512 硫酸和硫酸根离子的检验 学案含答案.docx
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512硫酸和硫酸根离子的检验学案含答案
5.1.2硫酸和硫酸根离子的检验学案(含答案)
第第2课时课时硫酸和硫酸根离子的检验硫酸和硫酸根离子的检验核心素养发展目标
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。
2.通过实验探究浓硫酸的吸水性.脱水性和强氧化性,学会硫酸根离子的检验方法,强化“科学探究与创新意识”。
一.硫酸
1.硫酸的工业制法1写出由黄铁矿为原料制取硫酸各阶段的化学方程式4FeS211O2高温2Fe2O38SO2;2SO2O2催化剂2SO3;SO3H2OH2SO4。
2工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3与水反应为放热反应,易产生水雾,影响SO3的吸收。
2.硫酸具有酸的共性写出下列反应的离子方程式或现象
3.浓硫酸的特性1吸水性观察思考描述现象蓝色的硫酸铜晶体变为白色的无水硫酸铜粉末结论浓硫酸具有吸水性2脱水性观察思考描述现象蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并释放出有刺激性气味的气体结论浓硫酸具有脱水性吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收气体.液体中的水分子及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中氢.氧元素按水的组成比脱去,剩余黑色的炭区别物质中含有H2O物质中不含有H2O,只含有氢元素和氧元素应用作干燥剂3强氧化性实验探究浓硫酸与铜的反应实验现象a试管中铜丝表面有气泡产生;b试管中的溶液逐渐变为无色;c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色;将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色实验结论Cu和浓硫酸反应的化学方程式Cu2H2SO4浓CuSO4SO22H2O与还原性化合物反应,如H2S.HBr等。
相关链接硫酸的性质1物理性质纯净的硫酸是无色.黏稠.难挥发的油状液体。
硫酸的密度大于水的密度,硫酸溶液中硫酸的质量分数越大,其密度越大;质量分数为98的浓硫酸,密度为
1.84gcm3。
硫酸与水以任意比互溶,浓硫酸溶解时可放出大量的热;浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
2硫酸为二元强酸,具有酸的通性。
3浓硫酸的特性浓硫酸能吸收空气中和物质表面的水,还能夺取结晶水合物中的结晶水。
前者是物理变化,后者是化学变化。
浓硫酸具有脱水性,能使木炭碳化.白纸变黑.蔗糖变黑等。
浓硫酸具有强氧化性Cu2H2SO4浓CuSO4SO22H2O2Fe6H2SO4浓Fe2SO433SO26H2OC2H2SO4浓CO22SO22H2OS2H2SO4浓3SO22H2O2P5H2SO4浓2H3PO45SO22H2O2FeSO42H2SO4浓Fe2SO43SO22H2OH2SH2SO4浓SSO22H2O
1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质请将答案的序号分别填在横线上。
强酸性强氧化性高沸点.难挥发性脱水性吸水性1用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____________。
2用磷矿物主要成分是磷酸钙和硫酸反应制磷酸____________。
3浓硫酸干燥氢气.氧气.氯气.二氧化硫等气体____________。
4常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸__________。
5胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____________。
6不能用浓硫酸干燥溴化氢.碘化氢和硫化氢等气体____________。
答案123456解析1浓硫酸具有高沸点.难挥发性,氯化氢气体易挥发。
2磷酸是高沸点的中强酸,利用强酸与弱酸盐反应制弱酸的原理制磷酸。
3浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。
4常温下,浓硫酸和铝.铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。
5浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末。
6浓硫酸具有强氧化性,而溴化氢.碘化氢和硫化氢具有强还原性。
2.根据硫酸的性质回答下列问题1实验用金属与酸反应制取氢气时,往往用稀硫酸,而不用浓硫酸,这是为什么提示因为浓硫酸具有强氧化性,与金属反应时生成二氧化硫,无氢气产生。
2用氧化还原反应的原理解释具有氧化性的浓硫酸能干燥有还原性的SO2吗提示能,因为6价的S和4价的S之间没有中间价态,不能发生化学反应。
3实验室用MnO2和浓盐酸加热制取氯气.铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体,其中的酸会不会完全反应提示酸都不会完全反应。
MnO2和浓盐酸加热制取氯气时,随着反应的进行,盐酸浓度越来越小,当变为稀盐酸时,反应停止;而铜和浓硫酸加热反应生成SO2气体时,硫酸浓度也会变小,当变为稀硫酸时,反应也停止。
4将足量的锌粉投入一定量的浓硫酸中,写出可能发生反应的化学方程式。
提示Zn2H2SO4浓ZnSO4SO22H2OZnH2SO4稀ZnSO4H2浓硫酸与金属反应的规律1浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
2浓硫酸与不活泼金属如铜反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
3浓硫酸与活泼金属如锌反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
1.下列现象与用途和浓硫酸的脱水性有关的是
A.浓硫酸可作氯气的干燥剂
B.浓硫酸加到蔗糖中,蔗糖变黑
C.浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末
D.浓硫酸与铜反应制取二氧化硫答案B解析浓硫酸和氯气不反应,浓硫酸作氯气的干燥剂,体现了吸水性,A项错误;浓硫酸将蔗糖中的H.O元素以21的比例脱去而体现脱水性,B项正确;浓硫酸加到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末,体现了吸水性,C项错误;浓硫酸和铜发生氧化还原反应体现其强氧化性,D项错误。
2.浓硫酸与下列物质作用时,只表现强氧化性的是
A.蓝色硫酸铜晶体
B.木材炭化
C.红热木炭
D.氧化铝答案C解析浓硫酸具有吸水性,能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末;浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性;浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳.二氧化硫和水,浓硫酸只表现强氧化性;浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。
3.将一定量的锌与100mL
18.5molL1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A
33.6L标准状况。
将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的cH0.1molL1,则下列叙述中错误的是
