高中化学58个精讲（19）硫酸及其盐

分享智慧泉源智爱学习传扬爱心喜乐Wisdom&Love第页（共12页）Tel:[phone]高中化学58个考点精讲19、硫酸及其盐1．复习重点1．硫酸的性质及重要用途；浓硫酸的特性：强氧化性、吸水性、脱水性1．重要硫酸盐的性质及SO24的检验；2．难点聚焦1.利用硫酸的强酸性制备多种物质：（1）制气体：制氢气Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑;制H2S：FeS+H2SO4H2S↑+FeSO4(2)制较弱的酸：制H3PO4；Ca3(PO4)2+3H2SO4(浓)2H3PO4+2CaSO4制CH3COOH：2CH3COONa+H2SO42CH3COOH+Na2SO4(3)制化肥：Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓)Ca(H2PO4)2+2CaSO42NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(4)制硫酸盐：制胆矾：CuO+H2SO4+4H2OCaSO4·5H2O(晶体)制绿矾：Fe+H2SO4FeSO4+H2↑2.利用H2SO4高沸点性制取易挥发性酸。（1）制HF：CaF2+H2SO4(浓)2HF↑+CaSO4(铅皿中)（2）制HCl：NaCl（固）+H2SO4（浓）NaHSO4+HCl↑NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl↑（3）制HNO3：NaNO3+H2SO4（浓）HNO3↑+NaHSO43.利用硫酸的稳定性制不稳定性酸。Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑4.利用浓H2SO4的强氧化性制取SO2Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O5.利用浓H2SO4的脱水性：（1）制C2H4：CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O（2）制CO：HCOOHCO↑+H2O6.利用浓H2SO4的吸水性做干燥剂。干燥：O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2不干燥：碱性：NH3还原性：H2S、HI、HBr7.用H2SO4作催化剂：（1）乙烯水化：CH2—CH2+H2OCH3CH2OH2.浓硫酸（1）物理性质：无色油状液体，常见的浓硫酸质量分数为98.3%，沸点为338℃，高沸点难挥发性。思考：浓硫酸的稀释方法。（2）化学性质：①吸水性（干燥剂）三种形式：1与水任意比例混溶，溶于水剧烈放热。2吸收气体中水蒸气（作为干燥剂，不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气）微热强热微热浓H2SO4170C浓H2SO4浓H2SO4稀H2SO4分享智慧泉源智爱学习传扬爱心喜乐Wisdom&Love第页（共12页）Tel:[phone]与结晶水合物反应。实验：浓硫酸与胆矾反应，由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。②脱水性（炭化）实验6—3：潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。现象：三种物质都发生了变化，生成了黑色的炭。实验6—4：在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入几滴水，搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸，迅速搅拌。观察实验现象。现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭。说明：1脱水性是浓硫酸的性质，而非稀硫酸的性质，即浓硫酸有脱水性。2脱水性是浓硫酸的化学特性，物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应时，浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为1:2夺取有机物中的氢原子和氧原子。3可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物，其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质被子脱水后生成了黑色的炭（炭化）。③强氧化性实验6—5：浓硫酸与铜反应，请同学注意反应现象，分析反应产物存在的依据。422SOHCu（浓）OHSOCuSO2242强调：硫酸所起的作用（氧化剂与酸的作用）。叙述：浓硫酸也与木炭反应，422SOHCOHSOCO22222分析上述反应中元素化合价的变化情况，指出氧化剂和还原剂。思考：请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物，画出实验装置图。介绍：钝化现象及有关应用（分别举Al、Fe，说明原因）。拓展：浓硫酸还可与某些还原性化合物反应。请利用氧化还原反应规律写出下列反应的化学方程式：)(422浓SOHSH=)(42浓SOHHBr)(424浓SOHFeSO)(42浓SOHFeO小结：1浓硫酸有强氧化性，包括还原性很弱的银在内的很多物质，都能在一定条件下被浓硫酸氧化。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）的硫元素。2浓硫酸在作氧化剂时，主要是+6价硫的原子得电子，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，硫元素被还原的程度是一个较复杂的问题，中学化学中常见的还原产物为2SO。根据硫酸的性质，归纳出硫酸的主要用途。（3）硫酸的用途思考：42SOH和可溶性硫酸盐在溶液中都能电离出24SO，如何检验呢？（二）24SO检验分享智慧泉源智爱学习传扬爱心喜乐Wisdom&Love第页（共12页）Tel:[phone]实验6—6：请同学们观察实验现象，并填表：加入2BaCl溶液加入盐酸稀硫酸现象化学方程式42SONa溶液现象化学方程式32CONa溶液现象化学方程式原理：42SOH和硫酸盐溶于水时都会产生24SO，可以利用4BaSO的不溶性来检验24SO的存在。使用试剂是：可溶性钡盐和酸（盐酸或稀硝酸）。常用方法：①溶液2BaClX现象（产生白色沉淀）溶液HCl现象（沉淀不消失）结论：可能含有24SO、Ag、22Hg。②溶液23)(NOBaX现象（产生白色沉淀）溶液3HNO现象（沉淀不消失）结论：可能含24SO、23SO。③溶液23)(NOBaX现象（产生白色沉淀）溶液HCl现象（沉淀不消失）结论：可能含24SO、23SO。