人教版高中化学必修第二册精品课件 第五章 第一节 第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验

误;用铁罐盛装浓硫酸,其原理是常温下铁在浓硫酸中发生钝化,表面生成
致密的氧化膜,可阻止内层铁继续发生反应,D错误。
2.将一根表面有少量铁锈的铁钉放入稀硫酸中,下列叙述不正确的是(
)
A.开始一段时间后,铁钉表面产生大量气泡
稀盐酸不反应。
针对训练2
(2022江苏南通高一期末)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(
)
A.在溶液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+
B.在溶液中先加盐酸无现象,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中
含 SO24
C.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
性质及
会变成蓝色晶体,
去所含大部分结晶水而变成 于酸,且不容易被X
胆矾
变化
俗称_________
熟石膏(2CaSO4·H2O)
射线透过
(CuSO4·5H2O)
硫酸盐 硫酸钙
主要
用途
硫酸钡
医疗上作为“ 钡餐 ”,
石膏被用来制作各种模
可作为白色颜料,可用于
型和医疗用的石膏绷带;
油漆、油墨、造纸、塑
在工业上,石膏还被用来
待测液
出现 白色沉淀
无明显现象
,即可确定
2-
溶液中存在 SO 。
4
(2)理论解释
2CO
3
①先加稀盐酸的目的是排除
、
SO23
等离子干扰。
②再加BaCl2溶液,若存在 SO24 ,发生反应的离子方程式
22+
Ba
+SO
为
。
4 ==BaSO4↓
教材阅读想一想
阅读教材“思考与讨论”。
2+
2+
粗盐中含Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质,除去SO24 、Mg 、Ca 等离子,应
提示 取少量亚硫酸钠粉末置于试管中,先加入蒸馏水溶解,再加入足量稀
盐酸酸化,最后滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明Na2SO3被氧化而变质,
若不产生沉淀,则证明未变质。
(2)写出在上述设计的实验中发生反应的离子方程式。
提示
22+
2+
SO3 +2H ==SO2↑+H2O;Ba +SO4 ==BaSO4↓。
浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按
水 的组成比脱去。蔗糖与浓硫酸混合探究如下:
实验
操作
实验
现象
实验
结论
①蔗糖逐渐变黑;
②蔗糖体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性
气味的气体
①浓硫酸具有 脱水性
;
②浓硫酸具有 强氧化性
,能将蔗糖氧化成碳单质,自身被还
原为SO2
分别选择哪种除杂试剂?
2+、Ca2+等离子可分别选择BaCl 溶液、NaOH溶液、
提示 除去 SO2、Mg
4
2
Na2CO3溶液。
易错辨析判一判
2++SO2- ==BaSO ↓。
(1)粗盐提纯时,加入过量BaCl2溶液除去SO2,发生反应:Ba
4
4
4
( √ )
(2)粗盐提纯时,加入过量NaOH溶液除去Mg2+,发生反应:Mg2++2OH==Mg(OH)2↓。( √ )
方法突破
硫酸根离子( SO24 )的检验方法及原理
应用体验
【例2】(2022山东济宁高一期末)已知稀硝酸具有强氧化性,可将 SO23 氧
化成 SO24 。现有一瓶Na2SO3溶液,可能已部分氧化,某学生进行如下实验验
证Na2SO3是否被氧化:取少量可能部分氧化的Na2SO3溶液,向其中滴入
Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀X,再加入足量稀硝酸,充分振荡后仍有白色沉
提示 浓硫酸具有强氧化性,能够氧化炭生成二氧化碳,本身被还原为二氧
化硫,二氧化硫具有刺激性气味。
(3)消防员用生石灰处理泄漏出来的浓硫酸的依据是什么?能否用高压水枪
对槽罐车进行处理?为什么?
