Серная кислота (концентрированная). Качественная реакция на серную кислоту и ее соли.
Автор: Севергина Екатерина Филипповна (учитель химии, Онохойская средняя школа №1 Заиграевского района Республики Бурятия)
Тип документа: Конспект. Аудитория: Учителя химии. Дата публикации: 01.09.2019
Описание: Разработка урока по химии.


                                              Севергина Екатерина Филипповна
                                                 Онохойская средняя школа №1
                                     Заиграевского района Республики Бурятия
                                                               Учитель химии

 Серная кислота (концентрированная). Качественная реакция на серную кислоту
                                 и ее соли.

  Дидактические цели. Образовательная. Продолжить формирование
представлений о свойствах концентрированной серной кислоты,
взаимодействовать с металлами, неметаллами, органическими веществами.
Качественная реакция на Н2SО4 и ее соли.
Развивающие. Продолжить формирование общеучебных умений и навыков;
развивать умения учебного труда: наблюдать за ходом эксперимента,
осуществлять самоконтроль; развивать волевую и эмоциональную сферу:
самостоятельность, уверенность в своих силах.
Воспитательные. Воспитывать личностные качества, обеспечивающие успешную
творческую и исполнительскую деятельность: увлеченность, наблюдательность,
сообразительность, чуткость и уважительность.
Оборудование: На столах учащихся; 1 вариант – NаOH, Н2SО4, ВаСl2 –
фенофталеин; 2 вариант – КОН, ВаСl2, Н2SО4 – лакмус.
      На столе учителя: экспериментальная часть – стакан с Н2О, вытяжка
почвы, сахар, Н2SО4, лучинка, бумага, в лабораторном штативе –

      НСl, Н2SО4, ВаСl2.
Девиз. «Чтобы победить - надо знать, уметь и думать».
      Ход урока.
I. Проверка домашнего задания: И. Г. Хомченко »Сборник задач и упражнений
по химии» для средней школы. Из-во: М,»Новая волна»-2005г.
11.33. Предложите не менее трех способов получения сульфата меди / П /.
1. СиО +Н2SО4=СиSО4 + Н2О     2. СиСl2 + Н2SО4 = СиSО4 + 2НСl
      3. Си(ОН)2 + Н2SО4 = Си SО4 + 2 Н2О
11.30.Составьте уравнения тех реакций, которые возможны и протекают
практически до конца:
а) ВаCl2 + Н2SО4= ….                   г) Мg + Н2SО4(разбавленная) =…..
б) Nа2СО3 + Н2SО4= …..              д)  Си +  Н2SО4(разбавленная) =….

в) Мg(NО3)2 +Н2SО4=….
II. Обьяснение нового материала.
 В выше приведенных реакциях мы использовали разбавленную серную кислоту, а
каковы же особенности концентрированной серной кислоты. В продажу поступает
98% Н2SO4, плотность которой 1,84 г/см3. Она нелетуча, не имеет запаха.
Концентрированная серная кислота, обугливает органические вещества: сахар,
бумагу, дерево отнимая от них воду. Поэтому кислота часто имеет бурый цвет
от случайно попавших и обуглившихся в ней органических веществ и пыли.
С12Н22О11/сахароза/ + Н2SО4 = 12С+ Н2SО4×Н2О +10Н2О
Концентрированная кислота очень гигроскопична: энергично поглощает влагу и
отнимает воду от многих органических веществ, содержащих в своем составе
водород и кислород. Попавшую на кожу или одежду концентрированную серную
кислоту следует немедленно смыть большим количеством воды.
  Хорошо растворяется в Н2О, выделяя большое количество тепла. Поэтому
нельзя приливать воду к концентрированной серной кислоте, следует,
наоборот, серную кислоту приливать к возможно большему количеству воды.
Кислота непросто смешивается с водой, образует с ней гидраты состав Н2SО4×
. Н2О,  Н2SО4 ×2 Н2О       Н2SО4 ×4Н2О.
1. Концентрированная Н2SО4 является сильным окислителем, при нагревание
реагирует почти со всеми металлами, исключение Аи, Рt.

