苏教版高中化学必修一 4.1 含硫化合物的性质和应用——硫酸的制备和性质课件 (共23张PPT)

1、硫酸的制备和性质硫酸的制备和性质 知识回顾知识回顾稀硫酸具有哪些酸的通性稀硫酸具有哪些酸的通性 与酸碱指示剂反应与酸碱指示剂反应 与活泼金属反应与活泼金属反应 与金属氧化物反应与金属氧化物反应 与碱反应与碱反应 与盐反应与盐反应 Zn+ H2SO4 = ZnSO4 + H2 CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+2H2O BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 +2HCl H2SO4=2H+SO42- 石蕊、酚酞石蕊、酚酞 一、硫酸的工业制法一、硫酸的工业制法 （1 1）三种原料：）三种原料： v硫或含硫矿石；硫或含硫矿石； v空气空

2、气 v98.3%的的H2SO4 （2 2）三套设备：）三套设备：沸腾炉、接触室、吸收塔沸腾炉、接触室、吸收塔 接 触 法 制 硫 酸 1 . 二氧化硫的制取和净化二氧化硫的制取和净化 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 高温 主要反应：主要反应： 主要设备：主要设备： 沸腾炉沸腾炉 讨讨 论论 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？ 矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧矿粒细小，跟空气接触面积大，燃烧 充分，燃烧快。充分，燃烧快。 为什么要从炉底通入强大空气流？为什么要从炉底通入强大空气流？ 使矿粒与空气接触更充分，燃烧快，使矿粒与空气接触更充分，燃

3、烧快， 反应完全，提高原料的利用率。反应完全，提高原料的利用率。 接 触 法 制 硫 酸 2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫 主要反应：主要反应： 主要设备：主要设备： 接触室接触室 （转化器）（转化器） 二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的， 接触室和接触法的名称由此而得。接触室和接触法的名称由此而得。 催化剂催化剂 2SO2+ O2 2SO3 接 触 法 制 硫 酸 3 . 三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成 主要反应：主要反应： 主要设备：主要设备：吸收塔吸收塔 SO3 + H2O = H2SO

4、4 工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？ 为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？为什么不用水或稀硫酸来吸收三氧化硫？ 用用 98. 3 % 的浓硫酸吸收三氧化硫的浓硫酸吸收三氧化硫 三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸 作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化作吸收剂时，易形成酸雾，吸收速度减慢，不利于三氧化 硫的吸收。硫的吸收。 硫酸工业生产流程动画 一、硫酸的工业生产 沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔 净净 化化 冷冷 却却 接 触 法 制 硫酸 小 结 3 . 3 . 三氧化硫

5、的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成 三阶段三阶段 1 . 1 . 二氧化硫的的制取和净化二氧化硫的的制取和净化 2 . 2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫 三方程三方程 三设备三设备 高温高温 4FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2 沸腾炉沸腾炉 接触室接触室 吸收塔吸收塔 SO3 +H2O H2SO4 2SO2+ O2 2SO3 催化剂催化剂 浓硫酸的物理性质浓硫酸的物理性质 颜颜 色色 ： 状状 态态 ： 沸沸 点点 ： 挥发性：挥发性： 溶解度：溶解度： 密密 度度 ： 无无 色色 油状粘稠液体油状粘稠液体 高沸点（高沸点（338C） 比水大比水大

6、 难挥发难挥发 易溶于水，能与水以易溶于水，能与水以任意比任意比混溶混溶， 溶解时放出溶解时放出大量的热大量的热。 常用的浓硫酸质量常用的浓硫酸质量 分数为分数为98.3%，其，其 密度为密度为1.84g/cm3， 其物质的量浓度其物质的量浓度 约为约为18.4mol/L。 稀释浓硫酸时应该如何操作？稀释浓硫酸时应该如何操作？ 正确操作正确操作：将将浓硫酸浓硫酸沿器壁慢慢沿器壁慢慢注注 入水中入水中，并用玻棒及时搅拌，并用玻棒及时搅拌,使产生的使产生的 热量迅速扩散。热量迅速扩散。 二.浓硫酸的三大特性 向表面皿中加入少量胆矾，再加入约向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3ml 的浓硫酸，搅拌，观

7、察实验现象。的浓硫酸，搅拌，观察实验现象。 实实 验一验一 1、吸水性、吸水性 CuSO45H2O CuSO4 浓硫酸浓硫酸 用途：可用作用途：可用作干燥剂干燥剂 现象：蓝色的胆矾变成了白色的粉末现象：蓝色的胆矾变成了白色的粉末 原理原理 哪些气体可以用浓硫酸干燥？哪些气体可以用浓硫酸干燥？ H2、O2、N2、CO、CO2、CH4 SO2、 HCl、Cl2 碱性气体碱性气体（NH3）、）、 还原性气体还原性气体（H2S、HI、HBr） 思考思考：哪些气体：哪些气体不可以用浓硫酸干燥不可以用浓硫酸干燥？ 不与它起反应不与它起反应的气体的气体 2、脱水性 取取2g蔗糖放入大试管中，加入约蔗糖放入大

