2025年高中化学新教材同步必修第二册 第5章　第1节　第2课时　硫酸　硫酸根离子的检验.docx

第2课时硫酸硫酸根离子的检验

[核心素养发展目标]1.了解硫酸的工业制法及常见的硫酸盐。2.掌握浓H2SO4的性质及重要实验现象。

3.掌握SO4

一、硫酸的性质及工业制法

1.硫酸的工业制法

硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等，工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。

制备过程中反应的化学方程式如下：

①制气：燃烧硫黄：S+O2SO2，

煅烧黄铁矿：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；

②氧化：2SO2+O22SO3；

③吸收：SO3+H2O===H2SO4。

特别提醒工业制备硫酸工艺中常用98.3%的浓硫酸而不用水吸收SO3，因为SO3与H2O剧烈反应放热，易产生酸雾，影响SO3的吸收。

2.硫酸的性质

(1)稀硫酸

硫酸是二元强酸，电离方程式为H2SO4===2H++SO4

(2)浓硫酸

浓硫酸有三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性。

①吸水性

浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。

思考1浓硫酸具有吸水性，常用作干燥剂，结合以下反应，说明浓硫酸不能干燥哪些物质？

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4

H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O

提示不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。

②脱水性

浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。

现象：向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的气体。

思考2蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑说明有炭生成，体现了浓硫酸的脱水性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有大量气体产生，刺激性气味的气体可能是SO2，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的强氧化性。

③强氧化性

浓硫酸具有强氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。

实验操作

实验现象

a试管中铜丝表面变黑，有气泡生成；

b试管中的溶液逐渐变为无色；

将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈蓝色

实验结论

在加热条件下，Cu与浓硫酸反应，在反应中，浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂

思考3足量的金属与浓H2SO4反应

(1)用足量的铜片与含2molH2SO4的浓硫酸在加热条件下反应能否得到1molSO2？

提示不能。随着反应进行，硫酸浓度降低到一定程度后变为稀硫酸，与铜不反应。

(2)如果把铜片换为锌片，得到什么气体？请说明理由。

提示会得到SO2和H2的混合气体，因为浓硫酸和锌反应生成SO2，浓硫酸变成稀硫酸后，锌和稀硫酸反应生成H2。

(3)铁罐车或铝槽车为什么可以运输冷的浓硫酸？

提示常温下，Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，阻止酸与内部金属进一步反应，故可以用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸。

浓硫酸强氧化性的体现

反应物

变化或反应

表现性质

活泼金属

铁、铝

常温下，铁、铝遇到浓硫酸发生钝化

强氧化性

加热时，反应生成硫酸盐、H2O和SO2

强氧化性和酸性

锌等其他活泼金属

与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生H2

较不活泼金属(如：铜、银等)

金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O

碳、硫、磷等非金属

非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O

强氧化性

还原性物质

能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧化，如：H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O

3.常见的硫酸盐

(1)硫酸钙

2(CaSO4·2H2O)2CaSO4·H2O+3H2O

石膏熟石膏

主要用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带，调节水泥的硬化速率。

(2)硫酸铜

CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)

白色蓝色

主要用于检验水的存在，胆矾与石灰乳混合制备波尔多液。

(3)硫酸钡

又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”。

1.(2024·北京高一段考)下列关于浓硫酸的说法不正确的是()

A.空气中敞口久置的浓硫酸质量增大

B.可用来干燥硫化氢气体

C.用浓硫酸在纸上书写的字迹会变黑

D.在加热条件下可与铜反应

答案B

解析浓硫酸具有强氧化性，可与H2S发生反应，不能干燥硫化氢气体，故选B。

2.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