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(共36張PPT)
第一節 硫及其化合物（二）
第五章 化工生產中的重要非金屬元素
00
學習目標
1.通過實驗探究，了解硫酸的酸性和濃硫酸的特性；
2.能設計實驗檢驗硫酸根離子。
3.探究不同價態硫元素之間的相互轉化。
濃硫酸及硫酸鹽
硫酸根離子的檢驗
01
02
目錄
Contents
不同價態含硫物質的轉化
03
01
濃硫酸及硫酸鹽
01
濃硫酸及硫酸鹽
一、硫酸
1.硫酸的用途
化肥
硫酸鹽
農藥
炸藥
燃料
01
濃硫酸及硫酸鹽
2.硫酸的物理性質
純凈的硫酸是無色、黏稠、難揮發的油狀液體；
硫酸的密度比水大；
易溶于水，濃硫酸溶于水放出大量的熱；
濃硫酸的稀釋方法：將濃硫酸沿燒杯內壁緩緩倒入水中，
并用玻璃棒不斷攪拌
吸水性：吸收存在于周圍環境中的水分。
思考：濃硫酸的吸水性可以用來當做干燥劑，那么，濃硫酸可以干燥哪些氣體？
01
濃硫酸及硫酸鹽
1.可干燥酸性氣體（CO2、SO2、Cl2、HCl等）和中性氣體（N2、O2、H2等）
思考：濃硫酸的吸水性可以用來當做干燥劑，那么，濃硫酸可以干燥哪些氣體？
2.不能干燥堿性氣體（NH3）和某些還原性氣體（H2S、HBr、HI）
3.濃硫酸不但能吸收空氣中的水分，還能奪取結晶水合物中的結晶水。
01
濃硫酸及硫酸鹽
3.工業制硫酸
第一步： 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
或
S+O2 SO2
點燃
點燃
第二步：
2SO2 + O2 2SO3
催化劑
△
第三步：
SO3＋H2O H2SO4
01
濃硫酸及硫酸鹽
接觸法制硫酸工業流程圖
01
濃硫酸及硫酸鹽
4.硫酸的化學性質
（1）稀硫酸具有酸的通性
a. 能使指示劑變色：能使紫色石蕊試液變紅
b. 與活潑金屬反應：
c. 與堿性氧化物反應：
d. 與堿反應：
e. 與某些鹽反應：
Mg(OH)2+2H+ Mg2++2H2O
Zn+2H+ Zn2++H2↑
CuO+2H+ Cu2++H2O
CO32- +2H+ CO2↑+H2O
01
濃硫酸及硫酸鹽
“黑面包”實驗
蔗糖(C12H22O11)變黑
——脫水性
放出氣體體積膨脹
——強氧化性
生成了黑色固體；體積膨脹，呈疏松多孔狀；
有大量蒸汽冒出；有刺激性氣味的氣體生成。
01
濃硫酸及硫酸鹽
【實驗5-3】
在帶導管的橡膠塞側面挖一個凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。在試管中加入2mL濃硫酸，塞好橡膠塞，使銅絲與濃硫酸接觸。加熱，將產生的氣體通入品紅溶液，觀察實驗現象。向外拉銅絲，終止反應。冷卻后，將試管里的物質慢慢倒入盛有少量水的另一支試管里，觀察溶液的顏色。
01
濃硫酸及硫酸鹽
【實驗現象】
生成的氣體使品紅溶液褪色，使石蕊溶液變紅
將生成物倒入水中稀釋，溶液變藍。
【實驗原理】
Cu + 2H2SO4（濃） CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
濃硫酸體現酸性和強氧化性
注意： 常溫下，Fe、Al遇濃硫酸時發生“鈍化”反應
鈍化是化學變化
常溫下，可用鐵、鋁制容器盛裝濃硫酸
01
濃硫酸及硫酸鹽
（2）化學性質
1.吸水性:能吸收水份(做干燥劑)
2.脫水性:按水的組成比脫去有機物(蔗糖、棉花、紙屑等)中的氫原子和氧原子
3.強氧化性:
Cu + 2H2SO4（濃） CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
△
思考：
濃硫酸的氧化性這么強，工業上用什么容器來盛裝和運輸呢？
01
濃硫酸及硫酸鹽
（2）化學性質
硫酸車槽
常溫下，濃硫酸可用鐵槽車或鋁槽車運輸，這是因為常溫下，濃硫酸可使鐵或鋁的表面生成一層致密的氧化膜，阻止了內部金屬與濃硫酸進一步反應，這種現象叫做——鈍化。
思考：
濃硫酸的氧化性這么強，工業上用什么容器來盛裝和運輸呢？
01
濃硫酸及硫酸鹽
二．硫酸鹽
（1）硫酸鈣
石膏：CaSO4·2H2O 熟石膏：2CaSO4·H2O
