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《硫酸和硫酸根离子的检验》教案

[核心素养发展目标]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”。

一、硫酸

1.硫酸的工业制法

(1)写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式：

①4FeS2＋11O2eq\o(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2；

②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；

③SO3＋H2O===H2SO4。

(2)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，易产生水雾，影响SO3的吸收。

2.硫酸具有酸的共性

写出下列反应的离子方程式或现象

3.浓硫酸的特性

(1)吸水性

观察思考

描述现象

蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末

结论

浓硫酸具有吸水性

(2)脱水性

观察思考

描述现象

蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并释放出有刺激性气味的气体

结论

浓硫酸具有脱水性

吸水性

脱水性

原理

浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水

浓硫酸能把有机物中氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭

区别

物质中含有H2O

物质中不含有H2O，只含有氢元素和氧元素

应用

作干燥剂

(3)强氧化性

实验探究：浓硫酸与铜的反应

实验

现象

a试管中铜丝表面有气泡产生；

b试管中的溶液逐渐变为无色；

c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；

将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液显蓝色

实验

结论

Cu和浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O

③与还原性化合物反应，如H2S、HBr等。

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硫酸的性质

(1)物理性质

①纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。

②硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；质量分数为98%的浓硫酸，密度为1.84g·cm－3。

③硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是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)硫酸为二元强酸，具有酸的通性。

(3)浓硫酸的特性

①浓硫酸能吸收空气中和物质表面的水，还能夺取结晶水合物中的结晶水。前者是物理变化，后者是化学变化。

②浓硫酸具有脱水性，能使木炭碳化、白纸变黑、蔗糖变黑等。

③浓硫酸具有强氧化性

Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O

2Fe＋6H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O

C＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O

S＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))3SO2↑＋2H2O

2P＋5H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))2H3PO4＋5SO2↑＋2H2O

2FeSO4＋2H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋2H2O

H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O

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____________。

(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____________。

(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____________。

答案(1)③(2)①(3)⑤(4)②(5)⑤(6)②

解析(1)浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。(2)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。(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，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有强还原性。

2.根据硫酸的性质回答下列问题：

(1)实验用金属与酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸，而不用浓硫酸，这是为什么？

提示因为浓硫酸具有强氧化性，与金属反应