第三节硫酸学案

1第三节硫酸学案石林实验学校黄志全一、稀硫酸的性质请同学们写出稀硫酸的电离方程式：1.稀硫酸具有酸的通性：⑴.能与酸碱指示剂作用，使紫色石蕊试液变色⑵.与活泼金属反应放出H2，如Fe、Zn⑶.与碱反应生成盐和水，如与NaOH⑷.与碱性氧化物反应生成盐和水，如与CuO⑸.与某些盐反应，如与BaCl2、Na2CO3【讨论】1.如何稀释浓硫酸？浓硫酸沾到皮肤上如何处理?2.现有两瓶失去标签的浓硫酸、浓盐酸（体积相同，瓶相同）不用化学方法如何鉴别？根据是什么？二、浓硫酸的物理性质纯硫酸是一种色状体。常用的浓硫酸质量分数为，其密度为1.84g/cm3，其物质的量浓度约为mol/L。硫酸是一种高沸点挥发的强酸，易溶于水，能以比和水混溶。2三、浓硫酸的三大特性。1．吸水性：浓硫酸可以吸收结晶水、湿存水、空气中的水分。学生实验1（小组合作）：实验1．吸水性实验：在盛有硫酸铜晶体的试管中滴入几滴浓硫酸观察晶体的颜色变化。【思考】实验室里浓硫酸常用来作干燥剂，是不是所有的气体都能用浓硫酸来干燥？2．脱水性：浓硫酸将有机物分子中的氢原子和氧原子按原子个数比为2：1的比例从有机物中脱出，使有机物脱水炭化。学生实验2实验2．脱水性实验：在三支试管中分别放入少量纸屑、棉花、木屑，再滴入几滴浓硫酸。观察发生的现象。学生分组实验3：“蔗糖葫芦”实验实验步骤：1）．取药：分别称取20克蔗糖、量取15毫升浓硫酸。2）．混合药品：将蔗糖放入200毫升烧杯中，滴入几滴水后，用玻璃棒搅拌均匀。然后小心倒入浓硫酸，迅速搅拌至蔗糖变黑，静置玻璃棒。3）．总结实验现象，小组展开讨论，解释所看到的现象，并进一步解释“蔗糖葫芦”产生的原因。【思考】①.写出蔗糖与浓硫酸反应的方程式：②.生成的黑色固体是什么物质？此反应中反映了浓硫酸的哪些性质？③.蔗糖与浓硫酸的实验中刺激性气味的气体是什么？它是怎么产生的？浓硫酸还表现出什么性质？33．强氧化性：浓硫酸加热时能氧化绝大多数金属，同时也能氧化非金属碳，本身被还原为低价硫的化合物或单质。学生实验4强氧化性实验：在一支试管中先加入一小块铜片，而后再加入3mL浓硫酸。塞好带导气管的单孔塞，加热。检验并吸收生成的气体。【思考】1）描述此反应的实验现象;2)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式并用双线桥分析此反应，并指出氧化剂、还原剂。四、硫酸根离子的检验学生实验：在三支试管中分别加入少量稀硫酸、硫酸钠溶液和碳酸钠溶液，然后各滴入几滴氯化钡溶液。观察并记录实验现象，再加入少量盐酸或稀硝酸，振荡。继续观察并记录实验现象。分小组汇报实验现象，并讨论硫酸根离子检验的方法。【思考】如何用实验方法鉴别NaCl、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3四种溶液？组织学生讨论检验方法：4典型例题例1.浓硫酸具有如下性质：A．酸性B．强氧化性C．难挥发性D．吸水性E．脱水性，下列实验或事实主要表现了浓硫酸的什么性质，将适当的序号填入括号中。(1)浓硫酸可作气体干燥剂[]；(2)浓硫酸不能干燥氨气[]；(3)棉布上滴上浓硫酸出现破洞[]；(4)浓硫酸不能干燥硫化氢[]；(5)浓硫酸可以干燥二氧化硫[]；(6)浓硫酸可以制取氯化氢气体[]；(7)浓硫酸不能制取碘化氢[]；(8)铁片投入浓硫酸中不溶解[]；(9)热的浓硫酸中投入银可溶解[]；(10)清洗浓硫酸罐见明火易爆炸[]；(11)胆矾遇浓硫酸变白色[]；【分析】(1)浓硫酸与水能形成稳定的水合物，具有吸水性。(2)浓H2SO4有酸性，氨气是碱性气体2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4。(3)棉布为纤维素所组成，浓硫酸能将其氢、氧两元素以2∶1的比例脱出来，只留下碳而变黑，发生碳化，这是浓硫酸有脱水性。(4)硫化氢气体具有还原性，浓硫酸有氧化性，发生氧化还原反H2S+H2SO4(浓)==S↓+SO2↑+2H2O故H2S不能用浓硫酸干燥。(5)SO2与浓H2SO4之间不发生氧化还原反应，浓H2SO4吸水性，将SO2干燥。(6)浓硫酸沸点338℃高沸点，难挥发性酸，它可制易挥发的氯化氢气体。(7)浓硫酸可将碘化氢中的碘离子氧化成为单质碘，得不到碘化氢气体。(8)常温下，强氧化性的浓硫酸使铁的表面氧化成一层致密的氧化膜而被钝化。(9)银虽是不活泼的金属，在加热的条件下，浓硫酸发生氧化还原，将银氧化。(10)浓硫酸铁罐用水清洗，浓硫酸变为稀H2SO4，发生反应Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑见明火氢气易燃，发生爆炸。(11)脱水不一定都得到游离态的碳而碳化。