新教材同步系列2024春高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素第一节硫及其化合物第2课时硫酸硫酸盐课件新人教版必修第二册

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第五章　化工生产中的重要非金属元素第一节　硫及其化合物第2课时　硫酸　硫酸盐课前 · 新知导学1．用途：重要的化工原料，可用于生产______、______、炸药、染料和盐类等。2．工业上制备硫酸的原料(1)硫黄或其他含硫矿物(如________)。(2)从冶炼金属时产生的废气中回收的__________。硫酸的用途和制备化肥农药黄铁矿二氧化硫3．工业制硫酸的原理示意图SO2SO3(2023·辽宁学考改编)硫及其化合物广泛存在于自然界中，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。工业制硫酸充分体现了化学工业在国民经济发展中的重要地位，凸显了化学学科在自然资源和能源综合利用方面的重要价值。如图为工业制硫酸的原理示意图。该流程不涉及的核心化学反应是 (　　)【答案】C【解析】工业制硫酸时，煅烧硫或黄铁矿制备SO2，二氧化硫被氧化为SO3，SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热，产生酸雾降低SO3吸收效率，故在吸收塔内用98.3%的浓硫酸吸收SO3，但反应为SO3＋H2O ===H2SO4，则C项中的反应不是该流程的核心反应，C错误。1．稀硫酸的化学性质硫酸的性质红Zn2+＋H2↑Cu2+2．浓硫酸的特性(1)吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的______，故常用作________。(2)脱水性：浓硫酸能将______、纸张、棉布和木材等有机物中的______和______按_____________脱去。水分干燥剂蔗糖氢氧水的组成比脱水性强氧化性(3)强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。①与金属的反应。教材【实验5－3】浓硫酸与铜反应：②与非金属的反应。在加热时，浓硫酸与木炭发生反应：__________________________ __________________。有气泡逸出无色红色蓝色＋2SO2↑＋2H2O(1)在实验中将铜丝下端卷成螺旋状的目的是什么？【答案】增大铜丝与浓硫酸的接触面积，以加快反应速率。(2)实验室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？【答案】稀硫酸与(活泼)金属反应时可生成氢气，而浓硫酸与金属反应时往往得不到氢气，而是生成二氧化硫气体。微思考判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性 (　　)(2)将浓H2SO4滴到湿的蔗糖表面，固体变黑膨胀并有刺激性气味气体生成，说明浓H2SO4有脱水性、吸水性和强氧化性 (　　)(3)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2 (　　)(4)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体 (　　)(5)铜不能置换出稀硫酸中的氢，但在加热条件下可置换出浓硫酸中的氢 (　　)【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×1．硫酸钙(1)性质。硫酸盐(2)用途。①制作模型和医疗用的__________。②工业上，可用来调节水泥的__________。石膏绷带硬化速率CaSO4·2H2O150大部分水糊状物凝固2CaSO4·H2O2．硫酸钡(1)存在：以重晶石(BaSO4)的形式存在。(2)性质：白色固体，不溶于__________，且不容易被______射线透过。(3)用途：在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称“_______”。水和酸X钡餐3．硫酸铜(1)性质。______色粉末，结合水后会变成______色晶体，化学方程式为_______________________________，CuSO4·5H2O俗称________。(2)用途。①硫酸铜可用来检验________________________。②胆矾可与__________混合制成一种常用农药——__________。白蓝　CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O胆矾酒精中是否含有少量水石灰乳波尔多液已知Ba2+有毒，那么不溶于水的碳酸钡能否代替硫酸钡用作“钡餐”？【答案】不能。因BaCO3可溶于胃酸(盐酸)中，生成可溶于水的Ba2+，使人中毒。