内容正文:
硫及其化合物
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节
第二课时
硫酸和硫酸根的检验
课堂导入
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。
一.硫酸的工业制法
三种原料:
三个阶段: ①二氧化硫的制取和净化(造气阶段)
②SO2转化为SO3(接触氧化阶段)
③SO3的吸收和H2SO4的生成(生成阶段)
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
高温
===
点燃
S+O2===SO2
2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
SO3+H2O===H2SO4
硫黄(或黄铁矿FeS2)、空气、98.3%的浓硫酸(代替水)。
思考:工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3?
SO3与水反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收
二.硫酸的性质
纯净的硫酸是无色、粘稠、难挥发的油状液体,
密度大于水,与水任意比例互溶,溶于水发出大量的热。
浓硫酸的稀释方法:
将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。(酸入水)
1.物理性质
二.硫酸的性质
2.稀硫酸的化学性质
(硫酸是强酸,具有酸的通性)
(2) 酸的通性
与指示剂显色
石蕊变红
与活泼金属反应
如Zn
与碱反应
如NaOH
与碱性氧化物反应
如CuO
与弱酸盐反应
如Na2CO3
(1) 电离方程式
稀硫酸
Zn+2H+==Zn2++H2↑
CuO+2H+==Cu2++H2O
OH-+H+==H2O
+2H+==CO2↑+H2O
反应的离子方程式
二.硫酸的性质
3.浓硫酸的特性
实验验证
描述现象
结论
吸水性:硫酸可吸收气体、液体中的水分子及结晶水合物中的结晶水,常用做干燥剂
杯中液面上升
吸收空气中的水蒸气
蓝色的硫酸铜晶体变为白色粉末
吸收晶体水
二.硫酸的性质
3.浓硫酸的特性
问:浓硫酸能干燥哪些气体,不能干燥哪些气体?
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)
NH3 、CO2 、SO2、 H2、H2S、HI 、
HBr 、 Cl2 、O2
判断:下列气体不能用浓硫酸干燥?
被干燥的气体长进短出
现象 分析
二.硫酸的性质
3.浓硫酸的特性
(2)脱水性:浓硫酸能将有机物中的氧、氢元素按水的组成比(即1:2)脱去
仔细观察蔗糖与浓硫酸反应实验现象,并尝试解释实验现象。
浓硫酸的脱水性使蔗糖炭化
产生大量气体
问:实验过程涉及到哪些化学反应?
C12H22O11
浓硫酸
12C+11H2O
蔗糖
C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
=
△
蔗糖变黑
迅速膨胀,疏松多孔海绵状的碳,有刺激性气味
二.硫酸的性质
3.浓硫酸的特性
吸水性 脱水性
原理 浓硫酸能够吸收_______
_______________及固体
中的结晶水 浓硫酸能把有机物中_____
___________________脱
去,剩余黑色的炭
区别 _____________ ____________________
_________________
应用 _________
气体、
液体中的水分子
氢、
氧元素按水的组成比
物质中含有H2O
物质中不含有H2O,含
有氢元素和氧元素
作干燥剂
吸水性与脱水性的比较
“有水则吸 ” “无水则脱”
二.硫酸的性质
3.浓硫酸的特性
实验现象
(3)强氧化性
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液变为_____
a试管中铜丝表面__________________________
b试管中的品红溶液逐渐变为________
c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为________
逐渐变黑色,有气泡产生
无色
红色
蓝色
Cu+2H2SO4(浓) ===
∆
①与金属的反应(Cu)【实验5-3】
作用:
除去SO2,防止污染空气
CuSO4+SO2↑+2H2O
作用:
控制反应的发生和停止
二.硫酸的性质
3.浓硫酸的特性
(3)强氧化性
Cu+2H2SO4(浓) === CuSO4+SO2↑+2H2O
∆
【思考与交流】
(1) 该方程式中,谁是氧化剂,谁是还原剂? 浓硫酸在这个反应中体现了什么性质?
(2) 实验室用金属和酸反应制取氢气时,往往用稀硫酸、而不用浓硫酸,这是为什么?
(3)若铜过量,硫酸能否完全反应?为什么?