《硫酸的制备和性质》 (2).ppt

第第一一单元单元 含硫化合物的性质和应用含硫化合物的性质和应用专题专题4硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展在公元在公元650683年年“炼石胆取精华法炼石胆取精华法”黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀18世纪世纪40年代前，欧洲很多地方用年代前，欧洲很多地方用绿矾绿矾（FeSO47H2O）为原料，放在蒸馏釜中煅烧而）为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。制得硫酸。CuSO45H2O=CuO+SO3+5H2O2FeSO47H2O=Fe2O3+SO2+SO3+14H2OSO3+H2O=H2SO4SO3+H2O=H2SO4一、怎样从原料制取硫酸？一、怎样从原料制取硫酸？高温高温点燃点燃4FeS4FeS2 2+11O+11O2 2=2Fe=2Fe2 2O O3 3+8SO+8SO2 2(S+O2=SO2)沸腾炉沸腾炉接触室接触室SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4 吸收塔吸收塔2SO2+O22SO3催化剂催化剂工业工业接触法接触法制备硫酸制备硫酸三个步骤：三个步骤：硫酸工业生产流程动画 硫酸的工业生产硫酸的工业生产沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却工业生产得到的硫酸都工业生产得到的硫酸都是质量分数大于是质量分数大于92%92%的的浓硫酸。浓硫酸。4500C600C5000C4500C8500C5000C催化氧化原理催化氧化原理热交换原理热交换原理逆流逆流原理原理色态：色态：沸点：沸点：密度：密度：溶解性：溶解性：无色无色 粘稠粘稠 油状液体油状液体98%的浓硫酸沸点是的浓硫酸沸点是338典型的典型的高沸点酸（难挥发酸）高沸点酸（难挥发酸）98%的浓硫酸的浓硫酸密度是密度是1.84g/cm3典型的高密度酸典型的高密度酸易溶于水，能与水以任意比互溶易溶于水，能与水以任意比互溶二、硫二、硫酸的酸的性质性质1、物理性质、物理性质酸入水、沿玻棒、酸入水、沿玻棒、缓慢倒、不断搅缓慢倒、不断搅稀硫酸具有酸的通性稀硫酸具有酸的通性 H2SO4=2H+SO42-讨论讨论 稀硫酸具有哪些稀硫酸具有哪些酸的通性酸的通性？举例说明？举例说明H2SO4Na2SO4+2H2OBaSO4+2HClCuSO4+H2OZnSO4+H2 变红变红BaCl2NaOHCuOZn紫色石蕊试液紫色石蕊试液浓硫酸浓硫酸的化学性质如何的化学性质如何?稀硫酸稀硫酸具有哪些的化学性质具有哪些的化学性质?知识回顾知识回顾二、浓硫二、浓硫酸的性质酸的性质向表面皿中加入少量向表面皿中加入少量胆矾胆矾，再加入约，再加入约3ml的的浓硫酸浓硫酸，搅拌，观察实验现象。，搅拌，观察实验现象。实实 验验CuSO45H2OCuSO4浓硫酸浓硫酸（）吸（）吸水性水性可用作干燥剂可用作干燥剂现象：晶体慢慢由现象：晶体慢慢由蓝色蓝色变成变成白色白色取取2g蔗糖放入大试管中，加入蔗糖放入大试管中，加入约约5ml浓硫浓硫酸，迅速搅拌，然后带上玻璃导管的橡胶酸，迅速搅拌，然后带上玻璃导管的橡胶塞，将玻璃导管的中一端插入有品红溶液塞，将玻璃导管的中一端插入有品红溶液的试管中，观察实验现象。的试管中，观察实验现象。实实 验验现象：现象：蔗糖变黑；蔗糖变黑；体积膨胀体积膨胀；放出大量热；产生；放出大量热；产生有酸味、刺激性的有酸味、刺激性的气体，能使气体，能使品红品红溶液褪色。溶液褪色。3、浓、浓硫酸的特性硫酸的特性（）（）脱水性脱水性按水的组成，按水的组成，夺取夺取某些有机物中的氢和氧某些有机物中的氢和氧形成形成水分子水分子C12H22O11浓硫酸浓硫酸12C+11H2O比较比较 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？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。物中的结晶水等，形成硫酸的水合物。H2SO4+nH2O =H2SO4nH2O原来就原来就有水有水原来原来没有没有水水 是指浓硫酸吸收现成游离的水分子。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是指浓硫酸将有机物中的H、O按按原子个数比原子个数比2:1(即水的组成比例即水的组成比例)脱去。脱去。2.脱水性脱水性1.吸水性吸水性3、浓、浓硫酸的特性硫酸的特性实实 验验将一小片铜片放入试管，然后用将一小片铜片放入试管，然后用滴管向试管中慢慢加入滴管向试管中慢慢加入2mL的浓的浓硫酸，加热混合物。