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第一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[目标导学]1．知道工业上生产硫酸的基本原理。2．掌握浓硫酸的特性和硫酸的应用。3．初步了解几种重要的硫酸盐的用途。[背诵经典导学]1．工业制硫酸发生的三个反应的化学方程式：4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2(S＋O2=====点燃SO2)；2SO2＋O2催化剂△2SO3；SO3＋H2O===H2SO4。2．稀硫酸具有酸的通性；浓硫酸具有三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性。3．足量Cu与一定量浓H2SO4反应时，H2SO4由浓变稀，反应自行停止，Cu和H2SO4都有剩余。扬帆起航温习双基课前学习空间1．接触法制硫酸的工业原理三原料三阶段三反应(均放热)三设备(1)黄铁矿(或硫)SO2的制取和净化__________________________________________沸腾炉(2)空气SO2氧化成SO3_____________________接触室(3)水SO3的吸收，硫酸的生成_____________________(用98.3%的浓硫酸吸收SO3)吸收塔4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO22SO2＋O2V2O5△2SO3H2O＋SO3===H2SO42.酸的通性(1)与酸碱指示剂作用酸遇石蕊试液变___，遇酚酞_______。(2)与活泼金属反应(写离子方程式，下同)Fe与稀H2SO4反应：________________________。(3)与碱性氧化物反应Fe2O3与稀H2SO4反应：___________________________。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O红不变色(4)与碱反应稀H2SO4与NaOH反应：______________________。(5)与某些盐反应稀H2SO4与Na2CO3反应：___________________________。H＋＋OH－===H2OCO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O3．浓H2SO4的特性(1)吸水性浓H2SO4能吸收气体、液体中的水分以及固体中的结晶水，故常用作_______。(2)脱水性浓H2SO4将有机物中的___、___元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。干燥剂氢氧(3)强氧化性①常温下，冷的浓H2SO4能使_____、Al钝化。②浓H2SO4与Cu反应：_____________________________________________，氧化剂_____________，还原剂_____。③加热时与木炭发生反应：______________________________________________。FeCu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O浓H2SO4CuC＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O4．几种重要的硫酸盐硫酸盐结晶水合物俗名主要用途硫酸钠Na2SO4·10H2O芒硝制玻璃、造纸工业硫酸钙CaSO4·2H2O2CaSO4·H2O_____熟石膏制粉笔、模型、雕像、石膏绷带2CaSO4·2H2O△150℃～170℃，－H2O＋H2O，凝固2CaSO4·H2O＋3H2O石膏硫酸盐结晶水合物俗名主要用途硫酸锌ZnSO4·7H2O皓矾收敛剂、防腐剂、制颜料_______________重晶石作白色颜料、“钡餐”、作高档油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂硫酸亚铁FeSO4·7H2O绿矾生产防治___________的药剂、生产铁系列净水剂和颜料_________的原料BaSO4硫酸钡缺铁性贫血氧化铁红硫酸盐结晶水合物俗名主要用途硫酸铜CuSO4·5H2O蓝矾、胆矾制农药、电镀液硫酸铝钾________________明矾净水剂KAl(SO4)2·12H2O——小试身手1．如图是接触法制硫酸的装置及流程，请回答下列问题：(1)设备A是__________，在设备A中进行的反应化学方程式________________________；设备B是__________，在设备B中进行的反应化学方程式是_______________________。(2)图中标号处通入或放出的物质的主要成分是：⑥________________，⑧________________。解析：接触法制硫酸工艺流程：三设备、三阶段、三反应，熟悉该过程便可轻松完成各小题。答案：(1)沸腾炉4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2接触室2SO2＋O2催化剂△2SO3(2)SO2、O2和SO398%H2SO42．按要求填空：(1)硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是(用字母填在横线上)。A．难挥发性B．强酸性C．吸水性D．脱水性E．强氧化性①浓硫酸可用作气体干燥剂________；②往晶体硫酸铜中加浓硫酸，晶体变白________；③浓硫酸与铜反应________；④运用铁制槽车和铝制槽车运输浓硫酸________；⑤蔗糖中加入浓硫酸，形成“黑色发糕”________；⑥浓硫酸使润湿蓝色石蕊试纸先变红后又变黑________；⑦浓硫酸和浓氨水反没有白烟现象________。(2)写出上题(1)中对应序号的主要化学方程式③浓硫酸与铜反应_______________，⑤蔗糖中加入浓硫酸，形成“黑色发糕”________________。(3)请写出稀释浓硫酸的正确操作方法_________用过量的锌与浓硫酸反应时，可能产生的气体是_________，理由是________________________。解析：(1)①浓硫酸具有吸水性，故可用作气体干燥剂；②浓硫酸具有吸水性，故往晶体硫酸铜中加浓硫酸，晶体变白；③浓硫酸与铜反应生成硫酸铜和二氧化硫，体现浓硫酸的强氧化性和酸性；④浓硫酸能使铁、铝发生钝化，因此运用铁制槽车和铝制槽车运输浓硫酸，体现浓硫酸的强氧化性；⑤蔗糖中加入浓硫酸，形成“黑色发糕”，利用浓硫酸的脱水性和强氧化性；⑥浓硫酸具有酸性，所以能使湿润的蓝色石蕊试纸变红色，浓硫酸能将纸张中H、O元素以2∶1水的形式脱去而体现脱水性；⑦浓硫酸和浓氨水反应没有白烟现象，说明浓硫酸没有挥发性，属于难挥发性酸。