请你试一试实验室需要用纯净的NaCl，若实验室只有含少量Na2SO4和泥沙的粗盐，请同学们来想一个办法提纯一下。请你试一试如何确认SO42－完全沉淀？

静置，在上层清液继续滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则SO42－深沉完全。实验室需要用纯净的NaCl。若实验室只有含有少量Na2SO4和MgCl2的粗盐，请同学们来想一个办法提纯一下。NaCl（Na2SO4、MgCl2）BaCl2Na2CO3HClNaOHHCl实验室需要用纯净的NaCl，实验室只有掺有少量Na2SO4和MgCl2的粗盐，请同学们来想一个办法提纯一下。

除去粗盐中的可溶性的杂质，试剂的加入顺序可能有几种？有何规律？NaClMgCl2CaCl2Na2SO4过量BaCl2过滤BaSO4

↓NaClMgCl2CaCl2BaCl2过量NaOH过滤Mg(OH)2↓NaClCaCl2BaCl2NaOH过量Na2CO3过滤CaCO3↓BaCO3↓NaClNaOHNa2CO3纯净的NaCl适量盐酸粗盐思考：除杂试剂的滴加顺序能否颠倒？NaClMgCl2CaCl2Na2SO4过滤CaCO3↓NaClMgCl2Na2SO4Na2CO3过量NaOH过滤Mg(OH)2↓NaClNa2SO4Na2CO3NaOH过滤NaClNaOHBaCl2NaClBaCl2适量盐酸粗盐过量BaCl2过量Na2CO3不纯BaSO4↓BaCO3↓思考：除杂试剂的滴加顺序能否颠倒？①BaCl2—Na2CO3—NaOH—HCl②BaCl2—NaOH—Na2CO3—HCl③NaOH—BaCl2—Na2CO3—HClNa2CO3须在BaCl2之后HCl须最后加入确保过量BaCl2被除去过滤三次或一次？

一次，每次过滤都会损失一部分NaCl。归纳与整理除杂原则不增123不减易分四原则4易复原不引入新的杂质不能损耗或减少被提纯物质的量被提纯物质与杂质易分离被提纯物质易复原归纳与整理除杂须知除杂试剂必须过量1四必须23过量试剂必须除尽去除多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序4化必须选择最佳的除杂途径归纳与整理1、过滤后的食盐水中仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4

等杂质，通过以下操作，可制得纯净的食盐水①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2

溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤。正确的操作顺序是()A．③②①⑤④C．②③①④⑤B．①②③⑤④D．③⑤②①④A还可以是②③①⑤④③①②⑤④2、某KNO3溶液中含杂质KCl、K2SO4、Ca(NO3)2现欲除去杂质，得到纯净的KNO3溶液，则加入试剂的正确顺序是()

A、Ba(NO3)2、K2CO3、AgNO3、HNO3B、K2CO3、Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3C、Ba(NO3)2、AgNO3、K2CO3、HNO3D、AgNO3、Ba(NO3)2、K2CO3、HNO3CD谢谢观看这节课我学到了什么？（用一句话表示）还有什么疑问？接触法生产硫酸三原料三阶段三反应四个“三”三设备盐酸硫酸根离子的检验待测液过量取清液BaCl2溶液有无白色沉淀盐酸不能改用硝酸盐酸排除Ag＋、CO32－、SO32－、PO43－干扰盐酸、BaCl2溶液须分开加，不能用混合溶液123操作离子检验答题模板现象结论

取少许溶液加入试管中，若有××现象(气泡、沉淀)，则含有××离子。易错警示

“取少许溶液加入试管中”1不得在原试剂瓶中进行检验!

2“先现象，后结论”

如向BaCl2溶液中加入稀H2SO4时，现象是“有白色沉淀生成”，不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”

考考你自己向某溶液中加入过量氯水时无变化，再滴加硝酸钡溶液和稀硝酸，溶液中有白色沉淀生成，该盐可能是A．Na2SO3B．Na2CO3C．BaCl2D．AgNO3思考与讨论(2)加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法除去这些离子？(1)经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中含有一些可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？(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？

杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐CaCl2MgCl2BaCl2NaOHMg2+＋2OH-=Mg(OH)2↓Na2CO3引入了Ba2+、CO32-、OH-试剂的用量和顺序

思考与讨论①正常雨水的pH约为5.6而不是7，这是为什么？②你知道空气中哪些物质溶解在雨水中会使雨水的pH变小。你知道吗？通常认为大气降水与二氧化碳气体平衡时的pH值5.6为降水天然酸度

3.2

类型

酸雨31硫酸型酸雨H2SO42硝酸型酸雨HNO3物质类别化合价氢化物单质氧化物酸盐-20+4+6H2SO4SO2SO3H2SO3问题探究3.2

硫酸型酸雨的形成

酸雨3液相氧化1SO2＋H2O＝H2SO32H2SO3＋O2＝2H2SO42气相氧化SO3＋H2O＝H2SO42SO2＋O2

2SO3催化剂你学会了吗？

硫酸工厂废气中的SO2常用氨水来吸收，请写出可能发生反应的化学方程式？硫酸厂的废气考考你自己

某厂用石灰乳吸收废气中的二氧化硫，以制取石膏（CaSO4·2H2O）。请写出有关的化学方程式。Ca(OH)2＋SO2＝CaSO3＋H2O

2CaSO3＋O2＝2CaSO4

CaSO4＋2H2O＝2CaSO4·2H2O

SO2是产生酸雨的主要原因。那么，SO2是不是有百害而无一利呢？换个角度看问题不能把SO2妖魔化，它有非常重要用途！生产三氧化硫、硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐

二氧化硫的用途熏蒸剂防腐剂消毒剂漂白剂杀虫剂杀菌剂冷冻剂精制各种润滑油还原剂农药人造纤维染料生活中的化学这节课我学到了什么？（用一句话表示）还有什么疑问？

品红溶液，只做检验试剂，不能用于除杂！二氧化硫的化学性质酸雨的形成方式判断二氧化硫在下列反应中体现的性质：①SO2＋2H2S＝2S＋2H2O②SO2＋O2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl③SO2＋Ca(OH)2＝CaSO3↓＋H2O④SO2＋NO2＝SO3＋NO看谁做得既准又快物质转化O2H2OH2SO4金属单质碱性氧化物碱盐氧气水酸O2H2ONaOH非金属单质酸性氧化物酸盐氧气水碱物质转化的应用在实际生产中，通过物质的转化制备物质时，除了要考虑反应进行的可能性,还需要考虑原料来源、成本高低、设备要求等因素。Na2ONa2CO3+H2ONaOH+Ca(OH)2NaCl电解物质转化的应用Na2O＋H2O==2NaOHNa2CO3＋Ca(OH)2==CaCO3↓＋2NaOH2NaCl＋2H2O====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑电解与金属反应——置换反应与碱反应——复分解反应与酸反应——复分解反应与盐反应——复分解反应酸的性质酸的主要化学性质反应反应类型与指示剂反应酸与活泼金属的反应酸与碱性氧化物的反应酸与碱的反应酸与某些盐的反应置换反应复分解反应使紫色石蕊溶液变红酸+活泼金属→盐和氢气酸+金属氧化物→盐和水酸+碱→盐和水生成沉淀、气体、水学以致用某同学要在右面五环图中填入物质，使相连物质间能发生反应，不相连物质间不能发

生反应。你认为“五环”中有空缺的一环应填入的物质是（

）O2CO2稀硫酸NaCl基于物质类别研究物质性质的认知模型确定物质类别依据类别共性类比典型代表物实验验证预测物质性质确认物质性质分析物质组成01硫的性质