2020_2021學年新教材高中化學第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素1.第2課時硫酸不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化學案新人教版必修2

1、第2課時硫酸不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化核心微網(wǎng)絡素養(yǎng)新目標1.學會并理解硫酸的性質(zhì)及濃硫酸的特性及硫酸的工業(yè)制法。2學會so的檢驗方法。3了解含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系。學 業(yè) 基 礎預習新知一、硫酸1硫酸的物理性質(zhì)濃硫酸是一種_的液體，溶于水時放出大量的熱。稀釋濃硫酸時應將_沿器壁慢慢注入_中，并不斷_。2稀硫酸的化學性質(zhì)稀硫酸具有酸的通性電離方程式為h2so4=_。硫酸具有酸的通性，可與_作用，也可與_、_、_及某些鹽反應。3濃硫酸的特性(1)吸水性：濃硫酸能夠吸收氣體、液體中的水分子，故常用做_。(2)脫水性：濃硫酸能把有機物中的氧、氫元素按_脫去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入濃硫酸時，蔗糖逐漸變黑

2、，體積膨脹，形成_固體，并放出有_氣味的氣體。(3)強氧化性與金屬的反應：除au、pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸作用，如與銅反應。 (3)強氧化性與金屬的反應：除au、pt以外的絕大多數(shù)金屬都能與濃硫酸作用，如與銅反應。實驗操作實驗說明a.通過可抽動的銅絲來控制反應的發(fā)生或停止b.浸有堿液的棉花團可以吸收多余的so2，以防止污染環(huán)境實驗現(xiàn)象a.試管中銅絲表面_b.試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)開c.試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)開將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)開實驗結(jié)論cu與濃硫酸反應的化學方程式為cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o常溫下，冷的濃硫酸能使fe、al發(fā)生鈍化，故可

3、用鐵槽車運輸濃h2so4。與非金屬反應加熱時，濃硫酸與木炭反應的化學方程式為c2h2so4(濃)co22so22h2o。二、硫酸的工業(yè)流程工業(yè)上一般以硫黃或其他含硫化物(如黃鐵礦)的原料來制備硫酸。金屬冶煉時產(chǎn)生的含二氧化硫廢氣經(jīng)回收后也可用于制備硫酸。三、硫酸根離子的檢驗在實驗室里，通常將溶液先加_酸化，以排除co、ag等可能造成的干擾，然后加入_溶液來檢驗so的存在。四、不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化1硫的存在及含硫物質(zhì)(1)游離態(tài)：火山噴口附近、地殼的巖層內(nèi)。(2)化合態(tài)2不同價態(tài)硫元素轉(zhuǎn)化關系圖不同價態(tài)硫元素相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律 即學即練1判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”。(1)濃硫酸具有強氧化

4、性，稀硫酸不具有氧化性。()(2)常溫下將銅片放入濃硫酸中，無明顯變化，說明銅在濃硫酸中發(fā)生“鈍化”。()(3)濃h2so4具有強氧化性，so2具有還原性，所以濃h2so4不能干燥so2。()(4)濃h2so4具有吸水性，所以濃h2so4可以干燥h2、co、nh3、h2s等氣體。()(5)濃硫酸使藍礬(cuso45h2o)變成白色粉末，體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。()(6)1 l 18.4 moll1濃硫酸與足量銅反應，生成9.2 mol二氧化硫氣體。()2向鹽酸中加入濃硫酸時，會有白霧生成。下列敘述不屬于導致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是()a濃硫酸具有脫水性b濃硫酸具有吸水性c鹽酸具有揮發(fā)性d氣態(tài)溶質(zhì)的

5、溶解度隨溫度升高而降低3用來鑒別濃硫酸和稀硫酸的操作錯誤的是()a分別取10 ml溶液，質(zhì)量大的是濃硫酸，質(zhì)量小的是稀硫酸b觀察液體流動性，流動性好的是稀硫酸，油狀黏稠的是濃硫酸c把cuso45h2o晶體投入溶液中，逐漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨饬蛩?，晶體溶解的是稀硫酸d將鋁片分別投入溶液，快速放出氣體的是濃硫酸，放出氣體慢的是稀硫酸4下列制取so2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是()a制取so2 b驗證漂白性 c收集so2d尾氣處理核 心 素 養(yǎng)目標一濃硫酸的三大特性例1某學習小組在鑒別濃硫酸和稀硫酸時，設計了如下方案：操作結(jié)論甲投入火柴梗變黑者為濃硫酸乙加入金屬鋁片

