高中化学 专题4 第一单元 第二课时硫酸的制备和性质　硫和含硫化合物的相互转化 苏教版必修1.ppt

第二课时硫酸的制备和性质硫和含硫化合物的相互转化 自主学习一 硫酸的制备 性质 用途1 硫酸的制备 接触法硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一 硫酸的产量往往是衡量一个国家工业发展水平的标志 目前我国在工业生产中 主要采用接触法制硫酸 工业制硫酸的方法有多种 接触法是其中最重要的一种 该法可用八个 三 概括如下 1 三原理 含硫物质燃烧生产so2 so2催化氧化制得so3 so3与h2o化合生成h2so4 2 三反应 三个化学方程式 3 三原料 矿石 黄铁矿或硫磺或石膏等 空气 98 3 硫酸 so3 h2o h2so4 4 三个生产阶段 造气 接触氧化 so3的吸收和 的生成 5 三种主要设备 接触室 6 接触氧化三条件 高温 400 500 催化剂 常压 h2so4 沸腾炉 吸收塔 7 生产过程中的 三废 so2 o2 n2 废渣 废水 含h2so4 8 化工生产三工艺 热交换 逆流操作 so2的回收及二次氧化 2 硫酸的性质 1 硫酸的物理性质 废气 纯硫酸是无色油状的液体 沸点 密度 能与水以任意比互溶 溶解时 2 稀硫酸的性质h2so4是二元强酸 具有酸的通性 电离方程式为 3 浓硫酸的特性 高 大 放出大量的热 胆矾由蓝色变为白色 干燥剂 蔗糖变黑 体积膨胀 闻到刺激性气味 钝化 cuso4 2h2o co2 2h2o 3 硫酸的用途 1 制造化肥 医药 农药 2 金属矿石的处理 金属材料的表面清洗0 3 制取硫酸盐 制取难挥发性酸 4 化学试剂 想一想1 1 工业制备硫酸中为什么用98 3 浓硫酸吸收so3而不用水吸收so3呢 2 浓硫酸的吸水性和脱水性有何区别 提示 1 用水吸收so3时易产生大量酸雾 因为反应放出大量热 降低so3的吸收速率 2 浓硫酸吸水性是指吸收游离的h2o分子或结晶水合物中的某些结晶水 属于物理变化 而浓硫酸的脱水性指的是脱去物质中的h o两元素 按物质的量2 1 属于化学变化 二 重要的硫酸盐及其结晶水合物 特别提醒要注意对重要的硫酸盐结晶水合物俗名的掌握 若题目给出俗名 要会写相应的化学式 在物质的分类方面常考查 三 硫元素的存在 硫单质的性质及含硫物质的相互转化1 硫元素在自然界中的存在 火山喷口 2 硫单质的性质 1 物理性质 粉末 不溶于水 酒精中 cs2中 2 化学性质 淡黄色 微溶 易溶 弱氧化 hg s hgs 弱氧化 弱氧化 臭鸡蛋 还原 淡蓝 蓝紫 3 含硫化合物的相互转化 1 不同价态的含硫化合物 2 含硫物质之间的相互转化 想一想2 硫与一些金属 变价金属如fe cu等 反应为什么生成低价硫化物 如fes cu2s 提示 硫具有弱氧化性 不能将金属氧化成高价 自主体验1 在工业制取硫酸的过程中 下列说法正确的是 a 在沸腾炉中需要放入催化剂将含硫矿石转化为so2b 在接触室中为了提高so2的转化率 应尽量多通空气 使空气过量 以使so2完全转化为so3 c 在吸收塔中 吸收so3所采用的是稀硫酸而不是纯水d 工业生产硫酸的过程中产生的废气 尾气可循环利用解析 选d 此题是对接触法制硫酸的考查 含硫矿石转化为so2无需催化剂 a项错误 so2与o2在接触室中生成so3的反应是可逆反应 so2不可能完全转化为so3 且过量的空气会使气体温度降低 浪费燃料 b项错误 吸收so3用的是98 3 的浓硫酸而非稀硫酸 c项错误 硫酸生产过程中产生的废气 尾气中含有so2 因此可以循环利用 d项正确 a 中苹果块会干瘪b 中胆矾晶体表面有 白斑 c 中小试管内没有明显变化d 中ph试纸变红解析 选cd 浓硫酸具有吸水性 能够吸收空气中的水蒸气 苹果块中散发的水分 胆矾风化产生的水分 饱和硝酸钾溶液挥发产生的水分都可以被浓硫酸吸收 从而导致苹果块变干瘪 胆矾表面失水而出现不带结晶水的白色cuso4 饱和硝酸钾溶液失水而有晶体析出 浓硫酸不能电离出h 因此ph试纸不会变红 但会被炭化而变黑 3 下列关于so2和so3的叙述中 正确的是 a 它们中的硫元素 均可在有的反应中显氧化性 有的反应中显还原性 b 加入含ba2 的溶液都能生成不溶于盐酸的白色沉淀c 常温下 它们均可以使品红溶液褪色d 都属于酸酐 溶于水都生成酸解析 选d so3中s元素处于最高价 不可能显还原性 a项不正确 so2与bacl2溶液不反应 b项不正确 so3不能使品红溶液褪色 c项不正确 so2 so3分别属于h2so3 h2so4的酸酐 