8、试管中，加入约50ml浓硫浓硫 酸，迅速搅拌，然后带上玻璃导管的橡胶酸，迅速搅拌，然后带上玻璃导管的橡胶 塞，将玻璃导管的一端插入有品红溶液的塞，将玻璃导管的一端插入有品红溶液的 试管中，观察实验现象。试管中，观察实验现象。 实实 验验 现象：现象：蔗糖变黑；体积膨胀；放出大量热；品红蔗糖变黑；体积膨胀；放出大量热；品红 溶液褪色，产生有刺激性的气体。溶液褪色，产生有刺激性的气体。 原理：原理： C + 2H2SO4（浓）（浓）= CO2 + 2SO2 +2H2O 0 +6 +4 +4 升价，失升价，失4e，被氧化，被氧化 降价，得降价，得4e，被还原，被还原 还原剂还原剂 氧化剂氧化剂 注注

9、 意意 （1）参加反应的浓硫酸）参加反应的浓硫酸全部全部被还原；被还原； （2）与单质）与单质C的反应中，浓硫酸只表的反应中，浓硫酸只表 现出现出氧化性氧化性。 比较比较浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别？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，来形成硫酸的水合物。物中的结晶水等，来形成硫酸的水合物。 原来就有原来就有 水水 原来没有水原来没有水 是指浓硫酸吸收现成游离的水分子。是指浓硫酸吸收现成游离的水分子。 是指浓硫酸将有机物中的是指浓硫酸将有机物中的H、O按按 原子个数比原子个数比2:1( (

10、即水的组成比例即水的组成比例) )脱去。脱去。 脱水性脱水性 吸水性吸水性 3、强氧化性 实验实验 将一小块铜片放入试管中，然后加将一小块铜片放入试管中，然后加 入入2ml浓硫酸，加热观察实验现象。浓硫酸，加热观察实验现象。 Cu + 2H2SO4（浓）（浓）= CuSO4 + SO2 +2H2O 现象：加热能反应，产生的气体能使品红溶现象：加热能反应，产生的气体能使品红溶 液褪色，溶液稀释后呈蓝色。液褪色，溶液稀释后呈蓝色。 0+6+2 +4 +6 升价，失升价，失2e，被氧化，被氧化 降价，得降价，得2e，被还原，被还原 还原剂还原剂 氧化剂氧化剂 注注 意意 (1)参加反应的浓硫酸只有参

11、加反应的浓硫酸只有1/2被还原；被还原； (2)在与铜的反应中，浓硫酸既表现出在与铜的反应中，浓硫酸既表现出强氧化强氧化 性性，又表现出，又表现出酸性酸性； (3)随着反应的进行随着反应的进行,浓硫酸变稀而不反应；浓硫酸变稀而不反应； 有浓硫酸参与的反应，大多数是氧化还原反应，有浓硫酸参与的反应，大多数是氧化还原反应， 反应中浓硫酸作氧化剂反应中浓硫酸作氧化剂 A.加热加热，浓，浓H2SO4能氧化大多数金属能氧化大多数金属(除除Au、Pt)， 一般不产生一般不产生H2，产生的气体是产生的气体是SO2气体气体； B.常温常温，浓，浓H2SO4使使 Fe、Al钝化钝化 ； C.浓浓H2SO4与与金

12、属金属反应反应,表现表现酸性和氧化性；酸性和氧化性； D.浓浓H2SO4与与非金属非金属反应反应,只表现只表现氧化性。氧化性。 填表比较：浓硫酸和稀硫酸和组成和性质填表比较：浓硫酸和稀硫酸和组成和性质 大，大，98.3% 小小 H2SO4分子分子H+、SO42- 加热反应加热反应 不反应不反应 常温钝化，加热反应常温钝化，加热反应反应生成反应生成H2 加热反应加热反应不反应不反应 S +6 H +1 SO2 H2 强强弱弱 吸水性脱水性强氧化性吸水性脱水性强氧化性酸的通性酸的通性 三、硫酸盐三、硫酸盐 钡餐透视主要用于拍摄胃镜照片。 病人在进行胃镜检查前，食入钡餐， 钡餐在含有盐酸的胃酸中不会溶解，从而 可以像摄入的食物一样成功粘在胃壁上。 胃壁有溃疡等表面损失的部位则无法粘上。 对胃部进行x光拍摄，由于X光无法透 过硫酸钡固体，钡餐将在照片上留下阴影， 而未留下阴影的部分即为病变部位。 几种重要的硫酸盐 vCaSO42H2O 生石膏生石膏 v2CaSO4H2O 熟石膏熟石膏 vBaSO4 重晶石重晶石 vCuSO45H2O 胆矾或蓝矾胆矾或蓝矾 vFeSO47H2O 绿矾绿矾 vKAl(SO4)212H2O 明矾明矾 vNa2SO410H2O 芒硝芒