6、產(chǎn)生刺激性氣味氣體者為濃硫酸丙分別加入到盛水的試管中放出大量熱者為濃硫酸丁用玻璃棒蘸濃氨水靠近盛酸的試劑瓶瓶口冒白煙者為濃硫酸戊加到cuso45h2o晶體中變白者為濃硫酸(1)其中可行的是_(填序號)。(2)其中稍作改進就能成為可行方案的是_，改進方法是_。(3)完全錯誤的是_，因為_。濃硫酸吸水性和脫水性的區(qū)別：吸水性：濃硫酸吸取物質(zhì)中本身存在的水或結(jié)晶水的性質(zhì)。脫水性：濃硫酸將組成有機物的h、o元素按原子個數(shù)比2:1以“h2o”的形式脫去的性質(zhì)。由此看出：二者的根本區(qū)別在于物質(zhì)本身是否存在水分子。提升1用如圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是()a

7、上下移動中銅絲可控制so2的量b中選用品紅溶液驗證so2的生成c中選用naoh溶液吸收多余的so2d為確認cuso4生成，向中加水，觀察顏色硫酸銅(cuso4)是白色的粉末，結(jié)合水后會變成藍色晶體，俗稱膽礬(cuso45h2o)。硫酸銅的這一性質(zhì)可以用來檢驗酒精中是否含少量水。膽礬可以和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥波爾多液。核心能力濃硫酸強氧化性的表現(xiàn)1與金屬的反應(1)fe、al的鈍化常溫下，當fe、al遇到濃硫酸時，會與濃硫酸發(fā)生反應，表面生成一層致密的氧化物薄膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。(2)與氫之前的活潑金屬反應zn2h2so4(濃)=znso4so22h2o規(guī)律：濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)

8、酸性；濃硫酸一旦變稀，就發(fā)生：znh2so4=znso4h2。(3)與氫之后的不活潑金屬(除au、pt外)反應cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o規(guī)律：反應需加熱，否則不反應；氧化產(chǎn)物是硫酸鹽，金屬顯高價，還原產(chǎn)物為so2；濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性；隨反應進行，硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩幔磻蜁Ｖ埂?與非金屬反應c2h2so4(濃)co22so22h2o。3與還原性化合物的反應常見的還原性物質(zhì)feso4、na2s、h2s、hbr、hi等均能被濃h2so4氧化。濃h2so4與稀h2so4氧化性的區(qū)別：濃h2so4具有強氧化性，原因是h2o4o2；稀h2so4具有弱氧化性，原

9、因是2so42。目標二硫酸根離子的檢驗方法應用例2為了除去粗鹽中的ca2、mg2、so和泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作：過濾加過量naoh溶液加適量鹽酸加過量na2co3溶液加過量bacl2溶液，正確的操作順序是()a bc d提升2為了除去kcl固體中少量的mgcl2、mgso4，可選用ba(oh)2、hcl和k2co3三種試劑，按下圖步驟操作：(1)寫出三種試劑的化學式：a_，b_，c_。(2)加入過量a的目的是_，有關化學方程式為_。加入過量b的目的是_，有關化學方程式為_。加熱煮沸的目的是_。(3)操作是_，操作是_。核心能力除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)的原理物質(zhì)的分離和提純的“三

10、個必須”和“四個原則”(1)三個必須：除雜試劑必須稍過量。過量試劑必須除盡，且容易除去。除雜途徑選最佳，有多種雜質(zhì)時除雜順序必須合理。(2)四個原則：目標三不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化例3人們認識和應用物質(zhì)常從兩方面入手，一是從物質(zhì)的類別認識該物質(zhì)可能跟哪些物質(zhì)發(fā)生反應；二是從物質(zhì)所含元素的化合價分析該物質(zhì)是否具有氧化性或還原性。如下圖所示是硫元素的各個價態(tài)與物質(zhì)類別的對應關系：(1)寫出指定物質(zhì)的化學式：a_，b_。(2)d轉(zhuǎn)化為硫酸是酸雨形成的重要過程之一，寫出其反應的化學方程式_。(3)若c是銅鹽，試寫出由h2so4c的化學方程式_。(4)為進一步減少so2的污染并變廢為寶，我國正在探索在一定

