硫酸及其盐
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硫酸及其盐
1.复习重点
1.硫酸的性质及重要用途;浓硫酸的特性:强氧化性、吸水性、脱水性
1.重要硫酸盐的性质及SO 2
4的检验;
2.难点聚焦
1.利用硫酸的强酸性制备多种物质:
(1)制气体:制氢气Zn+H 2SO 4 ZnSO 4+H 2↑;制H 2S :FeS+H 2SO 4 H 2S ↑+FeSO 4
(2)制较弱的酸:
制H 3PO 4;Ca 3(PO 4)2+3H 2SO 4(浓) 2H 3PO 4+2CaSO 4
制CH 3COOH :2CH 3COONa+H 2SO 4 2CH 3COOH+Na 2SO 4
(3)制化肥: Ca 3(PO 4)2+2H 2SO 4(浓) Ca(H 2PO 4)2+2CaSO 4
2NH 3+H 2SO 4=(NH 4)2SO 4
(4)制硫酸盐:制胆矾:CuO+H 2SO 4+4H 2O CaSO 4·5H 2O(晶体)
制绿矾:Fe+H 2SO 4 FeSO 4+H 2↑
2.利用H 2SO 4高沸点性制取易挥发性酸。
(1)制HF :CaF 2+H 2SO 4(浓) 2HF ↑+CaSO 4(铅皿中)
(2)制HCl :NaCl (固)+H 2SO 4(浓) NaHSO 4+HCl ↑
NaHSO 4+NaCl Na 2SO 4+HCl ↑
(3)制HNO 3:NaNO 3+H 2SO 4(浓) HNO 3↑+NaHSO 4
3.利用硫酸的稳定性制不稳定性酸。 Na 2SO 3+H 2SO 4 Na 2SO 4+H 2O+SO 2↑
4.利用浓H 2SO 4的强氧化性制取SO 2 Cu+2H 2SO 4(浓) CuSO 4+SO 2↑+2H 2O
5.利用浓H 2SO 4的脱水性:
(1)制C 2H 4:CH 3CH 2OH CH 2 CH 2↑+H 2O (2)制CO :HCOOH CO ↑+H 2O
6.利用浓H 2SO 4的吸水性做干燥剂。 干燥:O 2、H 2、Cl 2、N 2、CO 、CO 2、SO 2
不干燥:碱性:NH 3 还原性:H 2S 、HI 、HBr
7.用H 2SO 4作催化剂:
(1)乙烯水化:CH 2—CH 2+H 2O CH 3CH 2OH
2. 浓硫酸
(1)物理性质:
无色油状液体,常见的浓硫酸质量分数为98.3%,沸点为338℃,高沸点难挥发性。
思考:浓硫酸的稀释方法。
(2)化学性质:
① 吸水性(干燥剂)
三种形式:
<1> 与水任意比例混溶,溶于水剧烈放热。
<2> 吸收气体中水蒸气(作为干燥剂,不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气)
<3> 与结晶水合物反应。
实验:浓硫酸与胆矾反应,由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。
② 脱水性(炭化)
实验6—3:潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。
微热 强热 微热 浓H 2SO 4170 C 浓H 2SO 4浓H 2SO 4稀H 2SO 4
现象:三种物质都发生了变化,生成了黑色的炭。
实验6—4:在200mL 烧杯中放入20g 蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL
溶质的质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。
现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。
说明:
<1> 脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性。
<2> 脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应
时,浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为1:2夺取有机物中的氢原子和氧原子。
<3> 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和
棉花等物质被子脱水后生成了黑色的炭(炭化)。
③ 强氧化性
实验6—5:浓硫酸与铜反应,请同学注意反应现象,分析反应产物存在的依据。
422SO H Cu +(浓)O H SO CuSO 2242+↑+∆
强调:硫酸所起的作用(氧化剂与酸的作用)。
叙述:浓硫酸也与木炭反应,
分析上述反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂。
思考:请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物,画出实验装置图。
介绍:钝化现象及有关应用(分别举Al 、Fe ,说明原因)。
拓展:浓硫酸还可与某些还原性化合物反应。
请利用氧化还原反应规律写出下列反应的化学方程式:
)(422浓SO H S H += =+)(42浓SO H HBr
小结:<1> 浓硫酸有强氧化性,包括还原性很弱的银在内的很多物质,都能在一定条
件下被浓硫酸氧化。硫酸之所以能有如此强的氧化性,一个原因是在高浓度下硫酸以分子的
形式存在,另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态(+6)的硫元素。
<2> 浓硫酸在作氧化剂时,主要是+6价硫的原子得电子,被还原为含低价硫元素
的物质,一般不会有+1价氢被还原,即一般不会生成氢气。
<3> 浓硫酸在作氧化剂时,硫元素被还原的程度是一个较复杂的问题,中学化学
中常见的还原产物为2SO 。
根据硫酸的性质,归纳出硫酸的主要用途。
(3)硫酸的用途
思考:42SO H 和可溶性硫酸盐在溶液中都能电离出-
24SO ,如何检验呢?
(二)-24SO 检验
原理:42SO H 和硫酸盐溶于水时都会产生-24SO ,可以利用4BaSO 的不溶性来检验
-24SO 的存在。使用试剂是:可溶性钡盐和酸(盐酸或稀硝酸)。
常用方法:① −−−−−→−+溶液2BaCl X 现象(产生白色沉淀)−−−−→−+溶液
HCl 现象(沉淀不消失)
结论:可能含有-24SO 、+Ag 、+22Hg 。
② −−−−−−→−+溶液23)(NO Ba X 现象(产生白色沉淀)−−−−−→−+溶液
3HNO 现象(沉淀不消失)
结论:可能含-24SO 、-
23SO 。 ③ −−−−−−→−+溶液23)(NO Ba X 现象(产生白色沉淀)−−−−→−+溶液HCl 现象(沉淀不消失)
结论:可能含-24SO 、-
23SO 。 ④ −−
−−−→−+溶液2BaCl X 现象(产生白色沉淀)−−−−−→−+溶液3HNO 现象(沉淀不消失) 结论:可能含-24SO 、-
23SO 、+Ag 、+22Hg 。 讨论:根据上述实验现象,归纳-
24SO 的检验方法。
小结:在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化,以排除-23CO 、-23SO 、+Ag 等可能造成的干扰,再加入2BaCl 溶液,根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有-24SO 存在。
上述实验中,待测试剂是客观的,并且是给定范围的,所以根据教材中的实验能得出
正确的结论。如果待测液是未知的,就要考虑其它离子的干扰,就要对所加试剂和加入试剂
的顺序进行恰当选择,否则会得出错误结论。