第五章

化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)

硫及其化合物

課時(shí)2

硫酸課堂導(dǎo)入俗話說盛世古董，亂世黃金，古陶瓷的收藏是比較熱門的一類，而有些人在利益的驅(qū)使下，就會(huì)燒制大量的仿古瓷器，然后把這些仿古瓷做舊，以獲取暴利，而高錳酸鉀加濃硫酸(做色)就是很多瓷器造假者最為常用的手段之一，今天我們就來學(xué)習(xí)硫酸的有關(guān)知識(shí)。硫酸我們并不陌生，也知道稀硫酸和濃硫酸的性質(zhì)并不相同，你還記得硫酸的物理性質(zhì)和稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)嗎？課堂學(xué)習(xí)稀硫酸稀硫酸為二元強(qiáng)酸，具備酸的通性，有一定的氧化性(H+)。顏色狀態(tài)沸點(diǎn)揮發(fā)性密度其他濃硫酸：無色油狀液體高難揮發(fā)大于水(98%的濃硫酸密度為1.84g/cm3)濃硫酸溶于水放熱稀硫酸：無色液體稀硫酸酸堿指示劑遇酸變紅，遇酚酞不變色與活潑金屬反應(yīng)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

與堿性氧化物反應(yīng)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O與堿反應(yīng)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O與鹽反應(yīng)BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl實(shí)驗(yàn)室制氫氣可以選用濃硫酸作為反應(yīng)物嗎？課堂學(xué)習(xí)濃硫酸濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性，可以吸收氣體、液體中的水分子和固體中的結(jié)晶水，因此通常被用作干燥劑。實(shí)驗(yàn)原理：CuSO4·5H2O=CuSO4+5H2O濃硫酸作干燥劑時(shí)通常用來干燥酸性和中性氣體，不能用于干燥堿性氣體(NH3)和還原性氣體(HBr、HI、H2S)。課堂學(xué)習(xí)濃硫酸濃硫酸具備很強(qiáng)的脫水性，能夠?qū)⒂袡C(jī)物中的氫、氧按水的組成比脫去。注意：吸水性是存在水分子，吸收水分子，脫水性是存在氫元素和氧元素，以水的組成比脫去。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成黑色固體，并放出刺激性氣味的氣體。課堂學(xué)習(xí)濃硫酸黑面包實(shí)驗(yàn)中釋放的刺激性氣味氣體為SO2，說明濃硫酸還具有強(qiáng)氧化性。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管中銅絲表面變黑，有氣泡逸出；試管中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色；試管中的紫色石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色；冷卻后，將試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液變?yōu)樗{(lán)色。課堂學(xué)習(xí)濃硫酸實(shí)驗(yàn)原理：Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱的條件下能將銅氧化，與稀硫酸不同的是濃硫酸的氧化性由+6價(jià)的硫元素表現(xiàn)。注意：濃硫酸在常溫下會(huì)和Fe、Al鈍化，生成一層致密的氧化物薄膜，阻礙繼續(xù)反應(yīng)，所以可以用鐵制或鋁制容器運(yùn)輸濃硫酸。黑面包實(shí)驗(yàn)說明C也可以被濃硫酸氧化，你能寫出反應(yīng)方程式，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)產(chǎn)物嗎？C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2O金屬與濃硫酸共熱反應(yīng)，濃硫酸表現(xiàn)酸性和氧化性，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸的濃度降低，反應(yīng)會(huì)分為兩種情況：活潑性排在氫前面的金屬，會(huì)繼續(xù)與稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣；活潑性排在氫后面的金屬，不再發(fā)生反應(yīng)。課堂學(xué)習(xí)濃硫酸硫酸的工業(yè)制備課堂學(xué)習(xí)濃硫酸實(shí)驗(yàn)原理：S+O2=SO2

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO22SO2+O2

?2SO3

SO3+H2O

=H2SO4

為什么不用水吸收，而用98.3%的濃硫酸吸收？三氧化硫與水反應(yīng)太過劇烈，會(huì)產(chǎn)生酸霧。課堂學(xué)習(xí)濃硫酸濃硫酸的用途化肥農(nóng)藥染料冶金炸藥硫酸鹽課堂學(xué)習(xí)硫酸鹽含有結(jié)晶水的硫酸鹽一般被稱為礬。膽礬藍(lán)礬CuSO4·5H2O綠礬FeSO4·7H2O明礬白礬KAl(SO4)2·12H2O皓礬ZnSO4·7H2O石膏CaSO4·2H2O芒硝Na2SO4·10H2O硫酸鈣：2(CaSO4·2H2O)=2CaSO4·H2O

