硫酸的制備和性質(zhì)

1、硫酸的制備和性質(zhì)硫酸的制備和性質(zhì)廈大附中常宗艷2010 03 032月月23日下午日下午1時時10分，在北京動分，在北京動物園熊山里，剛才還在爭食物的兩頭黑熊突然物園熊山里，剛才還在爭食物的兩頭黑熊突然在一陣白色煙霧中倒在地上。兩頭黑熊口吐白在一陣白色煙霧中倒在地上。兩頭黑熊口吐白沫，在地上不停地翻滾著。根據(jù)調(diào)查肇事者是沫，在地上不停地翻滾著。根據(jù)調(diào)查肇事者是劉海洋。劉海洋。北京動物園副園長王保強對前來采訪的媒北京動物園副園長王保強對前來采訪的媒體介紹，受到了劉海洋所潑的火堿或硫酸的殘體介紹，受到了劉海洋所潑的火堿或硫酸的殘害的只熊，有的嘴被燒壞，進食困難；有的害的只熊，有的嘴被燒壞，進食困難

2、；有的四肢被燒，無法行走；有的前胸、背部、臀部四肢被燒，無法行走；有的前胸、背部、臀部被燒壞，失去了正常生活的能力。被燒壞，失去了正常生活的能力。 返回返回返回返回濃硫酸濃硫酸一一) 物理性質(zhì)物理性質(zhì)：1)色味態(tài)色味態(tài):2)密度：密度：3)溶解性：溶解性：4)沸點：沸點：無色、無味、粘稠的油狀液體無色、無味、粘稠的油狀液體大大與水任意比互溶。與水任意比互溶。高，難揮發(fā)高，難揮發(fā)注：注：一高一高: 三大三大:沸點沸點密度、溶解度、稀釋熱密度、溶解度、稀釋熱思考：濃硫酸的稀釋？提示提示質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度 98.3%的濃硫酸的濃硫酸 物質(zhì)的量的濃度為物質(zhì)的量的濃度為18.4mol/L 思考思考 現(xiàn)有失

3、去標簽的濃硫酸、濃鹽酸各一現(xiàn)有失去標簽的濃硫酸、濃鹽酸各一瓶瓶( (瓶相同，酸體積相同瓶相同，酸體積相同) )，不用化學方法如，不用化學方法如何鑒別何鑒別? ?其根據(jù)是什么其根據(jù)是什么? ?拿起試劑瓶，掂一掂重者為濃硫酸，拿起試劑瓶，掂一掂重者為濃硫酸，因為濃硫酸的密度因為濃硫酸的密度大大。 將試劑瓶提起，搖動，呈將試劑瓶提起，搖動，呈油狀油狀、粘稠粘稠的是濃硫酸，因為濃硫酸是無色粘稠的的是濃硫酸，因為濃硫酸是無色粘稠的油狀液體。油狀液體。 將瓶蓋打開，瓶口有將瓶蓋打開，瓶口有酸霧酸霧的是濃鹽酸，的是濃鹽酸，因濃鹽酸具有因濃鹽酸具有揮發(fā)性揮發(fā)性。 1 1可以使紫色石蕊試液變紅可以使紫色石蕊試液

4、變紅2 2與堿反應：與堿反應： H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O3 3與金屬反應：與金屬反應： H2SO4+Zn=ZnSO4+H24 4與金屬氧化物：與金屬氧化物：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O5 5與某些鹽反應：與某些鹽反應：H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl 稀硫酸：二元強酸，具有酸的通性。稀硫酸：二元強酸，具有酸的通性。 復復 習習 稀稀 硫硫 酸酸 稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有哪些稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有哪些通性通性？舉例說明。舉例說明。 為何稀硫酸具有這些性質(zhì)呢為何稀硫酸具有這些性質(zhì)呢? ? H2SO4 = 2HSO42- CuSO45H2O 藍

5、色藍色濃濃H2SO4CuSO4白色白色（1 1）吸水性吸水性是指濃硫酸所具有的吸收是指濃硫酸所具有的吸收游離水游離水的性質(zhì)。的性質(zhì)。b.b.還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水a(chǎn).a.能吸收空氣中的水分能吸收空氣中的水分現(xiàn)象：現(xiàn)象：藍色粉末變白色藍色粉末變白色 實驗實驗 向表面皿中加入少量向表面皿中加入少量, ,再加入約再加入約3 3mLmL濃硫酸，攪拌，觀察實驗現(xiàn)象。濃硫酸，攪拌，觀察實驗現(xiàn)象。 用途：濃硫酸用作干燥劑用途：濃硫酸用作干燥劑濃硫酸作干燥劑濃硫酸作干燥劑1. 不能干燥不能干燥堿性堿性氣體：氣體：NH32.不能干燥不能干燥還原性還原性氣體：氣體： H2S、HI

6、、HBr3.能夠干燥：能夠干燥： SO2、HCl、 CO2、 H2、 O2等等現(xiàn)象現(xiàn)象:4）生成刺激性氣味的氣體）生成刺激性氣味的氣體。反應反應：結(jié)論：結(jié)論：體現(xiàn)出濃硫酸的體現(xiàn)出濃硫酸的脫水性和氧化性脫水性和氧化性C12H22O11 12C + 11H2O濃硫酸濃硫酸2H2SO4 (濃濃) + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O1）蔗糖變黑）蔗糖變黑2）體積膨脹）體積膨脹3）放出大量熱）放出大量熱在燒杯中放入少量蔗糖，用少量水調(diào)成糊狀，注入在燒杯中放入少量蔗糖，用少量水調(diào)成糊狀，注入濃硫酸，用玻棒攪拌。濃硫酸，用玻棒攪拌。2、脫水性：區(qū)別：脫水性：反應生成水吸水性：吸收現(xiàn)成的水3.3.

