5.1.2 硫酸和硫酸根離子的檢驗 學(xué)案

5.1.2硫酸和硫酸根離子的檢驗學(xué)案（含答案）第第時課時硫酸和硫酸根離子的檢驗硫酸和硫酸根離子的檢驗核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.能從物質(zhì)類別和硫元素化合價的角度認(rèn)識硫酸的性質(zhì)，促進“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.通過實驗探究濃硫酸的吸水性脫水性和強氧化性，學(xué)會硫酸根離子的檢驗方法，強化“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”。一硫酸1.硫酸的工業(yè)制法出由黃鐵礦為原料制取硫酸各階段的化學(xué)方程式4FeS211O2高溫；2SO2O2催化劑2SO3；SO3H2OH2SO42工業(yè)上制取硫酸常用濃硫酸而不用水吸收SO3，原因是與水反應(yīng)為放熱反應(yīng)，易產(chǎn)生水霧，影響的吸收。2.硫酸具有酸的共性寫出下列反應(yīng)的離子方程式或現(xiàn)象3.濃硫酸的特性水性觀察思考描述現(xiàn)象藍色的硫酸銅晶體變?yōu)榘咨臒o水硫酸銅粉末結(jié)論濃硫酸具有吸水性2水性觀察思考描述現(xiàn)象蔗糖變黑，體積膨脹，變成疏松多孔的海綿狀的炭，并釋放出有刺激性氣味的氣體結(jié)論濃硫酸具有脫水性吸水性脫水性原理濃硫酸能夠吸收氣體液體中的水分子及固體中的結(jié)晶第1頁共11頁

水濃硫酸能把有機物中氫氧元素按水的組成比脫去，剩余黑色的炭區(qū)別物質(zhì)中含有H2O物質(zhì)中不含有，只含有氫元素和氧元素應(yīng)用作干燥劑氧化性實驗探究濃硫酸與銅的反應(yīng)實驗現(xiàn)象a試管中銅絲表面有氣泡產(chǎn)生；b管中的溶液逐漸變?yōu)闊o色；管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；將a管里的溶液慢慢倒入水中，溶液顯藍色實驗結(jié)論和濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu2H2SO4CuSO4SO22H2O與還原性化合物反應(yīng)，如等。相關(guān)鏈接硫酸的性質(zhì)理性質(zhì)純凈的硫酸是無色黏稠難揮發(fā)的油狀液體。硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，其密度越大；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的濃硫酸，密度為1.84gcm3。硫酸與水以任意比互溶，濃硫酸溶解時可放出大量的熱；濃硫酸的稀釋方法是將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。2硫酸為二元強酸，具有酸的通性。3濃硫酸的特性濃硫酸能吸收空氣中和物質(zhì)表面的水，還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。前者是物理變化，后者是化學(xué)變化。濃硫酸具有脫水性，能使木炭碳化白紙變黑蔗糖變黑等。濃硫酸具有強氧化性濃CuSO4SO22H2O2Fe6H2SO4濃Fe2SO433SO26H2OC2H2SO4CO22SO22H2OS2H2SO4濃第2頁共11頁

3SO22H2O2P5H2SO42H3PO45SO22H2O2FeSO42H2SO4Fe2SO43SO22H2OH2SH2SO4SSO22H2O1.下列各過程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)請將答案的序號分別填在橫線上。強酸性強氧化性高沸點難揮發(fā)性脫水性吸水性氯化鈉固體和濃硫酸在加熱條件下制氯化氫氣體____________。2用磷礦物主要成分是磷酸鈣和硫酸反應(yīng)制磷酸____________。3濃硫酸干燥氫氣氣氯氣二氧化硫等氣體____________。4常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸_。5膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末_6不能用濃硫酸干燥溴化氫碘化氫和硫化氫等氣體____________。答案解1濃硫酸具有高沸點.揮發(fā)性，氯化氫氣體易揮發(fā)。酸是高沸點的中強酸，利用強酸與弱酸鹽反應(yīng)制弱酸的原理制磷酸。3硫酸吸收混在上述氣體中的雜質(zhì)水蒸氣。常溫下，濃硫酸和鋁鐵反應(yīng)，在金屬表面生成一層薄而致密的氧化物薄膜，阻止內(nèi)部的金屬和濃硫酸繼續(xù)反應(yīng)。硫酸吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水，使之變成無水硫酸銅白色粉末。6濃硫酸具有強氧化性，而溴化氫.化氫和硫化氫具有強還原性。第3頁共11頁

