陕西省杨凌高新中学高一化学 硫酸知识专题课件 新人教版必修1.ppt

硫酸知识专题 硫酸是化学工业上最常用的三大强酸之一 在化肥 制药 钢铁 油漆 塑料 染料 冶金 纺织 石油精炼等许多领域都有着非常广泛的用途 因此硫酸被称为 化学工业的发动机 人们也经常用硫酸的产量来衡量一个国家化学工业的发展水平 硫酸在中学化学中也有着举足轻重的地位 许多化学反应都和它有着这样或者那样的关系 它既可以做某些反应的反应物 也可以做某些反应的催化剂 除此而外还经常被用做吸水剂 干燥剂 脱水剂等 另外硫酸还与氧化还原反应 离子方程式 气体的制备等知识密切相关 因此 硫酸知识的学习对于学好高中化学具有牵一发而动全身的作用 一 硫酸的归属 一 硫酸是一种含氧酸1 含氧酸与无氧酸的比较 r为成酸元素 2 酸酐 酸性氧化物 非金属氧化物之间的关系 非金属氧化物中绝大部分是酸性氧化物 co no不是 酸性氧化物中绝大部分是酸酐 no2不是 酸酐多数是非金属氧化物 少数是金属氧化物 如mn2o7 3 判断一种氧化物是不是一种酸的酸酐 应该看成酸元素在这种氧化物当中与它在酸当中的化合价是否一致 一致了就是酸酐 而与它能否和水化合成这种酸没有关系 如 sio2 h2o h2sio33no2 h2o 2hno3 no 4 一种含氧酸对应的只能有一种酸酐 而一种酸酐对应的却不一定只有一种酸 有可能出现 几酸共一酐 的现象 如sio2 p2o5等 5 常见含氧酸的酸酐 hno2 n2o3hno3 n2o5h2co3 co2hcio ci2oh2so3 so2hcio3 ci2o5h2so4 so3hcio4 ci2o7hmno4 mn2o7hpo3和h3po4 p2o5h2sio3和h4sio4 sio2 二 硫酸是一种二元酸 1 二元酸遇碱均可形成两种盐 过量时形成正盐2naoh h2so4 na2so4 2h2o 过量时形成酸式盐naoh h2so4 nahso4 h2o令 n naoh n h2so4 n则 n 2时 发生第一个反应 产物为 n 1时 发生第二个反应 产物为 1 n 2时 产物为 2 正盐和酸式盐的转化 规律 正盐 酸 酸酐 水 酸式盐酸式盐 碱 正盐 水 例如 na2so4 h2so4 2nahso4nahso4 naoh na2so4 h2ona2co3 h2o co2 2nahco3nahco3 naoh na2co3 h2o 拓宽 碳酸的酸式盐受热容易分解成正盐如2nahco3 na2co3 h2o co2 应用 石头的搬家 钟乳石的形成 原理caco3 h2o co2 ca hco3 2ca hco3 2 caco3 h2o co2 加热 三 硫酸是一种共价型电解质 1 规律 型电解质只能在水溶液中电离 而 型电解质却既能在水溶液中电离 又能在融化状态下电离 这就是两类电解质的最大区别 融化状态下能电离 也就成了离子型电解质的本质特征 2 思考 液态纯硫酸可以导电吗 为什么 四 硫酸是一种强电解质 1 强弱电解质的比较 2 浓硫酸中水太少 所以硫酸也就电离得很少 因此浓硫酸与固体间的反应一般都不写离子方程式 但浓硝酸和浓盐酸与固体间的反应却要写离子方程式 因为含水较多 浓硫酸的浓度约为98 3 浓硝酸的浓度约为70 左右浓盐酸的浓度约为37 左右 五 硫酸是一种强酸 1 规律 强酸 弱酸 2 通式 强酸 弱酸盐 弱酸 强酸盐3 实例 3h2so4 ca3 po4 2 3caso4 2h3po4h2so4 na2so3 na2so4 h2o so2 4 反例 h2s cuso4 h2so4 cus 常用于除去其它气体中混有的h2s杂质 六 硫酸是一种难挥发性酸 1 规律 难挥发性酸 易挥发性酸 高沸点酸 低沸点酸 2 通式 难挥发性酸 易挥发性酸的盐 易挥发性酸 难挥发性酸的盐3 实例 h2so4 浓 caf2 caso4 2hf h2so4 浓 nacl nahso4 hcl h2so4 浓 2nacl na2so4 2hcl h2so4 浓 nano3 nahso4 hno3 h3po4 浓 3nabr na3po4 3hbr h3po4 浓 3ki k3po4 3hi 加热 强热 微热 强热 微热 加热 七 浓硫酸是一种氧化性酸 二 硫酸的物理性质 1 色态 纯硫酸是一种 色的 状 体 2 密度 比水大 1 84g cm3 3 沸点 比较高 338 属于难挥发性酸4 溶解性 可与水任意混溶 所以无 可言 浓硫酸溶于水时会放出大量的热 