微思考下列说法正确的是 (　　)A．无水硫酸铜为蓝色固体，遇水变为白色B．BaCO3和BaSO4都不溶于水，都可用作“钡餐”C．熟石膏化学式为CaSO4·2H2O，可制成模型D．波尔多液可由胆矾与石灰乳混合制成【答案】D课堂 · 重难探究[重难理解]1．浓硫酸吸水性、脱水性的区别重难点　浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。2．浓硫酸的强氧化性(1)本质。浓硫酸具有强氧化性，是因为H2SO4分子中＋6价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律。①常温下与活泼金属反应(铁、铝钝化)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和SO2，硫酸浓度变小后，生成的气体为H2。②与较不活泼金属反应：向50 mL 18 mol/L H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量 (　　)A．小于0.45 molB．等于0.45 molC．在0.45 mol和0.90 mol之间D．大于0.90 mol【答案】A[典例精练]【规律方法】　浓硫酸的氧化性类型题一是理解题意，明确题目要求。如例题中求“被还原的H2SO4的物质的量”。二是硫酸的浓度对反应的影响。类似问题还有MnO2与浓盐酸在加热条件下产生氯气，而稀盐酸不与MnO2反应。因此，一切因浓度不同而产生不同产物(或不发生反应)的反应都会遇到上述问题，计算时要考虑反应的实际情况。将下列硫酸的性质填到相应的括号内(填字母)。A．酸性　B．吸水性　C．脱水性　D．强氧化性(1)浓H2SO4滴在纸上，使纸变黑 (　　)(2)浓H2SO4干燥SO2气体 (　　)(3)锌粒放入稀H2SO4中有气体放出 (　　)(4)盛有浓H2SO4的烧杯敞口放置一段时间后，质量增加 (　　)(5)把木炭放入热的浓H2SO4中有气体放出 (　　)【答案】(1)C　(2)B　(3)A　(4)B　(5)D下列有关浓硫酸的说法中正确的是　 (　　)A．浓硫酸常用作干燥剂，它是利用了浓硫酸的脱水性B．浓硫酸具有极强的氧化性，故把铁片放入浓硫酸中会生成Fe2(SO4)3C．浓硫酸是酸，故在和金属反应时，符合酸与金属反应的通式：酸＋金属―→盐＋H2↑D．浓硫酸稀释会放出大量的热，故正确的稀释方法是把浓硫酸缓慢加入水中，并不断搅拌【答案】D【解析】错选A的原因在于对浓硫酸的吸水性和脱水性理解不到位。吸水是一个物理过程，相当于干燥某物质，而脱水是一个化学过程，是把物质中的氢和氧以2∶1(即水分子)的形式脱出。错选B的原因在于对所学基础知识掌握不到位，对知识不能灵活使用导致片面地分析问题。浓硫酸是酸，且具有强氧化性，但它又有其自身的特性。如常温时使铁、铝钝化，故不能使铁与浓硫酸进一步反应而生成Fe2(SO4)3。错选C的原因是对浓硫酸的特性掌握不熟练。浓硫酸因其具有强氧化性，反应中＋6价的S原子得电子。故其与金属的反应与常见的酸和金属的反应不同，浓硫酸在和金属反应时，除了生成盐外，还会生成SO2气体和水。(2023·甘肃天水二中段考)下列有关硫及其化合物的说法中正确的是 (　　)A．浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，不能干燥NH3，也不能干燥H2S等还原性气体B．浓硫酸与灼热的炭反应，体现了浓硫酸的强氧化性和酸性C．浓硫酸和稀硫酸性质完全相同D．以硫黄或黄铁矿为原料生产硫酸的过程中，所涉及的反应均为氧化还原反应【答案】A【解析】浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂，氨气为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，同时浓硫酸还具有强氧化性，所以不能干燥H2S等还原性气体，A正确；浓硫酸与灼热的炭反应时没有盐生成，不体现酸性，B错误；浓硫酸主要以H2SO4分子存在，稀硫酸中以H＋和SO存在，二者性质不同，C错误；以硫黄或黄铁矿为原料生产硫酸的过程中，吸收塔中用98.3%的浓H2SO4吸收三氧化硫的过程不是氧化还原反应，D错误。[课堂小结]小练 · 素养达成1．(2023·云南大理民族中学段考)浓硫酸与下列物质作用时，既表现氧化性又表现酸性的是 (　　)A．氧化铜 B．氧化亚铁C．硫化氢气体 D．红热的木炭【答案】B【解析】氧化铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸中元素化合价不变，硫酸只表现酸性，故A错误；氧化亚铁和浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫、水，部分硫酸中S元素化合价降低生成二氧化硫，部分硫酸中元素化合价不变生成盐，硫酸既表现氧化性又表现酸性，故B正确；硫化氢气体和浓硫酸反应生成S、二氧化硫、水，硫酸中S元素化合价降低生成二氧化硫，硫酸只表现氧化性，故C错误；浓硫酸和红热的木炭反应生成二氧化硫、二氧化碳、水，硫酸中S元素化合价降低生成二氧化硫，硫酸只表现氧化性，故D错误。