硫酸的制备和性质(标准课件2011)

1、第一单元第一单元 含硫化合物的性质和应用含硫化合物的性质和应用专题专题4 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展永春华侨中学永春华侨中学化工、农药、医药、金属矿石处理、金属表面清洗都要用到化工、农药、医药、金属矿石处理、金属表面清洗都要用到硫酸硫酸！ 硫酸的美誉硫酸的美誉化学工业之母化学工业之母工业上常用工业上常用硫酸硫酸的年产量来衡量一个国家的年产量来衡量一个国家 的化工生产能力的化工生产能力忆往昔忆往昔在公元在公元650650683683年年 “ “炼石胆取精华法炼石胆取精华法” 黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀CuSO45H2O = CuO + SO3 + 5H2O1818世纪世纪4040

2、年代前，欧洲很多地方用绿矾（年代前，欧洲很多地方用绿矾（FeSOFeSO4 47H7H2 2O O）为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。 2FeSO47H2O = Fe2O3 + SO2 + SO3 +14 H2O SO3 + H2O = H2SO4SO3 + H2O = H2SO4一、怎样从原料制取硫酸？一、怎样从原料制取硫酸？SOSO2 2的生产的生产 沸腾炉沸腾炉SOSO2 2接触氧化接触氧化 接触室接触室SOSO3 3 + H+ H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4 SOSO3 3的吸收的吸收 吸收塔吸收塔2SO2+O2 2SO3催化剂催

3、化剂高温高温点燃点燃4FeS4FeS2 2 + 11O + 11O2 2 = 2Fe= 2Fe2 2O O3 3 + 8SO+ 8SO2 2( S + O2 = SO2 )三个步骤：三个步骤：看今朝看今朝 为了提高为了提高SO3的吸收的吸收,避免形成酸雾避免形成酸雾,常用常用浓硫酸浓硫酸(98.3%)吸收吸收SO3.硫酸工业生产流程动画 硫酸的工业生产过程沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却催化氧化原理催化氧化原理热交换原理热交换原理逆流逆流原理原理（一）、物理性质（一）、物理性质纯硫酸：纯硫酸：无色油状液体，无色油状液体，常用的浓硫酸质量分数为常用的浓硫酸质量分

4、数为98.398.3。硫酸是一种硫酸是一种高密度、高沸点、难挥发、易溶于水、能与高密度、高沸点、难挥发、易溶于水、能与水以任意比互溶水以任意比互溶的强酸的强酸 。浓浓H H2 2SOSO4 4溶解时放出大量的热，因此溶解时放出大量的热，因此浓硫酸稀释浓硫酸稀释时应该时应该“酸入水，沿玻棒，慢慢倒，不断搅酸入水，沿玻棒，慢慢倒，不断搅。” H H2 2SOSO4 4+ 2+ 2NaOH NaOH = Na= Na2 2SOSO4 4 + 2H+ 2H2 2O O遇紫色石蕊试液变红遇紫色石蕊试液变红浓浓硫酸硫酸的化学性质如何的化学性质如何? ?稀硫酸稀硫酸具有哪些的化学性质具有哪些的化学性质? ?

5、知识回顾知识回顾1 1、酸的通性、酸的通性( (H H2 2SOSO4 4=2H=2H+ +SO+SO4 42-2-，二元强酸、强电解质，二元强酸、强电解质) )（1）与）与指示剂指示剂作用作用:（2）与）与碱碱反应反应（3）与）与碱性氧化物碱性氧化物反应反应（4）与）与金属金属反应（氢前）反应（氢前）（5）与）与某些盐某些盐反应反应H H2 2SOSO4 4 + + CaO CaO = CaSO= CaSO4 4 + H+ H2 2O OH H2 2SOSO4 4 + + Zn Zn = ZnSO= ZnSO4 4 + H+ H2 2H H2 2SOSO4 4 + + BaClBaCl2 2

