5.1.3 硫酸-【精讲课堂】2022-2023学年高一化学同步精品课件（人教版2019必修第二册）

第一节 硫及其化合物 硫酸 硫酸既是化学实验中的重要试剂，也是重要的化工原料。可用于生产农药、化肥、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫黄或其他含硫矿物（如黄铁矿）为原料来制备硫酸。金属冶炼时产生的含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸。 一.硫酸的用途与工业制备 1. 用途: 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。 故素有“化学工业之母”之称。 ① 重要的化工原料,可用于制化肥、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. 工业制硫酸 ①工业制硫酸的原理示意图 ②工业制硫酸的主要设备 ③工业制硫酸的主要反应 SO2的制取 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 高温 ==== 或 S+O2 SO2 点燃 ==== SO2氧化成SO3 2SO2+O2 2SO3 △ 催化剂 SO3的吸收和H2SO4的生成 SO3+H2O====H2SO4 特别注意 1.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。 2.实验室用硫酸一般用工业制得的浓硫酸进行稀释所得。   浓硫酸 稀硫酸 成分 物理性质 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 无色无嗅透明似水的液体 ①纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体 ②沸点高：纯硫酸难挥发， 沸点338℃。(高沸点酸) ③密度大：质量分数为98.3%的硫酸的密度为1.84g/cm3 ④易溶于水，能以任意比与水混溶，稀释时放出大量的热 2. 硫酸的化学性质 （1）稀硫酸的化学性质——酸的通性 硫酸在水里很容易电离出H＋，是二元强酸，故具有酸的通性 ②与活泼金属反应生成盐和氢气 ①使酸碱指示剂变色 使紫色石蕊试液变红 Zn + 2H+ = Zn2++H2↑ ③与金属氧化物反应生成盐和水 Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O ④与碱反应生成盐和水 H+ + OH- = H2O ⑤与某些盐反应 CO32- + 2H+ = CO2 ↑ + H2O 如与锌反应 如与氧化铁反应 如与氢氧化钠反应 如与碳酸钠反应 H2SO4 = 2H+ + SO42- （2）浓硫酸的化学特性——吸水性、脱水性和强氧化性 “三大”特性 ①吸水性：浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂 。实验室常用浓硫酸来干燥一些不与之反应的气体（如：CO2、SO2、O2、H2、Cl2、HCl等；不能干燥：NH3、H2S、HBr、HI）。故敞口放置的浓硫酸，其质量会增加，浓度会减小。 浓硫酸 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，脱去常常剩余黑色的炭。这个过程也叫炭化 取20g蔗糖放入烧杯中，滴加少量蒸馏水，搅拌均匀，再加入约15ml浓硫酸，迅速搅拌，观察实验现象。 实验操作 实验现象 a.蔗糖逐渐变黑; b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体 实验结论 a.浓硫酸具有脱水性; b.浓硫酸具有强氧化性,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2 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 把少量浓硫酸滴在pH试纸上，有什么现象？ 吸水性 脱水性 强氧化性 C12H22O11 浓硫酸 12C+11H2O 蔗糖 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O == △ 浓硫酸的吸水性与脱水性的对比 吸水性 脱水性 作用对象 含有水分子或结晶水的物质 一般为含氢、氧元素的有机物,将氢、氧原子按2∶1比例脱去 变化类型 物理变化、化学变化 化学变化 注意:从以上对比可以看出:吸水性和脱水性的本质区别是看与浓硫酸接触的物质中是否含有“H2O”,若含有“H2O”,则被浓硫酸“占为己有”,体现了浓硫酸的吸水性(有水则吸);若原物质中无“H2O”,只是含有氢原子和氧原子,则“H2O”是通过反应生成的,体现了浓硫酸的脱水性(无水则脱),浓硫酸的脱水性就是其具有强腐蚀性的原因之一。 ③强氧化性 a、与非金属反应： 加热时，浓硫酸能与部分非金属反应(如C) ，生成非金属氧化物或含氧酸，硫酸被还原成SO2气体。