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(共49张PPT)
第2课时　浓硫酸的性质
课标定向
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质,能通过实验探究和交流研讨,掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性。(科学探究与创新意识)
2.能运用绿色化学思想分析和讨论化工生产的相关问题。(科学态度与社会责任)
学习任务一　浓硫酸的性质
【新知导学】
一、稀硫酸的性质
稀硫酸
(1)电离方程式:___________________。
H2SO4===2H++S
(2)化学性质
反应物质 现象或离子方程式
与紫色石蕊试液 显红色
与Zn ____________________
与CuO ______________________
与NaOH _______________
与NaHCO3 _______________________
Zn+2H+===Zn2++H2↑
CuO+2H+===Cu2++H2O
OH-+H+===H2O
H++HC===H2O+CO2↑
二、浓硫酸的性质
1.物理性质(98%浓硫酸)
颜色、状态 密度 溶解性 沸点 挥发性
_____黏 稠液体 1.84 g·cm-3 任意比例混合 338 ℃ 难挥发
无色
[思考](1)如何稀释浓硫酸
提示:把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
(2)此过程中玻璃棒的作用是什么
提示:搅拌,使得热量迅速散失,防止局部温度过高引起酸液飞溅。
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性
实验操作 在试管中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸
实验现象 蓝色晶体变为白色粉末
应用 作为干燥剂,可干燥Cl2、O2、H2、CO2、HCl、SO2等
[提醒]浓硫酸不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。
[思考]用如图所示装置干燥Cl2时,应从哪端通入气体
提示:A端。
(2)脱水性
实验操作
实验现象 蔗糖_____,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并生成有
___________的气体
实验结论 浓硫酸具有_______
变黑
刺激性气味
脱水性
[总结]吸水性与脱水性的比较
项目 吸水性 脱水性
原理 浓硫酸能够吸收 _____ 浓硫酸能把有机化合物中的_____________
___________________脱去,剩余黑色的炭
区别 物质中含有的水 物质中不含水,但含氢、氧元素
应用 做干燥剂 —
H2O
氢、氧元素按
水的元素组成质量比
[思考]若皮肤上沾上浓硫酸,应该如何处理
提示:立即用大量水冲洗,然后再涂上3%~5%的NaHCO3溶液。
(3)强氧化性
①浓硫酸与铜的反应
实验 操作
实验 现象 a试管中铜丝表面___________;
b试管中的品红溶液_____________;
c试管中的紫色石蕊溶液_____________;
冷却后,将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为___色
实验 结论 在加热条件下,浓硫酸能和Cu反应,化学方程式:
____________________________________
有气泡逸出
逐渐变为无色
逐渐变为红色
蓝
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
[思考](1)试管c中“浸碱棉团”的作用是什么
提示:SO2是有毒气体,不能排放到空气中,棉团上喷有的碱液可以吸收SO2,防止污染环境。
(2)在浓硫酸与铜(加热)的反应中,浓H2SO4表现了哪些性质
提示:浓硫酸既表现了强氧化性,又表现了酸性。
②常温下与铁、铝反应
钝化现象是浓硫酸使金属表面形成致密的_________膜,阻止浓硫酸与内部
金属的进一步反应,钝化属于_____变化。
氧化物薄
化学
[总结]
a.加热时浓硫酸能跟大多数金属反应(除金、铂外),且将变价金属氧化到___
___价。
金属+H2SO4(浓) 高价金属硫酸盐+_____+H2O
b.常温下,Fe、Al遇到冷的浓硫酸发生“_____”。
最
高
SO2↑
钝化
3.硫酸的用途
“硫酸的产量被视为一个国家无机化工工业发展水平的标志”
(1)重要的化工原料,实验室必备的重要试剂,用作干燥剂等。
(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。
(3)用于石油精炼、金属加工等。
【教材微拓】(溯源教材·P104化学与技术)
工业制备硫酸
(1)生产流程:
【总结升华】
浓硫酸的性质
(1)吸水性:常用作气体干燥剂,如可用来干燥H2、O2、CO2、CO、Cl2、SO2、HCl等
(2)脱水性:浓硫酸能将有机物中的氢、氧元素按原子个数比2∶1的比例夺取,形成H2O
(3)强氧化性:
(4)硫酸具有酸的通性:强酸制弱酸,难挥发性酸制挥发性酸
(5)浓硫酸与金属反应的规律
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)反应时需加热,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
③浓硫酸与金属活动顺序表中排在H前面的金属反应时,随着反应进行,硫酸浓度降低,除了生成SO2外,可能还会生成H2。
[特别提醒]
(1)浓硫酸使蓝色五水硫酸铜变白色是浓硫酸的吸水性导致的,不是脱水性的表现。
(2)浓硫酸使铁、铝钝化是金属表面被氧化形成一层致密氧化膜,是化学变化,不是物理变化。
(3)浓硫酸与二氧化硫中的硫元素处于相邻价态,不能发生氧化还原反应,所以可用浓硫酸来干燥SO2。
(4)浓硫酸中几乎没有水,基本不电离,主要以硫酸分子的形成存在。
【即学即练】
1.易错辨析
(1)在常温下,浓硫酸与Fe和Al发生“钝化”,说明常温下浓硫酸与Fe和Al都不反应。
