专题4 第1单元 第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质（课件PPT）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册（苏教版）河北专版

该高中化学课件聚焦硫酸的工业制备（接触法）与浓硫酸的性质，通过古代胆矾/绿矾制硫酸与现代接触法对比导入，以三原料、三阶段、三设备梳理制备流程，衔接浓硫酸物理性质及吸水性、脱水性、强氧化性，构建知识支架帮助学生形成系统认知。 其亮点在于融合科学探究与实践、科学态度与责任素养，通过吸收塔逆流操作模拟实验、铜与浓硫酸反应浓度影响分析等，培养证据推理能力。工业制备强调环保要求与尾气处理，强化绿色化学理念，习题含解析与规律总结，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

第一单元　含硫化合物的性质 第2课时　硫酸的工业制备　 浓硫酸的性质 专题4　硫与环境保护 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 新知学习探究 01 随堂巩固演练 02 知能达标训练 03 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 新 知 学 习 探 究 栏目导航 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 有气泡逸出 无 红 蓝 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 随 堂 巩 固 演 练 栏目导航 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 知 能 达 标 训 练 栏目导航 点击进入Word 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 谢谢观看 栏目导航 专题4　硫与环境保护 1 [学习目标]　 1.了解工业制硫酸的原理。 2.认识浓硫酸的性质。 知识点一　硫酸的工业制备 1．古代制法 加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)制硫酸。 2．现代工业制法—接触法 三原料 硫黄或硫铁矿 空气 98.3%的浓硫酸 三阶段 二氧化硫的制 取和净化 SO2氧 化成SO3 SO3 的吸收 三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 二反应 (均放热) 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O ===H2SO4 3．化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 工业制硫酸的注意事项 1．在沸腾炉中煅烧黄铁矿时，要把矿石粉碎，目的是增大黄铁矿与O2的接触面积，使反应加快提高原料利用率。 2．炉气进入接触室前要净化，目的是除去炉气中的杂质，防止催化剂中毒及对设备造成不利影响。 3．接触室内使用热交换器的目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体，冷却反应后的气体。 4．在吸收塔内用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3时，易形成酸雾，吸收速率慢，而用98.3%的浓硫酸吸收SO3时，吸收速率快，不形成酸雾，吸收完全。 1．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里装入了大量的瓷环。下列说法中不正确的是(　　) A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 解析　从吸收塔底部①处通入SO3，从吸收塔顶部②处喷下98.3%的硫酸，整个吸收操作采取逆流的形式有利于吸收三氧化硫，A正确；吸收塔中填充瓷环，增大三氧化硫与浓硫酸的接触面，有利于三氧化硫的吸收，B正确；从③处导出的气体含有SO2，还有少量氧气、氮气等，二氧化硫是有毒气体，污染环境，不能直接排入大气，应进行尾气处理，C错误；从④处流出的是浓硫酸，可用水或稀硫酸稀释，D正确。 答案　C 2．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 (1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式： _________________ ________________________________________________________。 (2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制硫酸装置中的________、________。 (3)从乙中出来的气体有__________________________________。 (4)丙装置的作用为____________，丁中的现象为____________。 (5)本实验设计还存在的较明显缺陷是________________。 答案　(1)4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (2)接触室　吸收塔 (3)SO2、SO3、O2 (4)吸收SO3　有酸雾生成 (5)缺少尾气吸收装置 知识点二　浓H2SO4的性质 1．浓硫酸的物理性质 颜色 状态 沸点 挥发性 密度 水溶性 无色 黏稠油 状液体 高沸点 (338 ℃) 难挥发 比水大 与水互溶，溶于水放热 2．浓硫酸的特性 (1)吸水性 浓硫酸能吸收空气或其他气体中的水蒸气、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。在实验室里常用浓硫酸作干燥剂。 (2)脱水性 浓硫酸可以使有机化合物中的氢、氧元素按水的组成从有机物中“脱离”出来，结合生成水分子。 实验原理：C12H22O1112C＋11H2O (3)强氧化性 ①与金属反应：除铂、金外，浓硫酸能与大多金属反应，生成高价态金属的硫酸盐，本身一般被还原为SO2。如与铜反应： 实验操作 实验现象 a试管中铜丝表面______________ b试管中的品红溶液逐渐变为______色 c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为______色 将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为______色 实验结论 Cu和浓硫酸反应的化学方程式： ________________________________________________ Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②常温下，浓硫酸能使铁、铝钝化。 ③浓硫酸可将碳、磷等非金属单质氧化成最高价态的氧化物或含氧酸，本身被还原为SO2。如与木炭在加热条件下反应化学方程式为：_____________________________________________。 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (1)铜与浓硫酸加热反应制取SO2：__________。 (2)锌与稀硫酸反应制取氢气：________。 (3)用浓硫酸干燥CO2：________。 (4)硫酸铜晶体滴加浓硫酸后变白：________。 (5)蔗糖滴加浓硫酸后变成疏松的“黑面包”并闻到刺激性气味：__________________。 提示　硫酸是高沸点的难挥发性强酸；浓硫酸还有吸水性、脱水性和强氧化性。(1)中与不活泼金属反应，利用了浓硫酸的强氧化性；生成硫酸盐也反映了酸性；(2)中酸和金属的置换反应体现了酸的通性，虽是氧化还原反应，但它是H＋表现出来的，利用了硫酸的酸性；(3)中湿润气体中的水和(4)中结晶水合物中的结晶水都是“现成”的，利用了浓硫酸的吸水性；(5)浓硫酸将蔗糖中的氢、氧原子以个数比2∶1夺取后转化成炭，炭又被浓硫酸氧化为CO2，同时有SO2生成，体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。 答案　(1)强氧化性、酸性　(2)酸性　(3)吸水性 (4)吸水性　 (5)脱水性和强氧化性 1．浓硫酸吸水性、脱水性的区别 2．浓硫酸强氧化性的体现 反应物 变化或反应 表现性质 活泼 金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性 加热时，反应生成硫酸盐和SO2 强氧化性和酸性 锌等其他 活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2 较不活泼金属 (如：铜、银等) 金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O 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H2S、HI)氧化，如H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O 1．下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝钝化 解析　使蔗糖炭化属于浓硫酸的脱水性，A错误；浓硫酸能与铜片反应，但必须在加热时才可以发生，B错误；浓硫酸可以作干燥剂，是利用了它的吸水性，但是与浓硫酸能发生反应的气体不能用浓硫酸干燥，如NH3、H2S、HI等，C错误；常温下浓硫酸能使某些金属钝化，如Fe、Al，D正确 。 答案　D 要注意吸水性和脱水性的区别。吸水性吸的水是原本就有的水；而脱水性脱的是氢、氧两种元素按水的组成比形成的水，原物质中没有水。如CuSO4·5H2O(蓝)CuSO4(白)即为浓硫酸的吸水性。 2．向50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　　) A．小于0.45 mol B．等于0.45 mol C．在0.45 mol与0.90 mol之间 D．大于0.90 mol 解析　50 mL 18 mol·L-1的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为0.05 L×18 mol·L-1＝0.90 mol；根据Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，理论上被还原的硫酸的物质的量应是0.45 mol，但随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，而铜与稀硫酸不反应，因此，被还原的硫酸的物质的量应小于0.45 mol，A正确。 答案　A 金属与浓硫酸的反应过程分析 (1)如果是活泼金属，比如锌等，与浓硫酸反应起始时生成SO2，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，锌与稀H2SO4继续反应生成氢气。 (2)如果是不活泼金属，比如铜，与浓硫酸反应起始时生成SO2，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，铜与稀H2SO4不反应，反应停止。 1．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是(　　) A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 解析　将硫铁矿石粉碎，能增大矿粒与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，从而提高硫铁矿的利用率，A错误；净化SO2的目的是防止杂质使催化剂中毒，干燥的目的是防止水蒸气与SO2、SO3反应生成的酸腐蚀设备，B错误；SO2转化为SO3的反应是可逆的，不可能完全转化为SO3，C错误，D正确 。 答案　D 2．碳跟浓硫酸共热产生的气体X通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中，下列有关说法正确的是(　　) A．洗气瓶中产生的沉淀中有碳酸钡 B．从洗气瓶出来的气体中无二氧化碳 C．洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡 D．洗气瓶中无沉淀产生 答案　D 3．用下图所示实验装置(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 答案　D 4．将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中c(H＋)＝1 mol·L-1，则下列叙述中错误的是(　　) A．气体A为SO2和H2的混合物 B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1 C．反应中共消耗锌97.5克 D．反应中共转移电子1.5 mol 答案　C 5．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验： (1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请把导管补充完整。 (2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕。 请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式： ____________________ ________________________________________________________。 (3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是____________。 (4)实验装置C有可能造成环境污染。试用最简单的方法加以解决。________________________________________________________ _____________________________________________(实验用品自选)。 解析　Cu只与浓硫酸在加热时反应，而不与稀硫酸反应。收集SO2气体用向上排空气法，因此B装置应为长进短出。对C装置逸出的SO2，用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口是最简单的方法。 答案　(1) (2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)红色褪去　恢复红色 (4)用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口 $