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第一节 硫及其化合物
第二课时 硫酸和硫酸根的检验
第五章 化工生产中的重要非金属元素
？
浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
在上一节课中，我们主要学习了硫和硫的氧化物SO2，那么这一节课，我们学习一种SO3的水化物---硫酸。下图浓硫酸的稀释，哪个是正确的？
二、硫酸
纯净的硫酸是无色、粘稠、难挥发的油状液体。
1、物理性质：
硫酸密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，密度越大；
质量分数为98.3%的浓硫酸，密度为1.84g/cm3
硫酸能与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热。
浓硫酸稀释方法：将浓硫酸沿烧杯内缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌
不慎把浓硫酸沾在皮肤上怎么办？
干布吸—清水洗—3%~4%的NaHCO3溶液涂抹
沸腾炉
接触室
吸收塔
【硫酸的制备】
工业上制取硫酸常用
98%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
【思考】现有4mol黄铁矿，能得到多少mol硫酸？
8mol
提示:总反应方程式
2、化学性质：
（1）稀硫酸的化学性质：
硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4=2H＋＋SO42－，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
二、硫酸
红色
与某些离子生成沉淀
（Ba2+、Ag+、Ca2+)
2、化学性质：
（2）浓硫酸的化学性质：
二、硫酸
浓硫酸作干燥剂，可干燥气体有：CO2、SO2、HCl、H2、O2、N2等；
三大特性：吸水性；脱水性；强氧化性
①吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分，常用做干燥剂
不能干燥的气体有：NH3、H2S、HBr、HI等。
例：浓硫酸敞口放置浓度变稀
白色
CuSO4·5H2O
蓝色
浓 H2SO4
CuSO4 + 5H2O
吸收结晶水
主要以分子形式存在，所以具有和稀硫酸不同的化学性质。
2、化学性质：
（2）浓硫酸的化学性质：
二、硫酸
三大特性：吸水性；脱水性；强氧化性
②脱水性：使有机物分子中的H和O以原子数2：1比例脱去，而使物质结构发生改变，生成新物质的性质 （用浓硫酸使蔗糖变黑，或桔梗变黑炭化等）
现象：
a、蔗糖逐渐变黑，
b、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
仔细观察实验现象，并尝试解释实验现象。
现象 解释
蔗糖变黑
迅速膨胀
温度升高
气体可能是什么？如何产生的？
浓硫酸的脱水性使蔗糖碳化
产生大量气体
过程中放出热量
实验结论：a、浓硫酸具有脱水性
b、浓硫酸具有强氧化性，能氧化碳单质，自身被还原成SO2
1.向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是(　　)
A.浓硫酸具有脱水性
B.浓硫酸具有吸水性
C.盐酸具有挥发性
D.气态溶质的溶解度随温度升高而降低
A
2.盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加，是因为浓硫酸具有(　　)
A.吸水性 B.脱水性 C.强氧化性 D.酸性
A
3.向蔗糖固体中滴加浓硫酸，观察到蔗糖变黑，体积膨胀，放出气体等现象，下列叙述错误的是(　　)
A.上述过程中温度升高
B.体积膨胀的主要原因是固体碳受热膨胀所致
C.蔗糖生成碳，再生成二氧化碳
D.放出的气体用NaOH溶液吸收，可能得到5种盐
B
2、化学性质：
（2）浓硫酸的化学性质：
二、硫酸
三大特性：吸水性；脱水性；强氧化性
a、与金属的反应【实验5-3】
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2mL浓硫酸，塞好橡胶塞，使铜丝和浓硫酸接触。加热，将产生的气体先后通入品红溶液和石蕊溶液中，观察实验现象。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只试管里，观察溶液的颜色。
向外拉铜丝，终止反应
浓硫酸的强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质
控制反应的发生与停止
尾气处理（SO2）
③浓硫酸的强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质
逐渐变黑色
无色
红色
蓝色
(1) 2mol 的浓H2SO4与足量的铜反应，可制得多少SO2 ？
(2) 浓硫酸在这个反应中体现了什么性质？
(3) 实验室用金属和酸反应制取氢气时，为什么用稀硫酸、而不用浓硫酸？
【浓H2SO4与Cu】
浓硫酸能和金属反应，为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸？
氧化性：酸性
1：1
浓硫酸不能得到氢气
1mol
