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硫酸的性质与制备--上课_图文

时间:2014-09-25


硫酸的美誉——化学工业之母

工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家 的化工生产能力

硫酸的制备
在公元650~683年

古代

“炼石胆取精华法” ——《黄帝九鼎神丹经诀》 ? CuSO4· 5H2O == CuO + SO3 ↑+ 5H2O

SO3 + H2O == H2SO4 18世纪40年代前,欧洲很多地方用绿矾(FeSO4· 7H2O) 为原料,放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。 ? 2FeSO4· 7H2O == Fe2O3 + SO2 ↑+ SO3↑ +14 H2O SO3 + H2O == H2SO4

接触法制造硫酸的生产过程
S
硫化物 如 FeS2
1 二 氧 化 硫 的 制 取 和 净 化

SO2
2
二 氧 化 硫 转 化 成 三 氧 化 硫

SO3
3
三 氧 化 硫 的 吸 收 和 硫 酸 的 生 成

H2SO4

接触法制备硫酸流程
硫酸工业生产流程动画

沸腾炉

接触室

吸收塔

净 化 冷却

工业接触法制硫酸小结:
阶段 化学反应 设备
高温

造气

4FeS2+11O2==2 Fe2O3+8SO2 ( S + O2 == SO2 )
催化剂

点燃

沸腾炉

接触氧化

2SO2+O2===2SO 3 △ SO3+H2O==H2SO4

接触室

SO3的吸收

吸收塔

硫酸的性质

二、硫酸的性质
1、物理性质
无色粘稠油状液体,密度比水 大,沸点高,难挥发. 能与水 以任意比例混合,溶于水时放 出大量的热。

正确操作: 将浓硫酸缓慢地沿器壁 倒入盛有蒸馏水的烧杯内,并用玻

棒不断搅拌。切不可把水倒进浓硫

操作
稀释浓硫酸 如何操作?

酸中

二、硫酸的性质
2、稀硫酸的化学性质 稀硫酸:H2SO4=2H++SO42具有酸的通性
①与指示剂反应: 使紫色石蕊变红,无色酚酞不变色 ②与H前的金属反应置换出氢气: Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ ③与金属氧化物反应生成盐和水: Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ④与碱反应生成盐和水: 2Al(OH)3+3H2SO4=A12(SO4)3+6H2O ⑤与盐反应生成新的盐和新的酸: BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl

2、稀硫酸的化学性质 3、浓硫酸的特性 (1)吸水性 ——可用作干燥剂 实 向表面皿中加入少量胆矾,再加入约 验
3ml的浓硫酸,搅拌,观察实验现象。

现象:晶体慢慢由蓝色变成白色 浓硫酸 CuSO4 CuSO4· 5H2O

思考:
浓硫酸作为干燥剂不能干燥哪些气体?

1、不能干燥的气体:

(1)碱性气体:NH3

(2)部分还原性气体:H2S、HBr、HI等 2、能干燥:H2、CO、CO2、SO2等气体

思 考

?

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?

质量变大,浓度变小
密封保存

3、浓硫酸的特性
【实验2】在白色面巾纸上滴几滴浓硫 酸,观察现象。 现象: 白色面巾纸变黑 原因:浓硫酸把面巾纸中的氢、氧元素按
H2O分子中原子个数比2:1脱去,使 面巾纸变成黑色的炭,这种现象叫 “炭化”。

结论: 浓硫酸具有 _______ 脱水性

讨论:吸水性与脱水性的区别
吸水性—吸水性是指物质中本身就 存有水,浓硫酸直接与水分子结合 脱水性—浓硫酸将有机物中的氢、 氧元素按水的比例脱去。 关键看:是否有“现成”的水。

硫酸的制备和性质 第二课时

1、下列物质中长期放置在敞口容器中质量会增加的是 A、浓硫酸 B、浓盐酸

C、Na2CO3· 10H2O AD

D、苛性钠

2、将PH试纸蘸取浓H2SO4后,试纸的颜色将变为 A.蓝 B.黑 C.红 D. B

3、向盐酸中加入浓H2SO4时,会有白雾生成,不是导 致产生该现象的原因的是( A )

A、浓H2SO4脱水性
C、盐酸具有挥发性

B、浓H2SO4具有吸水性

D、气态溶质的溶解度随度随温度的升高而降低

工业上用铝槽车盛放、运输浓硫酸



常温时:Fe、Al等少数金属遇浓硫酸发生_____ 钝化 。

(Fe、Al等金属因被浓硫酸氧化而钝化)

