《硫酸的制备和性质》课件

1、H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2V2O5第一步：第一步：第三步：第三步：第二步：第二步：工业生产硫酸的反应原理工业生产硫酸的反应原理4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2高温高温2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂SO3 + H2O=H2SO4造气造气接触氧化接触氧化SO3的吸收的吸收沸腾炉沸腾炉炉炉气气SO2、O2、N2、水蒸气及、水蒸气及一些杂质，如一些杂质，如As、Se等等的化合物的化合物、矿尘。矿尘。原原料料空气空气1. 造气造气原料：硫铁矿原料：硫铁矿(FeS2)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2高温高温4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 +

2、 8SO2高温高温主要反应：主要反应：主要设备：主要设备： 沸腾炉沸腾炉炉炉气气SO2 O2 N2水蒸气水蒸气 砷和硒的化合物砷和硒的化合物矿尘矿尘使催化剂中毒、使催化剂中毒、堵塞设备堵塞设备对设备和生产有不良影响对设备和生产有不良影响净化措施：净化措施： 除尘除尘洗涤洗涤干燥干燥1 . 造气：二氧化硫的制取和净化造气：二氧化硫的制取和净化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？增大与空气的接触面积，使其充分燃烧，且加快燃烧速率增大与空气的接触面积，使其充分燃烧，且加快燃烧速率接触室接触室热交换器热交换器2. 接触氧化接触氧化2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂净化后的

3、原净化后的原料气体料气体冷冷SO2,空气空气SO2，SO3，空气空气净化后的原净化后的原料气体料气体热热催化剂催化剂预热反应预热反应气，冷却气，冷却生成气生成气2 . 接触氧化：接触氧化：SO2氧化成氧化成SO3接触室接触室 催化剂催化剂400-5002SO2(g) + O2 (g) 2SO3 (g) 为什么叫接触法呢？为什么叫接触法呢？主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起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。反应的，接触室和接触法的名称由此而得。3.三氧化硫的吸收三氧化硫的吸收吸收塔吸收塔逆流原理应用逆流原理

4、应用SO3 + H2O=H2SO43 . 三氧化硫的吸收三氧化硫的吸收吸收塔吸收塔SO3 + H2O = H2SO4为什么不用水而用浓硫酸来吸收为什么不用水而用浓硫酸来吸收SO3？三氧化硫与水反应放出大量热，直接用水吸收三氧化硫与水反应放出大量热，直接用水吸收三氧化硫易形成酸雾，而不利于三氧化硫的吸三氧化硫易形成酸雾，而不利于三氧化硫的吸收，因此，用收，因此，用98.3%的浓硫酸。的浓硫酸。主要反应：主要反应：主要设备：主要设备：4.尾气处理尾气处理如何处理尾气？如何处理尾气？2NH3 + H2O + SO2 = (NH4)2SO3氨水吸收氨水吸收(NH4)2SO3 + H2SO4 = (NH

5、4)2SO4 +H2O + SO2化肥化肥循环利用循环利用 接触法制硫酸接触法制硫酸沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却空气空气概括为：三阶段，三反应，三设备概括为：三阶段，三反应，三设备 纯硫酸是一种无色油状、纯硫酸是一种无色油状、难挥发难挥发的液体。的液体。 易溶于水，能以任意比与水混溶、易溶于水，能以任意比与水混溶、溶解时溶解时放出大量热放出大量热。 一、物理性质一、物理性质 1.在稀释浓硫酸时，应该注意哪些问题？在稀释浓硫酸时，应该注意哪些问题？将浓硫酸沿着容器壁缓慢的倒入水中将浓硫酸沿着容器壁缓慢的倒入水中用玻璃棒不断搅拌，使热量迅速散失用玻璃棒不断搅拌

6、，使热量迅速散失 2.浓硫酸沾到皮肤上应该如何处理？浓硫酸沾到皮肤上应该如何处理？先用干布擦去，再用大量水冲洗，最后用先用干布擦去，再用大量水冲洗，最后用3%5%的的NaHCO3溶液涂抹。溶液涂抹。稀硫酸稀硫酸( (H+SO42-) )具有酸的通性具有酸的通性二、化学性质二、化学性质1可以使紫色石蕊试液变红可以使紫色石蕊试液变红2与碱反应：与碱反应： H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O3与与H之前的金属反应：之前的金属反应： H2SO4+Zn=ZnSO4+H24与金属氧化物：与金属氧化物：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O5与某些盐反应：与某些盐反应：H2SO4+BaCl2=Ba

