高中化学4-4-2《硫酸》必修1化学精品课件（人教版必修1）

欢迎进入化学课堂 二 硫酸 学习目标 1 知识与技能掌握浓硫酸的性质 了解硫酸的用途 2 情感态度与价值观学习浓硫酸的特性 体会事物规律中的一般与特殊的关系 学习硫酸的用途 认识化学知识在人类社会发展与进步中的重要作用 预习自主学习 知识导入清华大学机电系四年级学生刘海洋先后两次用浓硫酸将北京动物园的五只熊烧伤 其中一头黑熊双目失明 这一故意残害动物的事件经媒体披露后 引起了公众的强烈愤慨 浓硫酸有哪些重要性质 为什么能伤害黑熊呢 黑熊 学点精讲一 硫酸的物理性质纯硫酸是一种粘稠液体 常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为98 3 其密度为1 84g cm3 其物质的量浓度为18 4mol L 硫酸是一种高沸点 难挥发的强酸 易溶于水 能以任意比与水混溶 特别提醒 浓硫酸溶解时放出大量的热 稀释时应将浓硫酸沿器壁慢慢加入水中 边加边搅拌 二 浓H2SO4的三大特性1 浓硫酸的吸水作用与脱水作用的比较 见下表 2 浓硫酸的氧化性 1 浓硫酸有强氧化性或者说浓硫酸的氧化性很强 包括还原性很弱的银 Ag 在内的很多物质 都能在一定条件下被浓硫酸氧化 浓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价 的硫元素 2 浓硫酸在作氧化剂时 主要是 6价的硫原子得电子 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 3 浓硫酸在作氧化剂时 硫元素一般被还原为SO2 4 常见浓硫酸的还原反应 浓硫酸氧化金属单质 绝大多数金属 Au Pt除外 都能被浓硫酸氧化 有的反应要加热 a Cu Hg Ag被氧化Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2OHg 2H2SO4 浓 HgSO4 SO2 2H2O2Ag 2H2SO4 浓 Ag2SO4 SO2 2H2O 特别提醒 反应要加热 否则不反应 氧化产物是硫酸盐 金属显高价 还原产物一般为SO2 硫酸既显氧化性 又显酸性 随着反应的进行 硫酸浓度变小 一旦变为稀硫酸 反应就停止 b Al Fe被氧化特别提醒 常温下 浓硫酸使Al Fe钝化 在加热的条件下 Al Fe易被浓硫酸氧化 例如 2Fe 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 SO2 6H2O 还原产物为SO2 钝化是因为形成了致密 坚固的氧化物薄膜 该氧化物薄膜是Al Fe被浓硫酸氧化的产物 硫酸只显氧化性 一旦浓硫酸变为稀硫酸 钝化失效 c K Ca Na等被氧化这些极强性还原剂 肯定是极易被浓硫酸氧化 氧化产物是硫酸盐 硫酸既显氧化性 又显酸性 浓硫酸氧化非金属单质C 木炭 2H2SO4 浓 CO2 2SO2 2H2OS 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O反应要加热 否则不反应 氧化产物是含氧酸或非金属氧化物 或把非金属氧化物与水合并看作含氧酸 而不是盐 还原产物一般为二氧化硫 硫酸只显氧化性 随着反应的进行 硫酸浓度变小 一旦变为稀硫酸 反应就停止 H2 Si N2 O2 F2 Cl2 Br2等 不能被氧化 浓硫酸氧化含低价非金属的化合物H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O或H2S 3H2SO4 浓 4SO2 4H2O2HI H2SO4 浓 I2 SO2 2H2O2HBr H2SO4 浓 Br2 SO2 2H2O 学习方法轻松掌握 鉴别浓H2SO4和稀H2SO4的方法方法1 取少量蒸馏水 向其中加入少量试样硫酸 能放出大量热的则为浓H2SO4 反之则为稀H2SO4 方法2 观察状态 浓H2SO4为黏稠状液体 而稀H2SO4为黏稠度较小的溶液 方法3 取2瓶体积大致相等的浓H2SO4和稀H2SO4 用手掂掂分量 因为浓H2SO4的密度较大 相同体积的浓H2SO4和稀H2SO4 浓H2SO4的质量大得多 方法4 取少量试样 向其中投入铁片 若产生大量气泡则为稀H2SO4 Fe 2H Fe2 H2 若无明显现象 钝化 则为浓H2SO4 方法5 用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字 立即变黑 浓H2SO4的脱水性 者为浓H2SO4 另一种为稀H2SO4 方法6 取少量试样 分别投入胆矾晶体 CuSO4 5H2O 若有颜色改变 蓝色 无色 则为浓H2SO4 浓H2SO4有吸水性 另一种为稀H2SO4 方法7 取少量试样 分别投入一小块铜片 稍加热 发生反应的 有气泡产生 溶液变蓝 为浓H2SO4 无现象的是稀H2SO4 典题讲与练 一 浓H2SO4的吸水性例1浓硫酸和2mol L 1的稀硫酸 在实验室中敞口放置 它们的质量和放置天数的关系如图 分析a b曲线变化的原因是 A a升华 b冷凝B a挥发 b吸水C a蒸发 b潮解D a冷凝 b吸水 解析 本题考查学生对浓 稀硫酸在吸水与其中水分挥发的比较 在两种溶液中都存在吸水与水分的挥发两个过程 只不过在浓H2SO4中以吸收水分为主 溶液质量增加 而2mol L 1稀H2SO4中以水分挥发为主 质量减小 故本题答案为B 答案 B 体验感悟1放在敞口容器中的下列溶液 