苏教高中化学必修一含硫化合物的性质和应用——硫酸的制备和性质PPT学习教案

1、会计学1苏教高中化学必修一含硫化合物的性质苏教高中化学必修一含硫化合物的性质和应用和应用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 + H2CuO + H2SO4 = CuSO4+H2O2NaOH + H2SO4 = Na2SO4+2H2OBaCl2 + H2SO4 = BaSO4 +2HClH2SO4=2H+SO42- 石蕊、酚酞石蕊、酚酞第1页/共23页一、硫酸的工业制法一、硫酸的工业

2、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、吸收塔第2页/共23页接 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

3、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。第3页/共23页接 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 第4页/共23页接 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：

4、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。第5页/共23页一、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 却却第

5、6页/共23页接 触 法 制 硫酸 小 结3 . 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 催化剂催化剂第7页/共23页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

6、液体高沸点（高沸点（338C）比水大比水大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。第8页/共23页 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。第9页/共23页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

7、约3ml的浓硫酸，搅拌，观察实验现象。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CuSO45H2OCuSO4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第10页/共23页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第11页/共23页取取2g蔗糖放入大试管

8、中，加入约蔗糖放入大试管中，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 验验第12页/共23页现象：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： 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

9、；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。第13页/共23页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。原来就有水原来就有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( (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

10、性第14页/共23页实验实验 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。第15页/共23页Cu + 2H2SO4（浓）（浓）= CuSO4 + SO2 +2H2O现象：加热能反应，产生的气体能使品红现象：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。溶液褪色，溶液稀释后呈蓝色。0+6+2+4+6升价，失升价，失2e，被氧，被氧化化 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

11、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；第16页/共23页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

12、非金属非金属反应反应,只表现只表现氧化性。氧化性。第17页/共23页填表比较：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名称名称浓硫酸浓硫酸稀硫酸稀硫酸浓度浓度成分成分和铜和铜和铁、铝和铁、铝和碳和碳体现氧化性的元体现氧化性的元素素还原产物还原产物氧化性强弱氧化性强弱特性特性大，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，加热反常温钝化，加热反应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+6H+1SO2H2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第18页/共23页三、硫酸盐三、硫酸盐俗称俗称用途

13、用途硫硫酸酸钙钙CaSO42H2O生石膏生石膏2CaSO4H2O熟石膏熟石膏（1 1）制做各种模型）制做各种模型（2 2）医疗上用作石膏绷带）医疗上用作石膏绷带（3 3）加在水泥中调节凝结时间）加在水泥中调节凝结时间硫硫酸酸钡钡BaSO4 重晶石重晶石（1 1）是制造其他钡盐的原料）是制造其他钡盐的原料（2 2）医疗上用硫酸钡作）医疗上用硫酸钡作“钡餐钡餐”的原因的原因 ： 不溶于水不溶于水；不溶于酸不溶于酸； 不易被不易被X X射线透过射线透过； 肠胃内壁损伤处不利于硫酸钡的附着。肠胃内壁损伤处不利于硫酸钡的附着。硫硫酸酸亚亚铁铁FeSO47H2O绿矾绿矾（1 1）医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂；）医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂；（2 2）工业上用于生成铁系列净水剂和铁红颜料）工业上用于生成铁系列净水剂和铁红颜料。第19页/共23页 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。第20页