1、第2课时硫酸不同价态含硫物质的转化核心微网络素养新目标1.学会并理解硫酸的性质及浓硫酸的特性及硫酸的工业制法。2学会SO的检验方法。3了解含硫物质的转化关系。学 业 基 础预习新知一、硫酸1硫酸的物理性质浓硫酸是一种_的液体，溶于水时放出大量的热。稀释浓硫酸时应将_沿器壁慢慢注入_中，并不断_。2稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性电离方程式为H2SO4=_。硫酸具有酸的通性，可与_作用，也可与_、_、_及某些盐反应。3浓硫酸的特性(1)吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子，故常用做_。(2)脱水性：浓硫酸能把有机物中的氧、氢元素按_脱去，留下黑色的炭。如向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑
2、，体积膨胀，形成_固体，并放出有_气味的气体。(3)强氧化性与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。 (3)强氧化性与金属的反应：除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用，如与铜反应。实验操作实验说明a.通过可抽动的铜丝来控制反应的发生或停止b.浸有碱液的棉花团可以吸收多余的SO2，以防止污染环境实验现象a.试管中铜丝表面_b.试管中的品红溶液逐渐变为_c.试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为_将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为_实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O常温下，冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化，故可
3、用铁槽车运输浓H2SO4。与非金属反应加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。二、硫酸的工业流程工业上一般以硫黄或其他含硫化物(如黄铁矿)的原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。三、硫酸根离子的检验在实验室里，通常将溶液先加_酸化，以排除CO、Ag等可能造成的干扰，然后加入_溶液来检验SO的存在。四、不同价态含硫物质的转化1硫的存在及含硫物质(1)游离态：火山喷口附近、地壳的岩层内。(2)化合态2不同价态硫元素转化关系图不同价态硫元素相互转化的规律 即学即练1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)浓硫酸具有强氧化
4、性，稀硫酸不具有氧化性。()(2)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”。()(3)浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，所以浓H2SO4不能干燥SO2。()(4)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、NH3、H2S等气体。()(5)浓硫酸使蓝矾(CuSO45H2O)变成白色粉末，体现了浓硫酸的强氧化性。()(6)1 L 18.4 molL1浓硫酸与足量铜反应，生成9.2 mol二氧化硫气体。()2向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是()A浓硫酸具有脱水性B浓硫酸具有吸水性C盐酸具有挥发性D气态溶质的
5、溶解度随温度升高而降低3用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是()A分别取10 mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸B观察液体流动性，流动性好的是稀硫酸，油状黏稠的是浓硫酸C把CuSO45H2O晶体投入溶液中，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸D将铝片分别投入溶液，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸4下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()A制取SO2 B验证漂白性 C收集SO2D尾气处理核 心 素 养目标一浓硫酸的三大特性例1某学习小组在鉴别浓硫酸和稀硫酸时，设计了如下方案：操作结论甲投入火柴梗变黑者为浓硫酸乙加入金属铝片
6、产生刺激性气味气体者为浓硫酸丙分别加入到盛水的试管中放出大量热者为浓硫酸丁用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛酸的试剂瓶瓶口冒白烟者为浓硫酸戊加到CuSO45H2O晶体中变白者为浓硫酸(1)其中可行的是_(填序号)。(2)其中稍作改进就能成为可行方案的是_，改进方法是_。(3)完全错误的是_，因为_。浓硫酸吸水性和脱水性的区别：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。提升1用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()A
7、上下移动中铜丝可控制SO2的量B中选用品红溶液验证SO2的生成C中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D为确认CuSO4生成，向中加水，观察颜色硫酸铜(CuSO4)是白色的粉末，结合水后会变成蓝色晶体，俗称胆矾(CuSO45H2O)。硫酸铜的这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水。胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药波尔多液。核心能力浓硫酸强氧化性的表现1与金属的反应(1)Fe、Al的钝化常温下，当Fe、Al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而出现“钝化”现象。(2)与氢之前的活泼金属反应Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O规律：浓硫酸既表现氧化性，又表现
