2018高中化学 专题3 基础材料和含硫化合物 第三单元 含硫化合物的性质和应用 第2课时 硫酸的制备和性质课件 苏教版必修1.ppt

第2课时硫酸的制备和性质 专题3第三单元含硫化合物的性质和应用 学习目标定位 1 知道工业生产硫酸的基本原理及生产过程中原料的综合利用 2 熟知硫酸的化学性质和浓硫酸的特性 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 根据上图回答下列问题 1 填写下列各进口或出口物质的名称 A 如 B C D 工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图 一 硫酸的制备 含硫矿石 FeS2 炉渣 二氧化硫 氧气 尾气 SO2 O2 2 接触法制硫酸分为三个阶段 填写下表 硫黄或含硫矿石 硫铁矿 空气 98 3 的浓H2SO4 沸腾炉 接触室 吸收塔 2Fe2O3 8SO2 2SO3 SO3 H2O H2SO4 工业制硫酸的注意事项 1 在沸腾炉中煅烧黄铁矿时 要把矿石粉碎 目的是增大黄铁矿与O2的接触面积 使反应加快 提高原料利用率 2 炉气进入接触室前要净化 目的是除去炉气中的杂质 防止催化剂中毒及对设备造成不利影响 3 接触室内使用热交换器的目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体 冷却反应后的气体 4 在吸收塔内用98 3 的浓H2SO4吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3时 易形成酸雾 吸收速率慢 而用98 3 的浓H2SO4吸收SO3时 吸收SO3的速率快 不形成酸雾 吸收完全 例1在硫酸工业生产中 SO3的吸收过程是在吸收塔 如图 中进行的 吸收塔里还装入了大量瓷环 下列说法中不正确的是A 从 处通入SO3 整个吸收操作采取逆流的形式B 从 处喷下98 3 的浓硫酸 瓷环的作用是增大接触面积C 从 处导出的气体只含有少量SO2 可直接排入大气D 从 处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 答案 解析 解析三氧化硫的吸收通常使用98 3 的浓硫酸 不用水或稀硫酸 原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾 吸收速率慢 不利于三氧化硫的吸收 气体的吸收常采用逆流原理 这样有利于气 液的充分接触 吸收效果好 从吸收塔上部导出的气体是N2 没有起反应的O2和少量二氧化硫 直接排入大气会污染环境 所以应用吸收剂吸收或循环使用 例2工业上制硫酸的设备分为三大部分 沸腾炉 接触室 吸收塔 下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的 用于探究工业上为何采用98 3 的浓硫酸吸收三氧化硫 请回答下列问题 1 写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式 8SO2 答案 解析 解析乙装置相当于接触室 将SO2催化氧化为SO3 由于该反应是一个可逆反应 故从乙装置中出来的气体中含有SO2 O2 SO3 丙装置相当于吸收塔 用浓硫酸吸收SO3 丁装置是用水吸收SO3 SO3溶于水会放出大量的热 使水汽化为水蒸气 从而形成酸雾 本实验中缺少尾气吸收装置 2 下图中的乙 丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的 3 从乙装置中出来的气体有 4 丙装置的作用为 丁中的现象为 5 本实验设计还存在的较明显缺陷是 答案 接触室 吸收塔 SO2 O2 SO3 吸收SO3 有酸雾产生 缺少尾气吸收装置 1 吸水性 1 浓硫酸可吸收空气或其他气体中的 混在固体中的湿存水 结晶水合物中的结晶水 2 常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体 如H2 Cl2 SO2等 不能干燥碱性气体 如NH3等 和强还原性气体 如H2S等 2 脱水性 1 浓硫酸可使有机化合物中的从有机物中 脱离 出来 结合生成 二 浓硫酸的特性 水蒸气 氢 氧元素按水的组成 水分子 现象 蔗糖逐渐变黑 体积膨胀 形成疏松多孔的海绵状固体 放出有气味的气体 品红溶液褪色 结论 浓硫酸具有脱水性 且能氧化碳单质 同时自身被还原为二氧化硫 2 浓硫酸脱水性实验如图所示 刺激性 相关视频 实验现象 a试管中铜丝表面 b试管中的品红溶液 c试管中的紫色石蕊溶液 冷却后 将a试管里的溶液慢慢倒入水中 溶液 铜与浓硫酸反应的化学方程式 3 强氧化性 1 与金属铜的反应 变黑 有气泡逸出 逐渐变为无色 逐渐变为红色 变为蓝色 2H2O 相关视频 2 与铁 铝的反应常温下 铁 铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化 从而阻止了酸与内层金属的进一步反应 所以常温下可以用铁 铝制容器来盛装浓硫酸 3 