（实验三）硫酸，加热混合物。（实验三）现象：加热后剧烈反应，产生气体能现象：加热后剧烈反应，产生气体能使使品红褪色，溶液品红褪色，溶液稀释后稀释后呈呈蓝色蓝色 稀硫酸和铜不反应！稀硫酸和铜不反应！问题探究问题探究:浓硫酸在一定条件下能否和铜反应呢？浓硫酸在一定条件下能否和铜反应呢？请标出该反应的氧化还原情况请标出该反应的氧化还原情况深入分析深入分析Cu+2H2SO4（浓）浓）=CuSO4+SO2 +2H2O0+6+2+4+6升价，失升价，失2e，被氧化被氧化 降价，得降价，得2e，被还原被还原还原剂还原剂氧化剂氧化剂注注意意（1）参加反应的浓硫酸只有）参加反应的浓硫酸只有1/2被还原；被还原；（2）在与铜的反应中，浓硫酸既表现出）在与铜的反应中，浓硫酸既表现出强氧强氧化性化性，又表现出，又表现出酸性酸性；（4）该化学方程式）该化学方程式不能改写不能改写成离子方程式。成离子方程式。(）随着反应的进行）随着反应的进行,浓硫酸变稀浓硫酸变稀而不反应；而不反应；试分析下列反应的氧化还原情况试分析下列反应的氧化还原情况C+2H2SO4（浓）浓）=CO2+2SO2+2H2O 0+6+4+4升升价，失价，失4e，被氧化被氧化降价，得降价，得4e，被还原被还原还原剂还原剂 氧化剂氧化剂注注意意（1）参加反应的浓硫酸）参加反应的浓硫酸全部全部被还原；被还原；（2）与单质）与单质C的反应中，浓硫酸只表现的反应中，浓硫酸只表现出出氧化性氧化性。想一想：想一想：C+2H2SO4(浓浓)=CO2+2SO2+2H2O 0氧化性氧化性+4思考：如何设计实验验证思考：如何设计实验验证 上述上述反应产物反应产物？+6+4启发思维：启发思维：1.考虑每个装置在检考虑每个装置在检验过程中所起的作用验过程中所起的作用？2.考虑这些产物时应有考虑这些产物时应有怎样的先后顺序？怎样的先后顺序？3.检验检验CO2时怎样排除时怎样排除SO2的干扰？的干扰？C+2H2SO4（浓）浓）=CO2+2SO2+H2OC与浓与浓硫酸反应产物的鉴别硫酸反应产物的鉴别C+2H2SO4（浓）浓）=CO2+2SO2+H2O思考：思考：氧化产物与还原产物的物氧化产物与还原产物的物质的量之比质的量之比S+2HS+2H2 2SOSO4 4（浓）（浓）3SO3SO2 2+2H+2H2 2O O2HBr+H2SO4（浓）浓）=Br2+SO2+2H2O c、与某些化合物反应、与某些化合物反应H2S+H2SO4（浓）（浓）=S+SO2 +2H2O 2NH3+H2SO4（浓）浓）=(NH4)2 SO4 2HI+H2SO4（浓）浓）=I2+SO2+2H2O 请问哪些气体不能有浓硫酸干燥？请问哪些气体不能有浓硫酸干燥？填表比较：浓硫酸和稀硫酸和组成和性质填表比较：浓硫酸和稀硫酸和组成和性质名称名称浓硫酸浓硫酸稀硫酸稀硫酸浓度浓度成分成分和铜和铜和铁、铝和铁、铝和碳和碳体现氧化性体现氧化性的元素的元素还原产物还原产物氧化性强弱氧化性强弱特性特性大，大，98.3%小小H2SO4分子分子H+、SO42-加热反应加热反应不反应不反应常温钝化，加热反应常温钝化，加热反应反应生成反应生成H2加热反应加热反应不反应不反应S+6H+1SO2H2强强弱弱吸水性脱水性强氧化性吸水性脱水性强氧化性酸的通性酸的通性思考思考:你有哪些方法可以鉴别浓硫酸和稀硫酸你有哪些方法可以鉴别浓硫酸和稀硫酸?本节要点本节要点浓硫酸的性质浓硫酸的性质物理性质物理性质特特 性性吸吸水水性性脱脱水水性性强强氧氧化化性性金属金属非金属非金属化合物化合物高沸点高沸点高密度高密度难挥发难挥发易溶水易溶水1、硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是：、硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是：A、强酸性、强酸性B、难挥发性、难挥发性C、吸水性、吸水性D、脱水性、脱水性E、强氧化性、强氧化性（1）实验室制）实验室制SO2气体气体_;（2）干燥）干燥H2、SO2等气体等气体_;（3）用铝槽车装运浓硫酸）用铝槽车装运浓硫酸_;（4）清洗镀件表面氧化物）清洗镀件表面氧化物_;（5）浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑）浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_ ABCEAAD随堂检测2、向、向50mL18mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量的硫酸的物质的量()A、等于、等于0.9molB、大于、大于0.45mol小于小于0.9molC、等于、等于0.45molD、小于、小于0.45molD