硫酸的性质和硫酸工业.ppt

1、硫酸的性质和制备,汾口中学高三化学备课,1. 物理性质：,颜 色 ：,状 态 ：,沸 点 ：,挥发性：,溶解度：,密 度 ：,无 色,油状液体,高沸点（338C）,比水大,难挥发,易溶与水，能与水以任意比混合。溶解时放出大量的热。,一、H2SO4的性质,浓硫酸, 三大特性, 吸收物质或空气中本来就有的水(或水蒸气）,、吸水性,应用：,作酸性干燥剂（P2O5 ）,O2、H2、Cl2、 N2 、HCl、SO2、 CO2 等 不能用来干燥碱性气体NH3 及还原性气体H2S、HBr、HI。,碱性干燥剂碱石灰：不能干燥酸性气体,中性干燥剂无水CaCl2：不能干燥NH3,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激

2、性气味的气体生成，放出大量的热。,反应：,结论：,表现浓硫酸的脱水性与氧化性。,、脱水性（氢氧元素按2:1的比例脱去）,实验回顾,思考：,如果不慎在皮肤上沾上了浓硫酸，应该怎样办？,正确操作：应该立刻用干布拭去溶液， 然后再用大量的水冲洗。,如果不慎在皮肤上沾上了浓NaOH，应该怎样办？,、强氧化性,与非金属,与Al、Fe发生钝化,1、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：,(1)敞口放置浓硫酸时,质量增加, (2)把CuSO45H2O 晶体放入浓硫酸中,变白色, (3)锌粒放入稀硫酸中,有气体放出, (4)把木屑放入浓硫酸中,变黑,练习：,吸水性,吸水性,酸性、氧化性,脱水性,2、储存浓

3、硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现浓硫酸的 （ ） A.脱水性和吸水性 B.吸水性和酸性 C.强氧化性和吸水性 D.不挥发性与酸性,B,3、关于浓硫酸的说法正确的是（ ） A、若洒在皮肤上应立即用纱布拭去浓硫酸，再用大量水冲洗。 B、稀释时要用水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌。 C、欲除去C2H2气体中混有的H2S、水蒸气，可让混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶。 D、浓硫酸不分解，不挥发，所以能敞口放置 在空气中。,A,4. 把12.8g的铜片放入装有含硫酸0.2mol的浓硫酸的试管中,加热。反应完全后，产生的SO2的体积是（ ） A . 4.48L B . 2.24L C .

4、 1.12L D. 以上答案都不对,D,常见的硫酸盐,SO4 2 -的检验,思考:有四位同学设计下列四个方案确证溶液中含有SO4 2 -,且都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有SO4 2 -,1、Ag+干扰：,2、CO32- 、SO32- 、PO4 3 - 干扰,用BaCl2溶液 或盐酸酸化时,防止Ag+干扰 因为: Ag+ + Cl - = AgCl,因为BaCO3 、BaSO3 、Ba3（PO4）2，也是白色沉淀。与BaSO4不同的是，这些沉淀 溶于强酸中。,但不能用硝酸酸化，同理所用钡盐也不能用Ba(NO3)2溶液。,因此检验SO4 2 时，必须用酸酸化.,因为

5、在酸性条件下， SO32- 、H SO3- 、SO2等会被溶液中的硝酸根离子氧化成SO4 2 ,检验SO42- 最好的方法是：,先加盐酸，观察有无沉淀生成或气体放出. 若没有，再滴加BaCl2 或Ba(NO3)2 溶液，即可检验 SO42-存在； 若有，则应加过量盐酸后，取上层清液，再滴加 BaCl2溶液，即可检验 的存在。,硫酸的消费量是一个国家工业发达水平的一种标志,接触法制硫酸,自学探究,请同学们根据所学过的硫及其氧化物知识，讨论生产硫酸的原理，并写出由黄铁矿和硫磺制硫酸所有化学方程式:,400-500V2O5,SO3 + H2O = H2SO4,一、接触法制造硫酸的反应原理,接触法制硫

