41课时2硫酸的工业制备和性质课件高一上学期化学

第一单元

含硫化合物的性质课时2硫酸的工业制备和性质1.了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。2.从微观结构区分浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同，认识从量变到质变的变化。3.认识科学探究的意义，树立科学应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观，培养学生的科学精神和社会责任。一、硫酸的工业制备早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制取硫酸。随着生产力的发展，硫酸的生产工艺几经改进，目前工业制备硫酸主要采用接触法，常见的有硫铁矿制酸、硫黄制酸等。FeS2(或S)→SO2

→SO3

→H2SO4一、硫酸的工业制备空气除尘净化冷却吸收塔三种原料硫黄或硫铁矿空气98.3%的浓H2SO4三套设备三步阶段造气(生成SO2)接触氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)沸腾炉接触室一、硫酸的工业制备二氧化硫的制取和净化4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高温原理：沸腾炉空气除尘净化SO2工艺流程细节：1、将硫铁矿粉碎成细小矿粒2、要从炉底通入强大空气流增大跟空气接触面积，燃烧充分。使矿粒与空气充分接触，燃烧快，反应完全，提高原料的利用率。一、硫酸的工业制备

接触氧化原理：接触室2SO2+O22SO3

催化剂△冷却低温SO2O2SO3工艺流程细节：3、接触室中热交换器的作用4、SO2气体进入接触室前先净化除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒，进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响。利用反应放出的热预热进入接触室的SO2和O2混合气体，同时冷却产物SO3。常压、450℃、V2O5作催化剂一、硫酸的工业制备SO3的吸收（生成H2SO4

）原理：吸收塔工艺流程细节：5、为什么不用水或稀硫酸吸收SO3？6、吸收塔中浓H2SO4采用从上向下喷？SO3与水化合时，放出大量热，会形成大量酸雾，降低吸收效率。使SO3被浓H2SO4充分吸收。SO3+H2O===H2SO4

一、硫酸的工业制备化学工业制备的要求(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。(4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。典例解析例1．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如右图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是(

)A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式B．从②处喷下98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气D．从④处流出的是浓硫酸C二、浓硫酸的性质一、物理性质无色、粘稠的油状液体难挥发酸（高沸点酸）跟水任意比互溶，溶解放出大量热酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅浓硫酸稀释二、浓硫酸的性质探究实验1用温度计蘸取浓硫酸置于空气中，仔细观察温度变化探究实验2向放在烧杯里的硫酸铜晶体中滴加浓硫酸观察颜色变化(对比实验)温度升高固体由蓝色变为白色浓硫酸吸收空气中的水CuSO4·5H2O====CuSO4+5H2O浓硫酸二、浓硫酸的性质吸水性原理：吸收空气或其他气体中的水蒸气、结晶水合物中的结晶水。应用：

做干燥剂，可干燥不与其反应的气体：H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、Cl2等；不能干燥碱性气体：NH3还原性气体：H2S、HBr、HI长进短出二、浓硫酸的性质脱水性化学变化有H2O去时-吸水性无H2O去时-脱水性二、浓硫酸的性质现象：蔗糖变黑，放出大量热；体积膨胀，并有刺激性气味气体产生。二、浓硫酸的性质02原因01现象03性质蔗糖变黑体积膨胀烧杯发烫放出刺激性气味气体C12H22O11====12C+11H2O浓硫酸脱水性产生了气体浓硫酸吸水放热生成了SO2？吸水性？二、浓硫酸的性质原理：2H2SO4(浓)+C===CO2↑+2H2O+2SO2↑强氧化性△+6+4氧化剂还原剂浓硫酸与非金属单质反应，浓硫酸只体现氧化性。证明含H2O证明含SO2除去SO2证明SO2已除尽证明含CO2思考：如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？二、浓硫酸的性质二、浓硫酸的性质生成能使品红溶液褪色的气体，溶液稀释后呈蓝色。现象：二、浓硫酸的性质

Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O△0+6+6+4+2还原剂氧化剂2e-请标出电子的转移情况原理：浓硫酸：强氧化性，酸性（有酸根保留)注意：反应条件加热，浓硫酸变稀不反应。二、浓硫酸的性质对比：氧化性浓硫酸稀硫酸？浓硫酸的强氧化性体现在S上，反应生成SO2稀硫酸的弱氧化性体现在H上，反应生成H2二、浓硫酸的性质

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。金属单质+浓硫酸硫酸盐

+

SO2↑+H2O△加热，浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt)，一般不产生H2，产生SO2气体；浓H2SO4与金属反应，表现酸性和氧化性；浓H2SO4与Mg、Zn、Cu等反应时，量变引起质变二、浓硫酸的性质反应进行一段时间后，浓H2SO4变稀反应开始，浓H2SO4常温，浓H2SO4使Fe、Al钝化二、浓硫酸的性质

-浓硫酸的储运；加热，则可继续反应二、浓硫酸的性质浓H2SO4与非金属（碳、硫、磷等）反应，只表现氧化性，产生SO2气体。C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2OS+2H2SO4(浓)△3SO2↑+2H2O典例解析例2．下列有关浓硫酸的叙述正确的是(

)A．浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性B．浓硫酸与金属活动性顺序中在氢后面的金属反应生成的气体一般为SO2，与氢前面的金属反应生成的气体一般为H2C．浓硫酸具吸水性，可以干燥NH3、H2等气体D．浓硫酸是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体A稀硫酸具有酸的通性Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2OMg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O红色三、稀硫酸的性质三、稀硫酸的性质浓硫酸与稀硫酸的比较

浓硫酸稀硫酸酸性电离情况绝大多数未电离，多数以H2SO4分子形式存在完全电离，以H＋、形式存在化学方程式

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

Na2SO4＋2HCl↑H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4应用制氯化氢等挥发性酸除铁锈、制硫酸铵等盐类三、稀硫酸的性质氧化性强弱强氧化性[硫元素被还原，可以与不活泼金属(如Cu)及非金属(如C)等发生氧化还原反应]弱氧化性(氢元素被还原，能与Mg、Al、Zn、Fe等金属反应，放出H2)化学方程式

Cu＋2H2SO4(浓)

CuSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑应用精炼石油、制造炸药等实验室制氢气、制盐等

浓硫酸稀硫酸三、稀硫酸的性质

浓硫酸稀硫酸典例解析D例3下列方法用来鉴别浓H2SO4和稀H2SO4，不正确的是(

)A．分别取10mL溶液，质量大的是浓H2SO4，质量小的是稀H2SO4B．观察液体流动性，流动性好的是稀H2SO4，油状黏稠的是浓H2SO4C．把CuSO4·5H2O晶体投入溶液，逐渐变为白色粉末的是浓H2SO4，晶体溶解的是稀H2SO4D．将Al片分别投入溶液，反应快速放出气体的是浓H2SO4，放出气体慢的是稀H2SO4硫酸的工业制备稀硫酸的性质不良反应分类新能源标准燃烧热热值反应热常见的计算方法浓硫酸的性质分类新能源1．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是(

)A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收D2．下列变化过程利用了硫酸的什么性质，请写在空白处：(1)铜与浓硫酸加热反应制取SO2：

。(