Серная кислота: теория+тест

Серная кислота.

                                                    План изучения.

1.Молекулярная  и структурная формулы. Классификация.

2.Физические свойства.

3. Техника безопасности при работе с серной кислотой.

4.Химические свойства серной кислоты.

5.Соли серной кислоты.

6.Применение серной кислоты.

1.            H₂SO₄                         

Молекулярная формула                        Структурная формула

Степень окисления всех частиц, входящих в состав серной кислоты:

 +1,          +6,       -2  (у водорода и кислорода постоянная, а у серы переменная)

Сера в серной кислоте находится в высшей степени окисления.

Кислородсодержащая, двухосновная, стабильная, сильная.

Означает это следующее:

·        есть кислород

·        два водорода, поэтому взаимодействует до конца с двумя молекулами    основания

·        не разлагается

·        диссоциирует на ионы в воде 100% .

2. Бесцветная,  маслообразная жидкость плотность 1,859 г/см3 (вода 1 г/см3), концентрированная жадно поглощает влагу и является отличным осушителем. Смешивается с водой в любых соотношениях.

 3. Серная кислота опасна, обугливает органику, вытягивает из неё воду.

Мнемонический прием: «Если хочешь стать уродом, в кислоту налей ты                                                                                                               воду»

Наливать кислоту тонкой струйкой в воду и непрерывно мешайте емкость с водой (наоборот – вода моментально вскипит и произойдет взрыв пара с выбросом капелек концентрированной кислоты)

·        не работать с серной кислотой в хорошей одежде

·        нельзя сливать в канализацию

·       при попадании кислоты внутрь,  необходимо вызвать рвотный рефлекс

·        при попадании кислоты на кожу, надо быстро смыть под струей холодной воды. 

4. Химические свойства проявляются при взаимодействии с другими веществами.

·        Общие свойства кислот (проявляются из-за наличия катиона водорода):

1. Взаимодействие с солями слабых кислот - угольной и сернистой, выполняется правило Бертолле:

o       с карбонатами (например, с кальцинированной – стиральной содой)

H₂SO₄ + Na₂CO₃ = Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O (напишите в свете теории электролитической диссоциации)

o       с сульфитами

Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O (напишите в свете ТЭД)

2. Взаимодействие разбавленной кислоты с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжения металлов до водорода (выделяется водород)

H₂SO₄ + Fe = FeSO₄ + H₂ (написать ОВР)

3. Взаимодействие с основаниями и щелочами (реакция нейтрализации)

H₂SO₄+ 2NaOH = Na₂SO₄ + 2 H₂O (напишите в свете ТЭД)

4. Взаимодействие с основными оксидами (металлов):

H₂SO₄ + CuO = CuSO₄ + H₂O (в свете ТЭД напишите)

5. Индикаторы в серной кислоте

§        фенолфталеин бесцветный (малиновый раствор щёлочи с ф-ф обесцвечивается),

§        лакмус краснеет,

§        метиловый оранжевый розовеет.

·        Специфические свойства

         Серная кислота всегда окислитель, только отнимает электроны, так как находится в высшей степени окисления + 6, самой сере терять больше нечего.

Концентрированная серная кислота

 1.  Взаимодействие с металлами:

Cu + H₂SO₄ →  CuSO₄ + SO_{2 +} H₂O

Cu ⁰ – 2е → Cu ⁺² – восстановитель

S⁺⁶ + 2е → S⁺⁴ - окислитель  

Правило взаимодействия кислоты с металлами:

·        продуктом окисления является соль серной кислоты (сульфат)

·        продуктом восстановления является SO₂ , S, H₂S.

Это зависит от активности металла, чем активнее металл, тем сильнее понижается степень окисления серы.

·        водород никогда не выделяется, а образуется вода (самостоятельно с кальцием, цинком, серебром)

Алюминий и железо пассивируются H₂SO₄(конц.), т.е. покрываются защитной пленкой, их можно перевозить в стальных и алюминиевых цистернах.

