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1、【同步教育信息】一. 本周教学内容：第四节 硫酸二. 教学目标：1. 掌握浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和强氧化性）；2. 掌握稀硫酸的化学性质；3. 掌握硫酸根离子的检验方法； 4. 掌握硫酸工业的化学反应原理；5. 了解硫酸的用途及硫酸工业的生产设备与流程。三. 教学重点：1. 浓硫酸的三大特性；2. 硫酸根离子的检验。四. 教学难点： 浓硫酸的氧化性。五. 知识分析：（一）硫酸1. 稀硫酸的化学性质（二元强酸）（1）跟酸碱指示剂作用：能使紫色石蕊试液变 色。（2）跟活泼的金属反应：（3）跟碱性氧化物反应：（4）跟碱反应： （5）跟盐反应： 2. 浓硫酸（1）物理性质：无色油状液体，常见的浓
2、硫酸质量分数为98.3%，沸点为338，高沸点难挥发性。思考：浓硫酸的稀释方法。（2）化学性质： 吸水性（干燥剂）三种形式： 与水任意比例混溶，溶于水剧烈放热。 吸收气体中水蒸气（作为干燥剂，不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气） 与结晶水合物反应。实验：浓硫酸与胆矾反应，由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。 脱水性（炭化）实验63：潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。现象：三种物质都发生了变化，生成了黑色的物质。实验64：在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形
3、成疏松多孔的海绵状的物质。说明： 脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性。 脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应时，浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为夺取有机物中的氢原子和氧原子。 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质被脱水后生成了黑色的炭（炭化）。 强氧化性实验65：浓硫酸与铜反应，请同学注意反应现象，分析反应产物存在的依据。（浓）强调：硫酸所起的作用（氧化剂与酸的作用）。叙述：浓硫酸也与木炭反应，分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。思考：请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物
4、，画出实验装置图。介绍：钝化现象及有关应用（分别举Al、Fe，说明原因）。拓展：浓硫酸还可与某些还原性化合物反应。请利用氧化还原反应规律写出下列反应的化学方程式：=小结： 浓硫酸有强氧化性，包括还原性很弱的银在内的很多物质，都能在一定条件下被浓硫酸氧化。硫酸之所以能有如此强的氧化性，一个原因是在高浓度下硫酸以分子的形式存在，另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态（+6）的硫元素。 浓硫酸在作氧化剂时，主要是+6价硫的原子得电子，被还原为含低价硫元素的物质，一般不会有+1价氢被还原，即一般不会生成氢气。 浓硫酸在作氧化剂时，硫元素被还原的程度是一个较复杂的问题，中学化学中常见的还原产物
5、为。请同学们根据硫酸的性质，归纳出硫酸的主要用途。（3）硫酸的用途思考：和可溶性硫酸盐在溶液中都能电离出，如何检验呢？（二）检验实验66：请同学们观察实验现象，并填表：加入溶液加入盐酸稀硫酸现象化学方程式溶液现象化学方程式溶液现象化学方程式原理：和硫酸盐溶于水时都会产生，可以利用的不溶性来检验的存在。使用试剂是：可溶性钡盐和酸（盐酸或稀硝酸）。常用方法： 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）结论：可能含有、。 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）结论：可能含、。 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）结论：可能含、。 现象（产生白色沉淀）现象（沉淀不消失）结论：可能含、。讨论：根据上述实验
6、现象，归纳的检验方法。小结：在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化，以排除、等可能造成的干扰，再加入溶液，根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有存在。上述实验中，待测试剂是客观的，并且是给定范围的，所以根据教材中的实验能得出正确的结论。如果待测液是未知的，就要考虑其它离子的干扰，就要对所加试剂和加入试剂的顺序进行恰当选择，否则会得出错误结论。思考：对于“黑面包”实验做如下讨论。实验现象原因问题结论黑面包实验蔗糖变黑。放出大量的热。体积膨胀，生成黑色疏松多孔固体。有刺激性气味气生成。有碳生成。浓硫酸吸水放热。有二氧化硫等气体生成 为什么在实验开始前要加少量水？ 不加水行不行？ 怎么知道生成的黑色
