2019-2020学年高中化学 第4章 第4节 第2课时 浓硫酸的特性课件 新人教版必修1

第2课时浓硫酸的特性1.会运用浓硫酸的三大特性解释现象。2.能说出浓硫酸与稀硫酸性质的不同。一二三一、硫酸的物理性质纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体,溶于水时放出大量的热,稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。一二三二、稀硫酸的化学性质具有酸的通性,溶于水完全电离,电离方程式:H2SO42H++SO42-。一二三三、浓硫酸的特性1.吸水性:浓硫酸能够吸收气体中的水分子及固体中的结晶水等,故常用作干燥剂。2.脱水性:浓硫酸能把物质中的氢、氧元素按水的组成比脱去。3.强氧化性:(1)与金属的反应:除Au、Pt以外的绝大多数金属都能与浓硫酸作用,如与铜加热时反应。一二三实验操作实验现象a试管中铜丝表面有气泡逸出。b试管中的品红溶液逐渐褪色。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,溶液变为蓝色实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O一二三(2)常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸中发生钝化。(3)与非金属反应。加热时与木炭反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。一二三浓硫酸是常用的干燥剂。根据浓硫酸的性质分析哪些气体不可以用浓硫酸干燥。提示:由于浓硫酸具有酸性和强氧化性,因此碱性气体及还原性气体一般不能用浓硫酸干燥。如NH3、H2S、HI、HBr等,但具有还原性的H2、CO、SO2等可以用浓硫酸干燥。浓硫酸滴在湿润的蓝色石蕊试纸上,可能有何现象?提示:先变红色,后变黑。一、浓硫酸与稀硫酸1.浓硫酸与稀硫酸的比较比较项目浓硫酸稀硫酸酸性强弱弱(主要以分子状态存在,弱酸性,不能用来制取氢气)强(可以用来与活泼金属反应制取氢气)化学方程式H2SO4(浓)+2NaOHNa2SO4+2H2O2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O2NH3+H2SO4(NH4)2SO4应用制氯化氢等挥发性酸除铁锈、制硫酸铵等盐类比较项目浓硫酸稀硫酸氧化性强弱强氧化性[硫元素被还原,可以与不活泼金属(如Cu)及非金属(如C等)发生氧化还原反应]弱氧化性(氢元素被还原,能与Mg、Al、Zn、Fe等金属反应,放出H2)化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OZn+H2SO4ZnSO4+H2↑应用精炼石油、制造炸药等实验室制氢气、制盐等有无浓硫酸有吸水性无应用干燥剂—比较项目浓硫酸稀硫酸脱水性有无浓硫酸有脱水性无化学方程式C12H22O1112C+11H2O—应用在有机反应中作脱水剂、制染料等—2.浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法(1)取少量蒸馏水,向其中加入少量试样,能够放出大量热的为浓硫酸,反之为稀硫酸。(2)观察状态:黏稠状液体的是浓硫酸,而黏稠度较小的是稀硫酸。(3)用大小相同的两个小烧杯取体积相等的两液体,用手掂掂,质量较大的是浓硫酸。(4)取少量试样,向其中加入铁片,若能够产生大量气泡的则为稀硫酸:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑;若无明显现象(钝化),则为浓硫酸。(5)用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字,字迹立即变黑(浓硫酸的脱水性)的为浓硫酸,另一种为稀硫酸。二、浓硫酸的特性1.浓硫酸吸水性和脱水性的区别浓硫酸吸水是把物质本身中自由的水或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。浓硫酸能够吸收空气中的水分和其他物质表面的水分,因此浓硫酸常用作干燥剂。但是它不能用来干燥碱性气体(如NH3)和强还原性气体(如H2S)。2.浓硫酸强氧化性的表现(1)常温下使Fe、Al钝化。常温下,当Fe、Al遇到浓硫酸时,会与浓硫酸发生反应,表面生成一层致密的氧化物薄膜而出现“钝化”现象。(2)与不活泼金属和非金属的反应。