2.根據(jù)硫酸的性質(zhì)回答下列問題1實驗用金屬與酸反應(yīng)制取氫氣時，往往用稀硫酸，而不用濃硫酸，這是為什么提示因為濃硫酸具有強氧化性，與金屬反應(yīng)時生成二氧化硫，無氫氣產(chǎn)生。2用氧化還原反應(yīng)的原理解釋具有氧化性的濃硫酸能干燥有還原性的SO2嗎提示能，因為6的S的S間沒有中間價態(tài)，不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。3實驗室用MnO2和濃鹽酸加熱制取氯氣銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成SO2氣體，其中的酸會不會完全反應(yīng)提示酸都不會完全反應(yīng)。MnO2濃鹽酸加熱制取氯氣時，隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度越來越小，當(dāng)變?yōu)橄←}酸時，反應(yīng)停止；而銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成SO2氣體時，硫酸濃度也會變小，當(dāng)變?yōu)橄×蛩釙r，反應(yīng)也停止。4將足量的鋅粉投入一定量的濃硫酸中，寫出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。提示濃ZnSO4SO22H2OZnH2SO4稀ZnSO4H2濃硫酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律1硫酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性，而與非金屬反應(yīng)時，只表現(xiàn)強氧化性。2濃硫酸與不活潑金屬如銅反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，就不再與不活潑金屬反應(yīng)。3濃硫酸與活潑金屬如鋅反應(yīng)時，開始濃硫酸表現(xiàn)其強氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r，則產(chǎn)生的氣體為氫氣。第4頁共11頁

1.下列現(xiàn)象與用途和濃硫酸的脫水性有關(guān)的是A.濃硫酸可作氯氣的干燥劑B.濃硫酸加到蔗糖中，蔗糖變黑C.濃硫酸加到膽礬上，藍色晶體變成白色粉末D.濃硫酸與銅反應(yīng)制取二氧化硫答案B解析濃硫酸和氯氣不反應(yīng)，濃硫酸作氯氣的干燥劑，體現(xiàn)了吸水性，錯誤；濃硫酸將蔗糖中的H.O元素以的比例脫去而體現(xiàn)脫水性，B正確；濃硫酸加到膽礬上，藍色晶體變成白色粉末，體現(xiàn)了吸水性，錯誤；濃硫酸和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)體現(xiàn)其強氧化性，錯誤。2.濃硫酸與下列物質(zhì)作用時，只表現(xiàn)強氧化性的是A.藍色硫酸銅晶體B.木材炭化C.紅熱木炭D.氧化鋁答案析濃硫酸具有吸水性，能使藍色硫酸銅晶體變?yōu)榘咨勰?；濃硫酸使木材炭化表現(xiàn)的是脫水性；濃硫酸與紅熱的木炭反應(yīng)生成二氧化碳二氧化硫和水，濃硫酸只表現(xiàn)強氧化性；濃硫酸與氧化鋁反應(yīng)表現(xiàn)的是酸性。3.將一定量的鋅與18.5molL1濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體33.6L標(biāo)準(zhǔn)狀況。將反應(yīng)后的溶液稀釋至，測得溶液的cH0.1molL1，則下列敘述中錯誤的是A.氣體和的混合物第5頁共11頁

B.氣體和的體積比為41C.反應(yīng)中共消耗97.5gD.反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子答案B析生成氣體的物質(zhì)的量為33.6L22.4Lmol11.5mol剩余硫酸的物質(zhì)的量為10.05mol，參加反應(yīng)的40.1L18.5molL10.05mol1.8mol，濃硫酸與鋅反應(yīng)生成，隨著反應(yīng)的進行，硫酸的濃度逐漸減小，稀硫酸與鋅反應(yīng)生成H2，設(shè)反應(yīng)生成，ymolH2，依據(jù)反應(yīng)方程式可得1.5,2xy1.8解x0.3，y1.2所以反應(yīng)生成0.3molSO2和1.2molH2項錯誤。二硫酸根離子的檢驗1.硫酸根離子實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象離子方程式加入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白色沉淀不溶解SO24Ba2BaSO4入BaCl2生成白色沉淀，再加入少量稀鹽酸，白第6頁共11頁

