5.1.4 硫酸的制取、硫酸根离子的检验 课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

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 第4课时 工业制硫酸、硫酸根离子的检验 议课时间：1月14日 授课时间：1月29日 学习目标（1min）： 1.掌握工业上接触法制硫酸。 2.掌握硫酸根离子的检验方法。 3.了解硫酸的用途及不同价态含硫物质的转化。 问题导学（10min）： 阅读课本P6-9页内容 ，归纳并回答以下问题： 1.工业上生产硫酸的流程是怎样的？ 2.如何检验未知溶液中是否存在硫酸根离子？ 3.硫酸有哪些用途？ 用可溶性钡盐（氯化钡等）溶液和盐酸检验硫酸根离子的存在。 硫磺 黄铁矿 SO2 SO3 H2SO4 点拨精讲（18min）： 一、工业上制取硫酸---接触法制硫酸： 硫酸工业生产的原理： 4FeS2 +11O2 2Fe2O3 +8SO2 高 温 SO3 + H2O H2SO4 第一步：造气 第二步：接触氧化 第三步：三氧化硫的吸收 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 加 热 S + O2 SO2 点 燃 生产流程：造气→催化氧化→吸收 沸 腾 炉 接 触 室 吸 收 塔 净化 冷 却 硫酸的工业生产设备： 思考：从沸腾炉出来的气体SO2是否纯净 ？ 炉气 沸 腾 炉 思考：适宜条件的选择 接 触 室 思考：接触室中热交换器的作用? 从接触室出来的气体成分是什么？ 催化剂：五氧化二矾（V2O5 ） 温度：400至500摄氏度 压强：常压 温度：400～500℃催化剂活性较高 压强：设备、成本和能源消耗（增大压强SO2的转化率提高不大） 把反应时生成的热,传递给进入接触室 需要预热的混合气体（SO2和O2）,并 冷却反应后生成的SO3气体. 把反应时生成的热,传递给进入接触室的需要预热的混合气体（SO2和O2）,并冷却反应后生成的气体. 接触室中有一定数目的隔板,隔板上装有V2O5,而在每两层隔板之间是由平行管道组成的热交换器.SO2和O2进入接触室后,在管道的空隙间运动,当被加热到一定温度并与催化剂接触,生成的SO3顺着管道流出.SO2氧化成SO3的反应是放热反应,所以在管道流动的是热气体,在管道外流动的是冷气体,二者在管壁进行热交换,使得管的SO3气体得到冷却,管外流动的SO2和O2受到预热,就不需要外界给反应物始终加热,而是利用反应自身放出的热量使反应发生,可节省能源. 吸 收 塔 二、硫酸根离子的检验： 试剂： BaCl2溶液和盐酸 操作：取待测溶液少量于试管中，滴加过量的盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明原溶液中含有SO42-，若没有白色沉淀生成，则不含SO42- 。 三、硫酸的用途： 硫酸是世界上用量最大、用途最广的化工基本原料之一，故素有“化学工业之母”之称。硫酸的年产量是衡量一个国家化工水平的标志。 利用浓硫酸是高沸点酸、难挥发，在实验室制取HCl、HNO3、SO2等气体。 Na2SO3+H2SO4（浓）== Na2SO4+SO2↑ +H2O NaCl+H2SO4（浓）== NaHSO4+HCl↑ 微热 三、硫酸的用途： S -2 S 0 S +4 S +6 H2S SO2 H2SO3 SO3 H2SO4 硫酸盐 只有 还原性 既有氧化性 又有还原性 只有 氧化性 四、不同价态含硫物质的转化： 写出学习过的含硫对应价态物质，分析其 在氧化还原反应中表现氧化性还是还原性。 S 设计实验实现硫元素价态转化，填写下表 价态变化 选择试剂（氧化剂或还原剂） 预期现象 H2S 氧化剂:SO2 S 淡黄色固体 H2SO4 还原剂:Cu SO2 品红褪色 S 还原剂:Fe FeS 黑色固体 +6 +4 -2 0 0 -2 转化前的 含硫物质 转化后的 含硫物质 问题：阅读课本第6页资料卡片，回答问题： 常见硫酸盐的存在形式？有什么作用？ 名称 存在形式 化学式 作用 硫酸钙 硫酸钡 硫酸铜 石 膏 熟石膏 重晶石 硫酸铜 胆 矾 CaSO4·2H2O 2CaSO4·H2O BaSO4 CuSO4 CuSO4·5H2O 石膏模型、绷带 调节水泥 钡餐 检验水 波尔多液 问题：阅读课本第7页资料卡片，绘制硫在自然界转化示意图。 黄铁矿 : FeS2 黄铜矿：CuFeS2 石膏 : CaSO4·2H2O 芒硝：Na2SO4·10H2O S SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 课堂小结（1min）： 一、工业上制取硫酸---接触法制硫酸： 硫磺 黄铁矿 SO2 SO3 H2SO4 二、硫酸根离子的检验： 待测液