11、條件下用co還原so2得到單質(zhì)硫的方法來除去so2。寫出該反應的化學方程式_。so2、so3是酸性氧化物，h2so3、h2so4是酸，物質(zhì)的類別可以幫助我們理解它們的性質(zhì)。相同價態(tài)的不同含硫化合物間是通過與酸或堿反應聯(lián)系在一起的。如：so2h2so3nahso3na2so3提升3如圖是硫元素在自然界中的循環(huán)示意圖，下列說法不正確的是()a硫在自然界只有游離態(tài)b煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脫硫c硫具有弱氧化性，和變價金屬反應，通常將金屬氧化成低價態(tài)d氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氧化物反應關鍵能力硫及其化合物的“價類二維圖”so22h2s=3s2h2o so2so22so2o22so3so3h

12、2o=h2so4 so2h2o=h2so3h2so3so2h2oso22naoh=na2so3h2oh2so42naoh=na2so42h2oh2so32naoh=na2so32h2oso2cl22h2o=h2so42hclcu2h2so4(濃)cuso4so22h2o2nasna2sh2s2naoh=na2s2h2o認識不同價態(tài)含硫物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關系1根據(jù)硫元素的化合價，判斷s表現(xiàn)氧化性還是還原性。含有2價硫的物質(zhì)只有還原性；含有0價、4價硫的物質(zhì)既有氧化性又有還原性；含有6價硫的物質(zhì)只有氧化性。2利用氧化劑可將硫元素從低價態(tài)轉(zhuǎn)化為高價態(tài)，該過程s發(fā)生氧化反應；利用還原劑可將硫元素從高價態(tài)

13、轉(zhuǎn)化為低價態(tài)，該過程s發(fā)生還原反應。學考評價1可以鑒別稀硫酸和濃硫酸的簡單方法是()a加酚酞試液b與銅片反應c加bacl2溶液和硝酸d用玻璃棒各蘸一點滴在紙上2關于濃h2so4與cu反應敘述正確的是()a在反應中，濃h2so4只表現(xiàn)出氧化性b此反應屬于復分解反應c在反應中，濃h2so4既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性d每1 mol銅參加反應就有2 mol濃h2so4被還原，同時生成2 mol so23下列關于濃硫酸與稀硫酸的說法，不正確的是()a濃硫酸有脫水性，稀硫酸沒有脫水性b濃硫酸有氧化性，稀硫酸沒有氧化性c濃硫酸和稀硫酸都有酸性d常溫下，濃硫酸和稀硫酸都不能與銅反應4將so2通入bacl2溶

14、液至飽和，未見沉淀生成，繼續(xù)通入另一種氣體，仍無沉淀，則通入的氣體可能是()aco2 bnh3cso3 dcl25用硫及其化合物制硫酸有下列三種反應途徑，某些反應條件和產(chǎn)物已省略，下列有關說法不正確的是()途徑：sh2so4途徑：sso2so3h2so4途徑：fes2so2so3h2so4a途徑的反應中體現(xiàn)了濃hno3的強氧化性b途徑、的第二步反應在實際生產(chǎn)中可以通過增大o2的濃度來降低成本c由途徑、分別制取1 mol h2so4，理論上各消耗1 mol s，各轉(zhuǎn)移6 mol ed途徑、比途徑污染相對小且原子利用率高，更能體現(xiàn)“綠色化學”的理念6非金屬單質(zhì)a經(jīng)如圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸d，已知

15、d為強酸，請回答下列問題：若a在常溫下為固體，b是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體。(1)d的化學式是_。(2)在工業(yè)生產(chǎn)中，b氣體的大量排放會形成_而污染環(huán)境。練后感悟工業(yè)制硫酸的三個步驟第一步：制取so2so2so2或4fes211o22fe2o38so2第二步：制取so32so2o22so3第三步：吸收so3(用98%的濃h2so4吸收)so3h2o=h2so4若用水吸收易形成酸霧第2課時硫酸不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化學 業(yè) 基 礎預習新知無色黏稠、油狀濃硫酸水攪拌2hso酸堿指示劑活潑金屬堿堿性氧化物干燥劑水的組成比疏松多孔的海綿狀刺激性逐漸變黑色無色紅色藍色稀鹽酸bacl2硫鐵礦

