内容正文:
第2课时 硫酸及SO的检验
学习目标
1.了解硫酸的主要性质,认识其在生产中的应用。
2.掌握SO的检验方法。
知识点一 硫酸的工业应用及制备(★)
1.主要应用
硫酸是一种重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类等。[来源:学科网ZXXK]
2.制备方法
(1)流程:
(2)原理:
①制气:燃烧硫黄: S+O2SO2
煅烧黄铁矿:__4FeS2+11O2__2Fe2O3+8SO2
②氧化:2SO2+O22SO3
③吸收: SO3+H2O==H2SO4
[点拨] 由于三氧化硫与水反应放出大量的热,且水的沸点较低,用水吸收三氧化硫容易形成酸雾,从而影响吸收效率,所以通常用98.3%的浓硫酸吸收。
有关接触法制硫酸,下列说法中不正确的是( )
A.硫和硫铁矿均可做为原料
B.SO2转化为SO3,需在催化剂和加热条件下进行
C.SO3应用98.3%的浓硫酸吸收
D.制备过程的化学反应均为氧化还原反应
答案 D
知识点二 硫酸的主要性质(★★★)
1.物理性质
纯硫酸是无色、黏稠、__难__挥发的油状液体,稀释时__放出__大量热。
2.化学性质
(1)稀硫酸
在稀硫酸中H2SO4==2H++SO,硫酸是一种二元强酸,具有酸的通性,能与酸碱指示剂变色,与活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
(2)浓硫酸
浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸也具有氧化性,二者的氧化性有何不同?
提示 浓H2SO4的强氧化性是+6价的硫得电子被还原为SO2,不但可以氧化金属活动性顺序表中H前面的金属,还可以氧化金属活动性顺序表中H后面的不活泼金属以及某些非金属单质;稀H2SO4的弱氧化性是H2SO4电离出的H+得电子被还原生成H2,只能氧化金属活动性顺序表中H前面的金属。
1.浓硫酸和稀硫酸的区别
浓硫酸
稀硫酸
物理[来源:学科网ZXXK]
性质[来源:Z.xx.k.Com]
加水[来源:学科网ZXXK][来源:学科网]
放出大量热
无明显变化
观状态
油状液体
液态
密度
ρ(浓H2SO4)>ρ(稀H2SO4)
化学
性质
铁片
无明显变化(钝化)
铁片逐渐溶解,并产生无色气体
铜片
(加热)
铜片溶解,产生无色气体
不反应
白纸
变黑
无明显变化
胆矾
蓝色变白
胆矾溶解形成蓝色溶液
2.浓硫酸强氧化性的多角度剖析
(1)使Fe、Al钝化:常温下,Fe、Al遇到浓H2SO4表面会生成一层致密的氧化膜而出现“钝化”现象。“钝化”不是不反应,而是生成的致密氧化膜阻止了金属与浓硫酸继续反应。在加热条件下,Fe、Al与浓硫酸会发生反应,如2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O。
(2)与氢之前的活泼金属反应: 如Zn+2H2SO4(浓)==ZnSO4+SO2↑+2H2O。
规律:①浓H2SO4既表现氧化性,又表现酸性;②浓H2SO4一旦变稀,反应就转化为Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑。
(3)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
规律:①反应需加热;②氧化产物是硫酸盐,金属显高价,还原产物为SO2;③浓H2SO4既表现氧化性,又表现酸性;④随反应进行,H2SO4浓度变小,一旦变为稀H2SO4,反应就会停止。
(4)与非金属反应:如C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
规律:①反应要加热;②氧化产物是最高价的氧化物(或对应酸),还原产物为SO2;③浓H2SO4只表现氧化性;④随反应进行,H2SO4浓度变小,一旦变为稀H2SO4,反应就停止;⑤能氧化碳、硫、磷等,不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。
角度一 稀硫酸的性质
1.下列物质的变化中,加入稀硫酸不能一步实现的是( )
A.Zn→ZnSO4
B.CuO→CuSO4
C.块状大理石→制取大量CO2
D.Ba(OH)2→BaSO4
C [块状大理石与稀硫酸反应时,由于生成的CaSO4微溶于水,覆盖在CaCO3的表面,阻止了硫酸与CaCO3的进一步反应,故不能用大理石与稀H2SO4反应制取大量CO2。]
角度二 浓硫酸的三大特性
2.下列事实与原因对应关系正确的是( )
A.在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大——浓硫酸具有难挥发性
B.浓H2SO4滴在纸上,使纸变黑——浓硫酸具有脱水性
C.浓硫酸与蔗糖作用有海绵状的炭生成——浓硫酸具有吸水性
D.浓硫酸可与铜反应——只显示浓硫酸的强氧化性
B [在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大是因为浓硫酸的吸水性;纸中存在H、O元素,两者以H2O的形式脱去;蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成主要是利用了浓硫酸的脱水性;浓硫酸与