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第02讲 三氧化硫和硫酸
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一、SO3的物理性质
颜色
状态
水溶性
无色
固体(标况下)
易溶于水
二、SO3的化学性质
SO3是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性:
1.SO3与水反应:______________________________________________________
2.SO3与碱反应(如Ca(OH)2):_________________________________________
3.SO3与碱性氧化物反应(如CaO):_____________________________________
4. SO3能与某些盐溶液反应:Na2CO3 + SO3 === Na2SO4 + CO2↑
【答案】SO3 + H2O === H2SO4 SO3 + Ca(OH)2 === CaSO4 + H2O SO3 + CaO === CaSO4
三、硫酸的用途与工业制备
1.用途:(1)重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
2.工业制备:
制备装置
制备流程
反应原理
①制备SO2:________________________或__________________________________;
②制备SO3:____________________________________________________________;
③吸收SO3:____________________________________________________________。
【答案】S + O2 SO2 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O === H2SO4
四、硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,沸点高,______挥发。
【答案】难
五、硫酸的化学性质
1.稀硫酸的酸性
稀硫酸具有酸的通性,能与酸碱指示剂、活泼金属、碱、碱性氧化物、部分盐发生反应。
(1)使酸碱指示剂变色:稀硫酸能使紫色石蕊溶液____________。
(2)与活泼金属反应产生氢气,如Fe:_______________________________________。
(3)与碱中和生成盐和水,如NaOH:________________________________________。
(4)与碱性氧化物反应生成盐和水,如CuO:_________________________________。
(5)与弱酸盐反应生成新盐和新酸,如Na2CO3:______________________________。
【答案】变红;Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑; OH- + H+ === H2O;
CuO + 2H+ === Cu2+ + H2O; + 2H+ === CO2↑+H2O
2.浓硫酸的吸水性
(1)浓硫酸可以吸收气体、液体、某些结晶水合物中的水,常用作___________。
(2)浓硫酸可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等气体,但不能干燥碱性气体(NH3等)以及还原性气体(如H2S、HBr、HI等)。
【答案】干燥剂
3.浓硫酸的脱水性
(1)浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去,使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。
(2)向蔗糖中加入浓硫酸,搅拌,可观察到蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。
4.浓硫酸的强氧化性
浓硫酸具有强氧化性,能氧化金属、非金属、还原性化合物等,其还原产物一般是SO2。
金属
反应通式
金属+H2SO4(浓) 高价金属硫酸盐 + SO2↑+ H2O
实例
与Cu反应,化学方程式为:___________________________________________
非金属
反应通式
非金属+H2SO4(浓) 高价氧化物或含氧酸 + SO2↑+ H2O
实例
与C反应,化学方程式为:____________________________________________
还原性化合物
与H2S反应,化学方程式为:__________________________________________
【答案】Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O;
H2S + H2SO4 (浓) ===S↓