色沉淀溶解，生成無色無味氣體，BaCO32HBa2CO2H2O酸根離子的檢驗方法未知溶液加鹽酸酸化無明顯現(xiàn)象加氯化鋇溶液產(chǎn)生白色沉淀說明原未知液中含SO24上述檢驗過程中先加入鹽酸酸化的目的是排除等離子的干擾。2.問題討論某同學(xué)設(shè)計了如下實驗檢驗?zāi)吃囈褐惺欠窈蠸O24液加色沉淀稀鹽酸白色沉淀不溶解。結(jié)論試液中有。1該方案是否嚴(yán)密不嚴(yán)密。2請說明理由如果該溶液中含有Ag不含SO24，溶液中的與反應(yīng)生成的氯化銀也是不溶于酸的白色沉淀。1.經(jīng)溶解過濾和蒸發(fā)操作得到的粗鹽中還含有一些可溶性硫酸鹽及2.MgCl2等雜質(zhì)。1若除去粗鹽中的上述雜質(zhì)，將選用的試劑及反應(yīng)的離子方程式填入表中雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)的原理3使雜質(zhì)離子完全除去，要加入過量的試劑。后續(xù)試劑要能夠?qū)⑶懊嫠舆^量的試劑除去，由此可知碳酸鈉溶液要在___________后加入。4最后加入鹽酸的目的是________________________________________________。第7頁共11頁

答案化鋇溶液碳酸鈉溶液燒堿溶液氯化鋇溶液4除去溶液中過量的和CO231物質(zhì)除雜和分離的基本原則不增不引入新的雜質(zhì)。不減不減少被提純的物質(zhì)。易分離被提純的物質(zhì)與雜質(zhì)易分離。易復(fù)原被提純的物質(zhì)易復(fù)原。2物質(zhì)除雜和分離注意的問題除雜試劑要過量。后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑。盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)。除去多種雜質(zhì)時考慮加入試劑的合理順序。2.某溶液中含有硫酸鎂和硫酸鈉兩種溶質(zhì)，選擇適當(dāng)試劑將溶液中的鎂離子轉(zhuǎn)化為沉淀或固體分離出來，設(shè)計實驗流程如下1欲證明濾液中存在SO24.CO23，選用的方案是先取少量的濾液滴加過量的________，發(fā)現(xiàn)有氣泡生成，再向其中加入溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則可證明SO24.CO23均存在。2如何洗滌碳酸鎂沉淀3何檢驗碳酸鎂沉淀是否洗滌干凈答案鹽酸氯化鋇答案合理均可玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水自然流下，重復(fù)次。3少量最后一次洗滌液，滴加稀鹽酸和氯化鋇溶液。若有沉淀生成則說明沒有洗凈；反之，已洗滌干凈答案合理均可。第8頁共11頁

解析悉3.SO24檢驗所用的試劑和加入的先后順序。常用含有酸來檢驗CO23，常用含有Ba2的可溶性鋇鹽檢驗SO24因可與Ba2生成碳酸鋇沉淀，干擾SO24檢驗，故在檢驗之前應(yīng)先檢驗CO23，并將其除去。2過濾完畢，過濾的固體表面總是殘留部分母液溶質(zhì)離子，用蒸餾水在原過濾器中沖洗即可。3檢驗沉淀是否洗凈時，實際上是檢驗最后一次洗滌液是否含有母液中的溶質(zhì)離子，此題可通過檢驗最后一次洗滌液中是否含有達到目的。沉淀的洗滌滌沉淀的原因過濾完畢，過濾的固體表面總是殘留部分母液。2洗滌沉淀的方法沿玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水流下，直到固體表面洗滌干凈為止洗滌次。3沉淀是否洗滌干凈，檢驗方法取最后一次洗滌液，加入相關(guān)試劑后觀察現(xiàn)象。1.下列檢驗試樣中有無的操作及結(jié)論正確的是A.滴加BaCl2有白色沉淀生成，一定有SO24B.加鹽酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，一定有C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液沒有白色沉淀生成，一定沒有SO24第9頁共11頁

D.先加鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加溶液有白色沉淀生成，一定有答案D解析A可能為CO23.SO23Ag中可能為Ag是微溶物，只有當(dāng)濃度較大時才出現(xiàn)沉淀，所以C項中不能排除有存在的可能。2.依據(jù)粗鹽提純的原理，除去氯化鉀溶液中少量的氯化鎂硫酸鎂等雜質(zhì)，可選用氫氧化鋇溶液稀鹽酸和碳酸鉀溶液三種試劑，按如圖步驟操作溶液加過量A液加過量作濾液加適量C加熱煮沸純凈氯化鉀溶液的化學(xué)式是_的化學(xué)式是__________。2加入過量A目的是___________________________________________________。3加入過量B目的是___________________________________________________。4加熱煮沸的目的是______________________________________