内容正文:
第五章 第二节
第2课时——硫酸
①制备SO2 :
②制备SO3:
③吸收SO3:
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
高温
或S + O2 SO2
点燃
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
∆
SO3+ H2O = H2SO4
1.流程图
2.反应原理
一、硫酸的工业制备
4.设备
沸腾炉
空气
①制气
②氧化
接触室
③吸收
吸收塔
3.环节
实际生产中,用98.3%的浓硫酸吸收SO3而不用水
防止产生酸雾,降低吸收效率(用水吸收,会释放大量的热,而形成酸雾)
二、浓硫酸的性质
1.物理性质
①颜色:
无色
②状态:
油状液体
③难挥发性:
沸点较高(338ºC)
④溶解性:
可以与水以任意比互溶,溶于水时放出大量的热
98%或18.4mol/L
⑤常见的浓硫酸的浓度:
在稀释浓硫酸时,应该如何操作?
【提示】将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢地倒入蒸馏水中,并用玻棒不断搅拌。
酸入水
2.浓硫酸的特性
(1)吸水性
吸收游离的水分
浓硫酸
Cl2(H2O)
Cl2
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 。实验室常用浓硫酸来干燥一些不与之反应的气体(如:CO2、SO2、O2、H2、Cl2等)。
浓硫酸不能干燥哪些气体?
【提示】①碱性气体:NH3;②还原性气体:H2S、HBr、HI。
CuSO4.5H2O(蓝) CuSO4(白)
浓硫酸
浓硫酸
(2)脱水性
物质本身不含水
化学变化
将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的H和O按水的组成比脱去。又叫炭化
预测:向蔗糖( C12H22O11 )中加入浓硫酸,会产生什么样的现象?
C12H22O11
浓硫酸
12C + 11H2O
(蔗糖)
现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,产生有刺激性气味的气体
(3)强氧化性
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
Δ
① 与非金属单质(碳)反应
该反应中,浓硫酸只表现了氧化性。
实验
操作
实验
现象
化学方程式
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
Δ
a试管中铜丝表面 ;
b试管中的溶液 ;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显 。
② 与铜反应
有气泡产生
逐渐变为无色
蓝色
①可抽动的铜丝有什么作用?
思考:
答:吸收多余的SO2,以防污染环境,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。
答:控制反应的发生或停止
③在浓硫酸与铜(加热)的反应中,浓H2SO4表现了哪些性质?
答:浓硫酸既表现了强氧化性,又表现了酸性。
②试管b中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么?写出反应的化学方程式。
④用含2 mol H2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,可以得到1mol SO2吗?为什么?
答:不能。随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,反应将不再进行。
③ 与铝、铁反应
应用:浓硫酸通常用铁制容器或铝制容器进行储存和运输
常温下Fe、Al遇到浓硫酸会钝化(表面形成一层致密的氧化膜)
6H2SO4 (浓) +2 Fe === Fe2(SO4)3+ 6H2O +3SO2↑
△
注意:钝化也是浓硫酸强氧化性的表现
加热时,浓硫酸与Fe、Al剧烈反应,生成高价态的硫酸盐和SO2
名师点津
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性,而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时,随着反应的进行,浓硫酸浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现其强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
④与还原性化合物反应,如H2S、HBr、HI等。
H2SO4(浓) + 2HBr = Br2+ SO2 + 2H2O
H2SO4(浓) + H2S = 2H2O + S↓ + SO2↑
三、浓硫酸的用途
炸药
染料
蓄电池
化肥、农药
硫酸是基础的化工原料,工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力
H2SO4(浓) + 2HBr = Br2+ SO2 + 2H2O
四、硫酸根离子的检验
讨论1:如何检验溶液中的SO42-
加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
取少量待测液于试管中,先加入稀盐酸酸化,若无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则说明一定含有SO42-
操作步骤:
若溶液中存在Ag+、CO32- 、 SO32-?
先加稀盐酸的作用:排除Ag+、CO32- 、 SO32-的干扰。
相关离子方程式:
?
讨论2:先加入盐酸还是先加入BaCl2溶液?
CO32-+2H+ =CO2↑+H2O
SO32-+2H+ =SO2↑+H2O
Ag++Cl- =AgCl↓
Ba2++SO42- =BaSO4↓
H2SO4(浓) + 2HBr = Br2+ SO2 + 2H2O
CaSO4·2H2O 生石膏
2CaSO4·H2O 熟石膏
BaSO4 重晶石
CuSO4·5H2O 胆矾或蓝矾
FeSO4·7H2O 绿矾
KAl(SO4)2·12H2O 明矾
Na2SO4·10H2O 芒硝
几种重要的硫酸盐
制作各种模型和医疗用的石膏绷带
适用于食道及胃肠道造影
催吐,祛腐,解毒
补血消积、燥湿杀虫、解毒敛疮
净水剂、灭火剂、膨化剂、缓冲剂、治疗高脂血症
泻下通便,润燥软坚,清火消肿
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