8、酸性；浓硫酸一旦变稀，就发生：ZnH2SO4=ZnSO4H2。(3)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O规律：反应需加热，否则不反应；氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。2与非金属反应C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O。3与还原性化合物的反应常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。浓H2SO4与稀H2SO4氧化性的区别：浓H2SO4具有强氧化性，原因是H2O4O2；稀H2SO4具有弱氧化性，原
9、因是2SO42。目标二硫酸根离子的检验方法应用例2为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：过滤加过量NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是()A BC D提升2为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2、HCl和K2CO3三种试剂，按下图步骤操作：(1)写出三种试剂的化学式：A_，B_，C_。(2)加入过量A的目的是_，有关化学方程式为_。加入过量B的目的是_，有关化学方程式为_。加热煮沸的目的是_。(3)操作是_，操作是_。核心能力除去粗盐中可溶性杂质的原理物质的分离和提纯的“三
10、个必须”和“四个原则”(1)三个必须：除杂试剂必须稍过量。过量试剂必须除尽，且容易除去。除杂途径选最佳，有多种杂质时除杂顺序必须合理。(2)四个原则：目标三不同价态含硫物质的转化例3人们认识和应用物质常从两方面入手，一是从物质的类别认识该物质可能跟哪些物质发生反应；二是从物质所含元素的化合价分析该物质是否具有氧化性或还原性。如下图所示是硫元素的各个价态与物质类别的对应关系：(1)写出指定物质的化学式：A_，B_。(2)D转化为硫酸是酸雨形成的重要过程之一，写出其反应的化学方程式_。(3)若C是铜盐，试写出由H2SO4C的化学方程式_。(4)为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定
11、条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式_。SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过与酸或碱反应联系在一起的。如：SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3提升3如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法不正确的是()A硫在自然界只有游离态B煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脱硫C硫具有弱氧化性，和变价金属反应，通常将金属氧化成低价态D氢硫酸是弱酸，能与碱、碱性氧化物反应关键能力硫及其化合物的“价类二维图”SO22H2S=3S2H2O SO2SO22SO2O22SO3SO3H
12、2O=H2SO4 SO2H2O=H2SO3H2SO3SO2H2OSO22NaOH=Na2SO3H2OH2SO42NaOH=Na2SO42H2OH2SO32NaOH=Na2SO32H2OSO2Cl22H2O=H2SO42HClCu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O2NaSNa2SH2S2NaOH=Na2S2H2O认识不同价态含硫物质的性质及转化关系1根据硫元素的化合价，判断S表现氧化性还是还原性。含有2价硫的物质只有还原性；含有0价、4价硫的物质既有氧化性又有还原性；含有6价硫的物质只有氧化性。2利用氧化剂可将硫元素从低价态转化为高价态，该过程S发生氧化反应；利用还原剂可将硫元素从高价态
13、转化为低价态，该过程S发生还原反应。学考评价1可以鉴别稀硫酸和浓硫酸的简单方法是()A加酚酞试液B与铜片反应C加BaCl2溶液和硝酸D用玻璃棒各蘸一点滴在纸上2关于浓H2SO4与Cu反应叙述正确的是()A在反应中，浓H2SO4只表现出氧化性B此反应属于复分解反应C在反应中，浓H2SO4既表现出氧化性，又表现出酸性D每1 mol铜参加反应就有2 mol浓H2SO4被还原，同时生成2 mol SO23下列关于浓硫酸与稀硫酸的说法，不正确的是()A浓硫酸有脱水性，稀硫酸没有脱水性B浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性C浓硫酸和稀硫酸都有酸性D常温下，浓硫酸和稀硫酸都不能与铜反应4将SO2通入BaCl2溶
14、液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体，仍无沉淀，则通入的气体可能是()ACO2 BNH3CSO3 DCl25用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是()途径：SH2SO4途径：SSO2SO3H2SO4途径：FeS2SO2SO3H2SO4A途径的反应中体现了浓HNO3的强氧化性B途径、的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来降低成本C由途径、分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol eD途径、比途径污染相对小且原子利用率高，更能体现“绿色化学”的理念6非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D，已知