常温下，浓硫酸能使Fe、Al金属表面形成一层致密的氧化膜而钝化，从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。
钝化≠不反应
【思考与交流】
1、过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参与反应？
2、如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应，硫酸能否全部反应完？生成的气体成分有哪些？
不能。铜是不活泼金属，只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应。在过量铜与一定量浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸浓度逐渐变稀，反应停止。
能，生成的气体是SO2和H2的混合气体。
在过量的锌与一定量浓硫酸反应时，开始生成SO2，随着反应的进行，硫酸浓度逐渐变稀，反应生成的气体变成H2。
【思考与交流】
3、铝和浓硫酸在常温下混合时会出现什么现象？此过程是化学反应吗？
4、如何检验C和浓硫酸反应后的产物？
会出现钝化的现象，是化学反应。
检验SO2和CO2的混合气体
先通过品红溶液，品红褪色说明有SO2，在通过KMnO4(H+)溶液除去SO2，接着再次通过品红溶液检查SO2是否除尽；最后通过澄清石灰水检验是否含有CO2。
钝化实质上是将金属的表面氧化，形成一层致密的氧化膜保护金属内部不被氧化。属于氧化反应，是化学变化。
b、与非金属反应
相邻价态变化
浓硫酸和硫单质的反应？
上述两个反应中体现了浓硫酸的什么性质？
强氧化性
浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力，反应中一般被还原为SO2。若反应中另有硫酸盐生成，还会同时体现浓硫酸的酸性。
反应物 变化或反应 表现性质
金属 铁、铝
锌等活泼金属 较不活泼金属 （如铜、银等） C、S、P 等非金属
还原性物质
常温下，发生钝化
加热时，生成硫酸盐、SO2和水
开始生成SO2，后来生成H2
非金属氢化物如（H2S）
低价态金属氧化物（如FeO）
强氧化性
强氧化性
和酸性
强氧化性
强氧化性
和酸性
浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力，反应中一般被还原为SO2。若反应中另有硫酸盐生成，还会同时体现浓硫酸的酸性。
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
1.用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)
A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成，向①中加水，观察溶液的颜色
D
2.关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是(　　)
A.在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性
D.每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2
C
3、用途：
二、硫酸
(1)在化学肥料工业上用硫酸制造磷肥和硫酸铵。
(2)大量的硫酸用于精炼石油，制造炸药、染料、颜料、农药等。
(3)制备许多有实用价值的硫酸盐及各种酸（盐酸、氢氟酸、硝酸）。
(4)在电镀工业中作为清洗剂。
(5)工业上和实验室里用浓硫酸做干燥剂，干燥氯气、CO2等气体。
(6)在化学实验室里是一种重要的化学试剂。
4、常见的硫酸盐：
二、硫酸
硫酸盐 俗称 化学式 主要用途
硫酸钙 石膏
熟石膏 硫酸钡 重晶石
硫酸铜 胆矾、蓝矾
CuSO4·5H2O
BaSO4
2CaSO4·H2O
CaSO4·2H2O
制硫酸、石膏绷带、调节水泥的硬化速率
白色颜料、医用“钡餐”
制农药（波尔多液）
一些含 叫做矾。
结晶水的硫酸盐
明矾
KAl（SO4）2·12H2O
绿矾
FeSO4·7H2O
《分析与交流》
1、少量胆矾加入浓硫酸中，现象为 ，
体现了浓硫酸的 。
2、用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上，现象为 ，
体现了浓硫酸的 。
3、浓硫酸遇到湿润的石蕊试纸，现象为 ，
体现了浓硫酸的 。
4、将HCOOH与浓硫酸共热得CO，则方程式为
胆矾由蓝色变成白色
吸水性
滤纸变黑
脱水性
先变红，后褪色，最后变黑
酸性、强氧化性、脱水性
(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(　　)
(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(　　)
(8)常温下，浓硫酸与铁、铝不反应（ ）
明辨是非







选项 A B C D
实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性
实验装置
2.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质，
其中不能达到实验目的的是(　　　　)
D
蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示，该实验设计更加体现了“绿色”“微型”的特点，下列说法正确的是(　　)
