5.1.2 硫酸　硫酸根离子的检验 讲义 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

硫酸　硫酸根离子的检验

 

一、硫酸的性质及工业制法

1．硫酸的工业制法

流程
原理	①制气：燃烧硫黄：S+O2SO2， 煅烧黄铁矿：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2； ②氧化：2SO2+O22SO3； ③吸收：SO3+H2O===H2SO4。
注意	工业制备硫酸工艺中常用98.3%的浓硫酸而不用水吸收SO3，因为SO3与H2O剧烈反应放热，易产生酸雾，影响SO3的吸收。

 

2．硫酸

(1)稀硫酸

硫酸是二元强酸，电离方程式为H2SO4===2H++SO42-，具有酸的通性。

(2)浓硫酸

①吸水性	浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂。
②脱水性	浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢和氧按水的组成比脱去。
③强氧化性	铁、铝	常温下，铁、铝遇到浓硫酸发生钝化	强氧化性
		加热时，反应生成硫酸盐、H2O和SO2	强氧化性、酸性
	锌等其他活泼金属	与浓硫酸反应时，开始产生SO2，金属过量时产生H2	强氧化性、酸性

	较不活泼金属(如：铜、银等)	金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O	强氧化性、酸性
	碳、硫、磷等非金属	非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O	强氧化性
	还原性物质	能将还原性物质(如Fe2+、H2S、HI)氧化，如：H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O	强氧化性

 

(3)浓硫酸与铜反应：

 

【特别提醒】

①浓硫酸不可干燥的气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。

②蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑说明有炭生成，体现了浓硫酸的脱水性；体积膨胀，呈疏松多孔状，说明有大量气体产生，刺激性气味的气体可能是SO2，说明炭可能和浓硫酸发生了反应，体现了浓硫酸的强氧化性。

③常温下，Fe、Al遇浓硫酸发生钝化，生成致密的氧化膜，阻止酸与内部金属进一步反应，故可以用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸。

 

 

3．常见的硫酸盐

硫酸钙	2(CaSO4·2H2O)2CaSO4·H2O+3H2O 　 石膏　　　　　　　　熟石膏 主要用于制作各种模型和医疗用的石膏绷带，调节水泥的硬化速率。
硫酸铜	CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O(胆矾)  白色　 　　　　　　蓝色 主要用于检验水的存在，胆矾与石灰乳混合制备波尔多液。
硫酸钡	又称重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射线透过。主要用作消化系统X射线检查的内服药剂，即“钡餐”。

 

【课堂小练1】

1．硫酸是重要的化工原料，工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述中错误的是（     ）

A．黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

B．控制温度400~500℃可增大催化剂的活性，使SO2全部转化为SO3

C．吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸

D．工业上可用氨水处理尾气中的SO2

 

2．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)

A.上下移动①中铜丝可控制SO2的量

B.②中选用品红溶液验证SO2的生成

C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2

D.为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色