内容正文:
元素及其化合物
第六节 硫及其化合物
第3课时 硫酸
1.物理性质:
三.硫 酸
纯硫酸是一种无色油状液体。硫酸的质量分数为98.3%的浓硫酸的沸点是3380C。硫酸是一种难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶,溶解时放出大量的热。
把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌。
浓硫酸的稀释方法:
制备HF和HCl气体的化学方程式:
用途:浓硫酸可做干燥剂,干燥不与之反应的气体。
(1)浓硫酸的吸水性
吸收水分子形成水合物,可以吸收气体中的水蒸汽,固体中的湿存水和结晶水合物中的H2O,可作干燥剂.
如:H2、O2、CO、CO2、CH4、Cl2、HCl、SO2、N2可用浓硫酸干燥,HBr、HI、H2S、NH3不能用浓硫酸干燥。
浓硫酸的三大特性
少量胆矾加入浓硫酸中,现象: ,体现浓硫酸 性
(3)浓硫酸的强氧化性
(2)浓硫酸的脱水性
蔗糖中加入浓硫酸不断搅拌,现象: ,体现浓硫酸 性
Fe、Al 遇冷、浓硫酸发生钝化。
2H2SO4(浓)+Cu = CuSO4+SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓)+C = CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(浓) + S = 3SO2↑+ 2H2O
△
H2SO4(浓)+H2S = SO2↑+ S↓ +2H2O
2Fe+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3SO2 ↑ +6H2O
强氧化性
与除Pt、Au 外的金 属反应
与非金属反应
还原性物质
6H2SO4(浓)+6FeCl2 = 3SO2↑+4FeCl3 +6H2O+Fe2(SO4)3
练习1:判断下列说法是否正确
(1)50 mL 18.4 mol·L-1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2物质的量为0.46 mol( )
(2)将18mol/L的浓硫酸50mL与足量锌粉共热,产生的气体分子数为0.45 NA ( )
(3)H2SO4是难挥发性强酸,H2S是挥发性弱酸,所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体( )
(4)浓H2SO4与Cu、C的反应中,都体现了浓H2SO4的酸性和强氧化性(5)在实验室中,可用浓H2SO4与NaCl反应制取HCl气体,说明酸性:H2SO4>HCl ( )
(6) 在实验室中,可用浓H2SO4分别与NaBr、NaI反应制取HBr、HI气体 (7) 浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO( )
(9)SO2中混有少量SO3,可以将混合气体通过浓硫酸除去 ( )
(10)将铜片放入浓硫酸中,无明显现象是因为铜片发生了钝化 ( )
(11)图①澄清石灰水变浑浊,证明蔗糖与浓硫酸反应生成了CO2 ( )
(12)可用图②制取并收集HCl ( )
(8) 浓H2SO4与Na2SO3反应生成SO2,是由于浓H2SO4被还原成SO2 ( )
练习2:实验室为探究铜与浓硫酸(足量)的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验,判断下列说法是否正确
(1)装置C中产生淡黄色的沉淀,体现了SO2的氧化性
(2)装置E的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气
(3)装置D中品红溶液褪色后加热又变红色,可验证SO2溶于水显酸性
(4)实验时将导管a插入浓硫酸中,可防止装置B中的溶液倒吸
(5)为确认CuSO4生成,向①加水,观察颜色
(6)上下移动①中铜丝可控制SO2的量
3.硫酸根离子的检验
试液 无沉淀 白色沉淀
BaCl2溶液
足量稀盐酸
判断:取少量溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,加稀硝酸沉淀不溶解,溶液中含有Ag+或SO42-
2. 已知:Na2S2O3是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(1)为验证产品Na2S2O3中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。
(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
练习
4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2
高 温
第一步:
第二步:
第三步:
4.硫酸的工业制法——接触法制硫酸
(1)主要原料:硫铁矿(又称黄铁矿,主要成分是FeS2)、空气、98.3%浓硫酸。
(2) 生产原理
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
加 热
SO3 + H2O H2SO4
沸腾炉
接触室
吸收塔
练习:某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如下图所示。下列说法错误的是
A.X可能含有2种盐
B.Y可能含有(NH4)2SO4
C.a是SO3
D.(NH4)2S2O8中S的化合价不可能为+7
5.硫酸盐
化学式 俗名 颜色 用途
2CaSO4·H2O 白色 塑像、模型、粉笔、医疗绷带等
CaSO4·2H2O 白色 水泥添加剂
FeSO4·7H2O 用于配制蓝黑墨水,补血剂
CuSO4·5H2O 配制波尔多液、镀铜液
Na2SO4·10H2O 白色 造纸,制缓泻剂、合成洗涤剂
KAl(SO4)2·12H2O 白色
练习(1)《本草图经》记载:“绿矾石五两,形色似朴硝而绿色,取此一物,置于铁板上,聚炭封之,囊袋吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也。”其中“朴硝”的主要成分为Na2SO4·10H2O。“吹令火炽,其矾即沸,流出色赤如融金汁者是真也”,反应为 .
(2)我国古代典籍中有“石胆……浅碧色,烧之变白色者真”的记载,其中石胆是指 .
练习2:硫代硫酸根(S2O32−)可看作是SO42−中的一个O原子被S原子取代的产物。
(1)S2O32−的空间结构是__________,S2O32−作为配体可提供孤电子对与Au+形成[Au(S2O3)2]3−。分别判断S2O32−中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并说明理由:____________________。
(2)同位素示踪实验可证实S2O32−中两个S原子的化学环境不同,实验过程为
过程ⅱ中,S2O32−断裂的只有硫硫键,若过程ⅰ所用试剂是
Na2 32SO3和35S,过程ⅱ含硫产物是_______________。
(3)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4O62−的结构为(a)而不是(b)的原因:______________。
练习3:过二硫酸钾(K2S2O8)是白色晶体、无味、易潮解、不稳定,是重要的氧化剂,
(1)K2 S2O8中含有-1、一2价的氧元素,-l、一2价 氧的原子个数之比为 。
(2)取硫酸锰溶于试管中,滴入K2S2O8溶液,溶液呈紫红色,K2S2O8的还原产物为SO42-,该反应的离子方程式为
.
(3)取K2 S2O8装入硬质玻璃管中加热,分解产生的气体依次通过装置B、C、D。实验发现B中产生白色沉淀,C中溶液颜色无明显变化,用带火星的木条靠近D中的 a,木条复燃。
有同学认为依据上述实验现象,可以判断K2 S2O8热分解产生了SO3和O2、而没有产生SO2,据此得出K2 S2O8分解反应的化学方程式为
。上述结论是否正确,阐明你的理由:
.
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