硫酸的性质和制备yu

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,*,专题,4,硫、氮和可持续发展第一单元 含硫化合物的性质和应用,硫酸的制备和性质,1,思考,1,请同学们思考如何从硫磺制取硫酸？,S?H,2,SO,4,?,请完成教材,90,页交流与讨论,0 +4 +6 +6,S SO,2,SO,3,H,2,SO,4,复习,上节课我们学习了酸雨的成因，现在大家写出酸雨形成过程中的化学反应方程式。,SO,2,+H,2,O H,2,SO,3,2H,2,SO,3,+O,2,=2H,2,SO,4,途径,1,：,途径,2,：,2SO,2,+O,2,2SO,3,SO,3,+H,2,O=H,2,SO,4,催化剂,2,怎样制取硫酸,流程图,H,2,SO,4,SO,3,SO,2,S,FeS,2,H,2,O,O,2,O,2,O,2,催化剂,概括为：三个阶段，三个方程，三个设备,3,工业上,接触法,制硫酸的原理,4FeS,2,+11 O,2,=2Fe,2,O,3,+8SO,2,高 温,第一,阶段,：,SO,3,+H,2,O =H,2,SO,4,第三,阶段,：,沸腾炉,接触室,吸收塔,第,二,阶段,：,2SO,2,+O,2,2SO,3,催化剂,工业用浓,H,2,SO,4,吸收,SO,3,一、硫酸的制备,4,4FeS,2,+11O,2,=2Fe,2,O,3,+8SO,2,高温,主要反应：,主要设备：,沸腾炉,1.,二氧化硫的制取和净化,为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？,增大矿粉跟空气接触面积大，燃烧充分，燃烧快。,5,2.,二氧化硫氧化成三氧化硫,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？,主要反应：,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。,6,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,7,3.,三氧化硫的吸收和硫酸的生成,吸收塔,SO,3,+H,2,O=H,2,SO,4,为什么不用水而用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,主要反应：,主要设备：,8,硫酸工业生产流程自制动画,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,硫酸工业生产的主要设备,9,浓硫酸的稀释：,将浓硫酸沿器壁（广口容器）慢慢加入水中，边加边搅拌。,【思考】稀释浓硫酸应特别注意：,；,。,将浓硫酸向水中加入,边加边搅拌,浓硫酸与,其它液体,相互,混合时也一定要注意上述两点。,10,1,、物理性质：,1,）色态味：,4,）密 度：,3,）溶解性：,2,）沸 点：,无色、无味粘稠状油状液体,大,高、难挥发,与水以任意比混溶，溶解时放出大量的热。,二、硫酸的性质,质量分数为,98%,的浓硫酸，密度为,1.84g/cm,3,物质的量浓度为,。,18.4mol/L,11,1,指示剂：可以使紫色石蕊试液变红,2,与碱反应：,H,2,SO,4,+2NaOH=Na,2,SO,4,+H,2,O,3,与金属反应：,H,2,SO,4,+Zn=ZnSO,4,+H,2,4,与金属氧化物：,H,2,SO,4,+CuO=CuSO,4,+H,2,O,5,与某些盐反应：,H,2,SO,4,+BaCl,2,=BaSO,4,+2HCl,稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有哪些,通性,？,举例说明。,H,+,+OH,-,=H,2,O,2H,+,+Zn=Zn,2+,+H,2,2H,+,+CuO=Cu,2+,+H,2,O,SO,4,2+,+Ba,2+,=BaSO,4,12,为何稀硫酸具有这些性质呢,?,H,2,SO,4,=2H,SO,4,2-,浓硫酸中存在的主要是,硫酸分子,，,因而浓硫酸具有一些独特的性质。,13,CuSO,4,5H,2,O,蓝色,浓,H,2,SO,4,CuSO,4,白色,（,1,）吸水性,是指浓硫酸直接与水分子结合，吸收现成的水,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,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。,2,、浓硫酸的特性,结论：,浓硫酸吸收了,CuSO,4,5H,2,O,的水,14,现象,:,反应,：,结论,1,：,浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的比例脱去，反应生成水,2H,2,SO,4,(,浓,)+C=CO,2,+2SO,2,+,2H,2,O,4,）生成刺激性气味的气体,。,1,）蔗糖变黑,2,）体积急剧膨胀,3,）放出大量热,实验,2,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。,C,12,H,22,O,11,（,蔗糖,）,12C+11H,2,O,浓硫酸,脱水性,：,浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去，反应生成水,。,15,结论,2,：,（,3,）强氧化性,2H,2,SO,4,(,浓,)+C=CO,2,+2SO,2,+,2H,2,O,化合价降低，得,4e-,化合价升高，失,4e,-,+6,+4,+4,0,常温：与铁、铝钝化,16,稀硫酸和活泼金属反应生成什么？