硫酸的制備和性質(zhì)(標準課件2011)

1、第一單元第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用專題專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展硫、氮和可持續(xù)發(fā)展永春華僑中學(xué)永春華僑中學(xué)化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、金屬礦石處理、金屬表面清洗都要用到化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、金屬礦石處理、金屬表面清洗都要用到硫酸硫酸！ 硫酸的美譽硫酸的美譽化學(xué)工業(yè)之母化學(xué)工業(yè)之母工業(yè)上常用工業(yè)上常用硫酸硫酸的年產(chǎn)量來衡量一個國家的年產(chǎn)量來衡量一個國家 的化工生產(chǎn)能力的化工生產(chǎn)能力憶往昔憶往昔在公元在公元650650683683年年 “ “煉石膽取精華法煉石膽取精華法” 黃帝九鼎神丹經(jīng)訣黃帝九鼎神丹經(jīng)訣CuSO45H2O = CuO + SO3 + 5H2O1818世紀世紀4040

2、年代前，歐洲很多地方用綠礬（年代前，歐洲很多地方用綠礬（FeSOFeSO4 47H7H2 2O O）為原料，放在蒸餾釜中煅燒而制得硫酸。為原料，放在蒸餾釜中煅燒而制得硫酸。 2FeSO47H2O = Fe2O3 + SO2 + SO3 +14 H2O SO3 + H2O = H2SO4SO3 + H2O = H2SO4一、怎樣從原料制取硫酸？一、怎樣從原料制取硫酸？SOSO2 2的生產(chǎn)的生產(chǎn) 沸騰爐沸騰爐SOSO2 2接觸氧化接觸氧化 接觸室接觸室SOSO3 3 + H+ H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4 SOSO3 3的吸收的吸收 吸收塔吸收塔2SO2+O2 2SO3催化劑催

3、化劑高溫高溫點燃點燃4FeS4FeS2 2 + 11O + 11O2 2 = 2Fe= 2Fe2 2O O3 3 + 8SO+ 8SO2 2( S + O2 = SO2 )三個步驟：三個步驟：看今朝看今朝 為了提高為了提高SO3的吸收的吸收,避免形成酸霧避免形成酸霧,常用常用濃硫酸濃硫酸(98.3%)吸收吸收SO3.硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動畫 硫酸的工業(yè)生產(chǎn)過程沸沸 騰騰 爐爐接接 觸觸 室室吸吸 收收 塔塔凈凈化化冷冷 卻卻催化氧化原理催化氧化原理熱交換原理熱交換原理逆流逆流原理原理（一）、物理性質(zhì)（一）、物理性質(zhì)純硫酸：純硫酸：無色油狀液體，無色油狀液體，常用的濃硫酸質(zhì)量分數(shù)為常用的濃硫酸質(zhì)量分

4、數(shù)為98.398.3。硫酸是一種硫酸是一種高密度、高沸點、難揮發(fā)、易溶于水、能與高密度、高沸點、難揮發(fā)、易溶于水、能與水以任意比互溶水以任意比互溶的強酸的強酸 。濃濃H H2 2SOSO4 4溶解時放出大量的熱，因此溶解時放出大量的熱，因此濃硫酸稀釋濃硫酸稀釋時應(yīng)該時應(yīng)該“酸入水，沿玻棒，慢慢倒，不斷攪酸入水，沿玻棒，慢慢倒，不斷攪?！?H H2 2SOSO4 4+ 2+ 2NaOH NaOH = Na= Na2 2SOSO4 4 + 2H+ 2H2 2O O遇紫色石蕊試液變紅遇紫色石蕊試液變紅濃濃硫酸硫酸的化學(xué)性質(zhì)如何的化學(xué)性質(zhì)如何? ?稀硫酸稀硫酸具有哪些的化學(xué)性質(zhì)具有哪些的化學(xué)性質(zhì)? ?

5、知識回顧知識回顧1 1、酸的通性、酸的通性( (H H2 2SOSO4 4=2H=2H+ +SO+SO4 42-2-，二元強酸、強電解質(zhì)，二元強酸、強電解質(zhì)) )（1）與）與指示劑指示劑作用作用:（2）與）與堿堿反應(yīng)反應(yīng)（3）與）與堿性氧化物堿性氧化物反應(yīng)反應(yīng)（4）與）與金屬金屬反應(yīng)（氫前）反應(yīng)（氫前）（5）與）與某些鹽某些鹽反應(yīng)反應(yīng)H H2 2SOSO4 4 + + CaO CaO = CaSO= CaSO4 4 + H+ H2 2O OH H2 2SOSO4 4 + + Zn Zn = ZnSO= ZnSO4 4 + H+ H2 2H H2 2SOSO4 4 + + BaClBaCl2 2

