浓硫酸的性质及其制备

1、化学化学101 101 温松成温松成1 1、硫酸的工业制法。、硫酸的工业制法。2 2、硫酸的物理性质。、硫酸的物理性质。3 3、稀硫酸的化学性质。、稀硫酸的化学性质。4 4、浓硫酸的特性（吸水性、脱水性、浓硫酸的特性（吸水性、脱水性、 强氧化性）。强氧化性）。教学目标：教学目标：一、物理性质一、物理性质（1）色味态：）色味态：无色、无味、粘稠状液体无色、无味、粘稠状液体（2）密度：）密度：比水的密度大，为比水的密度大，为1.854g/cm3 （3溶解性：溶解性：可与水以任意比例互溶可与水以任意比例互溶（4）沸点：）沸点：较高（较高（ 337.0 ），难挥发），难挥发思考：浓硫酸的稀释思考：浓硫

2、酸的稀释?浓硫酸的稀释操作浓硫酸的稀释操作提示提示：质量浓度质量浓度 98.3%的浓硫酸物质的量的浓度为的浓硫酸物质的量的浓度为18mol/dm3拿起试剂瓶，掂一掂重者为浓硫酸，拿起试剂瓶，掂一掂重者为浓硫酸，因为浓硫酸的密度因为浓硫酸的密度大大。 将试剂瓶提起，摇动，呈将试剂瓶提起，摇动，呈油状油状、粘稠粘稠的是浓硫酸，因为浓硫酸是无色粘稠的的是浓硫酸，因为浓硫酸是无色粘稠的油状液体。油状液体。 将瓶盖打开，瓶口有将瓶盖打开，瓶口有酸雾酸雾的是浓盐酸，的是浓盐酸，因浓盐酸具有因浓盐酸具有挥发性挥发性。 实验实验 向表面皿中加入少量向表面皿中加入少量, ,再加入约再加入约3mL3mL浓硫酸，搅

3、拌，观察实验现象。浓硫酸，搅拌，观察实验现象。 现象：蓝色粉末变白色现象：蓝色粉末变白色（1 1）吸水性）吸水性: :a.a.能吸收空气中的水分能吸收空气中的水分b.b.还能夺取结晶水合物中的结晶水还能夺取结晶水合物中的结晶水用途：浓硫酸用作干燥剂用途：浓硫酸用作干燥剂CuSO4白色白色CuSO45H2O 蓝色蓝色浓H2SO4表现：是指浓硫酸所具有的吸收游离水的性质。是指浓硫酸所具有的吸收游离水的性质。1. 不能干燥不能干燥碱性碱性气体：气体：NH3 可用浓硫酸作干燥剂的气体必须符合什么条件？可用浓硫酸作干燥剂的气体必须符合什么条件？（2 2）脱水性：）脱水性：例如：在烧杯中放入少量蔗糖，用少

4、量水调成糊状，注入浓硫酸，用玻例如：在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状，注入浓硫酸，用玻棒搅拌。棒搅拌。现象现象:4）生成刺激性气味的气体）生成刺激性气味的气体。反应反应：C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸2H2SO4 (浓浓) + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O1）蔗糖变黑）蔗糖变黑 2）体积膨胀）体积膨胀3）放出大量热）放出大量热2.不能干燥不能干燥还原性还原性气体：气体： H2S、HI、HBr3.能够干燥：能够干燥： SO2、HCl、 CO2、 H2、 O2等等把有机物中的氢氧元素按水的比例脱出。把有机物中的氢氧元素按水的比例脱出。（3 3）. .强氧

5、化性强氧化性（1 1）与非金属）与非金属2H2H2 2SOSO4 4（浓）（浓）C C COCO2 2 2H2H2 2O O 2SO2SO2 2思考：思考：1、如何验证产物？、如何验证产物？ 2、浓硫酸、浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，现象滴到蓝色石蕊试纸上，现象? 3、浓硫酸滴到皮肤上，如何处理？、浓硫酸滴到皮肤上，如何处理？ 浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同？浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同？ 浓硫酸浓硫酸酸根部分酸根部分+6价价S易得电子有氧性易得电子有氧性 强氧化性强氧化性酸酸 稀硫酸稀硫酸酸电离出的酸电离出的H+有氧化性有氧化性 非强氧化性非强氧化性酸酸验证产物验证产物验证产物验证产物发生过