7、物质是什么？ 此实验污染严重，如何对它进行改进？ 怎么知道生成的气体是什么？ 不加酸能不能得到碳？如果可以，用什么方法？ 还可以如何改进？为什么？ 除了蔗糖以外，别的物质能不能进行类似实验？产物分别是：碳、二氧化硫、二氧化碳。体现的性质：吸水性、脱水性、强氧化性。自学：硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐。（三）硫酸盐1. 酸式盐 、的水溶液显酸性，因为：，所以，有强酸作用。2. 正盐（见表62）表62硫酸盐结晶水合物的俗名主要用途生石膏熟石膏制粉笔、模型、塑像等芒硝制玻璃、造纸工业皓矾收剑剂、防腐剂、颜料重晶石医疗上用作“钡餐”绿矾补血剂、制蓝黑墨水蓝矾、胆矾制农药、镀铜液明矾净水剂【典型例题】例1 已知
8、硫酸溶液的质量分数越大时，其溶液的密度越大，将质量分数为%与%的两种硫酸溶液等体积混合后，溶液的质量分数（ ）A. 大于% B. 小于% C. 等于% D. 无法确定精析：解法一：估算法。假设两种硫酸溶液等质量混合，则混合后溶液里溶质的质量分数等于%。因为质量分数为%的溶液的密度大，所以等体积混合后其质量大于%的溶液质量的两倍，因而混合后溶液里溶质的质量分数大于%。解法二：设质量分数为3x%的硫酸溶液密度为，质量分数为x%的硫酸溶液的密度为，两者体积均匀。则混合后溶液的质量分数为： 即 答案：A例2 现有、和五瓶无色溶液，不能根据闻气味鉴别气体，如何把它们一一鉴别出来？ 精析：使沉淀溶解不能加
9、入稀HNO3，因为HNO3能把BaSO3氧化成BaSO4而不溶；也不可用Ba(NO3)2和HCl组合，因为此混合溶液中有H+和NO3-，同样有HNO3。解法一：如图617图617例3（1）写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式，并标出电子转移关系 。（2）试用图619所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气体从左至右的流向）是（填装置的编号）： 。（3）实验室可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。（4）装置中所加的固体药品是 ，可确证的产物是 ，确定装置在整套装置中的位置的理
10、由是 。（5）装置中所盛溶液是 ，可验证的产物是 。精析：上述反应中的生成物有三个：SO2、CO2、H2O，在检验这三种产物时要避免相互干扰，如检验CO2时一般用澄清石灰水，而SO2也会使澄清的石灰水变浑浊，所以在检验CO2之前必须先除去SO2；同时，在气体通过水溶液后，水蒸气会随之带出，所以必须在通过水溶液之前检验水的存在，由上分析装置的连接顺序是4213。答案： （1）（2） （3）验证的存在 充分吸收 验证是否已被吸收完全（4）无水硫酸铜 水 由于产物通过时会带出水蒸气，所以必须放在、之前 （5）澄清的石灰水 小结：品红是鉴别的试剂，不与品红作用。和在化学性质上有许多相似之处：都是酸性氧
11、化物；都能溶于水得酸；都与反应生成沉淀，通入过量的或时，生成的、沉淀溶解，变成、，溶液重新变澄清。中“C”为高价，中“S”为中间价，都可被还原为低价，因此，、有氧化性。例4 60mL的溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后被还原的硫酸的物质的量为（ ） A. 1.08molB. 0.54molC. 在0.541.08mol之间D. 小于0.54mol精析：硫酸中含纯1.08mol若完全与Cu反应，被还原的为，但浓硫酸与Cu反应到一定浓度时，变为稀硫酸，稀硫酸不与Cu反应，故实际上被还原的的物质的量小于0.54mol。答案：D错解分析：误选B项。原因是没有考虑到随反应的进行，的浓度会逐渐减小，稀
12、不与Cu反应。例5 设计一个只用溶液及试管鉴别和稀硫酸的实验，简要写出鉴别过程。解析：虽然和均为白色不溶于水的固体，但前者可溶于酸，而后者不溶于酸。各取试样少许，分别置于两支试管A、B中，然后分别向其中加入足量溶液，都生成白色沉淀：静置两支试管，将A试管中的上层清液注入B试管中，若B中沉淀溶解，并有刺激性气味气体逸出，则说明试管B中原来盛溶液，A试管中是稀。若试管B中无明显现象，则证明试管B中原来盛稀硫酸，试管A中是溶液。答案：略例6 有一定质量的与的浓充分反应，完全溶解，同时生成标准状况下的气体A33.6L，将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液中。则气体A中各组分的体积比为 。精析：本题所考知
13、识点为浓硫酸的氧化性，稀硫酸的酸性，氧化还原反应，气体摩尔体积。反应后溶液为1L，则，故反应后溶液中剩余硫酸0.05mol。由于浓硫酸与反应过程中浓度变稀，故有、两种气体产生。设、的物质的量分别为、。 解得： 所以A气体中答案：【模拟试题】一. 选择题：1. 通常状况下，能用浓硫酸干燥的气体是（ ） A. N2、Cl2、H2S B. O2、H2、SO2 C. HI、H2、Cl2 D. CO、NH3、O22. 下面反应能说明浓是氧化性酸的是（ ）A. 与食盐作用生成和 B. 蔗糖中滴入浓变黑C. 浓与木炭反应生成两种气体D. 铁制品可盛冷浓，加热则反应，生成盐、水和二氧化硫3. 关于浓与反应，叙述正确的是（ ）A. 在反应中，浓只表现出氧化性 B. 此反应属于复分解反应C. 在反应中，浓既表现氧化性，又表现出酸性D. 每1mol铜参加反应就有2mol浓被还原，同时生成4. 若不小心将浓沾到皮肤上，清洗的方法是（ ）A. 用溶液中和 B. 用纱布擦干净后涂油C. 用布轻轻拭去，用大量水冲洗，然后涂上质量分数为5%的溶液D. 用大量水冲洗5. 下列材料最不宜于储运浓的容器为（ ） A. 铁 B. 铝 C. 陶瓷 D. 锌6. 欲除去食盐水中含有的少量
