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
一
二
三
硫和二氧化硫
硫 酸
硫酸根离子的检验
二
硫酸
二、硫酸——H2SO4
(一)、硫酸的工业制法
三种原料:硫黄(或黄铁矿FeS2)、空气、98.3%的浓硫酸(代替水)。
三个阶段:
①造气阶段:二氧化硫的制取和净化
②接触氧化阶段:SO2转化为SO3
③生成阶段:SO3的吸收和H2SO4的生成
硫黄或黄铁矿
空气
燃烧
400-500℃
V2O5(催化剂)
SO3
H2SO4
98.3%的浓硫酸吸收
SO2
4FeS2+11O2
Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
SO3+ H2O == H2SO4
二、硫酸——H2SO4
(一)、硫酸的工业制法——接触法
思考:为什么用98.3%的浓硫酸吸收SO3,而不用水吸收?
硫黄或黄铁矿
空气
燃烧
400-500℃
V2O5(催化剂)
SO3
H2SO4
98.3%的浓硫酸吸收
SO2
答:用水作吸收剂时,容易放出大量的热并形成酸雾,吸收速率慢,不利于吸收SO3
二、硫酸——H2SO4
(二)、认识硫酸——稀硫酸
1.稀硫酸的化学性质——从物质分类的角度认识
(1).稀硫酸是一种强酸,具有酸的通性
稀硫酸
能使酸碱指示剂变色:石蕊变蓝
能和活泼金属反应:Fe+H2SO4==H2 + FeSO4
与碱发生酸碱中和反应:NaOH+H2SO4==Na2SO4+H2O
与碱性氧化物反应:CaO+H2SO4==CaSO4+H2O
与弱酸盐反应:Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
科普:
2.浓硫酸的概念:浓硫酸是指质量分数大于等于70%(浓度为18 mol/L)的硫酸水溶液,俗称坏水
发烟硫酸
三氧化硫的硫酸溶液,化学式为H2SO4·xSO3。无色至浅棕色粘稠发烟液体
稀硫酸
稀硫酸是指密度在1.5g/mL以下,浓度在9.2mol/L以下
浓硫酸
浓硫酸是指质量分数大于等于70%(浓度为18 mol/L)的硫酸水溶液。
纯硫酸
纯硫酸为无色透明油状液体
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(1).浓硫酸吸水性和脱水性
吸水性 脱水性
原理 浓硫酸能够吸收周围环境及固体中的结晶水 浓硫酸能够把有机物中(如棉麻纸张毛丝等)的氢氧元素按照水分子的组成比脱去,剩余黑色的碳
区别 物质中含有H2O 物质中不含H2O,含有氢元素和氧元素
应用 做干燥剂
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(2).浓硫酸与蔗糖的脱水性实验——观看实验视频,记录实验现象
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(2).浓硫酸与蔗糖的脱水性实验——观看实验视频,记录实验现象
①实验现象:蔗糖变黑体积膨胀,变成疏松多孔海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
②实验结论:
a.浓硫酸具有脱水性
b.C+2H2SO4==CO2+2SO2+2H20
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(3).浓硫酸强氧化性——通过实验认识
①认识实验装置:
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(3).浓硫酸强氧化性——通过实验认识
a.思考,可拉动铜丝的作用?
a.思考,品红的作用?
a.思考,浸碱棉团的作用?
答:可以控制反应更好的进行
答:检验二氧化硫
答:吸收多余的二氧化硫
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(3).浓硫酸强氧化性——通过实验认识
②观看实验视频,记录实验现象
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
3.浓硫酸的特性——相对稀硫酸而言
(3).浓硫酸强氧化性——通过实验认识
③实验现象:铜丝逐渐溶解,表面有气泡产生;品红溶液逐渐褪色,将反应后的溶液倒入水中,水变为蓝色。
④实验结论:
a.Cu+2H2SO4==CuSO4+2H2O+SO2
b.浓硫酸具有强氧化性
Δ
二、硫酸——H2SO4
(三)、认识硫酸——浓硫酸
a.思考. 常温下为什么可以用铁制或铝制容器盛装浓硫酸
答:常温下浓硫酸和Fe、Al发生钝化反应,产生一层致密的氧化膜(Fe2O3、Al2O3),阻止反应进行
b.判断题:
1.向CuSO4·5H2O的表面上滴加浓硫酸,一会儿后,晶体表面会出现“白斑”。( )
2.浓硫酸具有强氧化性,SO2具有较强的还原性,因此不能用浓硫酸干燥SO2气体。( )
正确
错误
二、硫酸——H2SO4
(四