《硫酸的制备和性质》

第一单元含硫化合物的性质和应用专题4硫、氮和可持续发展硫酸的制备和性质在公元650～683年“炼石胆取精华法”——《黄帝九鼎神丹经诀》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。CuSO4·5H2O==CuO+SO3↑+5H2O∆2FeSO4·7H2O==Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2OSO3+H2O==H2SO4∆SO3+H2O==H2SO4一、怎样从原料制取硫酸？高温点燃4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2(S+O2==SO2)沸腾炉接触室SO3+H2O==H2SO4吸收塔2SO2+O22SO3催化剂工业接触法制备硫酸三个步骤：硫酸工业生产流程动画硫酸的工业生产沸腾炉接触室吸收塔净化冷却工业生产得到的硫酸都是质量分数大于92%的浓硫酸。4500C600C5000C4500C8500C5000C催化氧化原理热交换原理逆流原理色态：沸点：密度：溶解性：无色粘稠油状液体98%的浓硫酸沸点是338℃典型的高沸点酸（难挥发酸）98%的浓硫酸密度是1.84g/cm3典型的高密度酸易溶于水，能与水以任意比互溶二、硫酸的性质1、物理性质酸入水、沿玻棒、缓慢倒、不断搅稀硫酸具有酸的通性H2SO4=2H++SO42-[讨论]稀硫酸具有哪些酸的通性？举例说明H2SO4Na2SO4+2H2OBaSO4+2HClCuSO4+H2OZnSO4+H2↑变红BaCl2NaOHCuOZn紫色石蕊试液浓硫酸的化学性质如何?稀硫酸具有哪些的化学性质?知识回顾二、浓硫酸的性质向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3ml的浓硫酸，搅拌，观察实验现象。实验CuSO4·5H2OCuSO4浓硫酸（１）吸水性——可用作干燥剂现象：晶体慢慢由蓝色变成白色取2g蔗糖放入大试管中，加入约5ml浓硫酸，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的试管中，观察实验现象。实验现象：蔗糖变黑；体积膨胀；放出大量热；产生有酸味、刺激性的气体，能使品红溶液褪色。3、浓硫酸的特性（２）脱水性按水的组成，夺取某些有机物中的氢和氧形成水分子C12H22O11浓硫酸12C+11H2O比较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、结晶水合物中的结晶水等，形成硫酸的水合物。H2SO4+nH2O=H2SO4•nH2O原来就有水原来没有水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H、O按原子个数比2:1(即水的组成比例)脱去。2.脱水性1.吸水性3、浓硫酸的特性实验将一小片铜片放入试管，然后用滴管向试管中慢慢加入2mL的浓硫酸，加热混合物。（实验三）现象：加热后剧烈反应，产生气体能使品红褪色，溶液稀释后呈蓝色稀硫酸和铜不反应！问题探究: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深入分析Cu+2H2SO4（浓）==CuSO4+SO2↑+2H2O∆0+6+2+4+6升价，失2e—，被氧化降价，得2e—，被还原还原剂氧化剂注意（1）参加反应的浓硫酸只有1/2被还原；（2）在与铜的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性；（4）该化学方程式不能改写成离子方程式。(３）随着反应的进行,浓硫酸变稀而不反应；试分析下列反应的氧化还原情况C+2H2SO4（浓）=CO2↑+2SO2↑+2H2O0+6+4+4升价，失4e—，被氧化降价，得4e—，被还原还原剂氧化剂注意（1）参加反应的浓硫酸全部被还原；（2）与单质C的反应中，浓硫酸只表现出氧化性。想一想：C+2H2SO4(浓)===CO2↑+2SO2↑+2H2O0氧化性+4思考：如何设计实验验证上述反应产物？+6+4启发思维：1.考虑每个装置在检验过程中所起的作用？2.考虑这些产物时应有怎样的先后顺序？3.检验CO2时怎样排除SO2的干扰？C+2H2SO4（浓）===CO2↑+2SO2↑+H2OC与浓硫酸反应产物的鉴别C+2H2SO4（浓）===CO2↑+2SO2↑+H2O思考：氧化产物与还原产物的物质的量之比S+2H2SO4（浓）3SO2↑+2H2O△＝2HBr+H2SO4（浓）=Br2+SO2↑+2H2Oc、与某些化合物反应H2S+H2SO4（浓）=S+SO2+2H2O2NH3+H2SO4（浓）=(NH4)2SO42HI+H2SO4（浓）=I2+SO2↑+2H2O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名称浓硫酸稀硫酸浓度成分和铜和铁、铝和碳体现氧化性的元素还原产物氧化性强弱特性大，98.3%小H2SO4分子H+、SO42-加热反应不反应常温钝化，加热反应反应生成H2加热反应不反应S+6H+1SO2H2强弱吸水性脱水性强氧化性酸的通性思考:你有哪些方法可以鉴别浓硫酸和稀硫酸?本节要点浓硫酸的性质物理性质特性吸水性脱水性强氧化性金属非金属化合物高沸点高密度难挥发易溶水1、硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是：A、强酸性B、难挥发性C、吸水性D、脱水性E、强氧化性（1）实验室制SO2气体________;（2）干燥H2、SO2等气体________;（3）用铝槽车装运浓硫酸________;（4）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________ABCEAAD[随堂检测]2、向50mL18mol/L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()A、等于0.9molB、大于0.45mol小于0.9molC、等于0.45molD、小于0.45molD