Окислительные свойства серной кислоты.
план-конспект урока (химия, 11 класс) на тему

Тема: Окислительные свойства серной кислоты.

Цели: 1) Совершенствовать знания о свойствах кислот при рассмотрении

               особых свойств концентрированной серной кислоты;

            2) Совершенствовать умения учащихся записывать ионные уравнения,

                 уравнения окислительно – восстановительных реакций;

            3) Воспитывать осторожность, внимательность, бережное отношение к

                 природе.

Тип урока: комбинированный.

Дидактические и материальные оснащения: ноутбук, интерактивная доска, мультимедейный проектор.

Содержание и ход урока.

I. Организационный момент.

II. Актуализация знаний, умений и навыков.

    Самостоятельная работа.

Вариант №1

1. Все металлы имеют цвет от белого до серого, за исключением двух общеизвестных металлов, один из которых имеет красную, а другой желтую окраску. Назовите эти два металла.
2. Закончите уравнения возможных реакций:

Cr2O3 + AI =

ZnO + C =

ZnSO4 + Fe =

Na + H2O =

AI + HNO3(k) =

3. Составьте схему электролиза раствора KOH.

Вариант №2

1. Какими физическими свойствами обладают металлы?
2. Закончите уравнения возможных реакций:

AI + O2 =

Fe2O3 + C =

Zn + HCI =

Cu + H2SO4 =

AI + H2O =

Na + H2O =

3. Составьте схему электролиза раствора CuSO4.

Вариант №3

1. Какой металл самый легкий из числа металлов, используемый в качестве конструкционных материалов?
2. Закончите уравнения возможных реакций:

Au + H2O =

Ag + HCI =

Mg + H2O =

Fe + H2SO4 =

Ca + F2 =

Cu + FeSO4 =

3. Составьте схему электролиза раствора Na2SO4.

Вариант № 4

1. Почему нити накала электрических лампочек нельзя изготовить из меди, а электрические провода, проводящие к ним ток из вольфрама?
2. Закончите уравнения возможных реакций:

Fe + CI2 =

Cu + HCI =

Zn + HNO3(k) =

Na + O2 =

Mg + S =

Na + H2 =

3. Составьте схему электролиза раствора KI.

Вариант № 5

1. Чем объясняется электро – и теплопроводность металлов?
2. Закончите уравнения возможных реакций:

Cu + Ag2SO4 =

Ag + HCI =

Zn + HBr =

AI + H2O =

K + H2O =

AI + C =

3. Составьте схему электролиза раствора KОН.

Вариант №6

1. Какие металлы не окисляются даже при прокаливании?
2. Закончите уравнения возможных реакций:

Cd + H2SO4 =

FeCI2 + Cu =

Co + NiSO4 =

Zn + Pb(NO3)2 =

Li + H2O =

Fe + H2O =

3. Составьте схему электролиза раствора FeSO4.

Вариант №7

1. Какой металл самый легкоплавкий и в связи с этим используется в физических приборах? Какой из этих приборов можно встретить в быту?
2. Закончите уравнения возможных реакций:

Zn + MgCI2 =

Fe + ZnCI2 =

AI + Hg(NO3)2 =

Ba + H2O =

Cr + H2O =

Ni + HNO3(p) =

3. Составьте схему электролиза раствора NiSO4

Вариант № 8

1. Как называются:

    а) положительно заряженные частицы?

    б) отрицательно заряженные частицы?

    в) положительно заряженный электрод?

    г) отрицательно заряженный электрод?

2. Закончите уравнения возможных реакций:

      Na + H2O =

      Hg + H2SO4 =

      Li + O2 =

      AI2O3 + C =

      MgSO4 + Ca =

      MnO2 + AI =

3. Составьте схему электролиза раствора ZnCI2

III. Формирование знаний, умений и навыков.

      Окислительные свойства серной кислоты зависят от ее концентрации и типа металла, с которым она взаимодействует. Разбавленная серная кислота окисляет металлы, стоящие в ряду активности до водорода, за счет ионов Н+.