思考 稀释浓硫酸时应该怎么操作 为什么 液体间的混合 特指混合时会放出大量热的 应遵循怎么样的一般性原则 硫酸溶液的密度是怎么样随浓度的增大而变化的 有没有一般性的规律呢 规律 液体间的混合 一般都要遵循 入 勤搅拌 的原则 密度大 于水的物质 其水溶液的密度一般都遵循越浓越 的规律 练习 将浓度分别为30 和90 的两硫酸溶液等体积混合 所得的混合液的浓度应该是a 等于60 b 大于60 c 小于60 d 无法确定 将浓度分别为30 的乙醇溶液与水等体积混合 所得的混合液的浓度应该是a 等于15 b 大于15 c 小于15 d 无法确定 三 稀硫酸具备酸的通性 1 指示剂 石蕊试液 酚酞试液 2 碱 h2so4 naoh 少量 nahso4 h2o 离子方程式为h oh h2o h2so4 ba oh 2 baso4 2h2o 离子方程式中没有可删的离子 3 碱性氧化物 3h2so4 ai2o3 ai2 so4 3 3h2oh2so4 cuo cuso4 h2o 4 氢前 金属 h2so4 稀 zn znso4 h2 实验室制氢气 h2so4 稀 fe feso4 h2 注意 稀硫酸只能把金属氧化到低价 5 盐 酸和盐的反应必须要有沉淀 气体或弱电解质生成 否则不能反应h2so4 na2so3 na2so4 h2o so2 h2so4 bacl2 2hcl baso4 3h2so4 ca3 po4 2 3caso4 2h3po4 四 浓硫酸的特性 浓硫酸俗称 一 吸水性 浓硫酸吸收的是 水1 原理 h2so4 nh2o h2so4 nh2o 有大量热放出 2 类型 既可吸收周围环境或周围物质里面混有的 水 也可吸收结晶水合物里的 水3 实例 浓硫酸露置在空气中会体积变 质量变 浓度变 浓硫酸可以把胆矾 cuso4 5h2o 由原来 色变成 色4 应用 浓硫酸可用于应急性制氯化氢 给浓 中加浓硫酸 浓硫酸常用做干燥剂 既可把湿气体通过 洗干 又可把干固体通过 保干 硫酸有酸性 所以浓硫酸不能干燥氨气等碱性气体 浓硫酸有强氧化性 所以不能干燥h2shbrhi等还原性气体 二 脱水性 浓硫酸吸收的是 水 1 原理 浓硫酸能够把有机物分子中的h o按照2 1提取出来2 条件 一般都需加热 且需浓硫酸做催化剂 浓硫酸还兼起脱水剂和吸水剂的作用 3 类型 脱水的结果有可能使有机物炭化 也可能不炭化 这取决于有机物本身的分子组成 n h n o 2 1的均不炭化 hcooh h2o co 实验室制co c2h5oh h2o c2h4 实验室制c2h4 n h n o 2 1的均可炭化 c12h22o11 11h2o 12c 蔗糖炭化变黑 c6h10o5 n 5nh2o 6nc 用浓硫酸给纸上写字 4 应用 浓硫酸的脱水性结合后面要讲的强氧化性会对人的皮肤及其肉体产生强烈的腐蚀作用 万一不小心掉在了皮肤上 应先用 擦掉 然后用大量水冲洗 最后还可以再涂上一些稀的nahco3溶液去中和已经渗进皮肤里的硫酸 三 强氧化性 由 显示 1 与金属 非金属的反应 2 浓硫酸还可以与其他还原性物质发生反应 如 2feo 4h2so4 浓 fe2 so4 3 4h2o so22fe oh 2 4h2so4 浓 fe2 so4 3 6h2o so22hi h2so4 浓 i2 2h2o so22hbr h2so4 浓 br2 2h2o so2h2s h2so4 浓 s 2h2o so2h2s 3h2so4 浓 过量 4h2o 4so2故浓硫酸不能干燥h2s hbr hi等还原性气体3 so2虽然也具有相当强的还原性 但却不与浓硫酸发生反应 因而可以用浓硫酸做它的干燥剂 这是为什么 请用氧化还原反应规律加以解释 4 化学是一门实验科学 虽然h2和co都具有很强的还原性 但实验证明它们却都不能和浓硫酸发生反应 所以h2和co都可以用浓硫酸做干燥剂 5 硝酸的氧化性是由 h no3 显示的 而不是由hno3分子显示的 所以不论是浓硝酸还是稀硝酸或者是硝酸盐的酸性溶液都能显示出强的氧化性 而浓硫酸的强氧化性却是由h2so4分子显示的 稀硫酸及硫酸盐的酸性溶液中均存在的是h so42 而不是h2so4分子 所以稀硫酸以及硫酸盐的酸性溶液不能显示强的氧化性 6 加热时铁铝与浓硫酸也能发生反应 如 2fe 6h2so4 浓 fe2 so4 3 6h2o 3so2如果铁过量还会发生fe fe2 so4 3 3feso4总反应为fe 2h2so4 浓 feso4 