专题4 第1单元 2 硫酸的性质与制备（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第一册【精讲精练】苏教版

第2课时　硫酸的性质与制备 [学习目标] 1．了解工业制硫酸的原理。 2．认识浓硫酸的性质。 知识点一　硫酸的工业制备 1．古代制法 加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)制硫酸。 2．现代工业制法—接触法 三原料 硫黄或硫铁矿 空气 98.3%的浓硫酸 三阶段 二氧化硫的制取和净化 SO2氧化成SO3 SO3的吸收 三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 二反应 (均放热) 4FeS2＋11O2 2Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O===H2SO4 [归纳提升] 工业制硫酸的注意事项 1．在沸腾炉中煅烧黄铁矿时，要把矿石粉碎，目的是增大黄铁矿与O2的接触面积，使反应加快提高原料利用率。 2．炉气进入接触室前要净化，目的是除去炉气中的杂质，防止催化剂中毒及对设备造成不利影响。 3．接触室内使用热交换器的目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体，冷却反应后的气体。 4．在吸收塔内用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3时，易形成酸雾，吸收速率慢，而用98.3%的浓硫酸吸收SO3时，吸收速率快，不形成酸雾，吸收完全。 1．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里装入了大量的瓷环。下列说法中不正确的是(　　) A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 解析　从吸收塔底部①处通入SO3，从吸收塔顶部②处喷下98.3%的硫酸，整个吸收操作采取逆流的形式有利于吸收三氧化硫，A正确；吸收塔中填充瓷环，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，B正确；从③处导出的气体含有SO2，还有少量氧气、氮气等，二氧化硫是有毒气体，污染环境，不能直接排入大气，应进行尾气处理，C错误；从④处流出的是浓硫酸，可用水或稀硫酸稀释，D正确。 答案　C 2．在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(如图)，按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体含有(　　) A．仅SO2　　　　 B．SO3、O2 C．SO2、O2 D．SO2、SO3 答案　C 知识点二　浓H2SO4的性质 1．浓硫酸的物理性质 颜色 状态 沸点 挥发性 密度 水溶性 无色 黏稠油 状液体 高沸点 (338 ℃) 难挥发 比水大 与水互溶， 溶于水放热 2.浓硫酸的特性 (1)吸水性 浓硫酸能吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。 (2)脱水性 浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来，结合生成水分子。 实验原理：C12H22O1112C＋11H2O (3)强氧化性 ①与金属反应：除铂、金外，浓硫酸能与大多金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2。如与铜反应： 实验 操作 实验 现象 a试管中铜丝表面__有气泡逸出__ b试管中的品红溶液逐渐变为__无__色 c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为__红__色 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为__蓝__色 实验 结论 Cu和浓硫酸反应的化学方程式： 　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　 ②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。 ③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成最高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。如与木炭在加热条件下反应化学方程式为： C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　。 [思考探究] 判断下列反应中浓H2SO4体现了什么性质？ (1)用浓H2SO4干燥H2。____________ (2)把浓H2SO4滴在胆矾晶体上，晶体出现“白斑”。____________ (3)用H2SO4在白纸上写出黑字“我爱化学”。____________ (4)浓H2SO4与Cu的反应。____________ (5)浓H2SO4和木炭的反应。____________ (6)浓H2SO4使铁、铝钝化。____________ 提示　(1)吸水性　(2)吸水性　(3)脱水性　(4)强氧化性和酸性　(5)强氧化性　(6)强氧化性 [归纳提升] 1．浓硫酸吸水性、脱水性的区别 2．浓硫酸强氧化性的体现 反应物 变化或反应 表现性质 活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧 化性 加热时，反应生成硫酸盐和SO2 锌等其他 活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来