某些无机物也与浓硫酸发生脱水，如胆矾与浓硫酸作用：CuSO4·5H2O+5H2SO4(浓)==5H2SO4·H2O+CuSO4现象由蓝然变为白色。【答案】(1)D(2)A(3)E(4)B(5)D(6)C(7)B(8)B(9)B(10)A(11)E。例2.蔗糖是白色固体，分子式是C12H22O11，在高脚烧杯中放入蔗糖，加入蒸馏水少许，再加入浓硫酸，并用玻璃棒搅拌，可并有大量酸雾形成。试用学过的化学知识解释其原因，并写出相应的化学方程式。分析本题给出的实验药品有蔗糖、水、浓硫酸三种物质，又给出了实验过程和实验现象，要求通过对实验现象的深入思考，用学过的化学理论知识进行解释，考查运用学过的理论知识解决新问题的能力。蔗糖是由碳、氢、氧三种元素形成的有机化合物，在其中加入少量蒸馏水，再加入浓硫酸，使温度升高，这是浓硫酸跟水结合生成水合硫酸放热的结果，说明浓硫酸的吸水性；又依据给出的“蔗糖逐渐变黑”的实验事实，说明浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素以水的形式脱去，这是浓硫酸的脱水性；此时，温度继续升高，浓硫酸又将碳氧化成二氧化碳，浓硫酸还原为二氧化硫，这些逸出的气体使烧杯内混合物“体积迅速膨胀，形成疏松的炭柱，并有大量酸雾形成”，说明浓硫酸的氧化性。所以，这个实验证明了浓硫酸具有吸水性、脱水性和氧化性的特性。答案浓硫酸有吸水性，可吸收蔗糖中的少量水，并放出大量热，使混合物温度升高5H2SO4+nH2O==H2SO4·nH2O+Q。在受热条件下，浓硫酸又显现出强脱水性，蔗糖被脱水后变为黑色炭粒生成的炭粒又在受热条件下被浓硫酸氧化，产生二氧化碳气体，硫酸则还原为二氧化硫，使混合物的体积迅速膨胀，形成疏松的炭柱C+2H2SO4(浓)==CO2↑+2SO2↑+2H2O所见酸雾是二氧化硫与水气化合为亚硫酸造成的H2O+SO2===H2SO3例3（1）浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是________________。（2）试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。编号①②③④装置这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是（填装置的编号）：→→→。（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是_________________________________；B瓶溶液的作用是__________________；C瓶溶液的作用是_____________________________________________________。（4）装置②中所加的固体药品是，可验证的产物是，确定装置②在整套装置中位置的理由是。（5）装置③中所盛溶液是，可验证的产物是。例4.向50mL18mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量（）（A）等于0.9mol（B）大于0.45mol，0.9mol（C）等于0.45mol（D）小于0.45mol解析：图片所给出的“18mol/L”的硫酸为浓硫酸（隐含条件）。由方程式知：2mol硫酸参加反应，被还原的硫酸为1mol。若0.05×186＝0.9mol硫酸都参加反应，被还原的硫酸应为0.45mol。但是题目所给条件下，随着反应的不断进行，硫酸的量会减少，浓度会由浓变稀，稀硫酸不能氧化铜，即0.9mol硫酸不可能完全与铜反应。例5三位学生设计了下述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有。试评价上述各种方案是否严密,并分别说明理由。解析：从的存在对检验的干扰来分析。甲：不严密，因含有而不含的无色溶液也会出现此方案的现象。乙：严密，因为只有含的无色溶液才会出现此方案的现象。丙：不严密，因为含而不含的无色溶液也会出现此方案的现象。例6近日清华大学一名学生先后两次跑到北京动物园，用硫酸兑制的饮料投喂动物，造成五只黑熊受伤，有的熊甚至生命垂危。1．大学生伤熊事件说明：①我们当前教育中存在侧重知识的灌输和智力的开发，而缺少思想品德的教育②我们应加强对青年学生进行社会公德教育和人文教育，使之正确处理人与自然的关系③教育学生树立正确的价值观，以便最大程度的实现自己的人生价值④说明我国进行公民道德建设是非常必要的⑤说明要把学生德育放在首位，知识的传授并不重要1.以上说法正确的是：A①②B③④C①②③D①②③④2．浓硫酸对黑熊有伤害是因为①浓硫酸具有吸水性和脱水性②浓硫酸具有强腐蚀性③浓硫酸具有毒性④浓硫酸遇水能释放大量的热A②③B①②③C①②④D①②③④7