,它与铜等不活泼金属反应吗？,问题探索,浓硫酸在一定条件下能否和铜反应呢？,17,实验,3,将一小块铜片放入试管中，然后加入,2ml,浓硫酸，用如图,4-6,所示实验装置进行实验，观察实验现象。,现象,：,常温,下,无明显现象；,加热,后,铜片溶解，有气泡生成，品红溶液褪色,反应后生成物水溶液呈蓝色。,讨论,在,反应中,浓硫酸,表现什么性质,?,Cu+2H,2,SO,4,（浓）,=CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,0,+6,+4,+2,化合价升高，失,e,-,化合价降低，得,e-,结论：,酸性,强氧化性,18,浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同？,思考：,结论：,浓硫酸,酸根部分,+6,价,S,易得电子有氧化性,强氧化性,酸,稀硫酸,酸电离出的,H,+,有氧化性,非强氧化性,酸,化合价降低，得,4e-,+6,+4,+4,0,2H,2,SO,4,(,浓,)+C=CO,2,+2SO,2,+,2H,2,O,H,2,SO,4,+Zn=ZnSO,4,+H,2,+1,0,化合价降低，得,e-,19,：氧化大多数金属：,Cu+2H,2,SO,4,（浓）,=CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,强氧化性：,金属单质,+,浓硫酸,硫酸盐,+,SO,2,+H,2,O,结论,：,一般而言,设疑,能不能用浓硫酸和锌制取氢气？,为什么？写出反应方程式,Zn+2H,2,SO,4,（浓）,=ZnSO,4,+SO,2,+2H,2,O,浓硫酸主要以分子存在，其强氧化性是,分子的氧化性，不是,H,+,的氧化性,20,注意：,因为强氧化性，在常温下铁、铝遇浓硫酸发生钝化,应用：常温下可以用铁、铝容器储运浓硫酸,21,与某些非金属单质,(,C,、,S,等）反应,与某些化合物反应,H,2,S+H,2,SO,4,（浓）,=SO,2,+2H,2,O+S,化合价降低，得,6e-,化合价升高，失,6e,-,+6,-2,+4,0,2H,2,SO,4,(,浓,)+C=CO,2,+2SO,2,+,2H,2,O,化合价降低，得,4e-,化合价升高，失,4e,-,+6,+4,+4,0,强氧化性,22,1,）、硫酸钙：,石膏（或生石膏）,-CaSO,4,2H,2,O,熟石膏,-2CaSO,4,H,2,O,2,）、硫酸钡：,俗称“重晶石”、“钡餐”、,白色颜料,3,）、硫酸亚铁：,FeSO,4,7H,2,O,俗称“绿矾”,三、几种重要的硫酸盐,23,24,思考,1,浓硫酸具有难挥发性，若将装有浓硫酸的试剂瓶瓶塞打开，放置一段时间后，其浓度和质量是否不变呢？,质量会 ，浓度会 。,保存方法：,增加,降低,密封保存,学以致用,25,思考,2,哪些气体可以用浓硫酸干燥？,哪些气体不可以用浓硫酸干燥？,Why?,H,2,、,O,2,、,N,2,、,CO,、,CO,2,、,SO,2,、,HCl,、,Cl,2,等,碱性气体（,NH,3,）,还原性气体（,H,2,S,、,HI,、,HBr,）,学以致用,26,1,、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),浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变红色，后变黑色,(4),把木屑放入浓硫酸中,变黑,吸水性,吸水性,酸性、强氧化性,脱水性,2,、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现浓硫酸的 （）,A.,脱水性和吸水性,B.,吸水性和酸性,C.,强氧化性和吸水性,D.,不挥发性与酸性,B,随堂训练,27,硫酸,的制备和性质,3.,三氧化硫的吸收和硫酸的生成,1.,二氧化硫的的制取和净化,2.,二氧化硫氧化成三氧化硫,2SO,2,+O,2,2SO,3,V,2,O,5,4FeS,2,+11O,2,2Fe,2,O,3,+8SO,2,高温,设备：沸腾炉,设备：,接触室,设备：,吸收塔,SO,3,+H,2,O,H,2,SO,4,一、硫酸的制备,总结,28,（,2,）脱水性,（,1,）吸水性,2,、浓硫酸的特性,（,3,）强氧化性,1,、稀硫酸的具有酸的通性,二、硫酸的性质,Cu+2H,2,SO,4,（浓）,=CuSO,4,+SO,2,+2H,2,O,2H,2,SO,4,(,浓,)+C=CO,2,+2SO,2,+,2H,2,O,29,1,）有浓硫酸参与的反应，大多数是氧化还原反应，反应中浓硫酸,作氧化剂。,2,）浓硫酸氧化性比稀硫酸强。,3,）与,非金属,单质反应体现：氧化性。,与,金属,单质反应体现：氧化性和酸性,三、几种重要的硫酸盐,30,思考题、,向,50ml18mol/L,的,H,2,SO,4,溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的,H,2,SO,4,的物质的量,A.,等于,0.45mol B.,等于,0.90mol,C.,小于,0.45mol D.,在,0.45mol,与,0.90mol,之间,分析,：（,1,）,n(H,2,SO,4,)=18mol/L50mL 10,-3,=0.90mol,（,3,）,随着反应的进行，浓硫酸转化为稀硫酸，便不再与 铜反应。,（,2,）,Cu2H,2,SO,4,H,2,SO,4,（被还原）,若,0.90mol,浓硫酸全部参加反应，则被还原的为,0.45mol.,31,