用途：石膏繃帶、調節水泥的硬化速率。
（2）硫酸鋇
重晶石：BaSO4
用途： “鋇餐”
（3）硫酸銅
CuSO4 白色粉末 CuSO4·5H2O 藍色晶體（膽礬、藍礬）
用途：檢驗水（不可用作干燥劑）
膽礬可以和石灰乳混合制成農藥波爾多液
01
濃硫酸及硫酸鹽
1.如圖是研究二氧化硫性質的微型實驗裝置。現用60%硫酸溶液和亞硫酸鈉晶體反應制取SO2氣體，實驗現象很明顯，且不易污染空氣。下列說法中錯誤的是（ ）
A．紫色石蕊溶液變藍色
B．品紅溶液褪色
C．溴水橙色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液紅色變淺或褪色
A
01
濃硫酸及硫酸鹽
下列用來鑒別濃硫酸和稀硫酸的操作中錯誤的是
A．分別取10mL溶液，質量大的是濃硫酸，質量小的是稀硫酸
B．觀察液體流動性，流動性好的是稀硫酸，油狀黏稠的是濃硫酸
C．把CuSO4 5H2O晶體投入溶液中，逐漸變為白色粉末的是濃硫酸，晶體溶解的是稀硫酸
D．將鋁片分別投入溶液，快速放出氣體的是濃硫酸，放出氣體慢的是稀硫酸
D
01
濃硫酸及硫酸鹽
向50mL 18mol/L的濃硫酸中加入足量的銅并加熱，充分反應后，被還原的H2SO4的物質的量
A．大于0.9mol B．等于0.45mol
C．在0.45mol與0.9mol之間 D．小于0.45mol
D
02
硫酸根離子的檢驗
02
硫酸根離子的檢驗
【實驗5-4】
在三支試管中分別加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴BaCl2溶液，觀察現象。再分別加入少量稀鹽酸，振蕩，觀察現象。從這個實驗中你能得出什么結論？寫出相關反應的離子方程式。
為了保證完全除去雜質離子，每次所加的試劑都要略微過量。
思考：
1.本實驗加入試劑的順序是什么？
2.按順序加入足量的沉淀劑后，如何操作除去雜質離子？
02
硫酸根離子的檢驗
思考：
1.本實驗加入試劑的順序是什么？
2.按順序加入足量的沉淀劑后，如何操作除去雜質離子？
Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加，以除去引入的Ba2+
先過濾，在濾液中加入鹽酸調節pH至7，除去過量的CO32-和OH-
注意：
先加入鹽酸酸化，可排除Ag+、CO32-、SO32-離子的干擾；
注意第一步不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，
否則無法排除SO32-、HSO3-的干擾
也不能先加入BaCl2溶液，再加入鹽酸，否則無法排除Ag+的干擾
02
硫酸根離子的檢驗
試劑 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液
加入BaCl2溶液后的實驗現象
加入稀鹽酸后的實驗現象
離子方程式
實驗分析 實驗結論 產生白色沉淀
產生白色沉淀
產生白色沉淀
沉淀不溶解
沉淀不溶解
沉淀溶解
Ba2++SO42- BaSO4↓
Ba2++CO32- BaCO3↓
BaCO3+H+ Ba2++CO2↑+H2O
白色沉淀BaSO4不溶于稀鹽酸，而BaCO3可溶于鹽酸，因此可用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗SO42-
若向溶液中加入稀鹽酸時無明顯現象，再滴加BaCl2溶液時有白色沉淀產生，則證明該溶液中含有SO42-
03
隨堂訓練
1.下列有關硫及其化合物的說法錯誤的是
A．硫易溶于二硫化碳
B．Fe與S反應生成FeS
C．SO3屬于酸性氧化物
D．濃硫酸不能用于干燥SO2
D
03
隨堂訓練
2.在硫酸的工業制法中，下列生產操作與說明生產操作的主要原因二者都正確的是
A．硫鐵礦煅燒前要粉碎，因為大塊硫鐵礦不能燃燒
B．從沸騰爐出來的氣體只有SO2
C．SO2氧化成SO3，SO2能全部轉化為SO3
D．SO3用98.3%的濃H2SO4吸收，目的是防止形成酸霧，以便使SO3吸收更充分
D
03
隨堂訓練
3.下列有關濃硫酸的敘述正確的是