7、SO4+2HCl1.吸水性吸水性浓硫酸中存在的主要是浓硫酸中存在的主要是硫酸分子硫酸分子，因而浓硫酸具，因而浓硫酸具有一些独特的性质。有一些独特的性质。气体干燥剂气体干燥剂浓硫酸浓硫酸气体气体 将浓硫酸敞口放置，其浓度会不会发生改变？将浓硫酸敞口放置，其浓度会不会发生改变？浓硫酸为什么可以做干燥剂浓硫酸为什么可以做干燥剂?SO2 、H2、O2、CO2、Cl2、HCl等。等。注意：注意：浓浓H2SO4 不可干燥碱性、不可干燥碱性、还原性气体：还原性气体： 如如NH3、 H2S 、 HBr、 HI等等【实验【实验1 1】固体由蓝色变为白色固体由蓝色变为白色胆矾为什么会变白胆矾为什么会变白?浓硫酸表

8、现什么性质？浓硫酸表现什么性质？吸水性吸水性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，再加入约3mL的的浓硫酸，搅拌，观察实验现象。浓硫酸，搅拌，观察实验现象。CuSO45H2OCuSO4浓硫酸浓硫酸在小烧杯中放入在小烧杯中放入2g蔗糖蔗糖(C12H22O11) ，加入，加入5mL浓硫浓硫酸，用玻璃棒搅拌，观察。酸，用玻璃棒搅拌，观察。蔗糖变黑；体积膨胀，呈疏松多孔状；有大量蔗糖变黑；体积膨胀，呈疏松多孔状；有大量气体产生；有刺激性气味的气体生成。气体产生；有刺激性气味的气体生成。【实验【实验2 2】2.脱水性脱水性浓硫酸浓硫酸有机物有机物(含含C、H、O 等等)将将H、O按按2

9、 1个数比脱去个数比脱去脱水性和吸水性的区别脱水性和吸水性的区别吸水性吸水性是原本有水；是原本有水；脱水性脱水性是原本无水，浓硫酸是原本无水，浓硫酸将氢和氧以：组成比结合成水脱去将氢和氧以：组成比结合成水脱去(1)与绝大多数与绝大多数金属金属反应反应常温下，常温下， Fe 、Al遇浓硫酸中会钝化；加热时可以与除遇浓硫酸中会钝化；加热时可以与除金、铂之外的所有金属反应。金、铂之外的所有金属反应。3.强氧化性强氧化性Cu + 2H2SO4(浓浓) = CuSO4 + SO2 +2H2OCuH2SO4（浓）（浓）=CuOSO2H2OCuO H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+H2O分步反应分步反应氧

10、化性氧化性酸性酸性+6+6+6+6+4+40 0+2+2总反应总反应: :Cu2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4SO22H2O+6+6+6+6+4+40 0+2+2总反应总反应: :(2)与非金属反应与非金属反应(如如C、P、S等等)C + 2H2SO4 (浓浓) = 2SO2+ CO2+2H2O(3)与低价化合物的反应与低价化合物的反应H2SO4(浓）浓）+ H2S = S+SO2 +2H2O表现表现氧化性氧化性稀稀H2SO4有氧化性吗有氧化性吗? 稀硫酸的氧化性稀硫酸的氧化性:H+的氧化性，酸的通性之一。的氧化性，酸的通性之一。浓硫酸的氧化性浓硫酸的氧化性:由由H2SO4分子中的分子中的

11、+6价价S引起的。引起的。浓硫酸的氧化性比稀硫酸浓硫酸的氧化性比稀硫酸强强 !如何区别浓硫酸和稀硫酸如何区别浓硫酸和稀硫酸? ?密度法密度法 黏度法黏度法稀释法稀释法露置法露置法吸水法吸水法脱水法脱水法钝化法钝化法氧化法氧化法如何检验如何检验SO42- ?硫硫酸酸稀硫酸的性质稀硫酸的性质浓硫酸的特性浓硫酸的特性 脱水性脱水性 强氧化性强氧化性酸的通性酸的通性吸水性吸水性浓硫酸的物性浓硫酸的物性小结小结无色油状液体无色油状液体H H2 2SOSO4 4H H2 2O O高沸点，难挥发高沸点，难挥发与水任意比互溶与水任意比互溶FeSO47H2O FeSO4+7H2O 8世纪阿拉伯炼金家贾比尔发现，

