上海高一化学同步讲义 第03讲 硫酸Word格式.docx
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⑤稀硫酸+盐→硫酸盐+新酸
(2)浓硫酸的特性:
浓硫酸除具有酸性外,还具有以下特性:
①吸水性:
浓硫酸有强烈吸收游离水的作用(这里所指的游离水包括空气中的水蒸气及物质表面吸附的湿存水),同时放出大量的热。
工厂和实验室常用浓硫酸作干燥剂。
【注意】A.浓H2SO4只能作与之不反应气体的干燥剂。
根据浓H2SO4的性质:
ⓐ酸性,ⓑ强氧化性,浓硫酸只能干燥酸性、中性且无强还原性的气体,如Cl2、HCl、SO2、O2、N2、CO2、CO、H2等;
不能干燥碱性或强还原性气体,如NH3、H2S、HI、HBr等。
B.用浓硫酸干燥气体的装置——洗气瓶。
(如右图所示)
②脱水性:
浓硫酸能将许多有机化合物中的氢、氧元素按原子数2:
1夺取出来,这就是浓硫酸的脱水性。
如浓硫酸能使某些含C、H、O的有机化合物碳化。
③强氧化性:
浓硫酸中+6价的硫元素会夺取电子(呈现强氧化性),一般被还原成+4价硫元素的化合物(SO2),所以浓硫酸称为强氧化性酸。
例如木炭及铜都不跟稀硫酸反应,但它们都能跟浓硫酸发生反应。
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【注意】条件不同,反应产物也不同。
例如在加热条件下,浓硫酸能跟大多数金属起反应,生成相应的硫酸盐、二氧化硫和水。
在常温下,浓硫酸跟某些金属(如铁、铝)接触时,能够在金属表面生成一层致密的氧化物,从而阻止内部金属继续跟浓硫酸发生反应。
这种现象称为“钝化”。
因此,冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。
3.浓硫酸的用途:
(1)硫酸是最重要的化工原料之一,它具有较高的沸点,用浓硫酸能制得盐酸、硝酸和其他一些强酸。
NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaNO3+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3↑
(2)在化肥生产上,硫酸主要用来制造磷肥;
(3)在日用化工生产中,硫酸常用于合成洗涤剂;
(4)利用硫酸的高沸点,可以制取挥发性的酸,如氢氟酸等。
(5)硫酸还用来制备各种药物、农药、染料和精炼石油等。
(二)常见的硫酸盐:
1.几种重要的硫酸盐:
硫酸盐
结晶水合物
俗名
主要用途
BaSO4
—
重晶石
作白色颜料、“钡餐”
CaSO4
CaSO4·
2H2O
2CaSO4·
H2O
生石膏(石膏)
熟石膏
制粉笔、模型、雕像、石膏绷带,水泥生产
22CaSO4·
2CaSO4·
H2O+3H2O
CuSO4
CuSO4·
5H2O
蓝矾、胆矾
制农药、电镀液、检验酒精中是否含有少量水、制备各种含铜化合物
KAl(SO4)2
KAl(SO4)2·
12H2O
明矾
净水剂
2.SO42-的检验:
检验某未知溶液中是否含有SO42-,这不是一个简单问题。
它涉及试剂选择和操作程序两个关键点的合理
组合。
因为,除应考虑Ag+。
的常规干扰外,还必须考虑SO32-、CO32-、PO43-等离子的干扰。
(1)原理:
利用Ba2++SO42-→BaSO4↓(白色),BaSO4具有不溶于盐酸、硝酸的特性。
(2)试剂:
可溶性钡盐BaCl2或Ba(NO3)2;
或Ba(OH)2溶液;
盐酸或稀硝酸。
(3)检验的关键:
既要注意试剂的选择,又要注意操作顺序的优化,方能排除干扰离子的误导,全面考虑,综合分析,正确推导。
(4)检验的方法:
其一:
先加检验试剂,后对沉淀酸化;
其二:
先酸化,再加检验试剂:
待测液,
出现沉淀:
过滤后所得滤液中再滴加BaCl2或Ba(NO3)2溶液白色沉淀:
含SO42-
不出现沉淀:
再加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液
后又出现,白色沉淀:
一定含SO42-
欲使鉴定结果准确无误,关键在于试剂选择和操作程序上均须注意其科学性。
所以,最合理的鉴定方法应该是:
向未知液加入适量HCl(除去Ag+、SO32-、CO32-等);
若出现白色沉淀,则应过滤,保留滤液,弃出沉淀;
向滤液中或未出现沉淀的溶液中加BaCl2溶液,观察是否产生白色沉淀。
若产生白色沉淀,则可证明未知液中含SO42-。
【注意】关于硫酸根离子的检验要注意两点:
(1)酸化时对酸的选择。
不能选硫酸,因为硫酸溶液中含有SO42-离子。
不能选硝酸,因为硝酸能将SO32-氧化成SO42-。
通常选盐酸。
选择盐酸的好处有三个:
(a)是强酸;
(b)非氧化性酸;
(c)盐酸溶液中含有Cl-离子,如果酸化时出现白色沉淀,那证明被测溶液中含有Ag+离子。
(2)检验时要注意滴加顺序,应先滴加盐酸,后滴加Ba2+离子溶液。
因为如果次序颠倒的话,所用的Ba2+离子溶液是BaCl2溶液,出现的白色沉淀可能是AgCl。
二、例题分析:
【例1】如果浓硫酸不慎溅到手上,应采用的处理方法是()
(A)用大量水冲洗(B)用氢氧化钠溶液冲洗
(C)用稀氨水冲洗(D)立即用Na2CO3溶液冲洗
【例2】长期露置于空气中,质量增加的是()
(A)浓硫酸(B)浓盐酸(C)稀硫酸(D)亚硫酸钠
【例3】鉴别稀硫酸和浓硫酸既简单又可靠的方法是()
(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