久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是 A 浓硫酸B 氢氧化钠C 氯水D 氯化钠 解析 溶液中溶质的浓度变大 可从两方面考虑 一是溶剂的减少 二是溶质的增多 该题题设为放在敞口容器中 主要从与空气中的成分发生物理或化学变化考虑 溶质和溶剂的变化或者是溶液成分自身发生变化 浓硫酸吸收空气中的水而使浓度减小 氢氧化钠吸收空气中的CO2而变质 氯水也因分解放出氧气最终变为稀盐酸 氯化钠溶液挥发出水而使溶液的浓度增大 解答此题不仅要注意溶液与空气的作用还要注意溶液久置在空气中自身也发生变化 答案 D 二 浓H2SO4的脱水性例2下列关于硫酸的叙述错误的是 A 浓H2SO4可用来干燥SO2 NH3 H2B 浓H2SO4可以使蔗糖变黑 并能产生气体 此气体可能是SO2和CO2C 常温下可将浓H2SO4盛放在密闭的铝制容器中D 浓H2SO4可制取HCl HF等 但不能制HBr HI 解析 浓H2SO4中的硫酸分子有强烈的吸水性 可吸收湿存水 结晶水和空气中的水分 H2SO4 nH2O H2SO4 nH2On 1 2 3 这些水化物很稳定 所以 在实验中常利用这个性质将浓H2SO4作为气体的干燥剂 又由于浓硫酸还具有强酸性 强氧化性和脱水性 还原性气体 如HI HBr 碱性气体 NH3 不能选用浓H2SO4作干燥剂 浓硫酸的脱水性就是将有机物中的H和O元素 组合 成水脱去 例如 使蔗糖炭化 C12H22O1112C 11H2O 同时又因其强氧化性 生成CO2和SO2气体 浓H2SO4在常温下可使铁和铝的表面钝化 所以 可以用铁或铝制的容器来盛放浓H2SO4 常温 浓H2SO4是稳定性很强的强酸 可用来制取挥发性的酸 因HBr HI有强还原性 所以不能用浓H2SO4制取 答案 A 点拨 本题主要考查浓H2SO4的化学性质 如脱水性和钝化 可制挥发性酸等 体验感悟2下列对浓H2SO4的叙述正确的是 A 常温下 浓H2SO4与铁 铝不反应 所以铁质 铝质容器能盛放浓H2SO4B 浓H2SO4具有吸水性 能使蔗糖炭化C 浓H2SO4和铜片加热时既表现出酸性 又表现出强氧化性D 浓H2SO4和亚硫酸钠反应制取SO2时 浓H2SO4表现出强氧化性 解析 常温下浓H2SO4与铁 铝接触 能使金属表面生成一层致密的氧化物保护膜 阻止内部金属继续跟浓硫酸反应 这就是金属的钝化现象 金属钝化现象是浓H2SO4与这些金属发生化学反应引起的 所以说常温下浓H2SO4与铁 铝不反应的说法是错误的 A不正确 浓H2SO4是从蔗糖中夺取与水分子组成相当的氢和氧 使蔗糖炭化 体现了浓H2SO4的脱水性而不是吸水性 因此 B项是错误的 铜与浓H2SO4在加热情况下发生反应 其化学方程式为 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 反应中浓H2SO4为氧化剂 铜则作为还原剂 氧化剂与还原剂物质的量之比为1 1 因此 在反应的2mol浓H2SO4中 1mol作氧化剂 还有1mol起酸的作用 因此C的叙述正确 D项Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 在两种反应物中硫元素处于相邻价态 根据氧化还原反应规律可知 它们之间是不可能发生氧化还原反应的 此反应属于复分解反应 D选项错误 答案 C 三 浓H2SO4的强氧化性例3下列有关浓H2SO4的叙述正确的是 A 浓H2SO4与铜片共热的反应中 浓H2SO4既表现出强氧化性 又表现出酸性B 浓H2SO4与金属活动性顺序中在氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2 与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C 常温下铁或铝不与浓H2SO4反应 所以可用铁或铝制的容器贮存浓H2SO4D 浓H2SO4是不挥发性强酸 氢硫酸是挥发性弱酸 所以 可用浓H2SO4与FeS反应制取H2S气体 解析 浓H2SO4与Cu片共热反应的化学方程式为 2H2SO4 浓 CuCuSO4 SO2 2H2O 由反应式可知 若2molH2SO4参加反应 其中1molH2SO4作氧化剂 使Cu氧化 本身被还原为SO2 另外1molH2SO4转化为CuSO4 硫的化合价没变 这1molH2SO4起酸的作用 故A正确 在浓硫酸中存在的是H2SO4分子 其分子中 6价的硫易得到电子 它把金属氧化的同时本身被还原为硫的低价化合物SO2 即使是遇到活泼金属如Zn Fe等也是如此 故B错误 常温下铁或铝不是不与浓H2SO4反应 而是反应结果是铁 铝表面形成一薄层致密的氧化物保护膜 从而阻止内部金属继续跟浓H2SO4反应 故C错误 浓H2SO4有强氧化性 H2S有强还原性 前者能把后者氧化 因此 得不到H2S气体 故D错误 答案 A 点拨 本题考查浓H2SO4的性质 如强氧化性 一定的酸性以及可以使Fe Al钝化的性质 体验感悟3为除去镀在铝表面的铜镀层 可选用的试剂是 A 稀硝酸B 浓硝酸C 浓硫酸D 浓盐酸 解析 稀硝酸能溶解铜 也能溶解铝 常温下浓硫酸与铜不发生反应 加热时浓硫酸与铜 铝均能反应 此时钝化膜被破坏 浓盐酸不与铜反应 常温下 浓硝酸与铜反应而使铜层溶解 使铝钝化从而受到保护 答案 B 课堂总结 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全