12、世纪阿拉伯炼金家贾比尔发现，加热绿矾加热绿矾，所，所得气体溶于水得硫酸。得气体溶于水得硫酸。 公元公元650683年年(唐高宗时唐高宗时)，炼丹家孤刚子在，炼丹家孤刚子在黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀中记载中记载“炼石胆取精华炼石胆取精华”，即，即加热胆矾加热胆矾制硫酸。制硫酸。 CuSO45H2O CuSO45H2OCuSO4 CuOSO3SO3H2O H2SO42FeSO4 Fe2O3+SO2+SO3高温高温高温高温自然界中的自然界中的硫硫自然界中的硫元素主要以自然界中的硫元素主要以硫单质硫单质、硫化物硫化物、硫酸硫酸盐盐等形式存在。等形式存在。游离态游离态火山喷口火山喷口地壳岩层地壳岩

13、层化合态：化合态：以以硫化物、硫酸盐硫化物、硫酸盐等形式存在于矿石中等形式存在于矿石中硫硫火山喷口处的硫火山喷口处的硫黄色固体黄色固体，很脆，易研成粉末，熔沸点较低，很脆，易研成粉末，熔沸点较低，难溶于水、微溶于酒精、易溶于难溶于水、微溶于酒精、易溶于CS21.物理性质：物理性质：一一. .硫单质硫单质与金属反应与金属反应(大多数金属大多数金属)2Cu+S = Cu2S (黑色黑色)Fe+S = FeS (黑色黑色)Hg+S=HgS(常温下反应，除汞常温下反应，除汞)变价金属为低价变价金属为低价与非金属反应与非金属反应2.化学性质：化学性质：既有既有氧化性，氧化性，又有又有还原性还原性2Na+

14、S = Na2S (或或研磨研磨) H2 + S = H2S点燃点燃2Ag+S=Ag2S（黑色、银器变黑）（黑色、银器变黑）硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧3S6KOH = 2K2SK2SO33H2O S+O2 = SO2点燃点燃空气中：淡蓝色火焰空气中：淡蓝色火焰纯氧中：明亮蓝紫色火焰纯氧中：明亮蓝紫色火焰与某些化合物反应与某些化合物反应S+2H2SO4(浓浓) = 3SO2+2H2O与浓硫酸反应与浓硫酸反应与强碱反应（用于清除硫）与强碱反应（用于清除硫）1.物理性质：物理性质：无色、有无色、有臭鸡蛋气味臭鸡蛋气味的气体，可溶于水的气体，可溶于水(1 2.6) ，有剧毒。，有剧毒。2.化学性质：

15、化学性质：水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸，不稳水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸，不稳定，易被氧化定，易被氧化H2S+Cl2=S +2HCl 可燃性可燃性H2S+2NaOH=Na2S+2H2O点燃点燃酸性酸性 (4) (4)热分解热分解 还原性还原性2H2S+3O2(足量足量)= 2SO2+2H2O二二. .硫化氢硫化氢H2S = H2 + S2H2S+O2(不足不足)= 2S+2H2O点燃点燃3.制备：制备：FeS+H2SO4=FeSO4+H2SS2- 2H+=H2S与酸反应与酸反应与盐反应与盐反应 S2-+Cu2+=CuSS2-+Pb2+=PbS 检验检验S2-、H2S不溶于盐酸、稀硫酸不溶于盐酸、稀硫酸FeS不溶于水，但溶于酸不溶于水，但溶于酸制制H2S三、硫化物三、硫化物S2-H+ =HS-与酸反应：与酸反应：SO32-+H+=HSO3-SO32-+2H+= SO2+H2O实验室制取实验室制取SO2有还原性：有还原性： 2Na2SO3+O2=2Na2SO4有氧化性有氧化性SO32-2S2-+6H+=3S+3H2O（酸性）（酸性）四、亚硫酸盐四、亚硫酸盐（SO32-） FeS Na2SO3 Na2SO4 H2S S SO2 SO3 H2SO4 HgS H2SO3 BaSO4小结：硫及其化合物之间的