资源简介 (共74张PPT)第一节 硫及其化合物第2课时 硫酸 硫酸根离子的检验学习任务一 硫酸学习任务二 硫酸盐 的检验学习任务一 硫酸【新知自主预习】一、工业制备硫酸的原理1.工艺流程2.制备原料及反应原理二、硫酸的主要性质1.稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的化学通性,写出下列反应的离子方程式:2.浓硫酸的三大特性[注意] ①稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌以散热;②纯硫酸的沸点高、难挥发,常利用浓硫酸制备挥发性酸如 。【实验活动探究】【实验1】 浓硫酸与蔗糖发生的“黑面包”反应实验操作:实验现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色疏松多孔的海绵状的固体,并放出有刺激性气味的气体。【实验2】 浓硫酸与铜的反应实验装置:实验操作及现象:在带导管的橡胶塞侧面挖一个凹槽,并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝。在试管中加入 浓硫酸,塞好橡胶塞,使铜丝与浓硫酸接触。加热,将产生的气体通入品红溶液,品红溶液逐渐变为无色,向外拉铜丝,终止反应。冷却后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,溶液变成蓝色。问题一: 结合实验1现象推测蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,可能发生了哪些化学反应,主要体现了浓硫酸的哪些化学性质?提示:蔗糖逐渐变黑的过程,主要体现浓硫酸的脱水性,将蔗糖脱水碳化: ;同时浓硫酸具有强氧化性,能将脱水生成的碳单质氧化为,自身被还原为 ,故会形成疏松多孔的海绵状“黑面包”,有刺激性气味的气体生成。问题二: 实验2中的实验现象主要体现了浓硫酸的哪些性质?浓硫酸与铜反应的原理是什么?提示:实验2中品红溶液逐渐变为无色,说明反应中有 生成,反应结束后,将试管里的物质慢慢倒入盛有少量水的另一支试管里,溶液变成蓝色,说明有 生成,反应中硫酸主要体现强氧化性和酸性,反应原理为 。【核心知识讲解】1.浓硫酸的吸水性和脱水性比较吸水性 脱水性作用对象 含有水分子或结晶水的物质 一般为含氢、氧元素有机物,氢、氧元素按水的组成比脱去变化类型 物理变化或化学变化 化学变化能量变化 放热 放热本质区别 看与浓硫酸接触的物质中是否含有“”。若含有“ ”,则 浓硫酸表现吸水性;若不含“ ”,只是含有氢元素和氧元 素的有机物,则浓硫酸表现脱水性 2.浓硫酸的强氧化性浓硫酸具有强氧化性,是因为分子中 价的硫元素具有很强的得电子能力。(1)与活泼金属反应的规律常温下与活泼金属反应生成硫酸盐(铁、铝除外)、和 ,表现浓硫酸的强氧化性和酸性,硫酸变稀后,生成的气体为 。[注意] 常温下,铁、铝与浓硫酸反应形成致密氧化膜而钝化。(2)与不活泼金属和非金属反应的规律①反应需要加热,否则不反应。②还原产物一般是 ,一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。③浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。④随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。【知识迁移应用】例1 [2024·湖北四地七校期中] 下列关于浓硫酸的说法正确的是 ( )A.浓硫酸使蓝色胆矾变白体现了脱水性B.浓硫酸不能干燥SO2、HI、H2S等强还原性化合物C.蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,浓硫酸主要体现了脱水性和强氧化性D.浓硫酸和碳单质在加热条件下反应,反应中浓硫酸既体现出酸性,又体现出氧化性√[解析]使蓝色胆矾即五水硫酸铜变白,体现了吸水性,A错误;浓硫酸不能干燥HI、H2S等强还原性化合物,但可以干燥SO2,B错误;蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,蔗糖变黑并有气体生成,浓硫酸主要体现了脱水性和强氧化性,C正确;浓硫酸和C单质在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫、水,反应中浓硫酸只体现氧化性,D错误。例2 某化学合作学习小组探究铜与热的浓硫酸反应的实验如下,均为浸有相应溶液的棉花,回答下列问题:[解析] 铜丝插入热的浓硫酸中发生反应生成二氧化硫,气体从具支试管支管口进入硬质玻璃管,分别与紫色石蕊溶液、品红溶液、酸性溶液反应,尾气用蘸有 溶液的棉花球吸收,防止污染空气。