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第2课时　硫酸和硫酸根离子的检验
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质，促进“证据
推理与模型认知”化学核心素养的发展。
2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性，学会硫酸根离
子的检验方法，强化“科学探究与创新意识”。
核心素养发展目标
一、硫酸
随堂演练　知识落实
二、硫酸根离子的检验
内
容
索
引
1.硫酸的工业制法
一、硫酸
(1)三种原料：硫黄或 、 ，98.3%的浓硫酸(代替水)。
(2)三个阶段
①二氧化硫的制取和净化。(造气阶段)
②SO2氧化成SO3。(接触氧化阶段)
③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。(生成阶段)
黄铁矿(FeS2 )
空气
(3)三个反应
①_____________________________________________；
②______________________；
③___________________。
注意　工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。
SO3＋H2O===H2SO4
2.硫酸的物理性质及酸的通性
(1)物理性质
纯净的硫酸是 黏稠状液体，密度比水 ，能与水以任意比混合，沸点 ，难挥发。
无色
大
高
(2)酸的通性
H2SO4在水里很容易电离出 ，具有 ，能使紫色石蕊试液显 ，请写出下列反应的离子方程式。
①和活泼金属(如Fe)：_____________________；
②和金属氧化物(如MgO)：________________________；
③和碱[如Mg(OH)2]：_____________________________；
④和盐(如Na2CO3)：_________________________。
H＋
酸性
红色
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
3.浓硫酸的特性
浓硫酸有三大特性： 、 和 。
(1)吸水性与脱水性
①吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作 。
②脱水性
浓硫酸能把有机物中的氢元素和氧元素按
脱去。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成 固体，并放出有 气味的气体。
吸水性
脱水性
强氧化性
干燥剂
水的元素组成比
黑色
刺激性
实验操作
实验现象 a试管中铜丝表面 ；
b试管中的溶液 ；
c试管中的 ；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，__________
实验结论 在反应中，浓硫酸是 ，铜是______
(2)强氧化性
变黑，有气泡生成
逐渐变为无色
紫色石蕊溶液变红色
溶液呈蓝色
氧化剂
还原剂
强氧化性表现
HBr、HI、H2S等
钝化
致密
氧化膜
4.硫酸的用途
(1)重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。
(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(3)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、做干燥剂等。
5.几种常见的硫酸盐
硫酸盐 主要性质 主要应用
硫酸钙 CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O 生石膏　　　　　　熟石膏 制作模型和医用石膏绷带，调节水泥的硬化速率
硫酸铜 CuSO4 CuSO4·5H2O(胆矾) 白色　　　　　 蓝色 检验水的存在，与石灰乳混合制备波尔多液
硫酸钡 又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过 用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”
(1)可以用稀硫酸洗涤金属表面的氧化物(　　)
(2)浓硫酸有脱水性，因此可以用于干燥H2、CO2等气体(　　)
(3)浓硫酸能使蓝矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的脱水性(　　)
(4)金属铜在常温下放入浓硫酸无现象，是浓硫酸把铜钝化了(　　)
(5)100 mL 18.0 mol·L－1的浓硫酸和足量铜反应生成SO2分子数目为0.9NA(　　)
(6)浓硫酸有强烈的吸水性，因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体(　　)
(7)蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性(　　)
判断正误
√
×
×
×
×
×
√
1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性　②强氧化性　③高沸点、难挥发性　④脱水性　⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体___。
深度思考
(2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸___。
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体___。
③
①
⑤
解析　浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。
解析　磷酸是高沸点的中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。
解析　浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。
(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸___。
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末___。
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体___。
解析　浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。
解析　常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。
解析　浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。
解析　浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，利用了浓硫酸的酸性，后变黑是把氢原子和氧原子按照2∶1脱去剩余碳，利用了浓硫酸的脱水性。
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑_____。
②
⑤
②
①④
2.(1)50 mL物质的量浓度为18 mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应，被还原的硫酸____0.9 mol(填“大于”“等于”或“小于”，下同)，消耗铜的物质的量____0.45 mol。原因是_______________________
_____________________。
(2)将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L－1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol·L－1，则下列叙述中正确的是_____(填字母)。
A.气体A为SO2和H2的混合物 B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
C.反应中共消耗Zn 97.5 g D.反应中共转移3 mol电子
小于
小于
稀，稀硫酸不与铜反应
随着反应的进行，硫酸变
ACD
1.浓硫酸作干燥剂的注意点
(1)可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。