由于浓硫酸具有强氧化性,故存在与稀硫酸不同的化学性质,能够与不活泼金属或非金属发生反应,反应过程中有如下规律:①反应要加热;②还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐,非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸;③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;④随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应就停止。特别提醒足量的活泼金属Zn与浓硫酸反应时,开始阶段浓硫酸体现其强氧化性,产生SO2气体,随着反应的进行,当浓硫酸变为稀硫酸时,Zn与稀硫酸反应产生H2。知识点1知识点2知识点1浓硫酸的性质及应用【例题1】下列实验事实或实验现象,反映了硫酸的哪些性质?(1)在工业上可用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸。。(2)浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制备一氧化碳(CO)。。(3)实验室用锌粒和稀硫酸反应制备氢气。。(4)浓硫酸露置在空气中质量增大。。(5)硫酸和碳酸钠反应可生成二氧化碳。。(6)浓硫酸和NaCl反应可制备HCl。。知识点1知识点2解析:硫酸的性质包括浓硫酸的特性和硫酸的高沸点、溶于水完全电离的强酸性、二元酸的性质等。其中(1)是由于浓硫酸的强氧化性,使铁或铝的表面形成氧化膜而发生“钝化”;(2)是由于浓硫酸的脱水性使甲酸脱水变成CO;(6)是由于浓硫酸的沸点高,能制取低沸点的HCl。答案:(1)强氧化性(2)脱水性(3)酸的通性(4)吸水性(5)强酸性(6)高沸点(难挥发性)点拨浓硫酸的吸水性是指浓硫酸能吸收其混合体系或其周围环境中的水分,是物理变化,因为水分是原来就有的。脱水性是指原物质中没有水分子而生成了水。知识点1知识点2【例题2】向amL18mol·L-1的浓硫酸中加入足量铜片,并加热,被还原的H2SO4的物质的量为()A.大于9a×10-3mol,小于18a×10-3molB.等于9a×10-3molC.等于18a×10-3molD.小于9a×10-3mol解析:加热条件下铜和浓硫酸能发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,参加反应的H2SO4有一半被还原,在Cu与浓硫酸的反应过程中,浓硫酸浓度逐渐降低,变成稀硫酸时反应会停止,所以被还原的H2SO4小于9a×10-3mol。答案:D知识点1知识点2点拨浓硫酸的浓度不同,发生的化学反应也不同,反应产物也不同。往往错误认为浓硫酸全部与铜反应,实际上铜能与浓硫酸反应,而与稀硫酸不反应。知识点1知识点2知识点2硫酸根离子的性质【例题3】(1)浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为。(2)已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2,试用下图中各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号):→→→。知识点1知识点2编号①②装置编号③④装置知识点1知识点2(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,可确认的产物是,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。知识点1知识点2解析:木炭与浓硫酸在加热条件下发生反应,生成CO2和SO2。CO2和SO2在化学性质上的相同点为都是酸性氧化物,都跟澄清石灰水中的Ca(OH)2反应,使澄清石灰水变浑浊,会相互干扰鉴别。CO2和SO2在化学性质上的明显不同点为SO2有漂白性,CO2则不然;SO2有较强的还原性,CO2则不然。在SO2、CO2混合气体中,首先用品红溶液检验SO2的存在,然后将SO2氧化除去,再用澄清石灰水检验CO2的存在,是一种确认SO2和CO2共存的好方案。由于对CO2、SO2的确认都是在溶液中进行的,所以应在确认CO2和SO2之前先确认H2O。与H2O发生作用并伴有明显现象的物质,中学生应该熟知的是无水CuSO4。白色的粉末与H2O反应生成蓝色的晶体。CuSO4与CO2和SO2都不发生反应。知识点1知识点2答案:(1)C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)④②①③(3)验证产物中有SO2将SO2全部氧化吸收确认产物中SO2已被B瓶溶液全部吸收(4)无水CuSO4(或变色硅胶)水蒸气由于产物气流通过①③时会带出水蒸气,所以②必须在①③之前(5)澄清石灰水CO2点拨本题主要考查实验的总体设计,结合所给试剂的作用,判断各部分装置可验证的产物,从而确定各装置间的连接顺序。