(1)有效控制铜与热的浓硫酸的“反应和停止”的操作方法是_______________。上下拉推铜丝[解析] 有效控制铜与热的浓硫酸的“反应和停止”的操作方法是向下推动铜丝与浓硫酸接触,发生反应,向上拉动铜丝,使铜丝和浓硫酸脱离接触,反应停止。(2) 处溶液变____色,说明铜与热的浓硫酸反应生成的气体产物具有“酸性氧化物”的性质。红[解析] 处紫色石蕊溶液变红,溶液显酸性,说明铜与热的浓硫酸反应生成的气体产物与水反应生成了酸,具有“酸性氧化物”的性质。(3)铜与热的浓硫酸反应的实验体现了浓硫酸的酸性和______性。氧化[解析] 铜与浓硫酸反应生成硫酸铜,体现浓硫酸的酸性,同时浓硫酸将单质铜氧化为铜离子,体现浓硫酸的氧化性。(4)将试管Ⅰ与试管Ⅱ分离后,将 处溶液加热出现的现象为_____________________,其原因是______________________________________________________。溶液从无色变为红色与有色物质化合生成的无色物质不稳定,受热重新分解[解析] 将试管Ⅰ与试管Ⅱ分离后,将 处溶液加热,溶液从无色变为红色,其原因是 与有色物质化合生成的无色物质不稳定,受热重新分解为 与有色物质,从而使得溶液从无色变为红色。(5) 处反应的离子方程式为______________________________________________。[解析] 在处, 和酸性高锰酸钾溶液发生反应,离子方程式为。(6) 处为_______溶液。[解析] 处为溶液,尾气用蘸有 溶液的棉花球吸收,防止污染空气。(7)若试管Ⅰ中生成的气体为 ,则被氧化的铜的质量为______ 。0.64[解析] 试管Ⅰ中发生反应:,若生成 ,则被氧化的铜的物质的量为,其质量为 。[易错警示] 浓 与金属反应的规律(1)与活泼金属如反应,开始产生 ,硫酸浓度变小后,产生 。(2)与不活泼金属如反应,开始产生 (加热),浓度变小后,稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如与含的浓硫酸充分反应,生成的物质的量小于 。学习任务二 硫酸盐 的检验【新知自主预习】一、几种常见的硫酸盐硫酸盐 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜存在形式 自然界中的硫酸钙常 以石膏(__________ _____)的形式存在 自然界中的硫酸钡以 重晶石 的形 式存在 —硫酸盐 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜性质及 变化 石膏被加热到 时,会失去所含大部分 结晶水,生成熟石膏 既不溶于水也不溶于 酸,不容易被 射线 透过 结合水后会变成蓝色晶体,俗称______胆矾续表硫酸盐 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜主要用途 用于制作各种模型和 医疗用的石膏绷带; 用于调节水泥的硬化 速率 医疗上作为“钡餐”; 可作为白色颜料;可 用作油漆、油墨、造 纸、塑料、橡胶等的 原料及填充剂 胆矾和石灰乳混合制成农药——波尔多液续表二、 的检验1.探究的检验教材实验实验 操作 在三支试管中分别加入少量稀硫酸试管、 溶液 试管和溶液试管,然后各滴入几滴 溶液,观察现象。再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象 实验 现象 试管①产生白色沉 淀,加入稀盐酸, 沉淀不溶解 试管②产生白色沉 淀,加入稀盐酸, ____________ 试管③产生白色沉淀,加入稀盐酸,________________________沉淀不溶解沉淀逐渐溶解并产生气泡相关 离子 方程 式 ________________ _______________ ________________ _______________ _____________________________________、__________________________________________结论 在溶液中,和结合生成不溶于稀盐酸的白色 沉淀续表2. 的检验(1)实验操作待测液无明显现象 出现____色沉淀,即可确定存在 。白(2)理论解释①先加稀盐酸的目的是排除______、______、_____等离子干扰。②再加溶液,若存在 ,发生反应的离子方程式为_________________________。【实验活动探究】【实验目的】 用化学沉淀法去除粗盐中的可溶性杂质: 、、 。