【例4】1molCu和1mol碳分别与足量的浓硫酸反应,下列叙述正确的是()
(A)消耗的硫酸量相同(B)消耗的硫酸量不同
(C)被还原的硫酸量相同(D)被还原的硫酸量不同
【例5】指出在下列实验事实或实验现象中,硫酸所表现的性质:
(1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸:
____________________________________________;
(2)实验室用锌粒与浓硫酸反应制取氢气:
(3)浓硫酸露置在空气中浓度变小:
_________________________________________________;
(4)浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳:
_____________________________________;
(5)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白:
(6)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜:
___________________________________________________;
(7)浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体:
_____________________________________________;
(8)浓硫酸使蔗糖碳化变黑:
______________________________________________________。
【例6】下列各硫酸盐与其用途的叙述不配的是()
(A)硫酸钡可作为医疗用的“钡餐”(B)明矾可用作净水剂
(C)硫酸铜可用于制农药波尔多液(D)硫酸镁可用于医疗绷带
【例7】有一种无色溶液,加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀木消失。
下列结论中,正确的是()
(A)溶液中一定存在SO42-(B)溶液中一定不存在SO42-
(C)溶液中可能存在SO42-(D)溶液中可能存在Ag+,
【例8】设计一个只用BaCl2溶液及试管鉴别Na2SO3溶液和稀硫酸的实验,简要写出鉴别过程。
三、课堂练习:
1、下列对浓H2SO4的叙述正确的是()
(A)常温下,浓H2SO4与铁、锅不反应,所以铁、铝制容器能盛装浓H2SO4
(B)浓H2SO4具有吸水性,能使蔗糖碳化
(C)浓H2SO4和铜片加热既表现强酸性,又表现出强氧化性
(D)浓H2SO4和Na2SO3反应制取SO2时,浓H2SO4表现出强氧化性
2、mg铜与足量的浓硫酸反应,标准状况下生成nLSO2,则被还原的硫酸是()
(A)m/64mol(B)m/32mol(C)98n/22.4g(D)64n/22.4g
3、将蓝色的胆矾晶体放入浓H2SO4中,现象是()
(A)胆矾溶液变为蓝色溶液(B)胆矾与浓H2SO4反应有SO2放出
(C)蓝色胆矾晶体变为白色固体(D)胆矾与浓H2SO4反应有H2放出
4、硫酸最古老的生产方法是:
把绿矾装入反应器中加热,会流出油状液体,并放出有刺激性气味的气体(SO2),反应器中的固体变为红色,这个变化过程可用两个化学方程式来表示:
(1)____________________________。
(2)____________________________。
5、下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写
下列空白。
(1)如图将装置中①②③三部分仪器酌连接顺序变为②①③,则可以检验出的物质是;
不能检验出的物质是。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检验出的物质是;
(3)如果将仪器的连接顺序变为②③①,则可以检验出的物质是;
6、三位同学设计了下述3个方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确定试液中含有SO42-。
方案甲:
试液白色沉淀沉淀不溶解
方案乙:
试液无沉淀白色沉淀
方案丙:
试液,无沉淀白色沉淀
试评价上述甲、乙、丙三个方案是否严密,并分别简述其理由。
7、某固体混合物可能由KCl、NaNO3、FeCl3、Na2SO4、Ca(NO3)2和K2CO3中的一种或几种组成,现进行如下实验:
①混合物加水后,形成无色透明溶液;
②向①溶液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤;
③向②中过滤出的白色沉淀中加入稀盐酸,发现沉淀部分溶解;
④向②的滤液中加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解。
根据以上实验,回答:
(1)混合物中一定含有________,理由是。
(2)混合物中一定没有________,理由是。
(3)不能判断是否含有________,理由是。
8、已知某氯化钾固体中含有少量的K2SO4杂质,为了得到较纯的氯化钾固体,设计了以下实验步骤:
(1)将氯化钾固体溶于适量蒸馏水中配制成溶液;
(2)向溶液中滴入稍过量碳酸钾溶液,边滴加边振荡;
(3)向溶液中滴入稍过量氯化钡溶液,边滴加边振荡;
(4)过滤,将白色沉淀滤出;
(5)向滤液中滴加稀盐
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