④溶液2BaClX现象（产生白色沉淀）溶液3HNO现象（沉淀不消失）结论：可能含24SO、23SO、Ag、22Hg。讨论：根据上述实验现象，归纳24SO的检验方法。小结：在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化，以排除23CO、23SO、Ag等可能造成的干扰，再加入2BaCl溶液，根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有24SO存在。上述实验中，待测试剂是客观的，并且是给定范围的，所以根据教材中的实验能得出正确的结论。如果待测液是未知的，就要考虑其它离子的干扰，就要对所加试剂和加入试剂的顺序进行恰当选择，否则会得出错误结论。思考：对于“黑面包”实验做如下讨论。实验现象原因问题结论黑面包实验蔗糖变黑。放出大量的热。体积膨胀，生成黑色疏松多孔固体。有刺激性气味气生成。有碳生成。浓硫酸吸水放热。有二氧化硫等气体生成①为什么在实验开始前要加少量水？②不加水行不行？③怎么知道生成的黑色物质是什么？④此实验污染严重，如何对它进行改进？⑤怎么知道生成的气体是什么？⑥不加酸能不能得到碳？如果可以，用什么方法？⑦还可以如何改进？为什么？产物分别是：碳、二氧化硫、二氧化碳。体现的性质：吸水性、脱水性、强氧化分享智慧泉源智爱学习传扬爱心喜乐Wisdom&Love第页（共12页）Tel:[phone]⑧除了蔗糖以外，别的物质能不能进行类似实验？性。自学：硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐。（三）硫酸盐1.酸式盐4NaHSO、4KHSO的水溶液显酸性，因为：244SOHNaNaHSO，所以，有强酸作用。2.正盐（见表6—2）表6—2硫酸盐结晶水合物的俗名主要用途4CaSOOHCaSO242生石膏OHCaSO242熟石膏制粉笔、模型、塑像等42SONaOHSONa24210芒硝制玻璃、造纸工业4ZnSOOHZnSO247皓矾收敛剂、防腐剂、颜料4BaSO——重晶石医疗上用作“钡餐”4FeSOOHFeSO247绿矾补血剂、制蓝黑墨水4CuSOOHCuSO245蓝矾、胆矾制农药、镀铜液24)(SOKAlOHSOKAl22412)(明矾净水剂阅读材料：（1）二氧化硫对人体有什么危害？二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。在我国的一些城镇，大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滞在上呼吸道，在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器，遇刺激就会产生窄缩反应，使气管和支气管的管腔缩小，气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用，在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。二氧化硫可被吸收进入血液，对全身产生毒副作用，它能破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对肝脏有一定的损害。动物试验证明，二氧化硫慢性中毒后，机体的免疫受到明显抑制。二氧化硫浓度为10—15ppm时，呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppm时，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm8小时，支气管和肺部出现明显的刺激症状，使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3—4倍。若飘尘表面吸附金属微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化为硫酸雾，其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中，由于二氧化硫和飘尘的联合作用，可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛，形成纤维性病变，发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并（a）芘的致癌作用。据动物试验，在二氧化硫和苯并（a）芘的联合作用下，动物肺癌的发病率高于单个因子的发病率，在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。（2）受酸雨危害的地区主要有哪些？二十世纪的五、六十年代以前，酸雨只是在局部地区出现，如北欧地区受到欧洲中部工业区排出的酸性气体的影响，出现了酸雨。之后，到六十年代末至八十年代初，酸雨的危害全面显示，其范围由北欧扩大至分享智慧泉源智爱学习传扬爱心喜乐Wisdom&Love第页（共12页）Tel:[phone]中欧，同时北美也出现了大面积的酸雨区。八十年代以来，在世界各地相继出现了酸雨，如亚洲的日本、韩国、东南亚各国以及我国，南美的巴西、委内瑞拉，非洲的尼日利亚、象牙海岸等都受到了酸雨的危害。酸雨最集中，面积最大的地区是欧洲、北美和我国。目前酸雨危害已扩大到中北欧、美国、加拿大，水体受酸雨的影响而酸化的问题也越来越严重，加拿大30多万个湖泊，到二十世纪末，有近5万个因湖水酸化湖中生物将完全灭绝。酸雨对森林的危害在许多国家已普遍存在，全欧洲1.1亿公顷的森林，有5000公顷受酸雨危害而变得脆弱和枯萎。我国出现酸雨的地区已由八十年代初期的西南局部地区扩展到长江以南的大部分地区，成为我国危害最大的大气污染问题。目前，我国的酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最严重，其中心区域酸雨pH年均值低于4.0，酸雨频率在80%以上；西南地区南充、宜宾、重庆和遵义等城市的酸雨区，仅次于华中地区，其中心区域的酸雨pH年均值低于5.0，酸雨频率高于80%；华南沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以及南至厦门的沿海地区，覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区；华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区，中心区域酸雨频率60—90%；北方地区也有一些城市降水年均pH值低于5.6，如青岛、图门、太原、石家庄等地。小结酸雨的形成：（1）23222OOHSOHSO42SOH（主要途径）（2）42232SOHSOSOOH灰尘3SO是一种无色固体，熔点)8.16(C，沸点)8.44(C，3SO与OH2反应生成42SOH，同时放出大量的热。工业上常用这两个反应制造硫酸。3．例题精讲[例1]已知硫酸溶液的质量分数越大时，其溶液的密度越大，将质量分数为x3%与x%的两种