6、：氧化大多数金属：氧化大多数金属： Cu + 2H 2SO4 （浓）（浓） = CuSO4 + SO2 + 2H2O 金属单质金属单质+ +浓硫酸浓硫酸硫酸盐硫酸盐 + + SO2+ H2O结论结论：一般而言一般而言浓硫酸与金属反应小结浓硫酸与金属反应小结 A、加热条件下，浓加热条件下，浓H2SO4可氧化绝大多数金属可氧化绝大多数金属 ( (Au、Pt等除外等除外) )，但不产生，但不产生H2。 B、常温下，浓常温下，浓H2SO4可使可使 Fe、Al钝化。钝化。 C、浓浓H2SO4与金属反应表现与金属反应表现酸性酸性和和氧化性氧化性。 （3）和金属反应1. H2SO4(浓）浓）+ 2HBr =

7、 Br2+SO2+2H2O H2SO4(浓）浓）+ 2HI= I2+SO2+2H2O2. H2SO4(浓）浓）+ H2S = S+SO2 +2H2O(3)与低价化合物的反应与低价化合物的反应注意：浓硫酸与金属反应时，产生的是相应的硫酸盐注意：浓硫酸与金属反应时，产生的是相应的硫酸盐（高价）、二氧化硫和水；与非金属反应时，产物是（高价）、二氧化硫和水；与非金属反应时，产物是该非金属的最高价氧化物（或酸）、二氧化硫、和水。该非金属的最高价氧化物（或酸）、二氧化硫、和水。（1 1）观察状态，略为摇动，若为油状粘稠液体为浓硫）观察状态，略为摇动，若为油状粘稠液体为浓硫 酸，另一瓶为稀硫酸。酸，另一瓶为

8、稀硫酸。（3 3）取少量蒸馏水，向其中加入少量试样）取少量蒸馏水，向其中加入少量试样H H2 2SOSO4 4，放，放出大量热者为浓硫酸，另一份为稀硫酸。出大量热者为浓硫酸，另一份为稀硫酸。（2 2）手掂分量，重者为浓硫酸，轻者为稀硫酸。）手掂分量，重者为浓硫酸，轻者为稀硫酸。（4）取少量试样，投入小块胆矾，）取少量试样，投入小块胆矾， 胆矾表面产生胆矾表面产生白色粉末者为浓硫酸，胆矾溶解成看蓝色溶液者为白色粉末者为浓硫酸，胆矾溶解成看蓝色溶液者为稀硫酸。稀硫酸。（5 5）用玻璃棒蘸取试液在纸上写字，立即变黑者为浓）用玻璃棒蘸取试液在纸上写字，立即变黑者为浓 硫酸，另一份为稀硫酸。硫酸，另一份

9、为稀硫酸。（6 6）取少量试液，向其中分别投入）取少量试液，向其中分别投入FeFe片，片， 没明显变没明显变 化者为浓硫酸，放出大量气体者为稀硫酸。化者为浓硫酸，放出大量气体者为稀硫酸。（4 4）难挥发性：）难挥发性：用于制挥发性强酸（盐酸、硝酸）2NaCl+H2SO4(浓浓)=Na2SO4+2HCl怎样制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2三、浓硫酸的制备接 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主要反应：主要反应： 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2主要设备：主要设备：沸腾炉沸腾炉 为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？为什

10、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。讨讨论论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）热交换器的工作原理热交换器的工作原理 a、内有许多平行的金属管道或蛇管内有许多平行的金属管道或蛇管（400-500, V2O5催化剂）催化剂）2SO2(气气) +

11、 O2 (气气) 2SO3 (气气) + 196.6 kJ 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。 b、反应后反应后热热的的SO3蒸汽在蒸汽在管内管内自自上上而下流过而下流过C、冷冷的的SO2与与O2混合气体在混合气体在管外管外由由下下而上流过而上流过接接 触触 室室接接 触触 室室接 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 = H2SO4 工业上用什么吸收三氧化硫制

12、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。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 = H2SO4 为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气？为什么硫酸厂的尾气不能直接排入大气？ 如何处理尾气？如何处理尾气？ 由于尾气中含有二氧化硫，如直接排入大气，由于尾气中含有二氧化硫，如直接排入大气，会造成污染。会造成污染。 2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3用氨水吸收用氨水吸收(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH4)2SO4 +H2O + SO2化肥化肥回收利用回收利用吸吸 收收 塔塔沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却工业制硫酸的整套设备工业制硫酸的整套设备小结：小结：造气及净化4FeS4FeS2 2+11+11O O2 2= 2Fe= 2Fe2