2．(2022·江苏徐州月考)SO3可溶于浓硫酸生成H2SO4·SO3，继续与水反应转化为H2SO4，下列有关硫酸的说法正确的是 (　　)A．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥氨气B．浓硫酸与铁不反应，可用铁罐储运浓硫酸C．常温下，可用浓硫酸与Cu反应制备SO2D．将1 mol H2SO4·SO3全部转化为H2SO4需消耗1 mol H2O【答案】D【答案】B【解析】CaSO4·2H2O、CuSO4·5H2O都属于纯净物，A错误；碳酸钡可溶于盐酸，不可用作“钡餐”，C错误；胆矾失去结晶水的过程属于化学变化，D错误。4．下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法中不正确的是 (　　)A．浓硫酸使硫酸铜晶体变白，体现了浓硫酸的吸水性B．浓硫酸有氧化性没有酸性C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上，可以区别浓硫酸和稀硫酸D．常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应【答案】B【解析】硫酸铜晶体遇浓硫酸变白，体现浓硫酸的吸水性，A正确；加热条件下，浓硫酸与铜反应既体现浓硫酸的氧化性，又体现其酸性，B错误；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，C正确；铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，在常温下与浓硫酸和稀硫酸都不反应，D正确。5．(2023·河北联考)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a～d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列有关叙述正确的是 (　　)A．a处紫色石蕊试液先变红后褪色B．c处出现淡黄色浑浊，说明SO2具有氧化性C．浓硫酸与Cu的反应，只体现了浓硫酸的强氧化性D．反应结束后，可向试管中加水，观察溶液是否变蓝，以检验是否有Cu2+生成【答案】B【解析】SO2是酸性气体，能够与石蕊溶液中的水反应产生H2SO3，H2SO3具有酸性，可以使紫色石蕊溶液变为红色，但不能被漂白，故a处看到的现象是紫色石蕊溶液变红，A错误；在c处，SO2与H2S发生氧化还原反应产生难溶于水的S单质，在该反应中SO2表现氧化性，SO2将H2S氧化，体现了氧化性，因此c处出现淡黄色浑浊，B正确；铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2又体现出浓硫酸的强氧化性，C错误；反应结束后，试管中还存在过量的浓硫酸，由于浓硫酸溶于水会放出大量热量，故若向试管中加水会引起暴沸，D错误。6．在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。请回答下列问题：(1)生成的黑色物质(单质)是__________(填化学式)。(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体是________(填化学式)，反应的化学方程式为_______________________。(3)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液________，说明这种气体具有________性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式：________________________。(4)能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？________(填“能”或“不能”)。若不能，请填写两种能鉴别的试剂：______________。【解析】(3)SO2具有漂白性，因此将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液褪色；SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸不稳定，反应的化学方程式为SO2＋H2O⥫⥬H2SO3。(4)SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊，且气体过量后沉淀又溶解，所以不能用澄清石灰水鉴别这两种气体；由于SO2具有漂白性和还原性，所以能鉴别两种气体的试剂可以是品红溶液、溴水等。