(2)不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。
归纳总结
2.浓硫酸和金属反应的规律
(1)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。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。
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实验操作
实验现象 先 ，加入盐酸后______ ____ 先 ，加入盐酸后__________ 先_____________，加入盐酸后_______________
_________
二、硫酸根离子的检验
1.硫酸根离子检验的实验探究
生成白色沉淀
沉淀不
溶解
生成白色沉淀
沉淀不溶解
生成白色沉淀
沉淀溶解，且有
气泡产生
实验结论 与Ba2＋反应生成不溶于盐酸的_________， 离子方程式：____________________ 与Ba2＋反应生成的白色沉淀BaCO3，可溶于盐酸
白色沉淀
＋Ba2＋===BaSO4↓
白色
(2)理论解释
①先加稀盐酸的目的是排除_____、_____、_____等离子干扰。
②再加入BaCl2溶液，若存在 ，发生反应的离子方程式为__________
____________。
Ag＋
===BaSO4↓
(1)若除去粗盐中杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐 __________ _____________________
CaCl2 __________ _____________________
MgCl2 _________ ___________________________
氯化钡溶液
碳酸钠溶液
烧碱溶液
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(2)试剂加入的顺序
为使杂质离子完全除去，通常加入试剂及顺序有如下三种：
①BaCl2溶液→NaOH溶液→ →盐酸；
②NaOH溶液→BaCl2溶液→ →盐酸；
③ → → →盐酸。
总结：为保障杂质离子完全除去，只要 在 之后加入即可。
Na2CO3溶液
Na2CO3溶液
BaCl2溶液
Na2CO3溶液
NaOH溶液
碳酸钠溶液
氯化钡溶液
(1)取少量试样溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定含有 (　　)
(2)取少量试样溶液，先加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀HNO3，沉淀不溶解，则溶液中一定含有 (　　)
(3)取少量试样溶液，先加入稀硫酸，无现象，再加入BaCl2，有白色沉淀生成，则溶液中一定含有 (　　)
(4)为除去粗盐水中少量的 ，可向溶液中加入过量的K2CO3溶液，然后过滤(　　)
(5)为除去粗盐中的Mg2＋、Ca2＋、 ，可依次加入稍过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液，过滤后加入稀盐酸调节溶液为中性(　　)
判断正误
×
×
×
×
√
深度思考
方案一：检验　　：向待测液中加入足量的盐酸产生气泡，将气体通入澄清石灰水中有白色沉淀生成
方案二：检验　　：先向待测液中加入盐酸至溶液呈酸性，未见沉淀或气体生成，再加入BaCl2溶液出现白色沉淀
方案三：检验OH－：向待测液中加入石蕊溶液，溶液变蓝色
方案四：检验Cl－：向待测溶液中依次加入稀盐酸和AgNO3溶液，有白色沉淀生成
方案二、方案三
溶液中若有OH－，OH－会使石蕊溶液变成蓝色，故方案三合理，
AgNO3溶液和稀盐酸混合就有白色浑浊出现，不能证明原溶液中含有Cl－，故方案四不合理。
2.依据粗盐提纯的原理，除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质，可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂，按如图步骤操作：
(1)B的化学式是______，C的化学式是____。
(2)加入过量A的目的是_______________________。
(3)加入过量B的目的是_________________。
(4)加热煮沸的目的是_________________。
(5)操作Ⅰ的名称是_____。
K2CO3
HCl
除尽镁离子和硫酸根离子
除尽过量的钡离子
使氯化氢挥发逸出
过滤
解析　先加入过量的氢氧化钡溶液，将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中再加入过量的碳酸钾溶液，使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀，过滤除去沉淀，滤液中加入适量的盐酸，加热煮沸，得到氯化钾溶液。
(1)物质除杂和分离的基本原则
①不增(不引入新的杂质)。
②不减(不减少被提纯的物质)。
③易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。
④易复原(被提纯的物质易复原)。
(2)物质除杂和分离注意的问题
①除杂试剂要过量。
②后续试剂应能除去过量的前一试剂。
③尽可能将杂质转化为所需物质。
④除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
归纳总结
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1.下列有关说法中正确的是
A.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，因此浓硫酸在常温下不能
与铁、铝发生反应
B.白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性
C.浓硫酸主要以H2SO4分子存在
D.稀硫酸和浓硫酸性质完全相同
√
1
2
3
5
随堂演练　知识落实
4
2.浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性，又表现酸性的是
①炽热的木炭　②H2S气体　③Cu(加热条件下)　④FeO　⑤NH3　⑥蔗糖　⑦CuSO4·5H2O　⑧铁、铝(常温下)
A.③④ B.①②⑤⑧ C.①②③④⑦ D.⑥⑦
1
2
3
5
4
√
解析　浓硫酸与炽热的木炭、H2S反应及Fe、Al(常温下)遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现的是浓硫酸的脱水性；浓硫酸与CuSO4·5H2O反应，表现的是浓硫酸的吸水性。
3.全部可用浓硫酸干燥的一组气体是
A.CH4、H2、CO、NH3
B.CO2、H2、SO2、Cl2
C.CO、CH4、HCl、HBr
D.SO2、CO2、H2、H2S
√
1
2
3
5
4
解析　浓硫酸既具有酸性，又具有强氧化性。故不能用来干燥碱性气体(NH3)和强还原性气体(HBr、HI、H2S等)，B项正确。
4.下列检验试样中有无 的操作及结论正确的是
A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成，一定没有
D.先加盐酸无明显现象，再加BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有
√
1
2
3
5
4
B中可能为Ag＋；
1
2
3
5
4
回答以下问题：
(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨，甲_______、乙_______(填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：___________________
__________________________。
不严谨
不严谨
甲没有排除Ag＋的干
1
2
3
5
4
返回
(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：_____________________________________________________________________________________________________________________________。

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