【实验试剂】 粗盐、蒸馏水、溶液、溶液、饱和溶液、稀盐酸。【实验步骤】实验操作流程问题一: 步骤(2)中如何表明 沉淀完全?提示:静置,向上层清液中继续滴加 溶液,若溶液不出现浑浊则表明沉淀完全。问题二: 为什么每次加入的试剂都要略微过量?加入稀盐酸的目的是什么?提示:加入沉淀剂时略微过量,是为了保证完全除去杂质离子。加入稀盐酸的目的是除去溶液中的和,调节溶液的 。问题三: 本实验中加入试剂的顺序能否调整?试剂的加入顺序有什么原则吗?提示:可以调整,但需要保证溶液在 溶液之后加入,且过滤和加稀盐酸的操作顺序不能颠倒,若在过滤前加入稀盐酸,会使生成的沉淀溶解,产生杂质。【核心知识讲解】1.硫酸根离子的检验方法及原理2.粗盐的提纯(1)粗盐提纯时,试剂的加入顺序及各步操作时体系中的主要离子和沉淀成分:[注意] ①每一步加入的除杂试剂都必须过量,多次沉淀,一次过滤;要先过滤沉淀再加入稀盐酸中和。②要先加入过量溶液除去,后加入过量 溶液除去及过量的 。(2)利用离子反应除去杂质的思路和方法【知识迁移应用】例3 已知稀硝酸具有强氧化性,在空气中易被氧化为 。现有一包装破损的 白色固体粉末,为了检验其是否变质,正确的方法是(试剂均过量)( )A.取少量样品于试管中,滴入稀盐酸,无沉淀,再滴入 溶液,若有白色沉淀产生,则说明已变质B.取少量样品于试管中,滴入稀硝酸,再滴入 溶液,若有白色沉淀产生,则说明已变质C.取少量样品于试管中,滴入稀硫酸,再滴入 溶液,若有白色沉淀产生,则说明已变质D.取少量样品于试管中,滴入稀盐酸,若产生使品红溶液褪色的气体,则说明已变质√[解析] 先滴入稀盐酸,若无沉淀,则排除了 干扰,同时也把反应掉,再滴入 溶液,若有白色沉淀产生,则沉淀一定是 ,证明样品已经变质,A正确;稀硝酸具有强氧化性,即使样品没有变质也会被硝酸氧化成 ,B错误;若先滴入稀硫酸会引入,再滴入溶液,一定会产生沉淀,C错误;滴入稀盐酸,产生使品红溶液褪色的气体,说明一定含有 ,但无法说明是否已经变质,D错误。[易错警示] 检验 的常见误区及分析误区 分析只加 溶液,不加 稀盐酸 可能是与反应生成 沉淀,还可能是、、等与 反应生成沉淀溶液与稀盐酸的 滴加顺序颠倒 可能是与 反应生成了不溶于稀盐酸的沉淀先用稀硝酸酸化再加入 溶液或先用稀盐 酸酸化再加入 溶液 具有强氧化性,能将溶液中的 、氧化成例4 [2024·河北沧衡八校联考] 除去粗盐中的杂质、 和,过程如下:下列有关说法不正确的是( )A.过滤的滤渣仅含有、、 三种沉淀B.检验是否除尽的试剂:稀盐酸、 溶液C.由于溶解度随温度变化不大,故操作 为蒸发结晶D.欲检验食盐中是否含有 ,可通过焰色试验√[解析] 除去溶液中的硫酸钠需要加入氯化钡,除去氯化钙和过量的氯化钡杂质需加入碳酸钠,故除去硫酸钠必须在氯化钙之前,对于氯化镁则无要求。除去过量的氯化钡杂质需加入碳酸钠,过滤的滤渣含有、、、 四种沉淀,A错误;检验是否除尽的方法:取适量滤液,加稀盐酸酸化,再加溶液,观察是否有白色沉淀生成,B正确;由于 溶解度随温度变化不大,故操作为蒸发结晶,C正确;根据的焰色试验,火焰呈黄色, 的火焰透过蓝色钴玻璃观察显紫色,故检验食盐中是否含有 ,可以做焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察焰色是否显紫色,D正确。1.浓硫酸与稀硫酸性质差异较大,且浓硫酸具有某些特性,下列有关浓硫酸的叙述正确的是( )A.浓硫酸可作干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体B.在铜与浓硫酸的反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸不与铁、铝反应D.取少量蔗糖于烧杯中,加入浓硫酸,蔗糖变黑,说明浓硫酸具有吸水性√[解析] 浓硫酸可以和氨气反应,不能干燥氨气,A错误;铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和 ,浓硫酸只有部分化合价发生变化,故浓硫酸既显示氧化性又显示酸性,B正确;常温下,铁、铝与浓硫酸接触会发生钝化,所以能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,C错误;浓硫酸使蔗糖分子中的氢、氧以水的组成比脱出,剩余碳,蔗糖变黑,体现脱水性,D错误。2.下列反应中,硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是( )A.氯化钠固体与浓硫酸反应 B.铜与浓硫酸反应C.碳与浓硫酸反应 D. 