内容正文:
第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质
课程标准要求
学业质量水平
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫酸的主要性质。
2.认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。
1.能将化学知识与生产、生活实际结合,能主动关心并参与有关的社会议题的讨论。(水平1)
2.能通过实验探究物质的性质和变化规律,能提出有意义的实验探究问题。(水平2)
一、硫酸的工业制备
1.接触法制备硫酸
(1)以硫铁矿或硫黄为原料制备硫酸,主要设备和流程如图所示:
(2)接触法制备硫酸的三个阶段。
设备
主要原料
发生反应 (化学方程式)
沸腾炉
硫铁矿、空气
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
接触室
沸腾炉反应产生气体(SO2、O2)、
除尘净化
2SO2+O22SO3
吸收塔
98.3%浓硫酸、SO3
SO3+H2O===H2SO4
注意 工业上不用水吸收SO3,是为了防止SO3溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率。
2.稀硫酸的性质
(1)H2SO4是二元强酸,溶于水易电离出H+,电离方程式为H2SO4===2H++SO_。
(2)稀硫酸的化学性质。
稀硫酸具有酸的化学通性,写出下列反应的离子方程式:
二、浓硫酸的性质
1.物理性质
实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%,密度大,沸点高,难挥发,常温下比较稳定。
2.化学特性
(1)吸水性。
浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气或其他物质中的水分,常被用作干燥剂,可以吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水。
(2)脱水性。
浓硫酸能按照水的组成比,夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子,可使蔗糖、纤维素等物质脱水。
【实验2】蔗糖与浓硫酸混合
实验操作
实验现象
①蔗糖逐渐变黑;
②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
①浓硫酸具有脱水性;
②浓硫酸具有强氧化性,能将蔗糖氧化成CO2,自身被还原为SO2
(3)强氧化性。
①与金属的反应:浓硫酸能与绝大多数金属反应(金、铂除外)。
【实验3】浓硫酸与铜的反应
实验
操作
实验
现象
a试管中铜丝表面有气泡产生。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,溶液变成蓝色
实验
结论
Cu和浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②常温下,冷的浓硫酸能使Fe、Al发生钝化。
③与某些非金属单质反应。加热时浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,浓硫酸体现其强氧化性。
三、几种常见的硫酸盐
硫酸盐
硫酸钙
硫酸钡
硫酸亚铁
存在
形式
自然界中的硫酸钙常以石膏(CaSO4·2H2O)的形式存在
自然界中的硫酸钡以重晶石(BaSO4)的形式存在
硫酸亚铁的结晶水合物俗称绿矾
(FeSO4·7H2O)
性质
及变化
加热到150 ℃时,会失去所含大部分结晶水,生成熟石膏(2CaSO4·H2O)
既不溶于水也不溶于酸,不容易被X射线透过
——
主要
用途
用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带;用来调节水泥的硬化速率
医疗上作为“钡餐”,可作为白色颜料,可用于油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂
用于生产防治缺铁性贫血的药剂;生产铁系列净水剂和颜料氧化铁红等的原料
1.巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)沸腾炉中反应产生的气体要净化除尘才能进入接触室,其目的是防止引起催化剂中毒。( √ )
(2)浓硫酸滴到pH试纸上,试纸变成红色,体现浓硫酸的酸性。( × )
(3)浓硫酸滴到蔗糖中,搅拌后固体变黑膨胀,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性。( √ )
(4)浓硫酸具有吸水性,可以干燥SO2、H2、H2S等气体。( × )
(5)加热时,铜片与浓硫酸反应,体现浓硫酸的强氧化性和酸性。( √ )
(6)常温下,将铁片放入浓硫酸中,无明显现象,说明铁未发生化学反应。( × )
2.下列关于硫酸性质的描述正确的是( )
A.浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性
B.浓硫酸具有吸水性,可以使蔗糖变黑
C.在受热的情况下浓硫酸也不与铁、铝发生反应
D.稀硫酸与铜不反应,浓硫酸在加热条件下可与铜反应
D [浓硫酸中SO体现氧化性,稀硫酸中H+体现氧化性,A错误;浓硫酸使蔗糖脱水炭化而变黑,体现脱水性,B错误;常温下,铁、铝在浓硫酸中发生钝化,加热时,钝化膜被破坏,铁、铝与浓硫酸继续反应,C错误;铜是不活泼金属,与稀硫酸不发生反应,由于浓硫酸具有强氧化性,加热时与铜反应生成CuSO4、SO2和H2O,D正确。]
3.下列变化能体现浓硫酸中硫元素的氧化性的是( )
A.硫酸