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.气体A中SO2和H2的体积比为41
C.反应中共消耗Zn
97.5g
D.反应中共转移3mol电子答案B解析生成气体的物质的量为
33.6L
22.4Lmol
11.5mol,剩余硫酸的物质的量为121L0.1molL
10.05mol,参加反应的nH2SO
40.1L
18.5molL
10.05mol
1.8mol,浓硫酸与锌反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应生成H2,设反应生成xmolSO2,ymolH2,依据反应方程式可得xy
1.5,2xy
1.8,解得x0.3,y
1.2,所以反应生成0.3molSO2和
1.2molH2,B项错误。
二.硫酸根离子的检验
1.硫酸根离子实验探究实验操作实验现象离子方程式加入BaCl2生成白色沉淀,再加入少量稀盐酸,白色沉淀不溶解SO24Ba2BaSO4加入BaCl2生成白色沉淀,再加入少量稀盐酸,白色沉淀溶解,生成无色无味气体Ba2CO23BaCO3,BaCO32HBa2CO2H2O硫酸根离子的检验方法未知溶液加盐酸酸化无明显现象加氯化钡溶液产生白色沉淀说明原未知液中含SO24上述检验过程中先加入盐酸酸化的目的是排除CO23等离子的干扰。
2.问题讨论某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO24试液加BaCl2白色沉淀稀盐酸白色沉淀不溶解。
结论试液中有SO24。
1该方案是否严密不严密。
2请说明理由如果该溶液中含有Ag而不含SO24,溶液中的Ag与Cl反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀。
1.经溶解.过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐及CaCl
2.MgCl2等杂质。
1若除去粗盐中的上述杂质,将选用的试剂及反应的离子方程式填入表中杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐CaCl2MgCl22除去粗盐中可溶性杂质的原理3为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。
后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知碳酸钠溶液要在____________之后加入。
4最后加入盐酸的目的是________________________________________________。
答案1氯化钡溶液Ba2SO24BaSO4碳酸钠溶液Ca2CO23CaCO3烧碱溶液Mg22OHMgOH23氯化钡溶液4除去溶液中过量的OH和CO231物质除杂和分离的基本原则不增不引入新的杂质。
不减不减少被提纯的物质。
易分离被提纯的物质与杂质易分离。
易复原被提纯的物质易复原。
2物质除杂和分离注意的问题除杂试剂要过量。
后续试剂应能除去过量的前一试剂。
尽可能将杂质转化为所需物质。
除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。
2.某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质,选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来,设计实验流程如下1欲证明滤液中存在SO2
4.CO23,选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________,发现有气泡生成,再向其中加入________溶液,出现白色沉淀,则可证明SO2
4.CO23均存在。
2如何洗涤碳酸镁沉淀3如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净答案1稀盐酸氯化钡答案合理均可2沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复23次。
3取少量最后一次洗涤液,滴加稀盐酸和氯化钡溶液。
若有沉淀生成则说明没有洗净;反之,已洗涤干净答案合理均可。
解析1熟悉CO2
3.SO24检验所用的试剂和加入的先后顺序。
常用含有H的酸来检验CO23,常用含有Ba2的可溶性钡盐检验SO24。
因CO23可与Ba2生成碳酸钡沉淀,干扰SO24的检验,故在检验SO24之前应先检验CO23,并将其除去。
2过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子,用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。
3检验沉淀是否洗净时,实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子,此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO24达到目的。
沉淀的洗涤1洗涤沉淀的原因过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液。
2洗涤沉淀的方法沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水流下,直到固体表面洗涤干净为止洗涤23次。
3沉淀是否洗涤干净,检验方法取最后一次洗涤液,加入相关试剂后观察现象。
1.下列检验试样中有无SO24的操作及结论正确的是
A.滴加BaCl2有白色沉淀生成,一定有SO24
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO24
C.滴加硝酸酸化的AgNO3溶液没有白色沉淀生成,一定没有SO24
D.先加盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液有白色沉淀生成,一定有SO24答案D解析A中可能为CO2
3.SO23或Ag;B中可能为Ag;Ag2SO4是微溶物,只有当浓度较大时才出现沉淀,所以C选项中不能排除有SO24存在的可能。
2.依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁.硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液.稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作溶液加过量A滤液加过量B操作滤液加适量C加热煮沸纯净氯化钾溶液1B的化学式是________,C的化学式是__________。
2加入过量A的目的是___________________________________________________。
3加入过量B的目的是___________________________________________________。
4加热煮沸的目的是______________________________________________________。
5操作的名称是________________________________________________________。
答案1K2CO3HCl2除尽镁离子和硫酸根离子3除尽过量的钡离子4使氯化氢挥发逸出5过滤解析先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁.硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀.硫酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中加入适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。
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