6、 = BaSO= BaSO4 4+ HCl+ HCl( (二）濃硫酸的特性二）濃硫酸的特性1.1.吸水性吸水性 現(xiàn)象現(xiàn)象 ：藍色藍色晶體晶體變?yōu)樽優(yōu)榘咨咨勰┓勰鉂釮 H2 2SOSO4 4作為作為干燥劑干燥劑: :可以干燥可以干燥ClCl2 2、O O2 2、H H2 2、COCO2 2、HClHCl、SOSO2 2等；等；不能不能干燥干燥堿性氣體堿性氣體( (NHNH3 3) )以及以及還原性氣體還原性氣體 ( (H H2 2S S 、 HBrHBr、 HIHI) )等等濃硫酸主要是以濃硫酸主要是以硫酸分子硫酸分子的形式存在，具有一些獨特的性質(zhì)的形式存在，具有一些獨特的性質(zhì)CuSO45

7、H2O CuSO4H2SO4(濃濃)應(yīng)用：應(yīng)用： 實驗實驗11：在試管中放入少量膽礬，再加入少量濃硫酸在試管中放入少量膽礬，再加入少量濃硫酸 現(xiàn)象現(xiàn)象 : :4）生成刺激性氣味的氣體能使品紅溶液褪色）生成刺激性氣味的氣體能使品紅溶液褪色 反應(yīng)反應(yīng) ： 結(jié)論結(jié)論 ：濃硫酸和蔗糖反應(yīng)：體現(xiàn)出濃硫酸的濃硫酸和蔗糖反應(yīng)：體現(xiàn)出濃硫酸的脫水性脫水性和和氧化性氧化性.C12H22O11 12C + 11H2O濃硫酸濃硫酸1）蔗糖變黑）蔗糖變黑2）體積膨脹）體積膨脹3）放出大量熱）放出大量熱 實驗實驗22：在燒杯中放入少量蔗糖，用少量水調(diào)成糊狀，注在燒杯中放入少量蔗糖，用少量水調(diào)成糊狀，注入濃硫酸，用玻棒攪

8、拌。然后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，入濃硫酸，用玻棒攪拌。然后將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，觀察實驗現(xiàn)象觀察實驗現(xiàn)象2H2H2 2S SO O4 4( (濃濃) + C = CO) + C = CO2 2 + 2SO+ 2SO2 2 + + 2H2H2 2O O+4+62.2.脫水性脫水性-蔗糖炭化變黑蔗糖炭化變黑比較與區(qū)別：比較與區(qū)別：吸水性吸水性脫水性脫水性C12H22O11 12C + 11H2O濃硫酸濃硫酸-吸收吸收比例水比例水將有機物中的將有機物中的H H、O O個數(shù)個數(shù)比以比以2 2：1 1脫去生成水脫去生成水-吸收吸收現(xiàn)成水現(xiàn)成水(以以H2O形式存在的水蒸汽、結(jié)晶水）形式存在的水蒸

9、汽、結(jié)晶水）CuSO45H2O CuSO4H2SO4(濃濃)C12H22O11 12C + 11H2O濃硫酸濃硫酸2 2、向鹽酸中加入濃硫酸時，會有白霧生成。、向鹽酸中加入濃硫酸時，會有白霧生成。下列敘述不屬于導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是：下列敘述不屬于導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是：A A、濃硫酸具有脫水性、濃硫酸具有脫水性B B、濃硫酸具有吸水性、濃硫酸具有吸水性C C、鹽酸具有揮發(fā)性、鹽酸具有揮發(fā)性D D、氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低、氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低答案：答案：A A（3 3）強氧化性）強氧化性2H2H2 2SOSO4 4（濃）（濃）C C COCO2 2 2H2H2 2O

10、O 2SO2SO2 2變藍變藍有有水水褪色褪色有有SO2褪色褪色除去除去SO2褪色褪色檢驗檢驗SO2是否除去完全是否除去完全渾濁渾濁檢驗檢驗CO2思考思考1：如何驗證產(chǎn)物（：如何驗證產(chǎn)物（H2O、CO2、SO2）？）？問：濃硫酸表現(xiàn)出什么性質(zhì)：問：濃硫酸表現(xiàn)出什么性質(zhì)： 只表現(xiàn)出只表現(xiàn)出氧化性氧化性思考思考2：濃硫酸滴到藍色石蕊試紙上，現(xiàn)象濃硫酸滴到藍色石蕊試紙上，現(xiàn)象? 濃硫酸滴到皮膚上，如何處理？濃硫酸滴到皮膚上，如何處理？提示：提示：先變紅先變紅(硫酸的酸性硫酸的酸性)然然后變黑后變黑(硫酸的脫水性硫酸的脫水性) 濃硫酸能腐蝕皮膚和衣物，先濃硫酸能腐蝕皮膚和衣物，先抹布抹布擦干擦干,后大

