高中化学第四章非金属及其化合物第四节氨硝酸硫酸第2课时硫酸的氧化性课件新人教版.ppt

第2课时硫酸的氧化性 学习目标 1 了解稀硫酸的通性 2 了解浓硫酸的三大特性 特别是强氧化性 3 了解硫酸的重要用途 新知预习 一 稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性 其化学性质主要表现在哪些方面 1 硫酸的电离H2SO4溶于水完全电离 电离方程式为 H2SO4 SO42 2H 2 硫酸的通性 稀硫酸 SO42 BaSO4 H 与指示剂显色 石蕊变 红 与活泼金属反应 如Zn Fe 与碱反应 如NaOH 与碱性氧化物反应 如CuO 与弱酸盐反应 如Na2CO3 试写出有关反应的化学方程式 Fe NaOH CuO Na2CO3 BaCl2 H2SO4 Fe FeSO4 H2 H2SO4 2NaOH Na2SO4 2H2O H2SO4 CuO CuSO4 H2O H2SO4 Na2CO3 Na2SO4 CO2 H2O H2SO4 BaCl2 BaSO4 2HCl 二 浓硫酸的三大特性 1 浓硫酸为什么能干燥Cl2 O2等气体 2 浓硫酸和稀硫酸的氧化性有什么不同 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 2 脱水性浓硫酸能把有机物中的 元素按水的组成比脱去 剩余黑色的炭 干燥剂 氢 氧 3 强氧化性 1 与金属的反应 除金 铂以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用 如与铜反应 a试管中铜丝表面有气泡逸出 b试管中的品红溶液逐渐变为无色 c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色 将a试管里的溶液慢慢倒入水中 溶液变为蓝色 2 常温下 浓硫酸能使Fe Al发生 3 与非金属反应 加热时与木炭反应的化学方程式 钝化 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O 正误立判 1 向紫色石蕊试纸上逐滴滴加浓硫酸 试纸先变红后褪色 分析 错误 浓硫酸具有酸性和脱水性 能将试纸碳化 使石蕊试纸先变红后变黑 2 浓硫酸具有强氧化性 SO2具有较强的还原性 因此不能用浓硫酸干燥SO2气体 分析 错误 硫元素在 4 6价之间无中间价态 因此浓硫酸与SO2不反应 浓硫酸能干燥SO2气体 3 浓硫酸使蔗糖脱水碳化时 有刺激性气味的气体产生 分析 正确 浓硫酸使蔗糖脱水生成炭 并且放出热量 生成的炭在加热的条件下与浓硫酸发生氧化还原反应生成SO2 4 向CuSO4 5H2O的表面上滴加浓硫酸 一会儿后 晶体表面会出现 白斑 分析 正确 浓硫酸吸取CuSO4晶体中的结晶水 使蓝色CuSO4 5H2O变为白色CuSO4粉末 故出现 白斑 5 1L18 4mol L 1的浓硫酸与足量Cu反应 生成9 2mol的SO2气体 分析 错误 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 随反应进行 硫酸浓度逐渐降低 待变为稀硫酸后反应停止 故含18 4molH2SO4溶质的浓硫酸与足量Cu反应 产生SO2的物质的量小于9 2mol 6 浓硫酸和稀硫酸的氧化性原理相同 只是浓度不同造成氧化性不同 分析 错误 浓硫酸的氧化性是S元素得电子 S元素有较强的非金属性 很容易被还原 故浓硫酸有强氧化性 而稀硫酸的氧化性是H 得电子 是酸的通性 H 氧化性较弱 课堂探究 一 浓硫酸的特性1 浓硫酸吸水性 脱水性的区别 吸水性 浓硫酸吸取物质中本身存在的水或结晶水的性质 脱水性 浓硫酸将组成有机物的H O元素按原子个数比2 1以 H2O 的形式脱去的性质 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 浓硫酸强氧化性的表现 1 与金属的反应 体现酸性和氧化性 与较活泼金属反应a 铁 铝钝化 常温下 当铁 铝遇到浓硫酸时 会与浓硫酸发生反应 表面生成一层致密的氧化物薄膜阻止进一步反应而钝化 b 其他活泼金属 除铁 铝外的其他活泼金属与浓硫酸反应时 开始产生SO2 后来产生H2 与较不活泼金属反应金属 浓硫酸高价态硫酸盐 SO2 H2Oa 反应需要加热 否则不反应 b 浓硫酸的还原产物是SO2 2 与非金属反应 只体现强氧化性 非金属单质 浓硫酸高价态氧化物或含氧酸 SO2 H2O 3 与还原性物质反应 浓硫酸具有强氧化性 能将还原性物质 如H2S HI HBr 氧化 特别提醒 1 浓硫酸使铁 铝钝化属于化学变化 2 浓硫酸具有强氧化性 由SO42 体现 稀硫酸具有弱氧化性 由H 体现 典例1 2015 洛阳高一检测 下列关于浓硫酸的叙述正确的是 A 浓硫酸具有吸水性 因而能使蔗糖碳化B 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C 浓硫酸是一种干燥剂 能够干燥氨气 氢气等气体D 浓硫酸在常温下能够使铁 铝钝化 思路点拨 干燥酸性 中性气体 非还原性气体 与Cu反应 使Fe Al钝化 解析 选D A项 浓硫酸具有脱水性 使蔗糖脱水碳化 B项 浓硫酸与Cu在加热条件下才能反应 C项 H2SO4与NH3反应 因此浓硫酸不能干燥NH3 D项 浓硫酸具有强氧化性 Al Fe在冷的浓硫酸中发生钝化 警示钟 浓硫酸吸取物质中现存水或湿存水 属于物理变化 吸取结晶水合物中的结晶水 属于化学变化 以上均表现吸水性 浓硫酸将有机物中的H O元素以 H2O 的形式脱去表现脱水性 属于化学变化 变式备选 下列事实与浓硫酸表现出的性质 括号中 对应关系正确的是 A 在空气中敞口久置的浓硫酸 溶液质量增大 难挥发性 B 在加热条件下铜与浓硫酸反应 