2h2o so2令 n fe n h2so4 n则 n 1 3时 氧化产物是 n 1 2时 氧化产物是 1 3 n 1 2时 氧化产物是fe2 so4 3和feso4的混合物 加热 7 钝化小专题 范围 金属仅限于铁和铝酸仅限于冷而浓的硫酸或硝酸 本质 先发生短暂反应生成了致密的氧化物保护膜后反应被膜隔离而中断 应用 判断物质间能否反应的习题中按不反应对待 原因答 钝化 即可 可以用铁制的或者铝制的容器来装运和储存浓硫酸或者浓硝酸8 综合 石蕊试液加浓硫酸 变红 褪色 凡有强氧化性的物质一般都有一定的漂白作用 石蕊试纸加浓硫酸 变红 变黑 变烂 蔗糖 湿糖 热糖 黑糖 黑色面包 几滴水 浓硫酸 炭化 膨化 酸性 强氧化性 酸性 强氧化性 脱水性 五 硫酸的工业制法 4fes2 11o2 2fe2o3 8so22so2 o2 2so3so3 h2o h2so4 煅烧 催化剂 加热 六 硫酸的用途 1 做剂 催化剂 吸水剂 脱水剂等2 制气 h2h2s 用的是稀硫酸so2 用的是70 左右的硫酸hcihfcoc2h4 用的是浓硫酸3 化工原料 制磷肥 磷酸 炸药 蓄电池等2h2so4 浓 ca3 po4 2 2caso4 ca h2po4 2 七 硫酸根离子的检验 一 相关知识 以下物质在水溶液中均为白色沉淀1 agcl和baso4既不溶于水 也不溶于稀hci或稀hno32 baco3和ba3 po4 2都不溶于水 但可溶于稀hci或稀hno3baco3 2hno3 ba no3 2 h2o co2 baco3 2hcl bacl2 h2o co2 ba3 po4 2 6hno3 3ba no3 2 2h3po4ba3 po4 2 6hcl 3bacl2 2h3po43 baso3 不溶于水 可溶于稀hcibaso3 2hcl bacl2 h2o so2 在稀hno3中baso3可以被转化为baso43baso3 2hno3 3baso4 h2o 2no 4 其它亚硫酸盐也可以被 h no3 氧化成硫酸盐3so32 2h 2no3 3so42 h2o 2no 二 检验方案 方案一未知液 白色沉淀 干净沉淀 沉淀不溶1 给未知液中加ba no3 2有白色沉淀生成 此处不能加bacl2 否则无法排除ag 的干扰 2 把沉淀过滤出来并洗涤干净 以防no3 和后面所加的h 把baso3氧化成baso43 给沉淀中加稀盐酸 此处不能加稀hno3 否则无法排除so32 的干扰 若沉淀不溶解则可证明未知液中含有so42 过滤洗涤 稀盐酸 硝酸钡溶液 方案二未知液 酸化清液 白色沉淀1 给未知液中加过量稀盐酸 此处不能加hno3 因为它可把so32 氧化成so42 提前除去ag co32 so32 等干扰性离子ag cl agcl co32 2h h2o co2 so32 2h h2o so2 2 给第一步所得的酸化液 若有沉淀要取上层清液 中加bacl2或者ba no3 2 若有沉淀生成即可证明未知液中肯定有so42 酸化液中不会生成磷酸钡沉淀的 因为磷酸钡可溶于稀盐酸中 比较 显然第二种方案比第一种方案更佳 硝酸钡溶液 稀盐酸 或氯化钡溶液 三 练习 某未知液中先加稀hno3后加bacl2最终有白色沉淀产生 则此溶液中一定含有的离子是 a so42 b so32 或so42 c so32 d ag so32 或so42 八 几种重要的硫酸盐 1 胆矾 cuso4 5h2o加热可由色变成色2 绿矾 feso4 7h2o浅绿色3 皓矾 znso4 7h2o无色4 明矾 kal so4 2 12h2o无色 可用于净水5 芒硝 na2so4 10h2o白色 可做缓泻剂6 泻盐 mgso4 7h2o白色 可做促泻剂7 石膏 caso4 2h2o加热可变成熟石膏2caso4 h2o 可做模型 绷带等 还可用于点豆腐 调节水泥的凝结时间 8 重晶石 baso4不溶于水 也不溶于稀盐酸 人体胃酸的主要成分 等 还不能被x射线穿透 所以常用做钡餐透视 baso4在胃部损伤处不易附着 思考 已知钡属于重金属 ba2 可使人发生重金属盐中毒 想一想bacl2和baco3能否用于钡餐透视 九 以下事实分别和硫酸的什么性质有关 1 实验室制氢气2 实验室制co3 实验室制hci 常规型和应急型 4 实验室制h2s5 工业上制磷酸6 浓硫酸与铜反应7 浓硫酸与碳反应8 浓硫酸使胆矾变色9 浓硫酸遇铁铝钝化10 浓硫酸漏置会变重 11 浓硫酸能烧伤皮肤12 浓硫酸做干