6、 = BaSO= BaSO4 4+ HCl+ HCl( (二）浓硫酸的特性二）浓硫酸的特性1.1.吸水性吸水性 现象现象 ：蓝色蓝色晶体晶体变为变为白色白色粉末粉末浓浓H H2 2SOSO4 4作为作为干燥剂干燥剂: :可以干燥可以干燥ClCl2 2、O O2 2、H H2 2、COCO2 2、HClHCl、SOSO2 2等；等；不能不能干燥干燥碱性气体碱性气体( (NHNH3 3) )以及以及还原性气体还原性气体 ( (H H2 2S S 、 HBrHBr、 HIHI) )等等浓硫酸主要是以浓硫酸主要是以硫酸分子硫酸分子的形式存在，具有一些独特的性质的形式存在，具有一些独特的性质CuSO45

7、H2O CuSO4H2SO4(浓浓)应用：应用： 实验实验11：在试管中放入少量胆矾，再加入少量浓硫酸在试管中放入少量胆矾，再加入少量浓硫酸 现象现象 : :4）生成刺激性气味的气体能使品红溶液褪色）生成刺激性气味的气体能使品红溶液褪色 反应反应 ： 结论结论 ：浓硫酸和蔗糖反应：体现出浓硫酸的浓硫酸和蔗糖反应：体现出浓硫酸的脱水性脱水性和和氧化性氧化性.C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸1）蔗糖变黑）蔗糖变黑2）体积膨胀）体积膨胀3）放出大量热）放出大量热 实验实验22：在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状，注在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状，注入浓硫酸，用玻棒搅

8、拌。然后将产生的气体通入品红溶液中，入浓硫酸，用玻棒搅拌。然后将产生的气体通入品红溶液中，观察实验现象观察实验现象2H2H2 2S SO O4 4( (浓浓) + C = CO) + C = CO2 2 + 2SO+ 2SO2 2 + + 2H2H2 2O O+4+62.2.脱水性脱水性-蔗糖炭化变黑蔗糖炭化变黑比较与区别：比较与区别：吸水性吸水性脱水性脱水性C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸-吸收吸收比例水比例水将有机物中的将有机物中的H H、O O个数个数比以比以2 2：1 1脱去生成水脱去生成水-吸收吸收现成水现成水(以以H2O形式存在的水蒸汽、结晶水）形式存在的水蒸

9、汽、结晶水）CuSO45H2O CuSO4H2SO4(浓浓)C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸浓硫酸2 2、向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。、向盐酸中加入浓硫酸时，会有白雾生成。下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是：下列叙述不属于导致产生该现象的原因的是：A A、浓硫酸具有脱水性、浓硫酸具有脱水性B B、浓硫酸具有吸水性、浓硫酸具有吸水性C C、盐酸具有挥发性、盐酸具有挥发性D D、气态溶质的溶解度随温度升高而降低、气态溶质的溶解度随温度升高而降低答案：答案：A A（3 3）强氧化性）强氧化性2H2H2 2SOSO4 4（浓）（浓）C C COCO2 2 2H2H2 2O

10、O 2SO2SO2 2变蓝变蓝有有水水褪色褪色有有SO2褪色褪色除去除去SO2褪色褪色检验检验SO2是否除去完全是否除去完全浑浊浑浊检验检验CO2思考思考1：如何验证产物（：如何验证产物（H2O、CO2、SO2）？）？问：浓硫酸表现出什么性质：问：浓硫酸表现出什么性质： 只表现出只表现出氧化性氧化性思考思考2：浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，现象浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，现象? 浓硫酸滴到皮肤上，如何处理？浓硫酸滴到皮肤上，如何处理？提示：提示：先变红先变红(硫酸的酸性硫酸的酸性)然然后变黑后变黑(硫酸的脱水性硫酸的脱水性) 浓硫酸能腐蚀皮肤和衣物，先浓硫酸能腐蚀皮肤和衣物，先抹布抹布擦干擦干,后大