LI   К   Са   Nа   Мg   Аl   Мn    Zn    Cr    Fе  Ni   Sn   Рb   H    Cи
   Нg  Аg    Рt    Аи
 А к т и в н о с т ь             м е т а л л а               у м е н ь ш а
е т с я

          Н2S-2                               S0
      S+4O2

Продукты восстановления концентрированной серной кислотой можно представить
схемой:
        S-2                                                  S0
                         S+4
                                      Увеличение активности восстановителя
   С активными металлами Н2SО4 реагирует, восстанавливаясь до оксида
серы(IV), серы и сероводорода. Так в случае взаимодействия цинка с
концентрированной серной кислотой часто получается смесь веществ, поэтому
не будет ошибкой, если например будут написаны следующие реакции:
                  Zn0  + 2H2S+6O4(конц.) = Zn+2SO4 + S+4O2 + 2H2O
      Zn0 - 2е         Zn+2 2       1        восстановитель, окисляется
      S+6 +2е          S+4  2        1   окислитель, восстанавливается

                3Zn0 +  4H2S+6O4 =  3Zn+2SO4 + S0 + 4H2O
                     Zn0 - 2е                    Zn+2     2      3
восстановитель, окисляется

      S+6     +   6е               S0           6     1 окислитель,
восстанавливается


 4 Zn0 + 5H2S+6O4 = 4Zn+2SO4 +H2S-2 + 4H2O
                   Zn0 - 2е                 Zn+21            2          4
  восстановитель, окисляется

                    S+6     + 8е                 S-2         8       1
окислитель, восстанавливается


|Концент-рир|+ |Аи, Pt, Ir, Rh, Ta.  |= |           Р е а к ц и я     не      и д|
|ован-ная   |  |                     |  |е т                                     |
|Н2SО4      |  |                     |  |                                        |


 |+ |Металл (щелочной/ щелочно-земельный/ Mg/Zn) |= |H2S/S/SO2 |+ |Сульфат
металла с атомом в высшей с.о.  |+ |  Н2О | | |+ |Металл (остальные) |= |

SO2 |+ | |+ | | |
 Чем активнее металл, тем выше содержание продуктов, где сера имеет более
низкие степени окисления (т. е. свободной серы и сероводорода).
С Си и другими малоактивными металлами при нагревании образуется SO2.
             Си (Нg, Аg)+ 2Н2SО4 ( конц.) = СиSО4  +   SО2 + 2Н2О
                                               t               соль,
сульфат меди
            2Аl + 6H2SO4(конц.) = Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
                                    соль, сульфат алюминия
  Горячая концентрированная серная кислота окисляет почти все металлы
(исключение составляют золото, платина и некоторые похожие на них по
химическим свойствам металлы, стоящие последними справа в ряду напряжения).

Концентрированная Н2SО4 при обычной температуре или на холоде не реагирует
с Аl, Cо, Fе,Ni.  Это позволяет перевозить кислоту выше 75% в стальных
цистернах. Обьясняется следующими причинами. Скорость растворения
растворения  Fе с повышением % концентрации сильно увеличивается, а начиная
с 72,09% падает, так как металла образуется тончайшая невидимая для глаза
пленка сульфата железа, нерастворимая  в Н2SО4.  Имеется также
предположение, что на поверхности металла образуется пассивный слой,
состоящий из оксида железа FеО2.
2. Концентрированная Н2SО4  при  нагревании взаимодействует с неметаллами,
например с S и С.
                                 .2  Н2SО4 (конц.) + С =  2 .Н2О + 2SО2
+СО2.
                      2 Н2SО4(конц.) + S = 2Н2О +3SО2
В Н2SО4 в любом количестве растворяется  SО3.
              Н2SО4 + SО3 = Н2SО4 ×SО3  (  Н2S2О7)
Такую смесь называют олеум. Этот раствор может выделить SО3 и поэтому
«дымит» на воздухе. При попадание в атмосферу взаимодействует с Н2О, с
образованием Н2SО4 – выпадают кислотные дожди  или кислотные осадки.
3. Характерной реакцией на Н2SО4 и ее соли является взаимодействие с
растворимыми солями Ва.
                    Лабораторно- фронтальная работа.
Цель: Усвоить качественную реакцию на Н2SО4 и ее растворимые соли,
повторить их свойства.
                                      Вариант 1.
Проверить химические реакции, соответствующие следующим превращениям:
NаОН                  Nа2 SО4                   ВаSО4  Напишите уравнения
реакций.
Реактивы: – NаOH, Н2SО4, ВаСl2 .
                                     Вариант 2.
Проверить химические реакции, соответствующие следующим превращениям:
Н2SО4                 К2 SО4                    ВаSО4     Напишите
уравнения реакций.
Реактивы: – КOH, Н2SО4, ВаСl2 .
Прилейте к Н2SО4--ВаСl2 . Что наблюдаете?        Н2SО4  + ВаСl2  =  ВаSО4
+ 2НСl.

