内容正文:
第五章 化工生产中的重要金属元素
第一节 硫及其化合物
16
3s23p4
S
32.06
第3课时 硫酸 硫酸根离子的检验
三、硫酸
1. 硫酸的用途
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。
如:HCl的制备:NaCl+H2SO4==NaHSO4+HCl↑
SO2的制备:Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O
2. 硫酸的工业制法
①制备:硫磺的燃烧:___________________
黄铁矿的燃烧:
②制备SO3:___________________________;
③吸收SO3:__________________________。
SO3+H2O=H2SO4
2SO2+O2 2SO3
400~500 ℃
V2O5
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
高温
S+O2=== SO2;
特别提醒:工业上常用98.3%浓硫酸而不用水吸收SO3,因为SO3与H2O剧烈反应放热,易产生酸雾,影响SO3的吸收。
3. 稀硫酸的性质
(1) 电离方程式:
(2)酸的通性:
稀硫酸可与酸碱指示剂作用,也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应:
①与酸碱指示剂发生显色反应:遇紫色石蕊变 ,遇酚酞 ;
②与活泼金属反应产生氢气:
③与碱性氧化物反应生成盐和水:
④与碱发生中和反应:
⑤与某些盐反应生成新盐和新酸:
红
不变色
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
CaO+H2SO4=CaSO4+H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
3. 浓硫酸的性质
(1)物理性质
浓硫酸是无色、黏稠、难挥发、油状液体;ω越大,ρ越大,密度为1.84g\cm3(ω=98%);
溶解性:
硫酸与水以任意比互溶,浓硫酸溶解时可放出大量的热;浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
3. 浓硫酸的性质
(2)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,常用做干燥剂
②脱水性:浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比脱去
实验现象:蔗糖变黑,蔗糖体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并释放出有刺激性气味的气体
可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2、HCl等)
可干燥中性气体(如H2、O2、N2等);
不能干燥碱性气体(NH3)和还原性气体(如H2S、HBr、HI等)
与金属的反应
③强氧化性
【实验5-3】
实验现象 a试管中铜丝表面_____,有_____生成;
b试管中的溶液逐渐变为_____;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液呈_____
实验结论 在加热条件下,Cu与浓硫酸反应,化学方程式为______
____________________________________。在该反应中,浓硫酸是_______,铜是_______
变黑
气泡
无色
蓝色
Cu+
2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
氧化剂
还原剂
浓硫酸能和金属反应,为什么可用铝罐车和铁罐车来运输浓硫酸?
常温下:铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化(化学变化),从而阻止了酸与内层金属的进一步反应,所以常温下可以用铁、铝制容器来盛装浓硫酸。加热时,浓硫酸能与铁反应。
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
2Fe+6H2SO4(浓)
浓硫酸与铁共热:
思考交流
注:浓硫酸能与大多数金属发生反应(除Pt、Au)
与 非金属反应——反应需要加热:
与具有还原性的化合物反应,如H2S、HI、HBr、FeCl2等
注:氧化产物:一般为高价的氧化物或者高价含氧酸
还原产物:一般是SO2
③强氧化性
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
3SO2↑+ 2H2O
S + 2H2SO4(浓)
对点练习
正误判断:
(1)浓H2SO4与浓盐酸敞口露置在空气中浓度都会减小( )
(2)Fe、Al常温下遇浓H2SO4钝化,因此可以用铁槽车或铝槽车运输浓H2SO4( )
(3)浓H2SO4具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓H2SO4不能干燥SO2( )
(4)浓H2SO4有强烈的吸水性,因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体( )
(5)蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性( )
×
√
√
×
√
对点练习
2.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