硫酸　硫酸根離子的檢驗(yàn) 課件2023-2024學(xué)年下學(xué)期高一化學(xué)人教版（2019）必修第二冊

第2課時(shí)

硫酸硫酸根離子的檢驗(yàn)

第一節(jié)硫及其化合物第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素學(xué)習(xí)目標(biāo)2.通過實(shí)驗(yàn)操作，觀察現(xiàn)象以及討論總結(jié)，了解硫酸的性質(zhì)，能從化合價(jià)、類別兩個(gè)角度認(rèn)識硫酸性質(zhì)，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)。3.通過對比實(shí)驗(yàn)，掌握硫酸根離子的檢驗(yàn)方法，以此為基礎(chǔ)能設(shè)計(jì)出粗鹽提純的方案和操作方法，培養(yǎng)證據(jù)推理意識，提升實(shí)驗(yàn)探究能力與創(chuàng)新意識。1.通過閱讀了解硫酸的用途和制備方法。(1)現(xiàn)場使用石灰處理。這是利用硫酸的什么性質(zhì)?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)現(xiàn)場能否使用自來水進(jìn)行稀釋來處理現(xiàn)場?(3)能否用水清洗儲存濃硫酸的鐵罐?請解釋原因。

1.硫酸的用途與工業(yè)制備(1)用途:重要的化工原料，可用于制_______、

_______、炸藥、染料、鹽類等。(2)工業(yè)制備:觀察教材第4頁中工業(yè)制硫酸的原理示意圖，填寫下列空白。一、硫酸

H2SO4SO2SO3硫磺或黃鐵礦燃燒400-500℃98.3%的濃硫酸吸收空氣V2O5催化劑化肥農(nóng)藥查閱資料說明為什么使用的是98.3%的濃硫酸吸收SO3而不是直接使用水？使用的是98.3%的濃硫酸吸收SO3不易形成酸霧，可以提高吸收效率。

思考2.稀硫酸的性質(zhì)寫出下列反應(yīng)的離子方程式:(1)稀硫酸與活潑金屬反應(yīng)，如Zn:

________________________(2)稀硫酸與金屬氧化物反應(yīng),如CuO:____________________________(3)稀硫酸與堿反應(yīng)，如NaOH:____________________________(4)稀硫酸與部分鹽反應(yīng),如Na2CO3:____________________________Zn+2H+

Zn2++H2↑CuO+2H+

Cu2++H2OH++OH-

H2OCO32-+2H+H2O+CO2↑硫酸是強(qiáng)酸，具有酸的通性。蔗糖脫水實(shí)驗(yàn)3.濃硫酸的吸水性與脫水性①濃H2SO4使蔗糖變黑，體現(xiàn)濃H2SO4的什么性質(zhì)？

②濃H2SO4使藍(lán)礬變成白色粉末，體現(xiàn)了濃H2SO4的什么性質(zhì)？脫水性吸水性思考①吸水性：濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子及結(jié)晶水，故常用作干燥劑。②脫水性：濃硫酸能把有機(jī)物中的氧、氫元素按水的組成比脫去，留下黑色的炭。如：向蔗糖中加入濃硫酸時(shí)，蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀固體，并放出有刺激性氣味的氣體。

歸納總結(jié)二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子。濃硫酸吸水性和脫水性有何區(qū)別？吸水性濃硫酸吸取物質(zhì)本身存在的水或結(jié)晶水脫水性濃硫酸將組成有機(jī)物的H、O元素按原子個(gè)數(shù)比2:1以“H2O”的形式脫去思考（1）銅與濃硫酸的反應(yīng)4.濃硫酸的強(qiáng)氧化性濃硫酸具有很強(qiáng)的腐蝕性，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意安全防護(hù)注意浸有堿液的棉花團(tuán)可以吸收多余的SO2，以防污染環(huán)境可抽動(dòng)銅絲來控制反應(yīng)的發(fā)生、停止a．試管中銅絲表面逐漸變黑色b．試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色c．試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{(lán)色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:

從價(jià)態(tài)角度考慮，誰是氧化劑？誰是還原劑？思考（2）碳與濃硫酸的反應(yīng)加熱時(shí)，濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O△Cu與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