探究导引1浓硫酸为什么可用铁制容器盛放 提示 铁能被浓硫酸钝化 探究导引2so2具有强的还原性而浓硫酸具有强的氧化性 为什么可以用浓硫酸干燥so2气体 提示 s元素没有 5价 所以浓硫酸不可能将 4价s氧化 要点归纳硫酸的性质1 浓h2so4是常用的干燥剂 可以干燥h2 o2 cl2 co2 hcl hf no no2等气体 不能干燥碱性气体 如nh3 和还原性气体 如h2s hi等 2 浓h2so4的吸水性与脱水性的区别 前者是吸收实际存在的水 有水才吸 后者是夺取氢 氧原子 通常是 h和 oh 无水则脱 3 在不同的反应中h2so4体现不同的性质 如果h2so4参与复分解反应 通常是体现酸性 如制磷肥 ca3 po4 2 2h2so42caso4 ca h2po4 2 或难挥发性 如实验室制氯化氢 解析 选a a项 参加反应的2molh2so4中 有1mol被还原为so2 1mol转化为cuso4 符合题意 b项 2molh2so4均被还原为so2 h2so4只表现了氧化性 c d两项均为非氧化还原反应 h2so4不表现氧化性而是分别表现难挥发性和强酸性 制取易挥发的hcl和不稳定的弱酸h2so3 探究导引硫元素化合物间转化 非氧化还原反应 中的两个 三角 关系是什么 提示 1 2 要点归纳 即时应用2 a d是含同一元素的四种物质 相互之间有如下图的转化关系 其中a是单质 d是最高价氧化物的水化物 那么a可能是 a sb cl2c fed si解析 选a 本题采用选项代入法 逐一验证 将一定量的锌与100ml18 5mol l浓硫酸充分反应后 锌完全溶解 同时生成气体a33 6l 标准状况 将反应后的溶液稀释至1l 测得溶液的c h 0 1mol l 则下列叙述中错误的是 双选 a 气体a为so2和h2的混合物b 反应中共消耗zn97 5gc 气体a中so2和h2的体积比为4 1d 反应中共转移2mol电子 思路点拨 zn与浓硫酸反应先生成so2气体 当硫酸浓度减小到一定程度时 开始生成h2 但无论是生成so2还是生成h2 都是每生成1mol气体时 消耗1molzn 电子转移2mol 解析 发生的反应 1 zn 2h2so4 浓 znso4 so2 2h2o 2 zn h2so4 znso4 h2 n so2 n h2 1 5mol2n so2 n h2 0 1l 18 5mol l 1 1l 0 05mol l 1 1 8mol 则n so2 0 3mol n h2 1 2mol 消耗的zn为1 5mol即97 5g 反应中转移了3mol电子 所以c d两项不正确 答案 cd 规律方法 1 浓硫酸能与 除pt au 大多数金属反应生成硫酸盐 so2 h2o 当与金属活动顺序表中h前的金属反应时 先生成so2气体 后生成h2 2 浓硫酸在常温下使铁 铝钝化 表现浓硫酸的强氧化性 但加热时能够剧烈反应 3 利用浓硫酸特性可鉴别浓 稀硫酸 4 浓硫酸具有重要的六性 酸性 难挥发性 吸水性 脱水性 强氧化性 强腐蚀性 甲 乙 丙为核电荷数小于18的元素形成的常见单质 a b c d e f g x均为常见的化合物 b x的相对分子质量相同 e的相对分子质量比d的大16 在一定条件下有如图所示的转化关系 请填空 1 g的化学式是 x的化学式是 2 上述物质中能与水发生反应 且在反应中既不是氧化剂也不是还原剂的物质的代号是 3 反应 d 丙 的化学方程式是 4 x d h2so4 反应的离子方程式是 思路点拨 1 从题干上 框图中找突破点 2 依据突破点逐一解答 名师点睛 以so2为中心考查硫与含硫化合物的相互转化关系是高考命题的重要题材 要熟练掌握硫及化合物之间转化的 三角 关系和发生的氧化还原反应规律 浓硫酸与木炭反应的探究 经典案例 浓h2so4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2h2so4 浓 cco2 2h2o 2so2 请从右图中选用所需的仪器 可重复选用 组成一套进行该反应并检出反应产物的装置 现提供浓h2so4 木炭和酸性kmno4溶液 其他固 液试剂自选 连接和固定仪器用的玻璃管 胶管 铁夹 铁架台及加热装置等均略去 将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表 并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用 表格不够 可自己添加 解析 成套装置包括反应装置 检验装置和尾气处理装置 c中加入浓硫酸和木炭