2020-2021学年化学新教材苏教版必修第一册教学案：专题4 第1单元 第2课时 硫酸的工业制备　浓硫酸的性质 Word版含解析

1、第2课时 硫酸的工业制备浓硫酸的性质发 展 目 标体 系 构 建1.能对物质性质和变化作出解释与预测。2能运用化学变化规律分析其在生产、生活中的应用。3认识化学工业与人类生活、社会发展的关系，能辨证地分析化学品的影响。一、硫酸的工业制备1以硫铁矿(fes2)为原料制备硫酸的主要设备和流程根据上图回答下列问题：(1)填写下列各进口或出口物质的名称：a含硫矿石(如fes2)；b炉渣；c二氧化硫、氧气；d尾气(so2、o2)。2接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：三原料硫黄或含硫矿石(硫铁矿)空气98.3%的浓硫酸三阶段造气(生成so2)接触氧化(生成so3)so3被吸收(生成h2so4)三设备沸腾

2、炉接触室吸收塔三反应(均放热)so2so2；4fes211o22fe2o38so22so2o2so3h2o=h2so4微点拨：用98.3%的浓硫酸吸收so3，可以避免形成酸雾，并能提高吸收效率。二、浓硫酸的性质1吸水性(1)浓硫酸可吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。(2)常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如h2、cl2、so2等)，不能干燥碱性气体(如nh3等)和强还原性气体(如h2s等)。2脱水性(1)浓硫酸能把有机物中的氢、氧元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。(2)实验探究。现象1：蔗糖逐渐变黑。原因是浓硫酸具有脱水性：c12h22o1112c11

3、h2o现象2：蔗糖体积膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。原因是浓硫酸具有强氧化性，把炭氧化成co2，并有so2气体放出。微点拨：浓硫酸的脱水作用一般适用于含c、h元素的有机物，这些有机物本身没有h2o，但有h、o元素，浓硫酸能把有机物中的h、o元素按h2o的组成比(ho21)脱出来，使这些有机物发生化学变化。3强氧化性(1)与金属铜的反应实验装置实验现象a试管中铜丝表面变黑，有气泡逸出；b试管中的品红溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色；冷却后，将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色。实验结论铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，化学方程式为cu2h2

4、so4(浓)cuso4so22h2o。(2)与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式： c2h2so4(浓)co22so22h2o。c、cu分别与浓硫酸反应时，浓硫酸各表现出什么性质？提示与碳反应时体现浓硫酸的强氧化性；与cu反应时体现浓硫酸的酸性和强氧化性。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”。)(1)在接触法制硫酸中，矿石粉碎的目的是为了增大反应物的接触面积，使反应更充分。()(2)在吸收塔内，是用浓硫酸吸收so3而不是用水，目的是为了防止形成酸雾，腐蚀设备。()(3)浓硫酸具有吸水性，所以浓硫酸可以干燥h2、co、nh3、h2s、hi、hbr等气体。()(4)将浓硫酸滴到湿的蔗糖表面

5、，固体变黑膨胀并有刺激性气味气体生成，说明浓硫酸有脱水性、吸水性和强氧化性。()2下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中正确的是( )a常温时都能与铁发生反应，放出气体b加热时都能与铜发生反应c都能作为气体干燥剂d硫元素的化合价都是6价d常温时浓硫酸使铁钝化；铜与稀硫酸常温和加热时都不反应；浓硫酸有吸水性可以作干燥剂，稀硫酸不能作干燥剂。3某报刊曾报道下面一段新闻“某日凌晨，一辆载有浓硫酸的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色，上面泛起黑色的泡沫，空气中到处弥漫着刺鼻的气味。”请用化学知识解释下列问题：(1)“路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是 。(2)浓硫酸为不挥发性强酸，为什么说

6、“到处弥漫着刺鼻的气味”？ 。答案(1)浓硫酸使草炭化(2)炭化后的碳与浓硫酸反应生成so2理解掌握浓硫酸的特性(素养养成宏观辨识与微观探析)化学兴趣小组的同学设计改进了蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”实验，并验证反应过程中的产物，实验装置如下所示：问题1猜想品红1溶液褪色的原因吗？高锰酸钾溶液褪色起怎样的作用？为什么要用品红2溶液？ 提示用品红1溶液褪色验证二氧化硫，再用高锰酸钾吸收多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被吸收，最后才验证二氧化碳。问题2实验中为什么要加水？提示浓硫酸与碳的反应需要加热，加水的作用是产生热量，引发反应。问题3该实验主要体现了浓硫酸的哪些特性？提示脱水性和强氧

7、化性。1浓硫酸吸水性和脱水性的区别由此看出：二者的根本区别在于物质本身是否存在水分子。2浓硫酸的强氧化性(1)本质：浓硫酸具有强氧化性，是因为h2so4分子中6价的硫元素具有很强的得电子能力。(2)反应规律：常温下与活泼金属反应(铁、铝除外)表现强氧化性和酸性，生成硫酸盐和so2，硫酸变稀后，生成的气体为h2。与不活泼金属和非金属反应的规律a反应需要加热，否则不反应。b还原产物一般是so2，一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。c浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。d随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就