A．蔗糖与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性
B．反应中，品红溶液褪色，加热后又恢复红色
C．紫色石蕊溶液先变红后褪色
D．该装置无法证明二氧化硫具有氧化性
B
[课堂练习]
典例2．
在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后再各滴入几滴BaCl2溶液，观察并记录现象。再分别继续加入少量稀盐酸，振荡，观察并记录现象。
实验5-4：
操作 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液
滴加 BaCl2溶液 现象
离子方程式
再滴加 稀盐酸 现象
离子方程式
白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
沉淀不溶解
白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
沉淀不溶解
——
——
白色沉淀
Ba2++CO32-=BaCO3↓
沉淀溶解
BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
三、硫酸根离子的检验
从这个实验中你能得到什么结论？对硫酸根离子的检验有什么启示？
则证明待测液中含有SO42-
待测液
无明显现象
白色沉淀
加BaCl2溶液
加稀盐酸
排除CO32-、SO32-、Ag+的干扰
【文字描述】：先向待测液中加入稀盐酸，无明显现象；再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，则证明有SO42-；反之则无
注意：①不能用HNO3酸化，因其具有强氧化性；
②钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下 SO32-、HSO3-、SO2 等会被溶液中NO3-氧化。
能不能直接用盐酸酸化的氯化钡检验硫酸根？
2．SO32-的检验
取未知液，加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体
典例3．
课堂练习
下列四种溶液中一定存在SO42- 的是(　　)
A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不溶解
C．向丙溶液中加入稀盐酸使之酸化后无现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
D．向丁溶液中加入稀硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生
C
四、粗盐提纯
1．为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-，可将粗盐溶于水，然后进行下列操作：①过滤；②加过量NaOH溶液；③加适量稀盐酸；④加过量BaCl2溶液；⑤加过量Na2CO3溶液。其中操作顺序正确的是( )
A．①④②⑤③ B．⑤④③②① C．④②⑤①③ D．⑤②④①③
2．从海水提取的粗盐含有Ca2+、Mg2+、SO42-杂质。除杂时用到的试剂有：①碳酸钠溶液、②氢氧化钠溶液、③稀盐酸、④氯化钡溶液。描述中错误的是( )
A．试剂滴入顺序：④②①③ B．碳酸钠的作用是除去Ca2+
C．加入稀盐酸前必须先过滤 D．盐酸用于除去过量氢氧化钠、碳酸钠
C
B
粗盐杂质：Ca2+、Mg2+、SO42-
除杂试剂：①Na2CO3、②NaOH、③BaCl2、④HCl
加入顺序：②③①④、③②①④、③①②④
注意事项：③在①之后加入，④最后加且加入盐酸之前必须过滤
所需仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、蒸发皿
P29 实验活动4
3．侯德榜(如图)是我国近代著名的化学家，他提出的联合制碱法得到世界各国的认可。以粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质)为主要原料，生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法不正确的是（ ）
A．对粗盐提纯可依次加入过量NaOH、Na2CO3、 BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调pH
B．向饱和食盐水中先通NH3，再通CO2，更有利于NaHCO3析出
C．图甲中析出晶体的总反应可表达为： Na++CO2 + NH3+ H2O=NaHCO3↓+NH4+
D．该过程充分利用合成氨工业提供的NH3和CO2，副产品NH4Cl可用于化肥工业
A
4．粗盐除含有难溶性杂质外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等可溶性杂质，下图是某兴趣小组进行粗盐提纯的实验流程，下列说法错误的是
A．步骤①、⑤的操作分别是溶解、过滤
B．步骤②中加入的试剂a为足量Na2CO3溶液
C．步骤⑥中加入试剂c的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH
D．步骤①、⑤、⑦中都用到玻璃棒，作用分别为搅拌、引流、搅拌
B

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