11、量的后大量的水冲洗水冲洗，再涂上再涂上NaHCO3溶液溶液（2 2）与）与金属单质金属单质反应反应常温：与铁、铝发生钝化常温：与铁、铝发生钝化加热：几乎与所有金属反应（金、铂除外）加热：几乎与所有金属反应（金、铂除外） 实验实验3 3 在试管中放入一块铜片，加热。将生成的气体通入到品红溶液，然后加热品红溶液，把试管中反应后的溶液倒在水中稀释。 现象现象 ： 1）生成气体使品红溶液褪色）生成气体使品红溶液褪色2）溶液呈蓝色）溶液呈蓝色问：问：H2SO4是否全部被还原？是否全部被还原？ 浓硫酸表现出什么性质？：浓硫酸表现出什么性质？：氧化性和酸性氧化性和酸性 反应反应 ：Cu + 2HCu + 2

12、H2 2SOSO4 4( (浓浓)= CuSO)= CuSO4 4 + SO + SO2 2 + 2H + 2H2 2O O1. H1. H2 2SOSO4 4( (浓）浓）+ 2+ 2HBrHBr BrBr2 2 + SO+ SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O H H2 2SOSO4 4( (浓）浓）+ 2+ 2HI HI I I2 2 + SO+ SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O2. H2. H2 2SOSO4 4( (浓）浓）+ + H H2 2S S = S + SO = S + SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O(3)与与低价化合物低价化合物的反应的反应4 4）难挥发性

13、：）难挥发性：高沸点酸制低沸点、易挥发的强酸高沸点酸制低沸点、易挥发的强酸NaCl(NaCl(固固) + H) + H2 2SOSO4 4( (浓浓) = NaHSO) = NaHSO4 4 + HCl+ HClNaNONaNO3 3(S)+ H(S)+ H2 2SOSO4 4( (浓浓) = NaHSO) = NaHSO4 4 + HNO+ HNO3 3三、几种重要的硫酸盐三、几种重要的硫酸盐(P93)1 1、硫酸钙：硫酸钙：石膏（或生石膏）石膏（或生石膏）-CaSO-CaSO4 42H2H2 2O O 熟石膏熟石膏- 2CaSO- 2CaSO4 4HH2 2O O 2 2、硫酸钡：硫酸钡：

14、俗称俗称“重晶石重晶石”、“钡餐钡餐”、 白色颜白色颜料料3 3、硫酸亚铁：硫酸亚铁：FeSOFeSO4 47H7H2 2O O 俗称俗称“绿矾绿矾”4、十水十水合合硫酸钠硫酸钠 Na2SO410H2O 芒硝芒硝5、七水合硫酸锌、七水合硫酸锌 Zn2SO47H2O 皓矾矾一一. .将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处 吸水性吸水性 吸水性吸水性脱水性脱水性酸性强氧化性酸性强氧化性1.1.浓硫酸可作气体干燥剂浓硫酸可作气体干燥剂2.2.敞口放置浓硫酸时，质量增加敞口放置浓硫酸时，质量增加3.3.浓硫酸使火柴梗变黑浓硫酸使火柴梗变黑 4.2H4.2H2

15、2SOSO4 4（浓）（浓）ZnZn ZnSOZnSO4 42H2H2 2O OSOSO2 22、硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是：、硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是： A、强酸性、强酸性 B、难挥发性、难挥发性 C、吸水性、吸水性 D、脱水性、脱水性 E、强氧化性、强氧化性（1）实验室制）实验室制SO2气体气体_;（2）干燥）干燥H2、SO2等气体等气体_;（3）用铝槽车装运浓硫酸）用铝槽车装运浓硫酸_;（4）清洗镀件表面氧化物）清洗镀件表面氧化物_;（5）浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑）浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑_ A BCEAAD3、50ml、18mol/L硫酸溶液中，