+3H2O主要用于制作模型和醫(yī)用石膏繃帶，調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。硫酸銅：2CuSO4

+3H2O=CuSO4·5H2O無水硫酸銅用于檢驗(yàn)水的存在，膽礬和石灰乳混合制備波爾多液。硫酸鋇：又稱重晶石，醫(yī)學(xué)上用作鋇餐。課堂學(xué)習(xí)硫化物硫化亞鐵溶于酸：FeS+2HCl=H2S↑+FeCl2硫化物溶解度鉀、鈉、銨、鋇、鎂易溶于水鐵、鋅、錳不溶于水，能溶于酸銅、銀、汞既不溶于水，也不溶于酸上述反應(yīng)和下面反應(yīng)原理相同嗎？H2SO4(濃)+2NaCl=2HCl↑+Na2SO4原理并不相同，濃硫酸與鹽酸同屬于強(qiáng)酸，并不屬于強(qiáng)酸制弱酸，而是高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸。課堂學(xué)習(xí)硫酸根離子的檢驗(yàn)試劑稀硫酸Na2SO4溶液Na2CO3溶液加入BaCl2溶液后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生白色沉淀加入稀鹽酸后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象沉淀不溶解沉淀不溶解沉淀不溶解離子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓Ba2++CO32-=BaCO3↓BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O實(shí)驗(yàn)分析白色沉淀BaSO4不溶于稀鹽酸，而BaCO3可溶于鹽酸，因此可用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)SO42-實(shí)驗(yàn)結(jié)論若向溶液中加入稀鹽酸時(shí)無明顯現(xiàn)象，再滴加BaCl2溶液時(shí)有白色沉淀產(chǎn)生，則證明該溶液中含有SO42-試劑稀硫酸Na2SO4溶液Na2CO3溶液加入BaCl2溶液后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入稀鹽酸后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論課堂學(xué)習(xí)硫酸根離子的檢驗(yàn)加入鹽酸酸化，以排除CO32-、SO32-、Ag+等的干擾；不用硝酸酸化，防止SO32-被氧化成SO42-而造成干擾。操作：取待測(cè)液于試管中，加入少量鹽酸酸化，若無明顯現(xiàn)象，再加入少量BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明含有SO42-

。加入鹽酸酸化有什么作用，能否換用硝酸酸化？能否先加入BaCl2溶液再用鹽酸酸化？不可以，不能排除Ag+的干擾。在之前的學(xué)習(xí)中，我們還在哪遇到過硫酸根的檢驗(yàn)或去除？課堂學(xué)習(xí)粗鹽提純加入BaCl2溶液除SO42-，加入Na2CO3溶液除Ca2+和Ba2+，加入NaOH溶液除Mg2+，進(jìn)行過濾，再加入適量鹽酸，除去OH-、CO32-，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，最終得到精鹽。加入BaCl2溶液后再加入Na2CO3溶液，NaOH溶液加入順序隨意。課堂學(xué)習(xí)下列各過程主要表現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)？請(qǐng)將答案的序號(hào)分別填在橫線上。①?gòu)?qiáng)酸性②強(qiáng)氧化性③高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性④脫水性⑤吸水性(1)用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、氧氣、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_____；(7)濃硫酸使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑______。③①⑤②⑤②①④課堂鞏固某溶液中可能含有SO42-、CO32-、Cl-中的一種或幾種，為確定該溶液的離子組成，現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量該溶液滴加硝酸鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀；②滴加稀鹽酸至溶液呈酸性，產(chǎn)生無刺激性氣味且能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，白色沉淀部分溶解；③取上層清液，繼續(xù)滴加硝酸鋇溶液至無沉淀時(shí)，再滴加硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，以下對(duì)原溶液的推測(cè)不正確的是()A.一定有SO42-

B.一定有CO32-C.不能確定Cl-是否存在

D.不能確定SO42-是否存在D課堂鞏固為精制食鹽，需要除去粗鹽水中的Ca2+、SO42-和Mg2+等雜質(zhì)，下列選項(xiàng)中說法正確的是(