( )
提示:在常温下,浓硫酸与Fe和Al发生“钝化反应”,在金属表面产生了致密的氧化
膜,故错误。
(2)蔗糖的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。( )
提示:浓硫酸滴到蔗糖上固体变黑膨胀,说明浓硫酸具有脱水性和吸水性,有刺激
性气味气体生成说明浓硫酸和C反应生成了SO2,表现了浓硫酸的强氧化性。
×
√
(3)区别浓硫酸和稀硫酸,既简单又可靠的方法是用玻璃棒各蘸少许涂在纸
上观察现象。( )
提示:浓硫酸具有脱水性,涂在纸上,使其变黑色,稀硫酸涂在纸上无明显变
化,该方法最简单。
(4)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸无氧化性。( )
提示:浓硫酸的强氧化性是+6价硫元素体现的,稀硫酸也有氧化性,是+1价氢
元素体现的。
(5)浓硫酸是一种酸性干燥剂,能够干燥所有的酸性气体。( )
提示:浓硫酸具有强氧化性,不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体。
√
×
×
2.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____________。
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和浓硫酸反应制磷酸____________。
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体____________。
(4)常温下可以用铁质或铝质容器储存浓硫酸____________。
(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____________。
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑____________。
【解析】(1)浓硫酸具有沸点高、难挥发的性质,氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是中强酸,利用强酸制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。(4)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。(5)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。(6)浓硫酸具有强氧化性,而碘化氢和硫化氢具有还原性。(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,表现浓硫酸的酸性,后变黑是把氢和氧按水的元素组成质量比脱去剩余碳,利用了浓硫酸的脱水性。
答案:(1)③　(2)①　(3)⑤　(4)②　(5)⑤　(6)②　(7)①④
学习任务二　检验S的实验方案
(1)以上对比性实验说明什么问题
提示:碳酸钡沉淀溶于稀盐酸,而硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸。
(2)根据上述实验探究,总结检验S时如何排除C的干扰
(3)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,能否说明该溶液中一定有S
提示:N在酸性条件下具有强氧化性,能将S氧化成S,故不能确定溶液中是否含有S。
【总结升华】
检验S的实验方案
(1)反应原理:Ba2++S===BaSO4↓
(2)检验试剂:稀盐酸、BaCl2溶液
(3)检验方法:
(4)排除干扰:可能存在的干扰离子:C、S、Ag+,三者都可以用稀盐酸排除。
[特别提醒]
不能选用Ba(NO3)2溶液,避免酸性条件下 N将溶液中可能存在的 S 氧化成 S。
【即学即练】
1.下列四种溶液中一定存在S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,有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不溶解
C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生
D.向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生
【解析】选C。向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,甲溶液中不一定含有S,可能有Ag+、S、C的干扰,A不符合题意;向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,再加入盐酸,沉淀不溶解,乙溶液中不一定含有S,还可能有Ag+的干扰,B不符合题意;向丙溶液中加入盐酸使之酸化,可以排除Ag+、S、C的干扰,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,说明丙溶液中一定含有S,C符合题意;由于硝酸能将S氧化成S,故向丁溶液中加入硝酸使之酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生,不能说明丁溶液中一定含有S,还可能有S的干扰,D不符合题意。
2.(2025·金华兰溪一中月考)甲、乙两位同学各设计一个实验来检验S,且都认为自己的试样中含有S,其方案如下:
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:________________。
(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:
___________________。
【解析】(2)检验S的正确实验操作是先向待检液中加入足量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,看是否有不溶于盐酸的白色沉淀产生,从而作出相应判断。
答案:(1)不严谨　不严谨　甲没有排除Ag+的干扰,乙没有排除S的干扰