△濃硫酸中的硫價(jià)態(tài)降低被還原，作氧化劑；銅價(jià)態(tài)升高被氧化，作還原劑①C、Cu分別與濃硫酸反應(yīng)時(shí)，濃硫酸各表現(xiàn)出什么性質(zhì)？②實(shí)驗(yàn)室用金屬與酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，往往用稀硫酸，而不用濃硫酸，這是為什么？

①與碳反應(yīng)時(shí)體現(xiàn)濃H2SO4的強(qiáng)氧化性；與Cu反應(yīng)時(shí)體現(xiàn)濃H2SO4的酸性和強(qiáng)氧化性。②稀硫酸與（活潑）金屬反應(yīng)時(shí)可生成氫氣，而金屬與濃硫酸反應(yīng)時(shí)往往得不到氫氣，而是生成二氧化硫氣體。思考新課導(dǎo)入的參考答案：(1)鋪灑石灰利用了硫酸的酸性，石灰和濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，化學(xué)方程式為:CaO+H2SO4

CaSO4+H2O。(2)不能；直接澆水稀釋濃硫酸會(huì)放出大量熱，且稀硫酸會(huì)對周邊環(huán)境造成更大的污染，對周圍植物也有害。(3)不能；用水清洗儲存濃硫酸的鐵罐時(shí)，濃硫酸稀釋放熱，溫度升高，鐵與硫酸反應(yīng)，造成鐵罐腐蝕。二、常見硫酸鹽1.硫酸鈣（1）性質(zhì)石膏熟石膏加熱到150℃，失去大部分結(jié)晶水熟石膏與水混合成糊狀物，很快凝固（2）用途①制作模型和醫(yī)療用的石膏繃帶。②工業(yè)上，可用來調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。CaSO4·2H2O

2CaSO4·H2O2.硫酸鋇（1）存在：以重晶石（BaSO4）形式存在。（2）性質(zhì)：白色固體，不溶于水和酸，且不容易被X射線透過。（3）用途：醫(yī)療上可被用作消化系統(tǒng)X射線檢查的內(nèi)服藥物，俗稱“鋇餐”。已知Ba2+有毒，那么不溶于水的碳酸鋇能否代替硫酸鋇用作“鋇餐”？不能，因BaCO3可溶于胃酸（鹽酸）中，生成可溶于水的Ba2+，使人中毒。思考3.硫酸銅（1）性質(zhì)白色粉末，結(jié)合水會(huì)變成藍(lán)色晶體，化學(xué)方程式為CuSO4+5H2O

CuSO4·5H2O，CuSO4·5H2O俗稱膽礬或藍(lán)礬。（2）用途①硫酸銅可用來檢驗(yàn)酒精中是否含少量水。②膽礬可與石灰乳混合制成一種常用農(nóng)藥—波爾多液。硫酸根離子的檢驗(yàn)

三、硫酸根離子的檢驗(yàn)

1.【實(shí)驗(yàn)探究5-4】

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象先生成_________，加入鹽酸后___________先生成_________加入鹽酸后___________先生成__________，加入鹽酸______________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論SO42-與Ba2+反應(yīng)生成不溶于鹽酸的白色沉淀BaSO4；離子方程式：___________________CO32-與Ba2+反應(yīng)生成白色沉淀BaCO3，溶于鹽酸的離子方程式——————————————————————————

白色沉淀沉淀不溶解

白色沉淀沉淀不溶解

白色沉淀沉淀溶解且有氣泡冒出

SO42-+Ba2+==BaSO4↓Ba2++CO32-==BaCO3↓BaCO3+2H+==Ba2++H2O+CO2↑檢驗(yàn)SO42-時(shí)先加稀鹽酸酸化的目的是什么？防止CO32-、SO32-、Ag+等離子的干擾。思考?xì)w納總結(jié)SO42-的檢驗(yàn)方法試劑操作現(xiàn)象結(jié)論稀鹽酸和BaCl2先加稀鹽酸，后加BaCl2溶液開始無明顯現(xiàn)象，后來出現(xiàn)白色沉淀溶液中含SO42-若向某溶液中先滴加BaCl2溶液時(shí)有白色沉淀生成，再滴加稀鹽酸發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，則原溶液中是否一定含有SO42-？