与稀硫酸反应[解析] 氯化钠固体与浓硫酸混合加热反应产生、 气体,反应类型是复分解反应,硫酸仅表现出酸性,A错误;铜与浓硫酸混合加热反应产生、、 ,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性,B正确;√2.下列反应中,硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是( )A.氯化钠固体与浓硫酸反应 B.铜与浓硫酸反应C.碳与浓硫酸反应 D. 与稀硫酸反应碳与浓硫酸混合加热反应产生、 、,浓硫酸仅表现强氧化性,C错误;与稀硫酸反应产生、 ,稀硫酸仅表现出酸性,D错误。√3.[2024·四川宜宾统考]探究铜与过量热浓硫酸反应,装置如图所示(棉花团、 均浸有相应溶液,夹持仪器略去)。下列有关说法错误的是( )A.上下抽动铜丝,可控制反应的发生与停止B.处浓溶液用于吸收C.为观察溶液颜色,反应后立即向左侧试管中加入少量蒸馏水并振荡D.其他条件不变,用铁丝代替铜丝也可看到处品红褪色√[解析] 上下抽动铜丝,可控制浓硫酸与铜丝接触与否,从而控制反应的发生与停止,A正确;是酸性气体,可用 溶液吸收,B正确;反应后的左侧试管中仍有浓硫酸剩余,应将反应混合物加入盛水的容器中,观察到 溶液为蓝色,C错误;用铁丝代替铜丝,其他条件不变,铁丝与浓硫酸加热仍然产生 ,不产生氢气,也可看到 处品红褪色,D正确。4.下列有关检验试样中有无 的操作及结论均正确的是( )A.先加溶液无明显现象,再加 溶液有白色沉淀,一定有B.加酸化的溶液有白色沉淀,一定有C.滴加溶液未产生白色沉淀,一定没有D.滴加溶液有白色沉淀,一定有√[解析] 检验的正确方法是先加入稀盐酸排除、、等的干扰,再加入氯化钡溶液有白色沉淀,说明溶液中存在 ,故A正确;加酸化的溶液有白色沉淀,如果原溶液中含 ,也会产生不溶于酸的白色沉淀,故B错误;滴加 溶液未产生白色沉淀,只能确定溶液里没有或、等,无法判断是否有,故C错误;滴加溶液有白色沉淀,不一定含 ,如果原溶液含有,可以生成白色沉淀,如果含 也可以生成白色沉淀,故D错误。5. [2024·四川成都七中期中]蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。下列关于该过程的分析不正确的是( )A.过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性B.过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关C.过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性D.过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂√[解析] 浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的原子和原子按 的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A正确;浓硫酸脱水过程中释放大量热,并发生反应:,产生大量气体,使固体体积膨胀,B正确;浓硫酸与C反应生成能使品红溶液褪色的 ,体现浓硫酸的强氧化性,C错误;该过程中,浓硫酸使蔗糖脱水变为碳单质,蔗糖分子发生了化学键的断裂,D正确。6.[2024·北京海淀区期末] 粗盐中通常含有、、 和泥沙等杂质,实验室用粗盐制备 晶体的流程如图所示。(1)①中不需要使用的实验仪器是___。A.玻璃棒 B.漏斗 C.蒸发皿 D.烧杯[解析] 步骤①是过滤操作,用到漏斗、烧杯和玻璃棒等,不需要蒸发皿。(2)下列说法正确的是___。A.②的目的是除去B.②和③的试剂顺序可以互换C.试剂Ⅰ是 溶液D.⑤中只发生反应:√√[解析] 步骤②加入过量溶液,除去 ,A正确;步骤③中加入溶液,除去及步骤②中过量的 ,故②和③的试剂顺序不可以互换,B错误;步骤④中加入试剂Ⅰ来沉淀 ,考虑不能引入新杂质离子,故试剂Ⅰ是 溶液,C错误;步骤④的滤液中含有、、、 ,故⑤中发生反应:、 ,D错误。(3)⑥中用到的分离方法是___。A.过滤 B.冷却结晶 C.吸附 D.蒸发结晶[解析] 由于的溶解度受温度的影响较小,从 溶液中得到晶体一般采用蒸发结晶法。√1.[2024·安徽淮北实验高中期末]某同学通过系列实验探究硫及其化合物的性质,实验现象正确且能达到目的的是( )A.点燃硫黄,产生刺激性气味气体,该气体可以漂白纸浆B.向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑色,说明浓硫酸具有强的吸水性C.