(2)在加热的条件下铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋2H2O＋SO2↑；蔗糖中加入浓硫酸，形成“黑色发糕”，利用浓硫酸的脱水性和强氧化性，反应的方程式为C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。(3)浓硫酸溶于水放热且密度大于水，则稀释浓硫酸的方法是沿烧杯内壁将浓硫酸缓缓加入水中，边加边搅拌；锌与浓硫酸反应，生成二氧化硫气体，随着反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应，生成氢气。答案：(1)①C②C③BE④E⑤DE⑥BD⑦A(2)Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋2H2O＋SO2↑C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)沿烧杯内壁将浓硫酸缓缓加入水中，边加边搅拌SO2和H2浓硫酸与锌反应放出SO2气体，随着反应的进行浓硫酸变为稀硫酸，锌与稀硫酸反应放出H2核心要点突破定位重点深化理解知识点一浓H2SO4的三大特性1．吸水性浓H2SO4具有吸收水(如气体、液体中的水分子，以及固体中的结晶水等)的性能，原因是H2SO4分子与水分子形成一系列的稳定的水合物。(1)利用它的吸水性，常用来干燥中性气体和酸性气体。如H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等，但不能干燥碱性气体(如NH3)和常温下具有还原性的气体(如H2S、HI、HBr等)。(2)因浓H2SO4具有吸水性，故不可将其暴露于空气中，防止吸收空气中的水蒸气。2．脱水性浓H2SO4能将有机物中的H和O原子按水的组成比(2∶1)脱去，使某些有机物发生炭化。如在蔗糖中滴入浓H2SO4，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体，是利用浓H2SO4的脱水性和氧化性。反应可表示为：①C12H22O11――→浓H2SO412C＋11H2O②C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(1)因为浓H2SO4具有脱水性，所以对有机物具有强烈的腐蚀性。如不慎将浓H2SO4沾到手上，应立即用大量水冲洗，再涂上3%的NaHCO3溶液。(2)吸水性与脱水性的区别：作用类型吸水作用脱水作用硫酸规格浓硫酸浓硫酸作用对象以H2O分子形式存在的水，其中包括结晶水合物中的水一般为含氢、氧元素的有机物，H、O原子按2∶1的个数比脱去变化类型复杂的物理、化学变化化学变化能量变化放热放热现象一般无明显现象蔗糖等碳水化合物脱水变成黑色固体3.强氧化性(1)和金属反应加热时，浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO2。铜与浓硫酸加热反应：Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O，注意：①浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，并体现了浓硫酸的酸性。②随着反应的进行，硫酸浓度变小，稀硫酸不和铜反应。③金属Fe、Al常温下接触浓硫酸或浓硝酸时会“钝化”。在它们的表面被氧化为致密的氧化物薄膜，这层薄膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。所以在常温下，铝制或铁制容器是可以用来盛装浓硫酸或浓硝酸的。加热条件下，铁也可以和浓硫酸反应：2Fe＋6H2SO4(浓)=====△Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O若铁过量，过量的铁会和Fe2(SO4)3、稀硫酸继续反应。(2)和非金属反应热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2，在这类反应中浓硫酸只表现氧化性。C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(蔗糖与浓硫酸的脱水实验中，闻到刺激性气味的原因)S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2O2P＋5H2SO4(浓)=====△2H3PO4＋5SO2↑＋2H2O(3)跟其他还原性物质反应浓硫酸具有强氧化性，实验室制取H2S、HBr、HI等还原性气体，不能选用浓硫酸。H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O2HI＋H2SO4(浓)===I2＋SO2↑＋2H2O知识点二浓H2SO4与稀H2SO4的鉴别方法1．观察状态：为黏稠液体的是浓H2SO4，而黏稠度较小的是稀H2SO4。2．取体积相等的两液体，用手掂掂，质量较大的是浓H2SO4。3．取少量蒸馏水，向其中加入少量试样，有明显放热现象的为浓H2SO4，反之为稀H2SO4。4．取少量试样，向其中加入铁片，若能产生大量气泡的则为稀H2SO4，若无明显现象(钝化)则为浓H2SO4。5．用玻璃棒分别蘸取试样在纸上写字，立即变黑(浓H2SO4的脱水性)的为浓H2SO4，另一种为稀H2SO4。6．取少量胆矾晶体(CuSO4·5H2O)放入样品中，若晶体由蓝色变为白色，则为浓H2SO4(浓H2SO4的吸水性)若得到蓝色溶液则为稀H2SO4。——对点训练【例1】向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾产生。下列叙述不属于导致产生该现象的原因是()A．浓硫酸有吸水性B．盐酸有挥发性C．气态溶质的溶解度随温度升高而降低D．浓硫酸有脱水性【解析】浓硫酸的吸水性是指吸收现成的水分子，包括水蒸气、湿存水和结晶水，吸收过程中放出热量，是水合的过程，属于导致产生该现象的原因，故A不选；白雾生成是溶液温度升高，氯化氢变为气体挥发出去，和水蒸气形成盐酸小液滴，证明盐酸具有挥发性，属于导致产生该现象的原因，故B不选；从氯化氢气体的挥发可以说明气体溶解度随温度升高，故C不选；浓硫酸的脱水性是指浓硫酸把有机物的H、O两元素按原子个数比2∶1的比例脱出来，形成水分子，不属于导致产生该现象的原因，故选D。【答案】D【例2】将蔗糖用少量水湿润，然后在不断搅拌下加入浓硫酸，可看到蔗糖颜色变黑，体积逐渐膨胀，最后变成多孔的疏松固体，且产生刺激性气味的气体。上述过程