含硫化合物的性質(zhì)(硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì))（課件）高一化學(xué)（2019）（完整版）4

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解工業(yè)上制備硫酸的基本原理和濃硫酸的特性及應(yīng)用。2.從微觀結(jié)構(gòu)區(qū)分濃硫酸和稀硫酸化學(xué)性質(zhì)的不同，認(rèn)識從量變到質(zhì)變的變化。3.認(rèn)識科學(xué)探究的意義，樹立科學(xué)應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)促進社會可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會責(zé)任。一、硫酸的工業(yè)制備早在1000多年前，我國就已采用加熱膽礬（CuSO4·5H2O）或綠礬（FeSO4·7H2O）的方法來制取硫酸。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，硫酸的生產(chǎn)工藝幾經(jīng)改進，目前工業(yè)制備硫酸主要采用接觸法，常見的有硫鐵礦制酸、硫黃制酸等。FeS2(或S)→SO2

→SO3

→H2SO4一、硫酸的工業(yè)制備空氣除塵凈化冷卻吸收塔三種原料硫黃或硫鐵礦空氣98.3%的濃H2SO4三套設(shè)備三步階段造氣(生成SO2)接觸氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)沸騰爐接觸室一、硫酸的工業(yè)制備二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫原理：沸騰爐空氣除塵凈化SO2工藝流程細節(jié)：1、將硫鐵礦粉碎成細小礦粒2、要從爐底通入強大空氣流增大跟空氣接觸面積，燃燒充分。使礦粒與空氣充分接觸，燃燒快，反應(yīng)完全，提高原料的利用率。一、硫酸的工業(yè)制備

接觸氧化原理：接觸室2SO2+O22SO3

催化劑△冷卻低溫SO2O2SO3工藝流程細節(jié)：3、接觸室中熱交換器的作用4、SO2氣體進入接觸室前先凈化除去雜質(zhì)和礦塵的目的是防止催化劑中毒，進行干燥的原因是防止水蒸氣與二氧化硫形成酸對設(shè)備的腐蝕和在接觸室里對催化氧化的不良影響。利用反應(yīng)放出的熱預(yù)熱進入接觸室的SO2和O2混合氣體，同時冷卻產(chǎn)物SO3。常壓、450℃、V2O5作催化劑一、硫酸的工業(yè)制備SO3的吸收（生成H2SO4

）原理：吸收塔工藝流程細節(jié)：5、為什么不用水或稀硫酸吸收SO3？6、吸收塔中濃H2SO4采用從上向下噴？SO3與水化合時，放出大量熱，會形成大量酸霧，降低吸收效率。使SO3被濃H2SO4充分吸收。SO3+H2O===H2SO4

一、硫酸的工業(yè)制備化學(xué)工業(yè)制備的要求(1)原料廉價且穩(wěn)定，降低運輸成本。(2)從環(huán)保、成本等角度選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，保證在反應(yīng)中能充分接觸。(3)制備流程簡單高效，能耗低，反應(yīng)放出的熱量盡可能加以循環(huán)利用，生成的副產(chǎn)物較少。(4)制備過程綠色環(huán)保，不使用或生成對環(huán)境有害的物質(zhì)。典例解析例1．在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，SO3的吸收過程是在吸收塔(如右圖)中進行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A．從①處通入SO3，整個吸收操作采取逆流的形式B．從②處噴下98.3%的硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積C．從③處導(dǎo)出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣D．從④處流出的是濃硫酸C二、濃硫酸的性質(zhì)一、物理性質(zhì)無色、粘稠的油狀液體難揮發(fā)酸（高沸點酸）跟水任意比互溶，溶解放出大量熱酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪濃硫酸稀釋二、濃硫酸的性質(zhì)探究實驗1用溫度計蘸取濃硫酸置于空氣中，仔細觀察溫度變化探究實驗2向放在燒杯里的硫酸銅晶體中滴加濃硫酸觀察顏色變化(對比實驗)溫度升高固體由藍色變?yōu)榘咨珴饬蛩嵛湛諝庵械乃瓹uSO4·5H2O====CuSO4+5H2O濃硫酸二、濃硫酸的性質(zhì)吸水性原理：吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。應(yīng)用：

做干燥劑，可干燥不與其反應(yīng)的氣體：H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、Cl2等；不能干燥堿性氣體：NH3還原性氣體：H2S、HBr、HI長進短出二、濃硫酸的性質(zhì)脫水性化學(xué)變化有H2O去時-吸水性無H2O去時-脫水性二、濃硫酸的性質(zhì)現(xiàn)象：蔗糖變黑，放出大量熱；體積膨脹，并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生。二、濃硫酸的性質(zhì)02原因01現(xiàn)象03性質(zhì)蔗糖變黑體積膨脹燒杯發(fā)燙放出刺激性氣味氣體C12H22O11====12C+11H2O濃硫酸脫水性產(chǎn)生了氣體濃硫酸吸水放熱生成了SO2？洗水性？二、濃硫酸的性質(zhì)原理：2H2SO4(濃)+C===CO2↑+2H2O+2SO2↑強氧化性△+6+4氧化劑還原劑濃硫酸與非金屬單質(zhì)反應(yīng)，濃硫酸只體現(xiàn)氧化性。證明含H2O證明含SO2除去SO2證明SO2已除盡證明含CO2思考：如何用實驗方法證明木炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物？二、濃硫酸的性質(zhì)二、濃硫酸的性質(zhì)生成能使品紅溶液褪色的氣體，溶液稀釋后呈藍色。現(xiàn)象：二、濃硫酸的性質(zhì)

Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O△0+6+6+4+2還原劑氧化劑2e-請標(biāo)出電子的轉(zhuǎn)移情況原理：濃硫酸：強氧化性，酸性（有酸根保留)注意：反應(yīng)條件加熱，濃硫酸變稀不反應(yīng)。二、濃硫酸的性質(zhì)對比：氧化性濃硫酸稀硫酸？濃硫酸的強氧化性體現(xiàn)在S上，反應(yīng)生成SO2稀硫酸的弱氧化性體現(xiàn)在H上，反應(yīng)生成H2二、濃硫酸的性質(zhì)

濃硫酸參與的反應(yīng)，大多數(shù)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中濃硫酸作氧化劑。金屬單質(zhì)+濃硫酸硫酸鹽

+SO2↑+H2O△加熱，濃H2SO4能氧化大多數(shù)金屬(除Au、Pt)，一般不產(chǎn)生H2，產(chǎn)生SO2氣體；濃H2SO4與金屬反應(yīng)，表現(xiàn)酸性和氧化性；濃H2SO4與Mg、Zn、Cu等反應(yīng)時，量變引起質(zhì)變二、濃硫酸的性質(zhì)反應(yīng)進行一段時間后，濃H2SO4變稀反應(yīng)開始，濃H2SO4常溫，濃H2SO4使Fe、Al鈍化二、濃硫酸的性質(zhì)

-濃硫酸的儲運；加熱，則可繼續(xù)反應(yīng)二、濃硫酸的性質(zhì)濃H2SO4與非金屬（碳、硫、磷等）反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性，產(chǎn)生SO2氣體。C+2H2SO4(濃)△CO2↑+2SO2↑+2H2OS+2H2SO4(濃)△3SO2↑+2H2O典例解析例2．下列有關(guān)濃硫酸的敘述正確的是(

)A．濃硫酸與銅片共熱的反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出強氧化性，又表現(xiàn)出酸性B．濃硫酸與金屬活動性順序中在氫后面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為SO2，與氫前面的金屬反應(yīng)生成的氣體一般為H2C．濃硫酸具吸水性，可以干燥NH3、H2等氣體D．濃硫酸是不揮發(fā)性強酸，氫硫酸是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃硫酸與FeS反應(yīng)制取H2S氣體A稀硫酸具有酸的通性Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2OMg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O紅色三、稀硫酸的性質(zhì)三、稀硫酸的性質(zhì)濃硫酸與稀硫酸的比較

濃硫酸稀硫酸酸性電離情況絕大多數(shù)未電離，多數(shù)以H2SO4分子形式存在完全電離，以H＋、形式存在化學(xué)方程式

H2SO4(濃)＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2NaCl＋H2SO4(濃)

Na2SO4＋2HCl↑H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4應(yīng)用制氯化氫等揮發(fā)性酸除鐵銹、制硫酸銨等鹽類三、稀硫酸的性質(zhì)氧化性強弱強氧化性[硫元素被還原，可以與不活潑金屬(如Cu)及非金屬(如C)等發(fā)生氧化還原反應(yīng)]弱氧化性(氫元素被還原，能與Mg、Al、Zn、Fe等金屬反應(yīng)，放出H2)化學(xué)方程式

Cu＋2H2SO4(濃)

CuSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑應(yīng)用精煉石油、制造炸藥等實驗室制氫氣、制鹽等

濃硫酸稀硫酸三、稀硫酸的性質(zhì)

濃硫酸稀硫酸典例解析D例3下列方法用來鑒別濃H2SO4和稀H2SO4，不正確的是(

)A．分別取10mL溶液，質(zhì)量大的是濃H2SO4，質(zhì)量小的是稀H2SO4B．觀察液體流動性，流動性好的是稀H2SO4，油狀黏稠的是濃H2SO4C．把CuSO4·5H2O晶體投入溶液，逐漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨釮2SO4，晶體溶解的是稀H2SO4D．將Al片分別投入溶液，反應(yīng)快速放出氣體的是濃H2SO4，放出氣體慢的是稀H2SO4隨堂練習(xí)1．在硫酸的工業(yè)制法中，下列措施以及采取這些措施的原因分析都正確的是(

)A．硫鐵礦燃燒前需要粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料B．爐氣進入接觸室之前需要凈化、干燥，因為爐氣中的雜質(zhì)易與SO2反應(yīng)C．SO2氧化為SO3時需要使用催化劑，這樣可以使SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3D．SO3的吸收一般用98.3%的濃H2SO4，而不用水，因為用水吸收易形成酸霧，不利于SO3的吸收D2．下列變化過程利用了硫酸的什么性質(zhì)，請寫在空白處：(1)銅與濃硫酸加熱反應(yīng)制取SO2：

。(2)鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣：

。(3)