强氧化性 3、
(1)与金属反应
【实验3】铜与浓硫酸在加热条件下反应。观察实 验现象,并思考产生现象的原因。

1、实验现象

生成的气体使品红褪色 生成固体物质,溶于水显蓝色

2、通过现象判断可能生成物

3、强氧化性:
Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O



课堂随练:
(1)用双线桥法表示该反应电子转移的方向和数目。 (2)指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

1 (3)每2molH2SO4反应,其中被还原的H2SO4有____mol 。

[拓展信息] 1、在加热时几乎能与除了铂、金
以外的任何其他金属反应,且能将变价金属 的单质氧化到较高的价态,例如:

△ 2Ag+2H2SO4(浓)== Ag2SO4+SO2↑+2H2O 0 △ +3 2Fe+6H2SO4(浓) ==Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
2、常温下铁、铝等和浓硫酸接触时能够使 金属表面生成一层致密的氧化膜而阻止了反 应,从而发生 钝化 冷的浓硫酸能用铁或铝的容器贮存

(2)与非金属反应

【实验3】向蔗糖中加浓硫酸,并把产生的
气体通入品红溶液。

现 象:
蔗糖由白变黑 蔗糖体积显著膨胀,呈疏松海绵状 有能使品红褪色的气体生成 放出大量的热
C12H22O11
浓硫酸

12C + 11H2O

化学反应
C + 2H2SO4(浓)
氧化剂
+6



CO2↑+ 2SO2↑+2H2O

+4

在该反应中浓硫酸仅表现氧化性。

思考:比较稀、浓H2SO4的氧化性
稀H2SO4 浓H2SO4
+6

表现氧化 性的元素

+1

H H2

S

还原产物
氧化能力

SO2等

较弱



结论:浓硫酸具有独特的性质,浓硫酸中存 在的主要的是硫酸分子

四、硫酸盐

四、硫酸盐
俗称 用途 (1)制做各种模型 (2)医疗上用作石膏绷带 (3)加在水泥中调节凝结时间 (1)是制造其他钡盐的原料 (2)医疗上用硫酸钡作“钡餐”的原因 : ① 不溶于水;②不溶于酸; ③ 不易被X射线透过; ④ 肠胃内壁损伤处不利于硫酸钡的附着。

CaSO4· 2H2O生石 硫 膏 酸 2CaSO4· H2O熟石 钙 膏
硫 酸 BaSO4 重晶石 钡 硫 酸 FeSO4· 7H2O绿矾 亚 铁

(1)医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂; (2)工业上用于生成铁系列净水剂和铁红颜料 。

1、硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是: A、强酸性 C、脱水性 B、吸水性 D、强氧化性

A (1)实验室制SO2气体________;
(2)干燥H2、SO2等气体________; B (3)用铝槽车装运浓硫酸________; D

A (4)清洗镀件表面氧化物________;

AC (5)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红,后来又变黑________

2 、不慎将浓硫酸洒在皮肤上,正确的 处理方法是 ( C )
A、立即用大量水冲洗

B、立即用适量碱中和
C、立即用干布擦拭,再用大量水冲洗

D、以上说法都不妥

[课堂练习]

3.问题解决:一铁罐车运载浓硫酸发生事故。思考:
(1)铁可与硫酸反应,为何可将浓硫酸密闭在铁罐中?在此铁罐 出口处腐蚀严重,这说明了浓硫酸具有什么性质?

(2)清洗此铁罐时一定要远离火源,为什么呢?
(3)道路被破坏,树木被烧死的原因是什么呢? (4)如何处理被泄露的硫酸呢?

参考答案:
2.(1)冷的浓硫酸能使铁钝化,所以可将浓硫酸密闭在 铁罐中。铁罐出口处腐蚀严重,说明浓硫酸具有吸水性。 (2)稀硫酸与铁反应生成氢气,有火源可能引起爆炸。 (3)浓硫酸的强腐蚀性。 (4)洒石灰。

清华大学机电系四年级学生刘海洋先后两次用火碱、浓硫酸将 北京动物园的五只熊烧伤,其中一头黑熊双目失明。这一故意残伤 动物的事件经媒体披露后,引起了公众的强烈愤慨!同时,?高材 生为何会犯如此低级错误?一个‘好学生’为什么没有成为一名好 公民?的疑问也引发了社会各界广泛地讨论与深入地思考。


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