内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
课时2 硫酸及硫酸根离子的检验
学习目标
1. 了解硫酸的酸性和浓硫酸的三大特性;
2. 能运用氧化还原反应知识理解浓硫酸的氧化性;
3. 掌握硫酸根离子的检验方法
硫酸(H2SO4)
一 工业制法
①制备SO2:
②制备SO3:
③吸收SO3:
SO3+H2O===H2SO4
4FeS2+11O2 === 2Fe2O3+8SO2
高温
===
2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
点燃
S+O2===SO2
空气
燃烧
400-500℃
V2O5
(催化剂)
98.3%的
浓硫酸吸收
SO3与水反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收
思考1:工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3?
利用黄铁矿制备二氧化硫的反应是氧化还原反应,1 mol FeS2与足量氧气反应转移电子的数目是多少?氧化剂和还原剂分别是什么物质?
1 mol FeS2与足量氧气反应转移11 mol电子,氧化剂是O2,还原剂是FeS2
硫黄或黄铁矿
SO2
SO3
H2SO4
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、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。
下列对工业制硫酸的说法正确的是( )
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,目的是便于向沸腾炉中投料
B.无论用硫铁矿还是硫黄制硫酸,产生的炉气进入接触室之前都需要净化
C.SO2被氧化为SO3时需要使用催化剂,因为这样可以使SO2全部转化为SO3
D.金属冶炼时产生的含SO2废气经回收后也可用于制备硫酸
D
练习
无色油状液体,沸点高难挥发,ρH2SO4 › ρH2O;
常用的浓硫酸质量分数:98% ,密度:1.84g/ml, 物质的量浓度:18.4mol/L
浓硫酸能与水以任意比混溶,溶于水时放出大量的热
稀释浓硫酸:(酸入水)
将浓硫酸沿容器内壁倒入水中,
边倒边搅拌
稀硫酸
完全电离
H2SO4=2H++SO42-
酸的通性
浓度增大
浓硫酸
主要以
分子形式存在
H2SO4
自身特性
1、吸水性
(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 。
干燥剂
H2S+3H2SO4 = 4SO2↑+4H2O
2NH3+H2SO4=2(NH4)2SO4
可用来干燥中性气体和酸性气体,
如 H2、O2、N2、Cl2、CO2、CH4、 SO2、NO2、HCl
不能干燥NH3(碱性)、H2S(强还原性气体)、HBr、HI等还原性气体
CuSO4·5H2O(胆矾)蓝色晶体逐渐变白色
向CuSO4·5H2O中加入浓H2SO4会有什么变化?
浓HCl、浓H2SO4分别敞口放置,质量浓度怎么变?
二、 浓硫酸
2、脱水性
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
现象:蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状,并有刺激性气味的气体放出
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
浓硫酸能把有机物中的氢氧原子按2:1的个数比脱去
3、强氧化性
①可抽动的铜丝有什么作用?
②试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么?写出反应的化学方程式。
答:吸收多余的SO2,以防污染环境,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
答:控制反应的发生或停止
③在浓硫酸与铜(加热)的反应中,浓H2SO4表现了哪些性质?
答:浓硫酸既表现了强氧化性,又表现了酸性。
2H2SO4(浓)+ Cu CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
在这个反应里,浓硫酸氧化了铜,自身被还原成二氧化硫。浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂。
(1) 2mol 的浓H2SO4与足量的铜反应,可制得多少SO2 ?
(2) 浓硫酸在这个反应中体现了什么性质?
(3) 实验室用金属和酸反应制取氢气时,为什么用稀硫酸、而不用浓硫酸?
Cu+2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O
∆
常温下,浓硫酸能使Fe、Al金属表面形成一层致密的氧化膜而钝化,从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。
3、强氧化性
3、强氧化性
在加热时,浓硫酸也能与木炭发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水。
2H2SO4(浓)+ C CO2↑ + SO2↑ + 2H2O