硫酸制备与性质0206

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,硫酸的制备和性质,知识回顾,稀硫酸具有哪些酸的通性,与酸碱指示剂反应,与活泼金属反应,与金属氧化物反应,与碱反应,与盐反应,H,2,SO,4,=2H,+,+SO,4,2-,石蕊、酚酞,稀硫酸：二元强酸，具有酸的通性。,（一）,SO,2,的制取,造气及净化,1,、,原料,：,3,、,设备,：,2,、反应原理,：,硫磺,(S),或,黄铁矿,(,FeS,2,),沸腾炉,高温,4FeS,2,+11O,2,=2 Fe,2,O,3,+8SO,2,点燃,(,S+O,2,=SO,2,),一、硫酸的工业制法,_,接触法,炉气,原料,粉碎,空气,沸腾炉,净化,炉,气,SO,2,O,2,N,2,水蒸气,矿尘,使催化剂中毒,腐蚀设备,净化措施：,除尘,砷和硒的化合物,干燥,洗涤,SO,2,O,2,N,2,接触室,（转化器）,400-500,V,2,O,5,2SO,2,(g)+O,2,(g),2SO,3,(g),为什么叫接触法呢？,反应原理：,主要设备：,二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，,接触室和接触法的名称由此而得,。,（二）,SO,2,催化氧化生成,SO,3,接触氧化,净化后的原料气体,冷,SO,2,空气,SO,2,SO,3,空气到,吸收塔,净化后的原料气体,热,催化剂,催化剂,逆向换热效果最佳,热交换器,(,三,)SO,3,的吸收和硫酸的生成,SO,3,+H,2,O=H,2,SO,4,吸收塔,(1),反应原理：,(2),设备：,为什么不用水而用,98.3%,硫酸来吸收三氧化硫？,三氧化硫与水化合时，放出大量热。易形成酸雾，不利于三氧化硫的吸收。产物叫,发烟硫酸,为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气？,由于尾气中含有二氧化硫，直接排入大气会造成污染。,（,3,）,如何处理尾气？,2NH,3,+H,2,O+SO,2,=(NH,4,),2,SO,3,用氨水吸收,(NH,4,),2,SO,3,+H,2,SO,4,=(NH,4,),2,SO,4,+H,2,O+SO,2,化肥,循环利用,尾气的组成：,SO,2,、,O,2,、,N,2,、,少量,SO,3,等,吸收塔,吸 收 塔,硫酸工业生产流程自制动画,硫酸的工业生产,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,3.,三氧化硫的吸收和硫酸的生成,三阶段,1.,二氧化硫的的制取和净化,2.,二氧化硫氧化成三氧化硫,三方程,三设备,2SO,2,+O,2,2SO,3,V,2,O,5,4FeS,2,+11O,2,2Fe,2,O,3,+8SO,2,高温,沸腾炉,接触室,吸收塔,SO,3,+H,2,O,H,2,SO,4,小结,浓 硫 酸 的 性 质,一、浓硫酸的物理性质,颜 色：,状 态：,沸 点：,挥发性：,溶解度：,密 度：,无 色,油状液体,高,沸点（,338,C,）,比水大,难,挥发,易,溶于水，能与水以,任意比,混溶,，,溶解时放出,大量的热,。,常用的浓硫酸质量分数为,98.3%,，其密度为,1.84g/cm,3,，,其物质的量浓度约为,18.4mol/L,。,稀释浓硫酸时应该如何操作？,正确操作：,将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻棒及时搅拌,使产生的热量迅速扩散。,“,酸入水，沿器壁，,慢慢倒，及时搅,”,浓硫酸与,其它液体,相互混合时也一定要注意上述要点,切不可将水倒入浓硫酸里,!,不慎将浓硫酸沾到皮肤上，我们该怎么办？