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第五章 化工生产中的重要非金属原元素
第一节 硫及其化合物 课时2
重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类等。
硫酸
硫黄或黄铁矿
SO2
SO3
H2SO4
空气
燃烧
400-500℃
V2O5（催化剂）
98.3%的浓硫酸吸收
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
S + O2 SO2
点燃
高温
2SO2 + O2 2SO3
SO3+H2O=H2SO4
1.通过实验探究，知道硫酸的酸性和浓硫酸的特性。
2.能设计实验检验硫酸根离子。
知识点一：硫酸
1.稀硫酸
电离方程式：H2SO4 = 2H++
稀硫酸具有酸的通性
a. 能使指示剂变色：能使紫色石蕊试液变红
b. 与活泼金属反应：Zn + H2SO 4 = ZnSO4 + H2↑
c. 与碱性氧化物反应：CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
d. 与碱反应：2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
e. 与某些盐反应：BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2HCl
2.浓硫酸
（1） 物理性质
色态：无色、粘稠的油状液体
沸点：约338℃——难挥发酸（高沸点酸）
密度：1.84g·cm-3——高密度酸
溶解性：跟水任意比互溶，溶解放出大量热
浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
（2）浓硫酸的特性
①吸水性
浓硫酸能吸收气体、液体中的水分子，以及固体中的结晶水。
应用
作干燥剂（干燥与之不反应的物质）
可干燥酸性气体（CO2、SO2、Cl2、HCl等）和中性气体（N2、O2、H2等）
不能干燥碱性气体（NH3）和某些还原性气体（H2S、HBr、HI）
浓硫酸不但能吸收空气中的水分，还能夺取结晶水合物中的结晶水。
浓硫酸
②脱水性
浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素按水的组成比（2:1）脱去。
实验现象 实验原理
浓硫酸具有脱水性，使蔗糖炭化
蔗糖逐渐变黑
体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体
浓硫酸具有强氧化性，与碳反应放出气体
C + 2H2SO4（浓） CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O

视频
【思考与交流】
蔗糖分子中含有水，浓硫酸将水吸去使它生成炭而变黑，这种说法对吗？
吸水性与脱水性的区别
吸水性与脱水性的本质区别在于物质本身是否含有水分子，若物质本身含有水分子（包括晶体中的结晶水），则表现为吸水性
【提示】不对，因为蔗糖分子中没有水。
③强氧化性
能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
a.与金属反应：
与Cu反应实验探究
【实验5-3 】观察下列实验视频，描述铜与浓硫酸反应产生的现象。
实验现象：
加热时左侧试管内有气泡生成
中间试管中的品红溶液褪色
右侧试管中的石蕊溶液逐渐变红
将生成物倒入水中稀释，溶液变蓝。
浓硫酸具有很强的腐蚀性，在实验中应注意安全防护。
注意
！
视频
Cu + H2SO4（浓） CuSO4 + SO2↑+ H2O

铜是还原剂，浓硫酸是氧化剂，浓硫酸体现酸性和强氧化性。
实验现象：
加热时左侧试管内有气泡生成
中间试管中的品红溶液褪色
右侧试管中的石蕊溶液逐渐变红
将生成物倒入水中稀释，溶液变蓝。
有气体生成
该气体是二氧化硫
生成了硫酸铜
0
+6
+2
+4
失2e-
得2e-
2
2
回顾浓硫酸与蔗糖的反应
C+ H2SO4（浓） CO2 + SO2↑+ H2O