Проблемная ситуация: Лаборант налил 2 пробирки с кислотами: Н2SО4 и   НСl
Но нет надписи. Помогите ему определить: Где, какая кислота?
Ответ: Н2SО4 + ВаСl2 . =  ВаSО4 + 2НСl.
 НСl + ВаСl2 .= реакции нет

Экспериментальное задание: 1.Проверьте, присутствуют ли сульфат – ионы:
А) в питьевой воде, взятой из колодца (колонки).
Б) воды  взятой из реки Уда./ на экспериментальную часть отводится 10
минут/.
2. Определите наличие сульфат ионов в почве, взятой на пришкольном участке
и с полей села Старого Онохоя.
/ Приготавливаются 2 вытяжки из почв пришкольного участка и с почв села
Старого Онохоя
(заранее) и определяется реакция на сульфат- ионы.
После проведения эксперимента подводится итог: Как можно определить наличие
сульфат - иона в воде и в почве?
  ВаSО4  - соль, которая находит применение в медицине. Соль смешивают с
водой, дают поглотить больному пациенту, врач получает полное представление
о форме желудка, кишечника и определяет место поражения.
Многие из солей серной кислоты приобрели первостепенное значение и
приобрели для человека важное значение.
Nа2SО4 ×10Н2О - кристаллогидрат Nа2SО4   /глауберова соль –Иоганн Рудольф
Глаубер / - в медицине, как слабительное средство.
СаSО4×2Н2О - гипс, при строительстве, медицине.
 ZnSО4  ×7Н2О – цинковый купорос / применяется как микроудобрение/.
FеSО4 ×7Н2О – железный купорос /применяется для борьбы с гусеницами и
насекомыми  вредителями  растений/.
СиSО4 ×5Н2О – медный купорос /применяется для уничтожения спор и вирусных
болезней растений/.
Среди сульфатов есть двойные соли – называемые квасцами.
К2SО4  ×Аl2(SО4)3  ×24Н2О – алюмокалиевые квасцы - кровоостанавливающее
средство.
Закрепление:  И. Г. Хомченко »Сборник задач и упражнений по химии» для
средней
школы, стр. 62.
1. Закончите уравнения  реакций.
а) Н2SО4 (конц.) + ВаСl2  =  …..
б) Н2SО4 (конц.)  +  Нg = …….
в)  Н2SО4 (конц.) +   Аg  = ……
г)  Н2SО4 (конц.)  + MgО = ……
д)  Н2SО4 (конц.)  +C  = …….
11.31. К каким процессам (физическим или химическим) относится растворение
серной кислоты в воде? Ответ мотивируйте. Почему при растворении надо
наливать кислоту в воду, а не наоборот?
11.32. Составьте уравнение реакции между магнием и концентрированной серной
кислотой, учитывая, что она восстанавливается до сероводорода. При подборе
коэффициентов используйте метод электронного баланса.
4 Mg0 + 5H2S+6O4 = 4Zn+2SO4 +H2S-2 + 4H2O
                        Zn0 - 2е            Zn+21            2     4
восстановитель, окисляется

                      S+6  + 8е           S-2             8    1
окислитель, восстанавливается

11.34.При растворении меди в концентрированной серной кислоте выделился
оксид серы (IV) обьемом 2,8 л (нормальные условия). Какая масса меди была
взята для реакции?
                      х г.                     2,8 л
                    Си + 2Н2SО4 ( конц.) = СиSО4  +   SО2 + 2Н2О
      64 г/моль                         Vm=22.4л/моль
Решение:     n = m/M;    n = V/Vm ;      m = M . n ;
п = 2,8 л/ 22,4 л/моль =0,125 моль
     n (SО2) =  n (Си) = 0,125 моль;      m (Си) = M . n = 64 г/моль 0,125
моль = 8 г.
Ответ: для реакции было взято 8 граммов меди.
      Итог урока:             Дома:& 22, задание 5,6.
Домашнее задание. Сочините или подберите интересную информацию о серной
кислоте или ее солях(это может быть стихотворение, рассказ, сказка,
материал из газет и журналов).