        Zn + H2SO4(p) = ZnSO4 + H2

     У концентрированной серной кислоты окислителем является элемент образующий кислотный остаток -  SO42- , за счет атома серы в максимальной степени окисления. Окислительные свойства SO42- значительно выше, чем иона водорода Н+, поэтому концентрированная серная кислота взаимодействует практически со всеми металлами, расположенными в ряду напряжений как до водорода, так и после водорода, кроме золото и платины, также с многими неметаллами. Так как окислителем в концентрированной серной кислоте является ион кислотного остатка, за счет атома серы в степени окисления +6, а не ион водорода то при взаимодействии с концентрированной серной кислоты с металлами водород не выделяется.  Металл под действием концентрированной серной кислоты окисляется  до характерной  степени окисления и образует соль, а продукт восстановления кислоты зависит от активности металла и степени разбавления  кислоты.

   Взаимодействие металлов  концентрированной серной кислотой.

В зависимости  от активности металла, и от условий протекания реакций могут выделяться SO2, S, H2S:

     При обычных условиях:

1. Взаимодействие активных металлов с конц. серной кислотой (Li – Zn)

8Na + 5H2SO4(k)  = 4Na2SO4 + H2S + 4H2O (соль, H2S, H2O).

2. Взаимодействие металлов средней активности с конц. серной кислотой (Cd – Pb).

3Ni + 4H2SO4(k) = 3NiSO4 + S + 4H2O (соль, S, H2O)

3. Взаимодействие пассивных металлов с конц. серной кислотой (Me,  стоящие в ряду напряжений металлов после  H2, Fe)

Cu + H2SO4(k)  = CuSO4 + SO2 + H2O (соль, SO2, H2O).

       На схемах указаны продукты, содержание которых максимально среди возможных продуктов восстановления кислот. Так при взаимодействии серной кислоты с цинком или с магнием в зависимости от концентрации кислоты одновременно могут образоваться различные продукты восстановления серной кислоты – SO2, S, H2S.

      Zn + 2H2SO4 (70%) = ZnSO4 + SO2 + H2O

      3Zn + 4H2SO4 (40%) = 3ZnSO4 + S + 4H2O

      4Zn + 5H2SO4 (25%) = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O

      Восстановление серной кислоты до H2S может протекать в растворе с массовой долей кислоты 25% и выше (если массовая доля серной кислоты ниже 25%, то она считается разбавленной). Но по мере повышения концентрации кислоты возможность образования H2S уменьшается, так как с повышением концентрации окислительные свойства серной кислоты усиливаются, а сероводород является активным восстановителем за счет серы в минимальной степени окисления H2S2-, поэтому концентрированная серная кислота окислит H2S

до S, SO2:

         3H2S + H2SO4 = 4S + 4H2O

         H2S  + 3H2SO4 = 4SO2 + 4H2O

     Взаимодействие с неметаллами.

         C + 2H2SO4(k) = CO2 + 2SO2 + 2H2O

         S + H2SO4(k) = 3SO2 + 2H2O

IV. Применение знаний, умений и навыков.

      Закончите уравнения возможных реакций:

      а)  Li + H2SO4(k) =

      б)  Ag + H2SO4(p) =

      в)  AI + H2SO4(k)  =

      г)  AI + H2SO4(p) =

      д)  Hg + H2SO4(k) =

      е)  Ni + H2SO4(k) =

V. Читать конспект, выполнить задания данные в тетрадях.

      Осуществите превращения, реакции ионного обмена напишите в полном и в сокращенном ионном виде, окислительно-восстановительные реакции уравнивайте методом электронного баланса, определите окислитель и восстановитель.

1. H2SO4 ---- SO2 ---- SO3 ---- H2SO4 ----- CuSO4 ---- H2SO4 ----- ZnSO4
2. H2SO4 ---- CO2 ---- CaCO3 ----- Ca(NO3)2 ---- CaSO4 ---- ZnSO4 ---- Zn ---- H2S