硫酸制备和性质备课.ppt

,我们都需要,硫酸,？,硫酸产量的逐年增长是为了满足其广泛用途和需求量的增长。,硫酸的产量是衡量一个国家化学工业水平高低的重要标志。,2019/12/11,第一单元：含硫化合物的性质和应用,滦平一中高一化学组,硫酸的制备和性质,专题4：硫、氮和可持续发展,含硫矿石,硫磺S,黄铁FeS2,含硫矿石,重晶石（硫酸钡）BaSO4,绿矾FeSO47H2O,胆矾CuSO45H2O,硫酸是当今世界上最重要的化工品之一。早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾(CuSO45H2O)或绿矾(FeSO47H2O)的方法制取硫酸。随着生产力的发展，硫酸的生产工艺几经改进，目前工业上主要采用接触法制硫酸。,（一）SO2的制取造气,1.原料：,3.设备：,2.反应原理：,硫磺(S)或黄铁矿(FeS2)、空气,沸腾炉,一、硫酸的工业制法_接触法,炉气,原料,粉碎,空气,沸腾炉,净化,热交换器,催化剂,（1）反应原理：,（2）设备：,（二）SO2催化氧化生成SO3接触氧化,接触室,净化,沸腾炉,接触室,SO2、O2,SO3,冷气体,热气体,温度较高气体,温度较低气体,(三)SO3的吸收和硫酸的生成,吸收塔,(1)反应原理：,(2)设备：,H2SO4xSO3,尾气,净化,冷却,沸腾炉,接触室,吸收塔,SO3+H2O=H2SO4,沸腾炉,接触室,吸收塔,工业接触法制硫酸小结：,造气,接触氧化,SO3的吸收,硫酸工业,三原料：,黄铁矿空气水,三设备：,沸腾炉接触室吸收塔,三阶段：,1、造气,2、接触氧化,3、三氧化硫的吸收,三原理：,SO3+H2O=H2SO4,纯净的硫酸是无色粘稠的油状液体，密度大，易溶于水。沸点高而难挥发。,硫酸溶于水就得到硫酸的水溶液，依据硫酸浓度的大小把硫酸溶液分为浓硫酸和稀硫酸。,硫酸溶液,稀硫酸,浓硫酸,H2SO4=2H+SO42-,H2SO4,二、硫酸的性质,（一）稀硫酸的性质,与指示剂反应：使紫色石蕊变红，无色酚酞不变色与H前的金属反应置换出氢气：FeH2SO4=FeSO4H2与金属氧化物反应生成盐和水：Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O与碱反应生成盐和水：2Al(OH)33H2SO4=A12(SO4)36H2O与盐反应生成新的盐和新的酸：BaCl2H2SO4=BaSO42HClNa2CO3H2SO4=Na2SO4CO2+H2O,-酸的通性,（二）浓硫酸的物理性质,色、油状、体;,常用的浓硫酸中H2SO4的质量分数为，其相应密度为1.84g/cm3,H2SO4_H2O；硫酸是一种高沸点挥发的酸;能以任意比与水互溶,浓硫酸与水互溶时放出大量的热。,【思考】稀释浓硫酸应特别注意：；。,98%,难,强,将浓硫酸加入水中,边加边搅拌,无,液,（三）浓硫酸的特性,CuSO45H2O蓝色,CuSO4白色,浓硫酸具有_,【实验1】向少量CuSO45H2O中加入适量浓硫酸，搅拌。,蓝色晶体逐渐变白色,原因：,结论：,现象：,吸水性,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。,吸水性应用:实验室常用浓硫酸来干燥一些不与之反应的气体（如：CO2、SO2、O2、H2、Cl2等）。,1、吸水性,【实验】铜与浓硫酸反应。观察实验现象,并思考产生现象的原因。,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。,在反应中浓硫酸表现强氧化性和酸性。,2、强氧化性,（1）与金属反应,常温时：,加热时：浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应。,Fe、Al等少数金属遇浓硫酸发生_。,钝化,(Fe、Al等金属因氧化而钝化),思考：,1、铁与稀硫酸是如何反应的？,Fe+2H+=Fe2+H2,2、铁遇到浓硫酸又是如何反应的？