8、停止。与具有还原性的化合物反应，如与h2s、hi、hbr、fecl2等物质反应。1硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是()ax是h2sby既有氧化性又有还原性c将x与y混合，不能生成硫d工业上制z的主要原料是硫铁矿c2价硫的氢化物，为硫化氢， x是h2s, a正确；处于中间价态的元素具有氧化性和还原性，4价的硫处于中间价态，所以y既有氧化性又有还原性，b正确；将x是硫化氢、y是二氧化硫，两者混合，发生归中反应，能生成硫， c错误；工业上制硫酸用煅烧硫铁矿来造气，则工业上制z的主要原料是硫铁矿， d正确。2将浓硫酸表现的性质填入括号内。a酸性b强氧化性c脱水性 d吸水性(1)用

9、磷矿粉主要成分ca3(po4)2和硫酸反应制磷酸( )(2)热的浓硫酸与铜片反应( )(3)浓硫酸不能干燥nh3、h2s、hi等气体( )(4)浓硫酸能吸收h2或so2气体中的水分( )(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑( )(6)锌和稀硫酸反应( )解析硫酸与ca3(po4)2反应制磷酸利用了硫酸的强酸性；热的浓硫酸与铜片反应生成cuso4和so2，表现了浓硫酸的强氧化性和酸性；nh3为碱性气体，不能用浓硫酸干燥；h2s、hi为还原性气体，浓硫酸氧化这两种气体；浓硫酸可用来干燥气体，表现了其吸水性；浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红，表现其酸性，后变黑，表现其脱水性；金属与稀硫酸的反应

10、，是h表现出来的酸的通性，利用了硫酸的酸性。答案(1)a(2)ab(3)ab(4)d(5)ac(6)a1在硫酸的工业制法中，下列说法正确的是( )a黄铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧b从沸腾炉出来的气体只有so2cso2氧化成so3，so2能全部转化为so3dso3用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使so3吸收完全d将黄铁矿粉碎是使其增大与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，并不是大块黄铁矿不能燃烧。从沸腾炉出来的气体除so2外，还有so3、o2等。so2转化为so3为可逆反应，正、逆反应同时进行，故so2不可能全部转化为so3。so3转化为硫酸，若直接用水吸收，会形成

11、大量酸雾，导致so3吸收不完全，工业生产中用98.3%的浓硫酸作为吸收剂，则不会出现酸雾，吸收so3更充分。2下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )a浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化b蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体c浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体d浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性b浓硫酸具有脱水性，使蔗糖中氢、氧元素以水的形式脱出，而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，a错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色晶体，b正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，c错误；浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，

12、又表现出酸性，d错误。3浓硫酸在实现下列物质的转化过程中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是( )cucuso4 cco2feofe2(so4)3fe2o3fe2(so4)3abc da正确，浓硫酸表现出强氧化性，将cu氧化为cu2，自身还原为so2，同时生成了盐(cuso4)，体现了浓硫酸的酸性；只体现了浓硫酸的强氧化性；既体现了浓硫酸的强氧化性，将2价fe氧化为3价fe，同时又生成了盐fe2(so4)3，体现了浓硫酸的酸性；只体现了浓硫酸的酸性。4向50 ml 18 moll1的h2so4溶液中加入足量的铜片，加热使之反应。则充分反应后，被还原的h2so4的物质的量( )a小于0.45 mo

13、lb等于0.45 molc在0.45 mol和0.90 mol之间d大于0.90 mola根据反应：cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o。若50 ml 18 moll1的h2so4与铜完全反应，被还原的h2so4的物质的量为0.45 mol，而实际上，随着反应的进行，h2so4的浓度逐渐变稀，铜与稀h2so4不反应，故被还原的h2so4的物质的量小于0.45 mol。5如图为浓硫酸与铜片反应的装置。请回答下列问题：(1)浓硫酸与铜片反应的化学方程式为 。(2)反应一段时间后，试管乙中品红溶液的现象是 。(3)下列有关该实验的说法，不正确的是 (选填字母)。a该反应中浓硫酸只体现酸性b试管乙中含有碱液的棉花，其作用是吸收过量的so2，防止环境污染c反应一段时间后，将试管甲中的溶液缓慢倒入盛有水的烧杯，溶液显蓝色d含0.04 mol溶质的浓硫酸与足量的铜片反应，能收集到448 ml的so2(标准状况)解析(1)浓硫酸与铜片反应的化学方程式为cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o。(2)反应中生成的so2具有漂白性，能使品红溶液褪色或红色变浅。(3)a项，该反应中浓硫酸被还原为so2，同时生成cuso4，则浓硫酸体现了