A．濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化
B．濃硫酸與銅加熱反應后，銅片有剩余，說明硫酸完全反應
C．濃硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化
D．濃硫酸具有強氧化性，SO2具有還原性，故濃硫酸不能干燥SO2
A
03
隨堂訓練
4.利用如圖幾個裝置(內含物質)組裝成實驗裝置，以驗證木炭可被濃硫酸氧化成CO2。下列說法正確的是
A．丁中溶液褪色，乙中溶液變渾濁，說明甲中生成CO2
B．丙中品紅溶液褪色，乙中溶液變渾濁，說明甲中生成CO2
C．丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液變渾濁，說明甲中有CO2生成
D．按氣流從左向右流向，連接裝置的正確順序是A→F→E→C→D→B
D
03
隨堂訓練
5.某溶液中可能含有SO42-、CO32-、Cl-中的一種或幾種，為確定該溶液的離子組成，現進行如下實驗：
①取少量該溶液滴加硝酸鋇溶液，產生白色沉淀；②滴加稀鹽酸至溶液呈酸性，產生無刺激性氣味且能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體，白色沉淀部分溶解；③取上層清液繼續滴加硝酸鋇溶液至無沉淀時，再滴加硝酸銀溶液，產生白色沉淀。根據上述實驗，以下對原溶液的推測不正確的是（ ）
A．一定有SO42- B．一定有CO32-
C．不能確定是否存在Cl- D．不能確定SO42-是否存在
D
03
不同價態含硫物質的轉化
01
不同價態含硫物質的轉化
01
不同價態含硫物質的轉化
探究：不同價態含硫物質的轉化
下圖是人們總結的不同價態硫元素的轉化關系，請盡可能多地列舉每種價態的硫元素化合價的變化，分析各種物質在氧化還原反應中表現氧化性還是還原性。
01
不同價態含硫物質的轉化
探究：不同價態含硫物質的轉化
從上述轉化關系中選擇你感興趣的一種或幾種，設計實驗實現其轉化，并填寫下表。
轉化目標 （價態變化） 轉化前的含硫物質 選擇試劑 （氧化劑或還原劑） 轉化后的含硫物質 預期現象
-2→0
+6→+4
0→-2
NaS
酸性KMnO4溶液或H2SO3溶液
酸性高錳酸鉀溶液紫紅色褪去可能出現淡黃色沉淀或產生淡黃色沉淀
S
濃硫酸
銅片
SO2
銅片溶解，溶液稀釋后為藍色，產生刺激性氣味氣體，該氣體可使品紅溶液褪色
S
鐵粉
FeS
生成黑色固體
02
隨堂訓練
1.硫元素的價類二維圖如圖所示。下列說法錯誤的是
A．a與c、d、e都有可能反應生成b
B．d溶液久置于空氣中會生成e，溶液的pH減小
C．鹽g與鹽f之間也可能發生反應
D．銅與e的濃溶液共熱產生的氣體通入BaCl2溶液中，無明顯現象
D
02
隨堂訓練
2.如圖是硫元素在自然界中的循環示意圖，下列說法不正確的是
A．硫在自然界只有游離態
B．煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脫硫
C．硫具有弱氧化性，和變價金屬反應，通常將金屬氧化成低價態
D．氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氧化物反應
A
02
隨堂訓練
3.如圖所示是一系列含硫化合物的轉化關系（反應中生成的水已略去），其中說法正確的是
A．反應①說明SO2具有漂白性，反應②說明SO2具有酸性
B．反應②中生成物n（Na2SO3）：n（NaHSO3）＝1：1時，則反應物n（SO2）：n（NaOH）＝1：2
C．反應③④⑤均屬于氧化還原反應
D．工業上可利用反應②和反應④回收SO2
D
02
隨堂訓練
4.物質的類別和核心元素的化合價是研究物質化學性質的兩個重要角度。某短周期元素的單質及其部分化合物的價類二維圖如圖所示。下列推斷合理的是
A．a到b、c、d、e、f均可直接轉化
B．標準狀況下，1molb和c的混合物體積為22.4L
C．可先加鹽酸，再加氯化鋇溶液檢驗e的鈉鹽是否變質
D．f的水溶液在空氣中放置，不易被氧化
C

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