提示 生石灰的主要成分是CaO,可与硫酸反应生成CaSO4和H2O;不能用高
压水枪对槽罐车进行处理,其原因是浓硫酸稀释时会放出大量的热,且罐体
第五章
第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验
内
容
索
引
01
基础落实•必备知识全过关
02
重难探究•能力素养全提升
03
学以致用•随堂检测全达标
素养目标
1.结合真实情境中的应用实例,通过实验探究,了解硫酸的酸性和浓硫酸的
特性,能设计实验检验硫酸根离子,发展科学探究与创新意识的学科核心素
养。
2.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,认识硫酸在生产中的应用
②催化氧化: 2SO2+O2
、4FeS2+11O2
2SO3 。
③制备硫酸:SO3+H2O==H2SO4。
2Fe2O3+8SO2。
2.浓硫酸的特性
可用作干燥剂,常用于干燥Cl2、H2、CO2等气体
(1)吸水性
浓硫酸能吸收存在于周围环境中的 水分
,可以是气体、液体中的水分
子及固体中的结晶水。
(2)脱水性
淀Y,结论正确的是(
)
A.Na2SO3溶液已部分氧化
B.沉淀X中一定含有BaSO4
C.加稀硝酸后的沉淀Y一定为BaSO4
D.此实验能确定Na2SO3溶液是否部分氧化
答案 C
2-,加稀硝酸后的沉淀一定
解析 稀硝酸具有强氧化性,可将 SO2氧化成
SO
3
4
为BaSO4,但加稀硝酸前的沉淀可能为BaSO3或BaSO3和BaSO4的混合物,故
4
粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,由于未透过蓝色钴玻璃观察火焰颜
色,不能确定是否含有K+,C错误;使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体具有较强
的氧化性,可能是Cl2、Br2(g)等,不能证明该气体是Cl2,D错误。
学以致用•随堂检测全达标
1.下列有关浓硫酸的说法正确的是(
)
A.浓硫酸可以用来干燥Cl2和SO2
(3)粗盐提纯实验中,要先加入过量BaCl2溶液,后加入过量Na2CO3溶液,以除
去Ca2+及过量的Ba2+。( √ )
(4)粗盐提纯实验中,可依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液及
稀盐酸,最后进行过滤。( × )
提示 向粗盐水中依次加入BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液产生沉淀,
先过滤后再加入稀盐酸中和,否则沉淀会溶解。
重难探究•能力素养全提升
探究一
探究浓硫酸的特性
情境探究
硫酸是工农业生产中使用非常广泛的一种试剂,但浓硫酸具有强腐蚀性,
储存及运输过程中需要注意安全。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居
民区和人口稠密区停留。一旦发生泄漏,事故现场的地面会被腐蚀成“炮
弹坑”,道路边树木及杂草被腐蚀变黑,上面会泛起黑色泡沫。当浓硫酸流
和对生态环境的影响,发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
基础落实•必备知识全过关
一、硫酸和硫酸盐
1.工业制备硫酸的原理
(1)制备原料
工业上一般以 硫黄
或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料制备硫酸。金
属冶炼时产生的含 SO2
的废气经回收后也可用于制备硫酸。
(2)反应原理
SO2
①生成SO2: S+O2
D.某气体可使湿润的淀粉KI试纸变蓝,证明该气体是Cl2
答案 B
解析 向待测液中滴加KSCN溶液,溶液显红色,证明原溶液中有Fe3+,但不能
2、SO
判断是否含有Fe2+,A错误;向待测液中滴加盐酸无现象,则不含 CO2或
3
3
Ag+,再加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中含
2SO,B正确;灼烧白色
探究二
硫酸根离子( S )的检验
情境探究
亚硫酸钠(Na2SO3)是一种食品添加剂,可用作防腐剂、抗氧化剂和漂白
剂等。Na2SO3具有强还原性,在空气中易被O2氧化生成Na2SO4。
(1)提供试剂:BaCl2溶液、稀盐酸、NaOH溶液、CaCl2溶液,请设计实验检
验某亚硫酸钠粉末是否被氧化变质。
料、橡胶的原料及填充
调节水泥的硬化速率
剂
Байду номын сангаас
硫酸铜
可检验酒精中是
否含有少量水;
和石灰乳混合制
成农药——波尔
多液
二、硫酸根离子的检验
1.探究硫酸根离子的检验[实验5-4]
在三支试管中分别加入少量稀硫酸(试管①)、Na2SO4溶液(试管②)
实验操
和Na2CO3溶液(试管③),然后各滴入几滴BaCl2溶液,观察现象。再分
作
别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象
试管①产生白色沉 试管②产生白色沉
实验现
试管③产生白色沉淀,加
淀,加入稀盐
淀,加入稀盐酸,
象
入稀盐酸, 沉淀逐渐溶解
沉淀不溶解
酸,沉淀不溶解
22+
Ba
+CO
3 ==BaCO3↓,
______________________
相关离
222+
2+
Ba
+SO
==BaSO
↓
Ba
+SO
4
BaCO3+2H+
4
4 ==BaSO4↓ ______________________
子方程
==Ba2++CO2↑+H2O
___________________
式
22+
SO
结论 在溶液中,Ba 和 4 结合生成不溶于稀盐酸的BaSO4白色沉淀
2.硫酸根离子的检验
(1)检验 SO24 的正确操作
入路旁沟渠,沟渠中的水会泛起水泡,且产生大量白雾,空气中也会弥漫着
刺鼻的气味。
(1)道路边树木及杂草为什么变黑?为什么“上面会泛起黑色泡沫”?