强氧化性 酸性 C 蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成 吸水性 D 浓硫酸可用来干燥某些气体 脱水性 解析 选B A项 浓硫酸质量增大 是因为吸收了空气中的水分 体现了浓硫酸的吸水性 B项 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 浓硫酸既表现酸性 又表现强氧化性 C项 浓硫酸使蔗糖脱水碳化 表现了脱水性 D项 浓硫酸干燥气体 体现了浓硫酸的吸水性 二 SO42 的检验方法1 原理利用Ba2 SO42 BaSO4 白色 BaSO4具有不溶于盐酸 稀硝酸的特性 2 检验的方法 待测液 无明显现象 白色沉淀 有SO42 3 检验的误区 1 只加可溶性钡盐 不酸化 误将CO32 PO43 SO32 等干扰离子判断成SO42 因上述离子会产生BaCO3 Ba3 PO4 2 BaSO3白色沉淀 2 误将Ag Pb2 判断成SO42 如向待测液中滴加BaCl2溶液 有白色沉淀便断定含SO42 3 误将SO32 判断成SO42 如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba NO3 2溶液生成白色沉淀 便误以为有SO42 忽视了NO3 在酸性条件下将SO32 氧化为SO42 特别提醒 检验SO42 时 既要注意试剂的选择 又要注意操作顺序的优化 排除其他离子的干扰 全面考虑 综合分析 正确推断 典例2 2015 保定高一检测 检验试样中有无SO42 的操作及结论正确的是 A 先加HCl无明显现象 再加BaCl2有白色沉淀 一定有SO42 B 加HCl酸化的BaCl2有白色沉淀 一定有SO42 C 滴加硝酸酸化的Ba NO3 2溶液有白色沉淀 一定有SO42 D 滴加BaCl2有白色沉淀 一定有SO42 解析 选A A项 先加盐酸无明显现象 排除了CO32 SO32 Ag 等离子的干扰 再加BaCl2溶液产生白色沉淀 即说明溶液中存在SO42 B项 Ag 对SO42 的检验有干扰 C项 SO32 对SO42 的检验造成干扰 D项 CO32 SO32 Ag 等均对SO42 的检验有干扰 因为CO32 Ba2 BaCO3 SO32 Ba2 BaSO3 Ag Cl AgCl 延伸探究 1 检验SO42 时 先向待检溶液中加盐酸酸化的目的是什么 提示 排除SO42 以外的其他阴离子和Ag 的干扰 2 向未知溶液中先加入BaCl2溶液再加入盐酸 产生白色沉淀 能否确定溶液中一定含有SO42 提示 不能确定 未知溶液中可能含有Ag 干扰对SO42 的检验 牛刀小试 1 2015 上饶高一检测 从硫元素的化合价上判断 下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是 A Na2SB SC SO2D H2SO4 解析 选A S元素的化合价处于最低价态 如S2 只表现还原性 S元素的化合价处于中间价态 如S SO2 既表现氧化性又表现还原性 S元素的化合价处于最高价态 如H2SO4 时 只表现氧化性 2 硫酸厂有一辆已存放过浓硫酸的铁槽车 某新工人违反规程 边吸烟边用水冲洗 结果发生了爆炸事故 下列引起爆炸的原因中正确的是 A 浓硫酸遇明火爆炸B 铁与水反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸C 浓硫酸遇水发热爆炸D 稀释后的硫酸与铁反应产生的氢气接触空气遇明火爆炸 解析 选D 存放过浓硫酸的铁槽车 其表面有残余浓硫酸 遇水稀释后变为稀硫酸 与Fe反应产生H2 接触空气后遇明火发生爆炸 3 在下列生成二氧化硫的反应中 反应物中的含硫物质被氧化的是 A 硫在空气中燃烧B 铜片与浓硫酸共热C 红热的木炭与浓硫酸反应D 亚硫酸钠与稀硫酸反应 解析 选A A项 S O2SO2 S被氧化 B项 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O H2SO4被还原 C项 C 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2O H2SO4被还原 D项 Na2SO3 H2SO4 Na2SO4 SO2 H2O 属于复分解反应 4 铜与浓硫酸反应时 当转移了0 2mol电子时 消耗的硫酸有 A 0 1molB 0 2molC 0 4molD 0 05mol 解析 选B Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 故当转移了0 2mol电子时 就应有0 2molH2SO4参加反应 其中0 1molH2SO4被还原 5 现有200mL1mol L 1H2SO4溶液 回答下列问题 1 写出H2SO4的电离方程式 2 该硫酸中H 的物质的量浓度是 3 请设计一个实验方案 证明此溶液中含有H 和SO42 4 用此H2SO4溶液和足量金属Zn反应 可以得到标准状况下气体 L 解析 1 H2SO4在水中完全电离 H2SO4 2H SO42 2 n H 2n H2SO4 2mol L 1 3 用紫色石蕊试液检验H 用盐酸 BaCl2溶液检验SO42 4 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 n H2 n H2SO4 0 2L 1mol L 1 0 2mol 所以V H2 0 2mol 22 4L mol 1 4 48L 答案 1 H2SO4 2H SO42 2 2mol L 1 3 取少量试液于试管中 加入紫色石蕊试液 如果溶液变红 说明有H 另取少量试液于试管中 加入足量稀盐酸 无明显现象 然后加入BaCl2溶液 若产生白色沉淀 说明有SO42 4 4 48