,1）,常温时铁在浓硫酸中发生钝化。,2）,加热时候则继续反应,（1）,铁不足时候,(2),铁过量时候,Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4,思考：如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？,提供以下试剂与装置(装置可多次使用)：,（2）与非金属,石灰水,检验水,检验SO2,除去SO2,检验CO2,A-D-E-F-E-B,A,H2SO4(浓）+2HBr=Br2+SO2+2H2OH2SO4(浓）+2HI=I2+SO2+2H2OH2SO4(浓）+H2S=S+SO2+2H2O,(3)与某些具有还原性的低价化合物的反应,蔗糖中加浓硫酸有什么现象？,现象：,颜色由白色先变为棕色最后变为黑色，体积膨胀呈疏松海绵状，有刺激性气味气体产生，试管壁变热。,1、烧杯壁为什么是热的？2、为什么蔗糖会变黑？3、为什么体积会膨胀？4、表现了浓硫酸的什么性质？,浓硫酸吸水放热,蔗糖炭化,有气体生成,吸水性、脱水性强氧化性,吸水性和脱水性有何区别？,吸水性：是指浓硫酸吸收水、水蒸气或结晶水的性质,脱水性：是指浓硫酸把有机物中的氢氧元素按原子个数比2:1脱去水的性质。,关键看：是否有“现成”的水。,3、脱水性,吸水性与脱水性的区别,浓H2SO4,H2O,H2O,H2O,H2O,H2O,H2O,H2O,xH2O,浓H2SO4,吸水性,脱水性,SO2能用浓硫酸干燥？,2、脱水性(腐蚀性),1、吸水性(干燥剂),小结:浓硫酸的特性,能否干燥H2SNH3,CO2、H2、O2Cl2HCl,浓硫酸不能干燥的气体：NH3H2SHBrHI,3、强氧化性,失去1X4e-,得到2X2e-,失去1X2e-,得到1X2e-,4、难挥发性（高沸点）,另外，浓硫酸具有酸性。,NaCl+H2SO4(浓）=NaHSO4+HCl,三、硫酸的用途,四、几种重要的硫酸盐,皓矾：ZnSO47H2O钡餐,重晶石：BaSO4绿矾：FeSO47H2O芒硝：Na2SO410H2O明矾：KAl(SO4)212H2O生石膏：CaSO42H2O熟石膏：2CaSO4H2O,硫酸盐,1.皮肤上一旦沾有浓硫酸，先，再，最后再涂上溶液。,（浓硫酸具有很强的腐蚀性）,2.浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变色，后变色。,练习,3、下列现象反应了硫酸的哪些主要性质,（1）浓硫酸滴在木条上，过了一会儿，木条变黑（）（2）敞口放置浓硫酸时，质量有所增加（）（3）锌粒投入稀硫酸中，有气泡产生（）（4）把铜片放入浓硫酸里加热，有气体产生（）（6）使蓝色石蕊试纸先变红后变黑（）（7）利用NaCl固体跟浓硫酸反应可制HCl气体（）,脱水性,吸水性,酸性、强氧化性,酸性,高沸点性,酸性、脱水性,4、一块铁片放入浓硫酸中充分加热，刚开始看现象是_;，产生的气体是_;，反应一段时间产生的气体是否一样_;，若不同是_气体;,溶液变黄，有刺激性气味气体产生,二氧化硫,不一样,氢气,5、下列物质长久露置在空气中质量会变小的有_，浓度会变小的有_,A、浓硫酸，B、浓盐酸C、浓硝酸D、浓氨水,BCD,ABCD,6、在一支试管里加入一小块质量为0.64g铜片，然后再加入2mL10mol/L的浓硫酸,连接好下列装置,加热。回答下列问题：,（1）加热开始，发现Cu片表面变黑色，其原因是_.,（2）随着反应的继续，溶液变蓝色，则右边试管的现象分别是：，离子方程式是：。,（3）浸过碱液的棉花的作用是：。,（4）反应结束后，在理论上能产生标准状况的SO2的体积mL,(5）但某位同学收集到SO2气体的体积，要小于理论值，其原因是。,(6)如果浓硫酸的浓度为18mol/L，铜片是过量的，加热使之反应，当被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积（填“大于”、“等于”、或“小于”）100mL。,