提示 浓硫酸具有脱水性,使树木及杂草中的有机化合物脱水炭化;浓硫酸
具有强氧化性,能与生成的炭发生氧化还原反应生成CO2、SO2等气体,因
此产生黑色泡沫。
(2)浓硫酸是难挥发性强酸,为什么“空气中也会弥漫着刺鼻的气味”?
化合物,浓硫酸具有脱水性,可将试纸中的氢、氧元素按水的组成比脱去,
使pH试纸脱水炭化而变黑,D错误。
针对训练1
某研究小组设计如下装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的
是(
)
A
选项
实验目的 吸水性
实验装置
B
脱水性
C
溶解放热
D
强氧化性
答案 D
解析 由于水分子不断运动,玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,
解析 浓硫酸具有吸水性,易吸收苹果块中挥发出的H2O(g),从而使苹果块
变干瘪,A正确;胆矾是CuSO4·5H2O晶体,浓硫酸具有吸水性,易使胆矾局部
失去结晶水而变成白色的CuSO4,故胆矾晶体表面有“白斑”,B正确;浓硫酸
具有吸水性,不断吸收饱和硝酸钾溶液中挥发出的H2O(g),使溶液达到过饱
和状态,因此在小试管中析出KNO3晶体,C正确;pH试纸的主要成分是有机
左侧烧杯中的水不断蒸发,最后左侧烧杯内的液体的体积明显小于右侧烧
杯内的液体的体积,A正确;滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,B正确;
将浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内气体受热膨胀,气
体的压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象,C正确;常温下铜片与浓
硫酸不反应,不能判断浓硫酸表现出强氧化性,D错误。
的材质是铁质或铝质,能与稀硫酸反应而产生H2,易引起爆炸。
方法突破
浓硫酸的“三大
特性”及分析
应用体验
【例1】在下图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到
的现象叙述不正确的是(
)
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内有晶体析出
D.④中pH试纸变红
答案 D
B.浓硫酸与木炭的反应体现了浓硫酸的强酸性
C.浓硫酸有氧化性,稀硫酸没有氧化性
D.可以用铁罐盛装浓硫酸是因为铁与浓硫酸不反应
答案 A
解析 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥Cl2和SO2,A正确;加热时,浓硫酸与木
炭反应生成CO2、SO2和H2O,体现浓硫酸的强氧化性,B错误;浓硫酸和稀硫
酸都具有氧化性,前者是+6价S元素体现氧化性,后者是H+体现氧化性,C错
实验 Cu与浓硫酸反应的化学方程式
结论 为 Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
微点拨
常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸中发生钝化,表面生成致密氧化膜而
得到保护,反应不再进行,故常用铁质或铝质槽罐车运输浓硫酸。
只体现浓硫酸的强氧化性
②与非金属反应
加热时,浓硫酸与部分金属单质发生反应。例如,加热时浓硫酸与木炭反应
的化学方程式为 C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
。
3.几种常见的硫酸盐
硫酸盐 硫酸钙
自然界中的硫酸钙常以石膏
存在
( CaSO4·2H2O
)的形式
形式
存在
硫酸钡
硫酸铜
自然界中的硫酸钡
以重晶石(BaSO4) —
的形式存在
白色粉末,结合水
石膏被加热到150 ℃时,会失 既不溶于水也不溶
该实验不能确定Na2SO3是否部分氧化。
【变式设问】
上述实验中,若先加入BaCl2溶液,后加入足量稀盐酸,能否达到预期实验目
的?为什么?
提示 能;加入BaCl2溶液,Na2SO3、Na2SO4分别与BaCl2反应生成白色沉淀
BaSO3、BaSO4,再加入足量稀盐酸,BaSO3与稀盐酸反应而溶解,BaSO4与
(3)强氧化性
①与金属的反应
体现浓硫酸的强氧化性和酸性
浓硫酸能氧化大多数金属单质(金、铂除外)。
[教材实验5-3]探究浓硫酸与铜的反应
实验
操作
a试管中将铜丝插入浓硫酸后,铜丝表面有 气泡 产生。b试管中的
实验
品红溶液逐渐变为 无色 。c试管中的紫色石蕊溶液逐渐
现象
变 红色 。将a试管中的溶液慢慢倒入水中,溶液变成 蓝 色