第02讲 硫酸　硫酸根离子的检验（教师版）-【帮课堂】2022-2023学年高一化学同步精品讲义（人教版2019必修第二册）

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第02 讲 硫酸 硫酸根离子的检验
课程标准 课标解读
1．结合真实情境中的应用实例或通过实
验探究，了解硫酸的主要性质，认识其
在生产中的应用和对生态环境的影响。
2．了解浓、稀硫酸的性质差异。
3．掌握 SO42－的检验方法
1．能列举、描述、辨识硫酸的重要的物理和化学性质及
实验现象。能用化学方程式正确表示硫酸的主要化学性
质。
2．能从价态角度，依据氧化还原反应原理，预测硫酸的
化学性质和变化，设计实验并能分析、解释有关实验现
象。能利用物质的性质和反应，设计 SO42－的检验方案。
知识点 01 硫酸的工业制备
1．硫酸的用途
（1）重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
（2）用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、做干燥剂等。
2．硫酸的工业制备
（1）三种原料：硫黄或黄铁矿（ FeS 2）、空气、98.3% 的浓硫酸 。
（2）三个阶段（写出下列阶段的化学方程式）
①二氧化硫的制取和净化：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
或
S+O2SO2。
②SO2氧化成 SO3：2SO2+O22SO3。
③三氧化硫的吸收和硫酸的生成：SO3+H2O H2SO4。
【即学即练 1】硫酸是一种重要的化工原料，下列关于硫酸的说法不正确的是（ ）。
A．硫酸可用于生产化肥、农药和炸药等
B．硫黄和黄铁矿可以作为制备硫酸的原料
C．工业制备硫酸时，SO2转化为 SO3的反应需要在加热和催化剂存在的条件下进行
D．反应生成的 SO3可以用水直接吸收来制备硫酸
【解析】选 D。硫酸可用于生产化肥，如硫酸铵，生产农药，如制备硫酸铜来配制波尔多液，生产炸药，如做
制备 TNT 的催化剂，A项正确；硫黄或黄铁矿和氧气焙烧产生二氧化硫、二氧化硫和氧气反应产生三氧化硫、
三氧化硫溶于水得硫酸，因此可以用硫黄或黄铁矿作为原料制取硫酸，B项正确；工业制备硫酸时，SO2转化为
SO3的反应在 400～500℃、V2O5做催化剂的条件下进行，C项正确；三氧化硫极易溶于水，溶于水易形成酸雾，
因此工业生产中用 98.3%的浓硫酸来吸收 SO3，D项错误。
知识点 02 硫酸的性质
1．硫酸的物理性质
（1）色味态：纯净的硫酸是无色黏稠状液体
（2）密度：比水大
（3）溶解性：能与水以任意比混合，溶解时可放出大量的热。
（4）沸点：沸点高，难挥发。
（5）稀释：将浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入蒸馏水中并用玻璃棒不断搅拌。
2．稀硫酸的性质
（1）二元强酸：其电离方程式：H2SO42H +
+SO 42－
（2）稀硫酸具有酸的通性
3．浓硫酸的吸水性与脱水性
（1）吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分（自由水和结晶水），常用做干燥剂。
（2）脱水性：浓硫酸能将有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。
①“黑面包”实验操作
②实验现象：向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，
并放出有刺激性气味的气体。
3．浓硫酸的强氧化性
（1）浓硫酸与 Cu 反应
实验操作
实验现象
a试管中铜丝表面变黑；
b试管中的溶液有气泡冒出，逐渐变为无色；
冷却后将a试管里的物质慢慢倒入水中，溶液呈 蓝色
实验结论在反应中，浓硫酸体现强氧化性和酸性
化学方程式 Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑ +2H 2O
（2）浓硫酸与非金属反应
①浓硫酸具有很强的氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
②碳与浓硫酸反应：C+2H2SO4（浓） CO2↑ +2SO 2↑ +2H 2O
（3）浓硫酸与金属反应
①常温下，Fe、Al 与浓 H2SO4发生钝化，生成了致密的氧化膜
②氢前的活泼金属（如 Zn）：常温下与浓硫酸反应先放SO2，后放H2
Zn+2H2SO4（浓） ZnSO4+SO2↑ +2H 2O、Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。
③氢后的活泼金属（如铜）：加热下与浓硫酸反应先放SO2，后反应停止
Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑ +2H 2O
【即学即练 2】下列事实与浓硫酸表现出的性质（括号中）的对应关系正确的是（ ）。
A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大（难挥发性）
B．在加热条件下铜与浓硫酸反应（强氧化性、酸性）
C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的碳生成（吸水性）
D．浓硫酸可用来干燥某些气体（脱水性）
【解析】选 B。在空气中敞口久置的浓硫酸，浓硫酸会吸收空气中的水蒸气而使溶液质量增大，表现了其吸水
性；浓硫酸使蔗糖炭化，表现了脱水性；浓硫酸可干燥某些气体表现了吸水性。
知识点 03 硫酸根离子检验及粗盐的提纯
1．SO42－的检验
能力拓展
（1）实验探究
实验
操作
实验
现象
先生成白色沉淀，加
入稀盐酸后沉淀不溶
解
先生成白色沉
淀，加入稀盐酸
后沉淀不溶解
先生成白色沉
淀，加入稀盐酸
后沉淀溶解，且
有气泡产生
实验
结论
SO42－与Ba2+反应生成不溶于稀盐酸的白
色沉淀，离子方程式：SO42
－
+Ba 2+
BaSO4↓
CO32－与Ba2+反应
生成的白色沉淀
BaCO3，可溶于
稀盐酸，离子方
程式：CO32－
+Ba 2+
BaCO3
↓，BaCO3+2H +
Ba 2+
+CO2↑ +H 2O
（2）检验 SO42－的正确操作
2．SO42－检验的应用——粗盐除杂
（1）若除去粗盐中的杂质（硫酸盐、CaCl2、MgCl2），将选用的试剂及反应的离子方程式填入下表：
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐 氯化钡溶液 Ba 2+
+SO 42－BaSO4↓
CaCl2碳酸钠溶液 Ca 2+
+CO 32－CaCO3↓
MgCl2烧碱溶液 Mg 2+
+2OH －
Mg （ OH ） 2↓
（2）试剂加入的顺序
①BaCl2
溶液→NaOH 溶液→Na2CO3
溶液→盐酸；
②NaOH 溶液→BaCl2
溶液→Na2CO3
溶液→盐酸；
③BaCl2溶液→Na2CO3
溶液→NaOH
溶液→盐酸。
总结：为保证杂质离子完全除去，只要碳酸钠溶液在氯化钡溶液之后加入即可。
【即学即练 3】为了检验某溶液中是否含有硫酸根离子，下列操作最合理的是（ ）。
A．先加氯化钡溶液，再加盐酸
B．先用盐酸酸化，再加氢氧化钡溶液
C．先用盐酸酸化，再加氯化钡溶液
D．用氯化钡溶液
【解析】选 C。检验硫酸根离子时常用Ba2+，但是需要排除 CO32－、SO32－、Ag+的影响，所以通常先用盐酸酸化
溶液，排除 CO32－、SO32－、Ag+的影响以后，再用氯化钡溶液检验硫酸根离子。
考法01 工业上制备硫酸
【典例1】（2021·四川学考真题）下图为黄铁矿（主要成分是 FeS2）生产硫酸的简要流程。
回答下列问题：
（1）FeS2（二硫化亚铁）中硫元素的化合价是_______。
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