硫酸的性质与制备 浙江省瑞安中学 徐克
? “炼石胆(胆矾)取精华” 请说说,这句话的意思 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O CuSO4 CuO+SO3 ——唐·孤刚子·《皇帝九鼎神丹经决》 请说说,这句话的意思 ? 分解过金矿,也可以溶解铁器,却不能腐蚀铜器 CuSO4·5H2O CuSO4+5H2O SO3+H2O=H2SO4 CuSO4 CuO+SO3
接触法制硫酸 :三阶段、三设备、三原理 生产阶段 生产设备 1、二氧化硫的制取和净化(造气) 沸腾炉 2、二氧化硫氧化成三氧化硫 接触室 原理(化学方程式) 生产设备 +2 -1 FeS2+ O2 高温 1、二氧化硫的制取和净化(造气) 4 11 8 2 SO2 + Fe2O3 沸腾炉 还原剂 氧化剂 或者(S+O2 == SO2) 点燃 2、二氧化硫氧化成三氧化硫 (接触氧化) 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 加热 接触室 3、三氧化硫的吸收(硫酸生成) SO3 + H2O H2SO4 吸收塔
沸腾炉 接触室 吸收塔 试试看:请你叙述生产的简要流程? 净化 ↑尾气 贮酸槽 热交换器 含硫矿石 (FeS2) SO2 、O2 SO3 沸腾炉 接触室 吸收塔 ↑尾气 贮酸槽 净化 热交换器 含硫矿石 (FeS2) SO2 、O2 SO3 H2SO4 空气
回忆:稀硫酸有什么化学性质? 稀硫酸的性质——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
浓硫酸的吸水性 实验事实 白色 蓝色 气体 → 气体干燥剂 原理与现象 表面皿中加少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌 。 CuSO4·5H2O CuSO4 + 5H2O 浓H2SO4 蓝色 白色 H2SO4 + nH2O = H2SO4·nH2O 应用 气体干燥剂 浓硫酸 气体 →
浓硫酸的脱水性 C C12H22O11 蔗糖 + H2O 现象 原理 蔗糖(C12H22O11 )变黑; 体积急剧膨胀,形成疏松 实验事实 往烧杯中加入约20克蔗糖,加入少许水,然后加入约10ml质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌,观察实验现象。 蔗糖(C12H22O11 )变黑; 体积急剧膨胀,形成疏松 多孔的海绵状物质;放出 大量热;产生有刺激性气 味的气体。 原理 C + H2O C12H22O11 蔗糖 浓硫酸 12 11
吸水性 :浓硫酸吸收现成游离的水分子。 脱水性 :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。 浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别? 原来就有水 吸水性 :浓硫酸吸收现成游离的水分子。 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。 脱水性 :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。 原来没有水
Cu + H2SO4(浓)== 2 CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 【探究】浓硫酸与铜能不能反应? 实验 现象 原理 △ 浓硫酸与铜反应可能有什么产物 ? 预 测: 生成SO2,我们有什么实验方法可以证明? 假 设: 生成CuSO4 ,我们有什么实验现象可以说明? 假 设: 实验 在试管中放入一块铜片, 然后加入约3ml浓硫酸,加热,放出的气体通入品红溶液中,观察反应现象。 现象 原理 铜片表面有气体产生,产生的气体能使品红溶液褪色,溶液呈蓝绿色。 Cu + H2SO4(浓)== △ CuSO4 + SO2 ↑+ 2H2O 2
【结论】 【练习】 【深入分析】 Cu + 2H2SO4(浓)== CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O 还原剂 氧化剂 △ Cu + 2H2SO4(浓)== CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O 还原剂 氧化剂 问题:①氧化剂、还原剂是什么物质? 问题:②浓H2SO4的氧化性由什么原子体现的? S(+6价) 问题:③稀H2SO4是否有氧化性? 由什么原子体现的? H(+1价) 请举例说明: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 还原剂 氧化剂 【结论】 浓H2SO4的氧化性由S(+6价)原子体现,生成SO2 稀H2SO4的氧化性由H (+1价)原子体现,生成H2 【练习】 C + H2SO4(浓)== △ CO2 ↑ + 2SO2 ↑ + 2H2O 2
【深入探究】 探究一: 小结: 探究二: 小结: Cu + 2H2SO4(浓)== CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O △ Cu + 2H2SO4(浓)== CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O 探究一: 试管中出现黑色颗粒,黑色颗粒可能是什么物质? Cu和H2SO4(浓)在加热条件下反应,反应中出现的黑色颗粒含有CuO、CuS、Cu2S;它们都可以和浓硫酸继续反应,最终生成CuSO4和SO2 。所以总化学方程式可以写成以上所示。 小结: 探究二: 试管冷却后,底部出现白色沉淀,白色沉淀可能是什么物质?怎么形成? CuSO4不能溶于冷的H2SO4(浓)中,以无水CuSO4白色固体形式存在。在加热条件下,能够少量溶解于H2SO4(浓)中而使溶液呈蓝(绿)色。 小结:
工业上可以用铝槽车盛放、运输浓硫酸!
硫酸—化学工业之母
祝同学们学习越来越精彩
用途广泛的硫酸盐 俗称 用途 硫酸钙 CaSO4·2H2O生石膏 2CaSO4·H2O熟石膏 (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 硫酸钡 BaSO4 重晶石 (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。 硫酸亚铁 FeSO4·7H2O绿矾 (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。 作业:阅读课本P93“资料卡”内容