,立即用大量水冲洗，然后涂上,的碳酸氢钠溶液。,处理方法,CuSO,4,5H,2,O,蓝色,浓,H,2,SO,4,CuSO,4,白色,（,1,）,吸水性,是指浓硫酸所具有的吸收,游离水,的性质。,b.,还,能,夺取结晶水合物中的结晶水,a.,能吸收空气中的水分,二、浓硫酸的特性,现象：,蓝色粉末变白色,实验,1,向表面皿中加入少量,CuSO,4,5H,2,O,粉末,再加入约,3,mL,浓硫酸，搅拌，观察实验现象。,用途：浓硫酸用作干燥剂,、浓硫酸的,吸水性,c.,物质中的湿存水,浓硫酸作干燥剂,浓硫酸,气体,如：,O,2,、,H,2,、,Cl,2,、,N,2,、,HCl,、,SO,2,、,CO,2,、,CH,不能用浓硫酸干燥的气体：,碱性气体：,如,NH,3,还原性气体：,如,H,2,S,、,HBr,、,HI,浓硫酸敞口久置于空气中质量有什么变化？浓度有什么变化？如何保存浓硫酸？,思 考,?,质量变大，浓度变小,密封保存,现象,:,4,）生成刺激性气味的气体,。,反应,：,结论：,体现出浓硫酸的,脱水性和氧化性,C,12,H,22,O,11,12C+11H,2,O,浓硫酸,2H,2,SO,4,(,浓,)+C=CO,2,+2SO,2,+,2H,2,O,1,）蔗糖变黑,2,）体积膨胀,3,）放出大量热,实验：,在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状，注入浓硫酸，用玻棒搅拌。,2,、脱水性：,炭化,实验,在白色点滴板上放入少量纸屑、棉花、木屑，再滴上几滴浓硫酸，观察发生的现象。,原因,:,纸屑、棉花、木屑的主要成份是纤维素，由,碳、氢、氧,三种元素组成，浓硫酸能把其中的,氢、氧元素按水的比例脱去,。,炭化,三种物质,都变成,黑色（生成炭,）,比较,浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？,如：空气中的水分、物质中的湿存水、结晶水合物中的结晶水等，形成硫酸的水合物。,H,2,SO,4,+nH,2,O,=H,2,SO,4,nH,2,O,原来就有水,原来没有水,是指浓硫酸吸收现成游离的水分子。,是指浓硫酸将有机物中的,H,、,O,按,原子个数比,2:1(,即水的组成比例,),脱去。,脱水性,吸水性,3,、浓硫酸的,强氧化性,a,、,与金属反应,现象：,加热能反应,，铜片表面有气体产生，产生的气体能使品红溶液褪色，溶液稀释后呈蓝色。,实验,在试管中放入一块铜片，然后加入约,3ml,浓硫酸，加热，放出的气体通入品红溶液中，观察反应现象。,请标出该反应的氧化还原情况,深入分析,Cu+2H,2,SO,4,（,浓）,=CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,0,+6,+2,+4,+6,升价，失,2e,，,被氧化,降价，得,2e,，,被还原,还原剂,氧化剂,注 意,(1),参加反应的浓硫酸只有,1/2,被还原；,(2),在与铜的反应中，浓硫酸既表现出,强氧化性,，又表现出,酸性,；,(3),随着反应的进行,浓硫酸变稀而不反应；,a,、,与金属反应,在,加热条件下，可与绝大多数金属反应（,Au,、,Pt,除外），产生的气体是,SO,2,气体，不是,H,2,；,常温,下，浓硫酸可使,Fe,、,l,钝化,。,与金属反应时浓硫酸表现,酸性,和,氧化性,；,反应通式：,金属,+,浓硫酸,硫酸盐,+,SO,2,+H,2,O,2Al+6H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,+3SO,2,+2H,2,O,工业上可以用铝槽车盛放、运输浓硫酸！