内容正文:
第一节 硫及其化合物
第二课时
硫酸和硫酸根离子的检验
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质。
2.通过实验探究浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性,学会硫酸根离子的检验方法。
3.掌握粗盐的原理。
学习目标
硫酸在化学、冶金、医药、染料等有极为广泛的应用。
生产10t青霉素要消耗2.5t硫酸,生产1t有机玻璃要消耗3t硫酸,生产1kg金属锆,要消耗20t硫酸。
有人称硫酸是化学工业生产的“发动机”。世界上常把硫酸的产量作为衡量一个国家工业发达程度的标志。
硫酸(H2SO4)-------现代工业之母
1、造气阶段:二氧化硫的制取和净化
2、催化氧化阶段:SO2氧化成SO3
3、生成阶段:三氧化硫的吸收和硫酸的生成
H2SO4·SO3 + H2O = 2H2SO4
SO3 + H2SO4(浓) == H2SO4·SO3
一、硫酸的工业制法
工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3与水反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收。
?
浓硫酸 稀硫酸
成分
物理性质 无色无嗅透明似水的液体
根据硫酸 的浓度不同,可分为浓硫酸(大于70%)与稀硫酸(小于70%)
纯净的硫酸是无色、粘稠、难挥发的油状液体,密度大于水,与水任意比例互溶,溶于水发出大量的热。
主要以H2SO4分子形式存在,有少量H+
主要以H+、SO42-形式存在,没有H2SO4分子
二. 硫酸的性质
1. 硫酸的组成、物理性质
浓硫酸的稀释方法:
目的:加速散热
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中, 并用玻璃棒不断搅拌。
思考:利用物理性质有哪些方法区分同体积的浓硫酸与稀硫酸吗?
1.称重看质量法
2.粘度看油性法
4.加热看沸点法
3.稀释看温度变化法
5.通电看导电能力法
6.氯化钠法:在试管中加入少许工业用盐,然后分别加入酸,产生刺激性气体的是浓硫酸。
这是化学变化,利用难挥发性的酸制备易挥发性的酸
(1)稀硫酸的化学性质——酸的通性
H2SO4 =SO42-+2H+
①与活泼金属反应生成盐和氢气
②与金属氧化物反应生成盐和水
③与碱反应生成盐和水
④与某些盐反应
⑤使酸碱指示剂变色
Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
H+ + OH- = H2O
CO32- + 2H+ = CO2 ↑ + H2O
使紫色石蕊试液变红
2. 硫酸的化学性质
①吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分及固体中的结晶水(化学变化),常用做 ___ 。
②脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去。
干燥剂
物质中含有H2O
物质中不含有H2O, 含有氢元素和氧元素
(2).浓硫酸的化学性质——吸水性、脱水性和强氧化性
可以干燥的气体,如
H2、O2、Cl2、CO2、CO、CH4、SO2、N2、NO2、NO、HCl。
不能干燥:NH3、H2S、HBr、HI。
?
吸水性和脱水性本质区别?
C + 2H2SO4 (浓) == CO2 ↑ + 2H2O + 2SO2 ↑
表现浓硫酸的脱水性与强氧化性
C12H22O11 12C + 11H2O
浓H2SO4
浓硫酸与蔗糖反应
5.这一过程表现了浓硫酸的什么性质?
1.烧杯壁为什么是热的?
3.为什么体积会膨胀?
4.刺激性气味气体可能含什么?
2.为什么蔗糖会变黑?
浓硫酸吸水放热
蔗糖炭化
有气体生成
SO2、CO2
实验现象:
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状,有刺激性气味的气体生成,放出大量的热。
③强氧化性
S + 2H2SO4(浓) ===
3SO2↑+ 2H2O
∆
a、与非金属反应:
C + 2H2SO4(浓) === CO2↑+2SO2↑+2H2O
∆
加热时,浓硫酸能与部分非金属反应(如C) ,生成非金属氧化物,硫酸被还原成SO2气体。
0 +6 +4 +4
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
浓硫酸中+6价的硫表现的氧化性,不是H+(酸的氧化性),通常浓硫酸称“氧化性酸”
1、如何用实验方法证明木炭与浓硫酸 反应的产物?
提供以下试剂与装置(装置可多次使用):
KMnO4溶液
饱和NaHCO3
品红
澄清石灰水
无水硫酸铜
品红