2.  Взаимодействие с солями по правилу Бертолле.

         Качественная реакция на сульфат-анион (определение его наличия):

H₂SO₄ + BaCl₂ = 2HCl + BaSO₄

2H⁺ + SO₄^2- + Ba²⁺ + 2Cl^- = 2H⁺ + 2Cl^- + BaSO₄

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄ (осадок)

3. Взаимодействие с неметаллами, окисляет их, катион серы кислоты восстанавливается до SO₂:

С + 2 Н2SO4 = СО2 + 2 SO2 + 2 Н2О

S + 2 Н2SO4 = 3 SO2 + 2 Н2О

2Р + 5Н2SО4 = 2Н3РО4 + 5SО2↑ + 2Н2О

Дополнительная информация о H₂SO₄:

·        в старину называли купоросным маслом

·        между оконных рам предотвращает морозные узоры.

Решите цепочку переходов:
Сульфид цинка→ Сернистый газ → Сульфит натрия → Сульфит свинца(II)
                                                                                                       
Дисульфид железа(II) → Оксид серы(IV) → Оксид серы(VI) → Серная кислота

Сероводород → Сернистый газ → Сера → Хлорид серы(II) → Сероводород → Сера → Сернистый газ → Гидросульфит натрия → Сульфит натрия → Гидросульфит натрия

                                   Тест по теме «Серная кислота».

1) Сколько «ручек» протягивает катион серы в структурной формуле серной кислоты:

1. две, 

2. одну,

3. шесть,

4. четыре.

2) Какая из характеристик серной кислоты не верная:

1. одноосновная,

2. стабильная,

3. сильная,

4. кислородсодержащая.

3) Серную кислоту используют как:

 1. регулятор кислотности в пищевой промышленности,

 2. лекарство внутрь для баланса кислотности,

 3. осушитель в органическом синтезе,

 4. очистке металлов при паянии и лужении.

4) Приливать серную кислоту в воду:

1. очень опасно,

2. это правило ТБ,

3. не рекомендуется,

4. произойдёт выплеск капель.

5) Сумма коэффициентов в кратком ионном уравнении взаимодействия стиральной соды и серной кислоты равна:

1. 6,      

2. 5,     

3. 4     

4. 8

6) При взаимодействии серной кислоты с сульфитом натрия получается газ :

1. водород,

2. сероводород,

3. сернистый газ,

4. триоксид серы.

7) Окислитель в уравнении взаимодействия железа с разбавленной серной кислотой

1. водород из кислоты,

2. железо в чистом виде,

3. кислород из кислоты,

4. катион серы из кислоты.

8) Малиновый от фенолфталеина раствор щёлочи при добавлении серной кислоты:

1.обесцвечивается,

2. краснеет,

3. розовеет,

4.становится оранжевым.

9) Сульфат меди  невозможно получить реакцией взаимодействия:

1. серной кислоты (разб.) и меди, 

2. серной кислоты (конц.) и меди,

3. серной кислоты (разб. и конц.) с оксидом меди (2),

4. серной кислоты и гидроксидом меди (2).

10) Нельзя перевозить в цистернах серную кислоту:

1. конц. в алюминиевой,

2. разб. в железной, 

3. конц. в железной,

4.ни в алюминиевой, ни в железной нельзя никакую серную кислоту перевозить.

11) Серная кислота (конц.) с серебром восстанавливается до :

1. SO_2,     

2. S,      

3. H₂S,    

4. SO_3.

12) Качественная реакция на сульфат-анион осуществляется взаимодействием серной кислоты с

1.сульфатом бария,

2. хлоридом бария,

3. нитратом серебра,

4. хлоридом серебра.

13) Серная кислота с неметаллами:

1. взаимодействует с образованием осадков,

2. взаимодействует с образованием других кислот,

3. не взаимодействует.