(2)向试样中先加过量的盐酸酸化,无明显现象,然后再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有S,若无沉淀生成,则说明不含S
【题后归纳】S检验的易错点
(1)误将Ag+、Pb2+判断成S。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸有白色沉淀便断定含S。该错误是未注意溶液中不含S,而含Ag+时也会产生同样的现象:Ag++Cl-===AgCl↓(白色)。
(2)误将S判断成S。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有S。该错误是未注意N在酸性条件下具有强氧化性,在酸性环境中发生反应:Ba2++S===BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2N===3BaSO4(白色)+2NO↑+H2O。
课堂检测
1.(2025·周口高一检测)用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列关于实验的说法不合理的是 (　　)
A.上下移动①中铜丝可控制生成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.为确认生成了CuSO4,向①中加水,观察颜色
【解析】选D。上下移动①中铜丝,可使反应随时发生和停止,A合理;SO2可使品红溶液褪色,B合理;2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,C合理;①中有过量的浓硫酸,直接向①中加水,易产生暴沸现象而引发实验事故,D项不合理。
2.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是 (　　)
选项 ①和② 预测②中现象 实验结论
A ①浓硫酸 ②浓盐酸 产生大量气体 硫酸的酸性比盐酸强
B ①浓硫酸 ②铜片 铜片溶解,产生气泡,底部产生灰白色粉末 浓硫酸表现酸性和强氧化性
C ①浓硫酸 ②CuSO4·5H2O 固体由蓝色变为白色 浓硫酸具有吸水性,发生物理变化
D ①浓硫酸 ②蔗糖 固体由白色变为黑色海绵状,并有刺激性气味气体放出 浓硫酸具有脱水性、氧化性
【解析】选D。将浓硫酸滴入浓盐酸中,浓硫酸溶解,放出大量的热,促进了氯化氢的逸出,A项错误;浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行,B项错误;浓硫酸使胆矾失去结晶水,是浓硫酸的吸水性,该变化为化学变化,C项错误;浓硫酸有脱水性,可使蔗糖炭化,并放出大量的热量,进而与生成的炭反应生成SO2,D项正确。
3.SO2和H2SO4在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用,在实验室用如图装置验证木炭与浓硫酸反应中生成的气体成分,下列有关说法正确的是(　　)
A.①中品红褪色证明SO2有氧化性
B.②中的试剂X应该是浓硫酸
C.③中的试剂Y应该是NaOH溶液
D.②中颜色变浅,但不消失,且③中出现浑浊,即可证明气体中有CO2
【解析】选D。木炭和浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑
+2H2O,品红溶液褪色,可以验证SO2的漂白性,X溶液用于吸收SO2,Y溶液为澄清石灰水,检验CO2。①中品红褪色证明SO2有漂白性,A错误;②中X溶液用于吸收SO2,可用酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸只能用于干燥气体,B错误;③中的Y溶液为澄清石灰水,用于检验CO2,C错误;②中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不消失,证明SO2被完全吸收,③中出现浑浊,即可证明气体中有CO2,D正确。
4.(2025·东营高一检测)在实验探究课上,同学们积极思考,共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性,其中在理论上可行的是 (　　)
A.①②③④　　　　　　 B.①③④
C.①②④ D.②③④
【解析】选A。浓硫酸吸水,稀释放热,温度计示数升高,能够证明浓硫酸的吸水性,故①在理论上可行;浓硫酸吸水,使胆矾晶体失去结晶水,变为白色的无水硫酸铜粉末,能够证明浓硫酸的吸水性,故②在理论上可行;浓硫酸吸水,饱和硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体,能证明浓硫酸的吸水性,故③在理论上可行;试管中水会在导管中形成一段水柱,能说明浓硫酸具有吸水性,故④在理论上可行。
5.下列关于离子检验的说法正确的是 (　　)
A.检验溶液中是否含有C:取少量待测液,向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大量气泡产生
B.向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中一定有Cl-
C.向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有S
D.分别含有Mg2+、Cu2+和Na+的三种盐酸盐溶液,用NaOH溶液能一次鉴别
【解析】选D。取少量待测液,向其中加入适量稀盐酸,观察是否有大量气泡产生不能检验碳酸根离子,碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等有干扰,A错误;向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则原溶液中可能含有碳酸根离子的干扰,B错误;向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该溶液中不一定含有S,银离子是干扰离子,C错误;分别含有Mg2+、Cu2+和Na+的三种盐酸盐溶液,用NaOH溶液能一次鉴别,现象分别是白色沉淀、蓝色沉淀和无明显现象,D正确。

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