,如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？,浓硫酸的作用：氧化性,C+2H,2,SO,4,（,浓）,CO,2,+2SO,2,+2H,2,O,失去,4e,得到,22e,b,、,与某些非金属单质反应,提供以下试剂与装置,(,装置可多次使用,),：,A-D-E-F-E-B,无水硫酸铜,澄清石灰水,品红,KMnO,4,溶液,品红,变蓝 褪色 不褪色 白色沉淀,如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？,浓硫酸的作用：氧化性,C+2H,2,SO,4,（,浓）,CO,2,+2SO,2,+2H,2,O,失去,4e,得到,22e,b,、,与某些非金属单质反应,2,2,O,2,O,2,O,2,2,2,O,想一想：,为什么蔗糖脱水后变得疏松多孔？,思考：,氧化产物与还原产物的物质的量之比,S+2H,2,SO,4,（,浓）,3SO,2,+2H,2,O,2HBr+H,2,SO,4,（,浓）,=Br,2,+SO,2,+2H,2,O,c,、,与某些低价化合物反应,H,2,S+H,2,SO,4,（,浓）,=S,+SO,2,+2H,2,O,2NH,3,+H,2,SO,4,（,浓）,=(NH,4,),2,SO,4,2HI+H,2,SO,4,（,浓）,=I,2,+SO,2,+2H,2,O,2NaCl+H,2,SO,4,(,浓,)=Na,2,SO,4,+2HCl,d,、难挥发性：用于,制挥发性强酸（盐酸、硝酸）,思考,有两瓶等体积的,浓硫酸,和,稀硫酸,，请设计实验方案加以鉴别。,（,1,）,观察状态,，略为摇动，若为油状粘稠液体为浓硫 酸，另一瓶为稀硫酸。,（,3,）取,少量,蒸馏水，向其中加入少量试样,H,2,SO,4,，,放出大量热者为浓硫酸，另一份为稀硫酸。,（,2,）手掂分量，重者为浓硫酸，轻者为稀硫酸。,（,4,）取,少量,试样，投入小块胆矾，胆矾表面产生白,色粉末者为浓硫酸，胆矾溶解成看蓝色溶液者为稀硫 酸。,（,5,）用,玻璃棒,蘸取试液在纸上写字，立即变黑者为浓,硫酸，另一份为稀硫酸。,（,6,）取,少量,试液，向其中分别投入,Fe,片，没明显变,化者为浓硫酸，放出大量气体者为稀硫酸。,化学工业之母：,硫酸,常见的硫酸盐,本节要点,浓硫酸的性质,物理性质,特 性,吸水性,脱水性,强氧化性,金属,非金属,化合物,高沸点,高密度,难挥发,易溶水,将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：,(1),敞口放置浓硫酸时,质量增加,(2),把,CuSO,4,5H,2,O,晶体放入浓硫酸中变白色,(3),锌粒放入稀硫酸中,有气体放出,(4),把木屑放入浓硫酸中,变黑,吸水性,吸,水性,酸性、氧化性,脱水性,随 堂 练 习,填表比较：浓硫酸和稀硫酸和组成和性质,名称,浓硫酸,稀硫酸,浓度,成分,和铜,和铁、铝,和碳,体现氧化性的元素,还原产物,氧化性强弱,特性,大，,98.3%,小,H,2,SO,4,分子,H,+,、SO,4,2-,加热反应,不反应,常温钝化，加热反应,反应生成,H,2,加热反应,不反应,S,+6,H,+1,SO,2,H,2,强,弱,吸水性脱水性强氧化性,酸的通性,皓矾：,ZnSO,4,7H,2,O,钡餐,重晶石：,BaSO,4,绿矾：,FeSO,4,7H,2,O,芒硝：,Na,2,SO,4,10H,2,O,明矾：,KAl(SO,4,),2,12H,2,O,生石膏：,CaSO,4,2H,2,O,熟石膏：,2CaSO,4,H,2,O,硫 酸 盐,