0
+6
+4
+4
失4e-
得2x2e-
2
2
2
木炭是还原剂，浓硫酸是氧化剂，浓硫酸体现了强氧化性。
【思考与交流】实验室用金属与酸反应制取氢气时，经常使用稀硫酸，为什么不使用浓硫酸？
常温下，Fe、Al遇浓硫酸时发生“钝化”反应，钝化是化学变化，可用铁、铝制容器盛装浓硫酸。
知识点二：硫酸盐
1.硫酸钙：石膏：CaSO4·2H2O 熟石膏：2CaSO4·H2O
用途：石膏绷带、调节水泥的硬化速率。
2.硫酸钡：重晶石：BaSO4
用途：“钡餐”
3.硫酸铜：CuSO4 白色粉末 CuSO4·5H2O 蓝色晶体（胆矾、蓝矾）
用途：检验水（不可用作干燥剂）
胆矾可以和石灰乳混合制成农药波尔多液
知识点三：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、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入几滴BaCl2溶液，观察现象，再分别加入少量稀盐酸，振荡，观察现象。从这个实验中你能得出什么结论？写出相关反应的离子方程式。
视频
1.原理：Ba2+ + = BaSO4 ↓
试剂 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液
加入BaCl2溶液
加入稀盐酸
离子方程式
实验分析
产生白色沉淀
产生白色沉淀
产生白色沉淀
沉淀不溶解
沉淀不溶解
沉淀溶解
Ba2+ + = BaSO4 ↓
Ba2+ + = BaSO4 ↓
Ba2+ + = BaCO3 ↓
BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
白色固体BaSO4 不溶于盐酸，而BaCO3溶于盐酸，因此可用稀盐酸和BaCl2溶液检验
【结论】若向溶液中加入稀盐酸时无明显现象，再滴加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，则证明该溶液中含有 。
【注意事项】
①检验时，应先加稀盐酸排除
②若溶液中会有，当加入稀硝酸时，会将氧化为；
③若溶液中混有Ag+，当加入稀盐酸时，会产生不溶于酸的白色AgCl沉淀，可以加入过量稀盐酸，过滤除去AgCl后再检验。
【思考与讨论】
经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及MgCl2、CaCl2等杂质，如何除去这些杂质？
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐
CaCl2及过量的BaCl2
MgCl2
【思考】1.本实验加入试剂的顺序是什么？
2.按顺序加入足量的沉淀剂后，如何操作除去杂质离子？
Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加，以除去引入的Ba2+
为了保证完全除去杂质离子，每次所加的试剂都要略微过量。
BaCl2溶液
Na2CO3溶液
NaOH溶液
Ba2+ + =BaSO4↓
Ca2+ + =CaCO3↓
Ba2+ + =BaCO3↓
Mg2+ +2OH- =Mg(OH)2↓
先过滤，在滤液中加入盐酸调节pH至7，除去过量的 和OH-
练一练
1.酸溶液中都含有H+，因此不同的酸表现出一些共同的性质。下列关于H2SO4性质的描述中不属于酸的共同性质的是（　　）
A．能使紫色石蕊溶液变红
B．能与氢氧化钠反应生成水
C．能与Ba（OH）2溶液反应生成BaSO4沉淀
D．能与FeO反应生成水
C
2.下列事实与浓硫酸表现出的性质（括号中）对应关系正确的是（　　）
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液变稀（挥发性）
B．在加热条件下铜与浓硫酸反应（脱水性）
C．浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑（氧化性）
D．浓硫酸可用来干燥某些气体（吸水性）
D
3.浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应，为了检验反应产物，选用了如下图所示的实验装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置E中仪器a的名称是 。
（2）E中发生反应的化学方程式为 。
（3）最先检验的产物的化学式为 ，所用的装置是 。
（4）装置C的作用是 。
（5）为验证上述气体，将混合气体依次通过所用仪器，其所有装置连接顺序是： 。
（6）装置A中发生反应的离子方程式为 。
（7）在不影响实验检验结果的情况下，理论上以下试剂中可以用来代替A中的酸性高锰酸钾溶液的有 （填序号）。 ①H2O2溶液；②饱和NaHCO3溶液；③氯水；④Na2S溶液；⑤饱和NaHSO3溶液
分液漏斗
C+ 2H2SO4（浓） CO2 + 2SO2↑+2H2O

H2O
D
检验二氧化碳气体的存在
E→D→B→A→B→C
5SO2+ +2H2O= +2Mn2++4H+
③
硫酸
酸的通性
浓硫酸
能使紫色石蕊试液变红
能与活泼金属反应
能与碱发生中和反应
能与碱性氧化物发生反应
能与某些盐发生反应
脱水性
吸水性
强氧化性：能跟大多数金属单质和部分非金属单质反应
硫酸根离子的检验
原理：钡离子能与硫酸根离子反应生成不溶于盐酸的硫酸钡沉淀

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