16、黃銅礦石膏芒硝即學即練1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2答案：a3解析：硫酸濃度越大密度越大，故等體積的濃硫酸和稀硫酸相比，濃硫酸的質(zhì)量大于稀硫酸，a項正確。濃硫酸是黏稠的液體，流動性不如稀硫酸，b項正確。濃硫酸具有吸水性，能吸收結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水，故膽礬投入濃硫酸會變?yōu)榘咨勰?，投入稀硫酸中膽礬晶體溶解，c項正確。常溫下濃硫酸使鋁片鈍化無氣體放出，鋁片投入稀硫酸中有氣體(氫氣)放出，d項錯誤。答案：d4解析：a錯，銅和稀硫酸不反應。b對，二氧化硫可使品紅溶液褪色，可驗證二氧化硫的漂白性。c錯，二氧化硫密度比空氣大，用向上排空氣法收集時，導氣管應“長進短出”。d錯，二氧化硫在飽和

17、亞硫酸氫鈉溶液中的溶解度很小，不可用于尾氣吸收。答案：b核 心 素 養(yǎng)例1解析：(1)甲、丙、戊分別利用濃硫酸的脫水性、溶解時放出大量的熱、吸水性設計，方案可行。(2)乙中常溫下鋁遇濃硫酸使鋁鈍化，加熱即可反應。而常溫下鋁片可與稀硫酸反應產(chǎn)生h2。(3)丁錯誤，揮發(fā)性酸遇濃氨水才能產(chǎn)生白煙，濃硫酸不屬于揮發(fā)性酸。答案：(1)甲、丙、戊(2)乙增加加熱條件(或?qū)⒔Y(jié)論改為常溫下反應產(chǎn)生氣體的為稀硫酸)(3)丁硫酸是高沸點酸，沒有揮發(fā)性提升1解析：移動銅絲，可控制銅絲與濃硫酸的接觸，即控制so2的生成量，故a合理；so2能使品紅溶液褪色，故b合理；so2有毒，且屬于酸性氧化物，故c合理；濃硫酸過量，

18、試管中剩余濃硫酸，應將反應后的混合液慢慢加入到大量水中，否則易出現(xiàn)液體噴出試管而發(fā)生危險，故d不合理。答案：d例2解析：首先要明確除去粗鹽中的ca2、mg2、so，可分別加入na2co3溶液、naoh溶液和bacl2溶液，且三種溶液均過量，才能使雜質(zhì)離子分別變成caco3、mg(oh)2、baso4沉淀，過量的bacl2溶液只能用na2co3溶液除去，故要先加入bacl2溶液，再加入na2co3溶液，才能保證不引入新雜質(zhì)ba2，而多余的naoh和na2co3只需要在過濾后再加入鹽酸即可，至于naoh溶液的加入順序，只要在過濾前加入就可除去mg2，故d項正確。答案：d提升2解析：要使雜質(zhì)一一除去

19、，必須考慮到所加試劑是過量的，而且過量的試劑在后面步驟中必須除去，要除去mg2，可用含oh的試劑，除so可用含ba2的試劑，故選用ba(oh)2。加入的過量ba(oh)2中的ba2可用k2co3除去，過量ba(oh)2中的oh，以及過量k2co3中的co，可用稀鹽酸除去，最后加熱煮沸可除去hcl。答案：(1)ba(oh)2k2co3hcl(2)除盡mgcl2和mgso4mgcl2ba(oh)2=bacl2mg(oh)2，mgso4ba(oh)2=baso4mg(oh)2除盡過量ba(oh)2和生成的bacl2ba(oh)2k2co3=baco32koh，bacl2k2co3=baco32kcl使hcl揮發(fā)(3)過濾蒸發(fā)例3解析：a中s的化合價為6價且為氧化物，因此a為三氧化硫；b中s的化合價為2價且為氣態(tài)氫化物，因此b為硫化氫；c為銅鹽且由硫酸反應得到，因此c為硫酸銅；由硫元素的價態(tài)及對應物質(zhì)的類別可知，d為亞硫酸，e為亞硫酸鹽。答案：(1)so3h2s(2)2h2so3o2=2h2so4(3)cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o(其他合理答案也可)(4)2coso2一定條件,s2co2提升3解析：硫在自然界中主要以化合態(tài)形式存在，在火