与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式 浓硫酸的强氧化性 1 浓硫酸能与大多数金属反应 生成高价态金属的硫酸盐 本身一般被还原为SO2 但在常温下 浓硫酸能使铁 铝钝化 2 浓硫酸可将碳 磷等非金属单质氧化成高价态的氧化物或含氧酸 本身被还原为SO2 例3下列关于浓硫酸的叙述正确的是A 浓硫酸具有吸水性 因而能使蔗糖炭化B 蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体C 浓硫酸是一种干燥剂 能够干燥氨气 氢气等气体D 常温下 浓硫酸不与铁 铝反应 所以可以用铁 铝制容器盛装浓硫酸 答案 解析 解析浓硫酸具有脱水性 使蔗糖中H O元素以水的形式脱出 而使蔗糖炭化变黑 与吸水性无关 A错误 浓硫酸具有吸水性 能吸收胆矾晶体中的结晶水 可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色晶体 B正确 浓硫酸是一种酸 能和氨气反应 故不能干燥氨气 C错误 由于浓硫酸的氧化性很强 常温下 铁和铝的表面被氧化为致密的氧化膜 D错误 例4关于浓硫酸与铜的反应 下列叙述正确的是A 在反应中 浓硫酸只表现出氧化性B 此反应属于复分解反应C 在反应中 浓硫酸既表现出氧化性 又表现出酸性D 每1mol铜参加反应就有2mol硫酸被还原 同时生成1mol二氧化硫 答案 思维启迪 1 浓硫酸与金属反应时 既表现酸性又表现强氧化性 而与非金属反应时 只表现强氧化性 2 浓硫酸与不活泼金属反应时 随着反应的进行 浓硫酸浓度变小 一旦变为稀硫酸 就不再与不活泼金属反应 3 浓硫酸与活泼金属 如锌 反应时 开始浓硫酸表现其强氧化性 产生二氧化硫气体 当浓硫酸变为稀硫酸时 则产生的气体为氢气 1 硫酸钙 1 化学式 生石膏 熟石膏 2 熟石膏与水混合成糊状后会很快凝固 转化为坚硬的 3 石膏常用于制作和医疗上用的 在水泥生产中 可用石膏调节水泥的 2 硫酸钡 1 硫酸钡不容易被透过 在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂 俗称 三 几种重要的硫酸盐及其用途 CaSO4 2H2O 2CaSO4 H2O 生石膏 各种模型 石膏绷带 凝结时间 X射线 钡餐 2 硫酸钡可用作 并可作高档油漆 油墨 造纸 塑料 橡胶的原料及填充剂 3 硫酸亚铁 1 硫酸亚铁的结晶水合物俗称 其化学式为 2 在医疗上硫酸亚铁可用于生产防治的药剂 3 在工业上它还是生产和的原料 FeSO4 7H2O 白色颜料 缺铁性贫血 铁系列净水剂 绿矾 颜料氧化铁红 学习小结 达标检测 1 2018 舟山市期末 下列物质 CuSO4 5H2O FeSO4 7H2O CaSO4 2H2O 硫黄 FeS2 其中可用于制硫酸的是A 只有 B 和 C D 全部 答案 1 2 3 4 5 6 2 浓硫酸与下列物质作用时 只表现强氧化性的是A 蓝色硫酸铜晶体B 木材炭化C 红热木炭D 氧化铝 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析浓硫酸具有吸水性 能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末 浓硫酸使木材炭化表现的是脱水性 浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳 二氧化硫和水 浓硫酸只表现其强氧化性 浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性 3 将浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中 产生的现象是A 产生黄绿色气体B 冒白雾 混合物温度升高C 液体四溅 冒白烟D 冒白雾 温度降低 答案 1 2 3 4 5 6 4 下列关于浓硫酸的叙述正确的是A 浓硫酸具有吸水性 因而能使蔗糖炭化B 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体C 浓硫酸是一种干燥剂 能够干燥氨气 氢气等气体D 浓硫酸在常温下能够使铁 铝等金属钝化 答案 1 2 3 4 5 6 解析蔗糖炭化的原因是浓H2SO4具有脱水性 浓硫酸和铜反应时需要加热 浓硫酸不能干燥氨气 可与NH3反应 解析 5 向50mL18mol L 1的H2SO4溶液中加入足量的铜片 加热使之反应 则充分反应后 被还原的H2SO4的物质的量A 小于0 45molB 等于0 45molC 在0 45mol和0 90mol之间D 大于0 90mol 答案 1 2 3 4 5 解析 6 6 下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容 据此下列说法正确的是A 该硫酸的物质的量浓度为9 2mol L 1B 1molZn与足量的该硫酸反应产生2g氢气C 能用铁制容器盛放该硫酸D 该硫酸稀释时应将水倒入盛有该酸的烧杯中并不断地用玻璃棒搅拌 答案 1 2 3 4 5 解析 6 1 2 3 4 5 6