11、量的后大量的水沖洗水沖洗，再涂上再涂上NaHCO3溶液溶液（2 2）與）與金屬單質(zhì)金屬單質(zhì)反應(yīng)反應(yīng)常溫：與鐵、鋁發(fā)生鈍化常溫：與鐵、鋁發(fā)生鈍化加熱：幾乎與所有金屬反應(yīng)（金、鉑除外）加熱：幾乎與所有金屬反應(yīng)（金、鉑除外） 實驗實驗3 3 在試管中放入一塊銅片，加熱。將生成的氣體通入到品紅溶液，然后加熱品紅溶液，把試管中反應(yīng)后的溶液倒在水中稀釋。 現(xiàn)象現(xiàn)象 ： 1）生成氣體使品紅溶液褪色）生成氣體使品紅溶液褪色2）溶液呈藍色）溶液呈藍色問：問：H2SO4是否全部被還原？是否全部被還原？ 濃硫酸表現(xiàn)出什么性質(zhì)？：濃硫酸表現(xiàn)出什么性質(zhì)？：氧化性和酸性氧化性和酸性 反應(yīng)反應(yīng) ：Cu + 2HCu + 2

12、H2 2SOSO4 4( (濃濃)= CuSO)= CuSO4 4 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O O1. H1. H2 2SOSO4 4( (濃）濃）+ 2+ 2HBrHBr BrBr2 2 + SO+ SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O H H2 2SOSO4 4( (濃）濃）+ 2+ 2HI HI I I2 2 + SO+ SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O2. H2. H2 2SOSO4 4( (濃）濃）+ + H H2 2S S = S + SO = S + SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O(3)與與低價化合物低價化合物的反應(yīng)的反應(yīng)4 4）難揮發(fā)性

13、：）難揮發(fā)性：高沸點酸制低沸點、易揮發(fā)的強酸高沸點酸制低沸點、易揮發(fā)的強酸NaCl(NaCl(固固) + H) + H2 2SOSO4 4( (濃濃) = NaHSO) = NaHSO4 4 + HCl+ HClNaNONaNO3 3(S)+ H(S)+ H2 2SOSO4 4( (濃濃) = NaHSO) = NaHSO4 4 + HNO+ HNO3 3三、幾種重要的硫酸鹽三、幾種重要的硫酸鹽(P93)1 1、硫酸鈣：硫酸鈣：石膏（或生石膏）石膏（或生石膏）-CaSO-CaSO4 42H2H2 2O O 熟石膏熟石膏- 2CaSO- 2CaSO4 4HH2 2O O 2 2、硫酸鋇：硫酸鋇：

14、俗稱俗稱“重晶石重晶石”、“鋇餐鋇餐”、 白色顏白色顏料料3 3、硫酸亞鐵：硫酸亞鐵：FeSOFeSO4 47H7H2 2O O 俗稱俗稱“綠礬綠礬”4、十水十水合合硫酸鈉硫酸鈉 Na2SO410H2O 芒硝芒硝5、七水合硫酸鋅、七水合硫酸鋅 Zn2SO47H2O 皓礬礬一一. .將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處 吸水性吸水性 吸水性吸水性脫水性脫水性酸性強氧化性酸性強氧化性1.1.濃硫酸可作氣體干燥劑濃硫酸可作氣體干燥劑2.2.敞口放置濃硫酸時，質(zhì)量增加敞口放置濃硫酸時，質(zhì)量增加3.3.濃硫酸使火柴梗變黑濃硫酸使火柴梗變黑 4.2H4.2H2

15、2SOSO4 4（濃）（濃）ZnZn ZnSOZnSO4 42H2H2 2O OSOSO2 22、硫酸在下列用途或反應(yīng)中各表現(xiàn)的性質(zhì)是：、硫酸在下列用途或反應(yīng)中各表現(xiàn)的性質(zhì)是： A、強酸性、強酸性 B、難揮發(fā)性、難揮發(fā)性 C、吸水性、吸水性 D、脫水性、脫水性 E、強氧化性、強氧化性（1）實驗室制）實驗室制SO2氣體氣體_;（2）干燥）干燥H2、SO2等氣體等氣體_;（3）用鋁槽車裝運濃硫酸）用鋁槽車裝運濃硫酸_;（4）清洗鍍件表面氧化物）清洗鍍件表面氧化物_;（5）濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑）濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑_ A BCEAAD3、50ml、18mol/L硫酸溶液中，