15、D为强酸，请回答下列问题：若A在常温下为固体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。(1)D的化学式是_。(2)在工业生产中，B气体的大量排放会形成_而污染环境。练后感悟工业制硫酸的三个步骤第一步：制取SO2SO2SO2或4FeS211O22Fe2O38SO2第二步：制取SO32SO2O22SO3第三步：吸收SO3(用98%的浓H2SO4吸收)SO3H2O=H2SO4若用水吸收易形成酸雾第2课时硫酸不同价态含硫物质的转化学 业 基 础预习新知无色黏稠、油状浓硫酸水搅拌2HSO酸碱指示剂活泼金属碱碱性氧化物干燥剂水的组成比疏松多孔的海绵状刺激性逐渐变黑色无色红色蓝色稀盐酸BaCl2硫铁矿
16、黄铜矿石膏芒硝即学即练1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2答案：A3解析：硫酸浓度越大密度越大，故等体积的浓硫酸和稀硫酸相比，浓硫酸的质量大于稀硫酸，A项正确。浓硫酸是黏稠的液体，流动性不如稀硫酸，B项正确。浓硫酸具有吸水性，能吸收结晶水合物中的结晶水，故胆矾投入浓硫酸会变为白色粉末，投入稀硫酸中胆矾晶体溶解，C项正确。常温下浓硫酸使铝片钝化无气体放出，铝片投入稀硫酸中有气体(氢气)放出，D项错误。答案：D4解析：A错，铜和稀硫酸不反应。B对，二氧化硫可使品红溶液褪色，可验证二氧化硫的漂白性。C错，二氧化硫密度比空气大，用向上排空气法收集时，导气管应“长进短出”。D错，二氧化硫在饱和
17、亚硫酸氢钠溶液中的溶解度很小，不可用于尾气吸收。答案：B核 心 素 养例1解析：(1)甲、丙、戊分别利用浓硫酸的脱水性、溶解时放出大量的热、吸水性设计，方案可行。(2)乙中常温下铝遇浓硫酸使铝钝化，加热即可反应。而常温下铝片可与稀硫酸反应产生H2。(3)丁错误，挥发性酸遇浓氨水才能产生白烟，浓硫酸不属于挥发性酸。答案：(1)甲、丙、戊(2)乙增加加热条件(或将结论改为常温下反应产生气体的为稀硫酸)(3)丁硫酸是高沸点酸，没有挥发性提升1解析：移动铜丝，可控制铜丝与浓硫酸的接触，即控制SO2的生成量，故A合理；SO2能使品红溶液褪色，故B合理；SO2有毒，且属于酸性氧化物，故C合理；浓硫酸过量，
18、试管中剩余浓硫酸，应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中，否则易出现液体喷出试管而发生危险，故D不合理。答案：D例2解析：首先要明确除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO，可分别加入Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量，才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的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，才能保证不引入新杂质Ba2，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后再加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2，故D项正确。答案：D提升2解析：要使杂质一一除去
19、，必须考虑到所加试剂是过量的，而且过量的试剂在后面步骤中必须除去，要除去Mg2，可用含OH的试剂，除SO可用含Ba2的试剂，故选用Ba(OH)2。加入的过量Ba(OH)2中的Ba2可用K2CO3除去，过量Ba(OH)2中的OH，以及过量K2CO3中的CO，可用稀盐酸除去，最后加热煮沸可除去HCl。答案：(1)Ba(OH)2K2CO3HCl(2)除尽MgCl2和MgSO4MgCl2Ba(OH)2=BaCl2Mg(OH)2，MgSO4Ba(OH)2=BaSO4Mg(OH)2除尽过量Ba(OH)2和生成的BaCl2Ba(OH)2K2CO3=BaCO32KOH，BaCl2K2CO3=BaCO32KCl
20、使HCl挥发(3)过滤蒸发例3解析：A中S的化合价为6价且为氧化物，因此A为三氧化硫；B中S的化合价为2价且为气态氢化物，因此B为硫化氢；C为铜盐且由硫酸反应得到，因此C为硫酸铜；由硫元素的价态及对应物质的类别可知，D为亚硫酸，E为亚硫酸盐。答案：(1)SO3H2S(2)2H2SO3O2=2H2SO4(3)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(其他合理答案也可)(4)2COSO2一定条件,S2CO2提升3解析：硫在自然界中主要以化合态形式存在，在火山喷口附近或地壳的岩层里有游离态的硫存在，A错误；煤中含有硫元素，燃煤时生成SO2，加入生石灰后，SO2与CaO反应生成CaSO3，CaS
21、O3再被O2氧化生成CaSO4，减少SO2的排放，起到脱硫的作用，B正确；硫具有弱氧化性，与变价金属(如Fe、Cu等)反应生成低价态金属硫化物，C正确；氢硫酸是弱酸，具有酸的通性，可与碱、碱性氧化物反应，D正确。答案：A学考评价1答案：D2答案：C3解析：稀H2SO4也有氧化性，能氧化活泼金属，本身被还原成H2。答案：B4解析：NH3、SO3、Cl2分别与溶有SO2的水溶液反应生成(NH4)2SO3和H2SO4，再与BaCl2溶液反应生成白色沉淀；而CO2不能与溶有SO2的水溶液反应，也不与BaCl2溶液反应，无沉淀生成。答案：A5解析：读题干三种途径，不正确抽信息A项，(浓)HNO3强氧化性B项，增大O2浓度降低成本C项，1 mol S转移6 mol eD项，绿色化学注意点硫元素的价态变化细分析途径属于浓硝酸和非金属单质的反应，表现了浓硝酸的强氧化性，A项正确；途径、的第二步反应为可逆反应，通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率，降低成本，B项正确；由途径、分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e，而途径转移7.5 mol e，C项错误。答案：C6解析：若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则B是SO2，C是SO3，D是H2SO4；若大量排放SO2，则会形成酸雨。答案：(1)H2SO4(2)酸雨