不一定。若原溶液中含有Ag+也會(huì)有類似的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

思考

四、“粗鹽的提純”應(yīng)用1.回憶粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除步驟溶解過濾蒸發(fā)雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽(Na2SO4)CaCl2

MgCl2

經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)操作得到的粗鹽中還含有一些可溶性硫酸鹽、CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)，若按下表所示順序除去它們，應(yīng)加入什么試劑？思考足量BaCl2溶液足量Na2CO3溶液足量NaOH溶液SO42-＋Ba2+BaSO4↓Ca2+＋CO32-CaCO3↓2OH-

＋Mg2+Mg(OH)2↓（1）上表中所加的除雜試劑為何要過量？（2）足量Na2CO3溶液除了可沉淀Ca2+外，能否將過量的BaCl2溶液中的Ba2+同時(shí)除去？（3）上表中的三種除雜試劑在加入粗鹽溶液時(shí)的先后順序有何要求？思考（1）為了將雜質(zhì)充分除去，所加除雜試劑要適當(dāng)過量。（2）Na2CO3溶液可除去Ca2+，同時(shí)可沉淀過量的Ba2+。（3）后面的除雜試劑盡量能把前面的過量的除雜試劑同時(shí)除去，所以三種除雜試劑中Na2CO3溶液應(yīng)在BaCl2溶液后面滴加。向粗鹽溶液中滴加足量BaCl2溶液、足量Na2CO3溶液、足量NaOH溶液后，溶液中還有哪些雜質(zhì)離子？如何把這些雜質(zhì)離子除去？雜質(zhì)離子：CO32-、OH-。除去雜質(zhì)離子方法：向溶液中滴加稀鹽酸至沒有氣泡冒出時(shí)。思考除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)歸納總結(jié)1.如圖小試管中盛有幾毫升水，與大試管連通的U形細(xì)玻璃管內(nèi)放有少量水(已染成紅色)。如沿小試管壁小心地慢慢注入3mL濃硫酸，靜置片刻后，U形細(xì)玻璃管中可觀察到的液面現(xiàn)象是(

)A．左高右低

B．左低右高C．左右一樣高 D．來回振動(dòng)鞏固練習(xí)B【解析】濃硫酸稀釋時(shí)放出大量的熱，使管內(nèi)的氣體膨脹，壓強(qiáng)增大，所以U形細(xì)玻璃管內(nèi)水左低右高。

2.鹽場制得的粗食鹽中除含有鈣離子、鎂離子、硫酸根離子等可溶性雜質(zhì)外，還含有泥沙等不溶性雜質(zhì)。我們食用的精鹽是用粗食鹽提純而得到的。通過教材中“粗鹽的提純”及你做過的該實(shí)驗(yàn)完成下列問題:(1)如何運(yùn)用最簡單的方法檢驗(yàn)溶液中有無SO42-?如果有，應(yīng)該如何除去SO42-?鞏固練習(xí)(2)在粗鹽經(jīng)過溶解→過濾后的溶液中滴加飽和Na2CO3溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀為止。請問這步操作的目的是什么?(3)將經(jīng)過操作(3)后的溶液過濾。請問這一操作哪些雜質(zhì)離子不能除凈？[已知MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大](2)為了使雜質(zhì)離子除凈，所用試劑均應(yīng)稍過量，因此(2)中除SO42-時(shí)所加入的可溶性鋇鹽應(yīng)過量。加Na2CO3的目的是除去Ca2+和少量Mg2+及過量的Ba2+。(3)由于MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大，除Mg2+一般用NaOH溶液，所以此時(shí)Mg2+不能除凈?！窘馕觥?1)由于SO42-可與Ba2+生成BaSO4白色沉淀，故可向溶液中加入可溶性鋇鹽，但要遵循不帶入新雜質(zhì)的原則?！敬鸢浮?1)加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則有SO42-;加過量BaCl2溶液，過濾(2)除去Ca2+、少量的Mg2+及過量的Ba2+(3)Mg