将浓硫酸滴到 试纸上,试纸变红色,说明浓硫酸具有酸性D.常温下,将 片加入浓硫酸中,反应剧烈,说明浓硫酸具有强的氧化性√[解析] 硫黄燃烧生成 ,该气体具有漂白性,可以漂白纸浆,A正确;蔗糖中加入浓硫酸后变黑色,此时浓硫酸表现出脱水性,B错误;将浓硫酸滴到试纸上,浓硫酸可使 试纸脱水碳化,试纸变成黑色,说明浓硫酸具有脱水性,C错误;常温下,铁遇浓硫酸钝化,产生致密的氧化物薄膜,阻止金属与酸的进一步反应,D错误。2.工业上用黄铁矿 为原料制备硫酸的流程如下:黄铁矿气体 硫酸。关于工业制硫酸的说法不正确的是( )A.煅烧时 发生氧化反应 B.A可以是空气C.步骤②产物中有 D.步骤③发生了氧化还原反应[解析] 煅烧时与反应生成和, 被氧化,发生氧化反应,A正确;气体必须提供氧元素,且作氧化剂,可以是空气,B正确;√2.工业上用黄铁矿 为原料制备硫酸的流程如下:黄铁矿气体 硫酸。关于工业制硫酸的说法不正确的是( )A.煅烧时 发生氧化反应 B.A可以是空气C.步骤②产物中有 D.步骤③发生了氧化还原反应步骤②中,催化氧化生成的主产物为 ,C正确;步骤③中,与反应生成 ,发生非氧化还原反应,D错误。√3.某学生用如图所示装置做浓硫酸和蔗糖反应的实验。下列有关实验操作或叙述错误的是( )A.打开A中分液漏斗活塞,加入浓硫酸,充分反应后烧瓶内出现黑色膨松固体B.品红溶液红色褪去,证明有 生成C.检验A中产生的气体中含有水蒸气,应将 接在A和B之间D.D中溶液变浑浊,即可证明反应产生了√[解析] 浓硫酸使蔗糖脱水碳化,并放出大量的热,生成的碳与浓硫酸反应生成、 ,使碳疏松多孔,A正确;B中品红溶液褪色,结合元素守恒推知,能使溶液褪色的只能是 ,证明A中反应生成了 ,B正确;气体通过B、C、D装置均能混入水蒸气,故要检验A中生成的气体中含有水蒸气,应将盛有粉末的 形管接在A和B之间,首先进行检验,C正确;由于二氧化硫气体经过高锰酸钾溶液时不一定能被完全吸收,故D中的石灰水变浑浊不能说明此反应生成了,也可能是 使石灰水变浑浊,D错误。4.[2024·河南南阳中学期末]用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量的浓硫酸反应。下列说法错误的是( )A.上下移动①中铜丝可控制生成 的量B.①中发生反应的化学方程式为C.③中选用溶液吸收多余的D.为确认 生成,向①中加水,观察颜色√[解析] 当铜丝与浓硫酸接触时反应发生,当往上移动铜丝,铜丝与浓硫酸不接触,反应停止,故上下移动①中铜丝可控制生成 的量,A正确;是酸性氧化物,可与碱溶液反应生成盐和水,故可用溶液吸收多余的 ,C正确;反应停止后,①中浓硫酸过量,有剩余,将水加入①中会造成试管中液体飞溅,发生危险,D错误。(1)A试管中发生反应的化学方程式为___________________________________________________。5.某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下实验,实验装置如图所示。实验步骤:①先连接好装置,检查气密性,再加入试剂;②加热A试管,B中品红溶液褪色,熄灭酒精灯;③将铜丝向上抽动离开液面。(2)能够证明铜与浓硫酸反应生成气体的现象是_______________________。B试管中的品红溶液褪色(3)实验完毕后,先熄灭酒精灯,由于导管 的存在,B中的液体不会倒吸入A中,其原因是_________________________________________________________________________。当A试管中气体压强减小时,空气从导管进入A试管中,维持A试管中压强平衡(4)实验完毕后,装置中残留气体有毒,不能打开胶塞。为了防止该气体排入空气中污染环境,拆除装置前,应当采取的操作是____________________________________________________________________________________________。从导管口向A试管中缓缓地鼓入足量的空气,将残留的气体赶入溶液中,使之被完全吸收(5)将气体通入含有 的溶液中,溶液中出现黄色浑浊,试分析该溶液最多能吸收气体_____不考虑溶解的 。[解析] 由于A试管中有空气,加热时气体逸出,在B、C中产生气泡,要证明铜与浓硫酸反应产生气体,只能从B中品红溶液褪色来说明。A试管中 导管的作用体现在A中气压减小时,空气被吸入,能防止B中的液体倒吸入A中,同时在反应完成后可以从 导管中鼓入空气将赶入溶液中,防止污染环境。溶液吸收 最多时,所得溶液的溶质为 ,利用反应的化学方程式可以得出 最多能吸收 。 展开更多...... 收起↑ 资源预览