硫酸

概要：△ ［分析］加热条件下，铜可与浓硫酸反应，产生的气体能使品红溶液褪色，使紫色石蕊溶液变红，说明是二氧化硫。反应后被稀释的液体呈蓝色，说明生成了CuSO4。由于SO2是有毒气体，所以少量尾气用浸有碱液的棉团处理，以防污染空气。反应方程式为：Cu＋2H2SO4（浓）＝CuSO4＋SO2↑＋2H2O［设疑］(投影)上述反应中：①氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是何物?②反应物的物质的量之比，还原剂与氧化剂物质的量之比各为多少?③浓硫酸在反应中的作用是什么?［提问并回答］Cu为还原剂，氧化产物为CuSO4，浓H2SO4是氧化剂，还原产物为SO2。反应物的物质的量之比为1∶2，而还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1，说明浓H2SO4表现了氧化性和酸性。［思考］上述反应中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4是

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  ［分析］加热条件下，铜可与浓硫酸反应，产生的气体能使品红溶液褪色，使紫色石蕊溶液变红，说明是二氧化硫。反应后被稀释的液体呈蓝色，说明生成了CuSO₄。由于SO₂是有毒气体，所以少量尾气用浸有碱液的棉团处理，以防污染空气。反应方程式为：

Cu＋2H₂SO₄（浓）＝CuSO₄＋SO₂↑＋2H₂O

［设疑］(投影)上述反应中：

①氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是何物?

②反应物的物质的量之比，还原剂与氧化剂物质的量之比各为多少?

③浓硫酸在反应中的作用是什么?

［提问并回答］Cu为还原剂，氧化产物为CuSO₄，浓H₂SO₄是氧化剂，还原产物为SO₂。反应物的物质的量之比为1∶2，而还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1，说明浓H₂SO₄表现了氧化性和酸性。

［思考］上述反应中浓H₂SO₄的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H₂SO₄是否具有氧化性?两者相比有何差别?可举例说明。

［分析］浓H₂SO₄的氧化性由其分子中S(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性，如Zn＋2H^＋＝Zn²⁺＋H₂↑，由H^＋表现，而Cu＋H₂SO₄(稀)不反应。可见，H^＋的氧化性比S的氧化性弱且还原产物不同。

［引导］铜在金属活动性顺序中位于氢之后，而能被浓H₂SO₄氧化，那么在氢之前的金属是否更容易被其氧化呢?

［板书］(3)强氧化性

①氧化大多数金属

［补充演示］铝和浓H₂SO₄的作用。设计如下：①将一根随时处理完氧化膜的铝条迅速置于盛饱和CuSO₄溶液的试管中，过一会儿取出。(可用热NaOH溶液处理氧化膜，整个过程要迅速，以防铝再被氧化)

［分析］铝条表面覆盖红色金属铜：

2Al＋3Cu^2＋＝2Al^3＋＋3Cu

②把铝条表面的铜用砂纸打掉洗净后，将其插入盛浓H₂SO₄的试管中，1～2分钟后取出。

［分析］洁净铝条置于浓H₂SO₄中无明显现象，难道不反应吗?

③把②中的铝条放入饱和CuSO₄溶液中，过一会儿取出。

［分析］铝条表面无红色物质析出。①③对比，现象不同，那么在②中一定发生了某种反应。

［阅读］倒数第二自然段。

［讲解］由于浓H₂SO₄有强氧化性，可使某些金属如Fe、Al等表面因氧化生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续跟浓H₂SO₄反应，这种现象称为“钝化”。正因为如此，常温时，常把浓H₂SO₄存放在铁粉、铝粉容器里。但若加热，则会反应。

④把③中铝条取出，置于浓H₂SO₄中，加热，观察。

［小结］a.加热条件下，浓H₂SO₄可氧化绝大多数金属(Au、Pt等除外)，但不产生H₂。

［说明］H之前金属与浓H₂SO₄反应，产物复杂，大纲不作要求，但要注意反应不产生H₂。浓H₂SO₄与不活泼金属反应，一般被还原为SO₂。

b.常温下，浓H₂SO₄可使Fe、Al钝化。

［强调］“钝化”并非不反应，是因氧化而钝化。

c.浓H₂SO₄与金属反应表现酸性和氧化性。

［过渡］浓H₂SO₄的氧化性之强还体现在能跟一些非金属单质发生反应。

［板书］②氧化某些非金属

C＋2H₂SO₄（浓）CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O

［演示］实验6—3，蔗糖与浓H₂SO₄的反应。将预先称量的20 g蔗糖放入100 mL烧杯中，加几滴水搅拌均匀，再加入15 mL浓H₂SO₄，用玻璃棒迅速搅拌。观察物质颜色、体积的变化，闻气味并抚摸烧杯外壁。

［现象］蔗糖由白变黑，体积膨胀，呈疏松海绵状，有刺激性气味气体生成，放出大量的热。

［设疑］蔗糖分子式为C₁₂H₂₂O₁₁，是有机物。请大家根据现象分析，该实验体现了浓H₂SO₄的哪些性质?

［分析］蔗糖为含C、H、O元素的有机物，遇浓H₂SO₄会炭化，体现浓H₂SO₄的脱水性。反应为C₁₂H₂₂O₁₁12C＋11H₂O。黑色物质体积膨胀为疏松多孔状，说明有气体产生，那么气体是哪一种，如何形成的?

［讲解］浓H₂SO₄使蔗糖脱水炭化后，又吸水放热，使生成的黑色炭继续被浓H₂SO₄氧化：C＋2H₂SO₄(浓)CO₂↑＋2SO₂↑＋2H₂O，所以气体有CO₂、SO₂、水蒸气。体现了浓H₂SO₄的吸水性、强氧化性。

［小结］该实验是浓H₂SO_­4吸水性、脱水性、强氧化性的共同体现。

［过渡］浓H₂SO₄还能跟某些具有还原性的化合物反应。

［板书］③氧化某些还原性化合物

H₂S＋H₂SO₄(浓)＝S↓＋SO₂↑＋2H₂O

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