6、酸的反应原理是:用硫磺或黄铁矿、石膏、有色 金属冶炼厂的含二氧化硫烟气等作原料制取二氧化硫，使 二氧化硫在适当的温度和催化剂的作用下氧化成三氧化硫， 再使三氧化硫跟水化合生成硫酸。,说明：,2.二氧化硫跟氧气是在催化剂的表面接触时起反应的, 接触法的名称即由此而得.,1.选择制取要硫酸的原料从实际出发,世界上主要用硫磺 作原料,而我国主要用黄铁矿作原料.,二、接触法制造硫酸的生产过程,1 造气,2 接触氧化,3 三氧化硫的吸收,1. 造气( 二氧化硫的制取和净化),（1）主要化学反应:,（2）主要设备和流程:,原料,粉碎,沸腾炉,过量 空气,炉气,SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如As

7、、Se等的化合物和矿尘等等。,1. 造气( 二氧化硫的制取和净化),（1）主要化学反应:,（2）主要设备和流程:,原料,粉碎,沸腾炉,过量 空气,炉气,SO2、O2、N2、水蒸气以及一些杂质，如As、Se等的化合物和矿尘等等。,2. 接触氧化,（1）主要化学反应及特征:,思考讨论: 结合化学反应速率和化学平衡知识，从综合经济效益考虑,SO2接触氧化反应应在什么温度和压强下进行有利? 为什么?,主要特征:,接触氧化的三个适宜条件：压强用常压；温度为400500；催化剂主要为V2O5。,可逆反应,正反应为放热反应,正反应为气体体积缩小的反应.,2. 接触氧化,（1）主要化学反应及特征:,（2）主要

8、设备和流程:,接触室,SO2 O2 N2,热交换器,5000C,催化剂,SO3 SO2 O2 N2,思考讨论:接触氧化过程，应用了热交换器，其作用是什么?,其作用是在二氧化硫接触氧化时,用放出的热来加热未起反应的二氧化硫和空气,这样可以充分利用热能,节约燃料。,3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,（1）主要化学反应:,SO3(g) + H2O(l)=H2SO4(l); H=-130.3KJ/mol,（2）主要设备和流程:,吸收塔,SO3 SO2 O2 N2,思考讨论:吸收三氧化硫 为什么不用水和稀硫酸 而用98.3%的浓硫酸？ 浓硫酸为什么必须从塔 顶喷下？,思考讨论:从吸收塔出来 的尾气的成分是

9、什么?,三种原料:黄铁矿(或硫) 、空气、98.3%的硫酸,小结:接触法制硫酸的4个“三”,三个反应:,三个阶段:造气、接触氧化、三氧化硫的吸收,三套设备:沸腾炉、接触室(含热交换器)、吸收塔,课堂练习,与工业上接触法制硫酸一定有联系的设备的是 ( ) A.沸腾炉 B.接触室 C.电解槽 D.吸收塔,ABD,课堂练习,接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化： FeS2SO2SO3H2SO4， NH3NONO2HNO3 下列说法正确的是（ ）。 A所有变化都是氧化-还原反应 B都是化合反应 C反应都要用催化剂 D反应需要足量的氧气,CD,课堂练习,在接触法制硫酸的工业生产中，下列生产操作及其

10、原因解释二者都正确的是（ ） A硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为块状硫铁矿不能燃烧 BSO2氧化为SO3时需要高压，这样可以提高SO2的转化率 CSO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以提高SO2的转化率 D用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，可以防止形成酸雾阻碍SO3的吸收,D,课堂练习,下列气体可用浓硫酸除杂的是( ) A. H2S(H2O) B.Cl2(H2O) C.SO2(SO3) D.HI(H2O),BC,粉碎的黄铁矿 过量的空气。,98.3%的浓H2SO4,形成酸雾，阻碍SO3的吸收,硫酸工业常用 _收SO3，是为了避免 _；在生产过程中为了提高原料的利用率，常用 、 。,三、环境

11、保护,环境污染：大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物、放射性污染、噪声污染等。,工业上的三废：废水、废渣、废气。,1.尾气处理,尾气的组成：SO2,O2,N2,(1)碱法： Na2CO3 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,(2)氨酸法： NH3H2O 2NH3H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O,生产过程中的污水，含有硫酸等杂质。,Ca(OH) 2 H2SO4 = CaSO4 2H2O,2、污水处理,3、废渣的利用,总 结,THE END,空气,炉气,思考： 从沸腾炉出来的气体 SO2是否纯净？,矿渣,思考：黄铁矿为什么要粉碎？为什么通入强大的空气流？燃烧黄铁矿为什么