7、強氧化性強氧化性（1 1）與非金屬）與非金屬2H2H2 2SOSO4 4（濃）（濃）C C COCO2 2 2H2H2 2O O 2SO2SO2 2思考：如何驗證產(chǎn)物？思考：如何驗證產(chǎn)物？濃硫酸濃硫酸滴到藍色石蕊試紙上，現(xiàn)象滴到藍色石蕊試紙上，現(xiàn)象?濃硫酸滴到皮膚上，如何處理？濃硫酸滴到皮膚上，如何處理？ 如何用實驗方法證明木炭與如何用實驗方法證明木炭與濃硫酸反應的產(chǎn)物？濃硫酸反應的產(chǎn)物？提供以下試劑與裝置提供以下試劑與裝置( (裝置可多次使用裝置可多次使用) )：思考：思考：品紅品紅 KMnO KMnO4 4石灰水石灰水品紅品紅 硫酸銅硫酸銅檢驗水檢驗水檢驗檢驗SO2除去除去SO2檢驗檢驗C

8、O2A-D-E-F-E-B檢驗檢驗SOSO2 2是否除盡是否除盡A A B C DA B C D1.皮膚上一旦沾有濃硫酸，先皮膚上一旦沾有濃硫酸，先 ，再再 ，最后再涂上，最后再涂上 溶液。溶液。用干布擦去用干布擦去用大量水沖洗用大量水沖洗NaHCO3（濃硫酸具有很強的（濃硫酸具有很強的腐蝕性腐蝕性）2.濃硫酸使藍色石蕊試紙先變濃硫酸使藍色石蕊試紙先變 色，后變色，后變 色。色。紅紅黑黑練練 習習（2 2）與金屬反應）與金屬反應常溫：與鐵、鋁鈍化常溫：與鐵、鋁鈍化加熱：幾乎與所有金屬反應（金、鉑除外）加熱：幾乎與所有金屬反應（金、鉑除外） 實驗實驗 在試管中放入一塊銅片，加熱。將生成的氣體通在

9、試管中放入一塊銅片，加熱。將生成的氣體通入到品紅溶液，然后入到品紅溶液，然后加熱加熱品紅溶液，把試管中反應后的溶品紅溶液，把試管中反應后的溶液倒在水中稀釋。液倒在水中稀釋。現(xiàn)象現(xiàn)象：（1）生成氣體、品紅溶液褪色，加熱，紅色復現(xiàn)）生成氣體、品紅溶液褪色，加熱，紅色復現(xiàn)（2）試管中試管中溶液稀釋后呈藍色溶液稀釋后呈藍色反應反應： Cu + 2H2SO4(濃濃)= CuSO4 + SO2 + 2H2O表現(xiàn)表現(xiàn)氧化性氧化性 酸性酸性：氧化大多數(shù)金屬：氧化大多數(shù)金屬： Cu + 2H 2SO4 （濃）（濃） = CuSO4 + SO2 + 2H2O 金屬單質(zhì)金屬單質(zhì)+ +濃硫酸濃硫酸硫酸鹽硫酸鹽 + +

10、 SO2+ H2O結(jié)論結(jié)論：一般而言一般而言濃硫酸與金屬反應小結(jié)濃硫酸與金屬反應小結(jié) A、加熱條件下，濃加熱條件下，濃H2SO4可氧化絕大多數(shù)金屬可氧化絕大多數(shù)金屬( (Au、Pt等除外等除外) )，但不產(chǎn)生，但不產(chǎn)生H2。 B、常溫下，濃常溫下，濃H2SO4可使可使 Fe、Al鈍化。鈍化。 C、濃濃H2SO4與金屬反應表現(xiàn)與金屬反應表現(xiàn)酸性酸性和和氧化性氧化性。 1. H2SO4(濃）濃）+ 2HBr = Br2+SO2+2H2O H2SO4(濃）濃）+ 2HI= I2+SO2+2H2O2. H2SO4(濃）濃）+ H2S = S+SO2 +2H2O(3)與低價化合物的反應與低價化合物的反應

11、注意：濃硫酸與金屬反應時，產(chǎn)生的是相應的硫酸鹽注意：濃硫酸與金屬反應時，產(chǎn)生的是相應的硫酸鹽（高價）、二氧化硫和水；與非金屬反應時，產(chǎn)物是（高價）、二氧化硫和水；與非金屬反應時，產(chǎn)物是該非金屬的最高價氧化物（或酸）、二氧化硫、和水。該非金屬的最高價氧化物（或酸）、二氧化硫、和水。 2H 2H2 2SOSO4 4（濃）（濃） + Cu = CuSO+ Cu = CuSO4 4 +SO +SO2 2 +2H +2H2 2O O得 2 e-失 2 e- 2H2H2 2SOSO4 4 （濃）（濃） + C = 2SO+ C = 2SO2 2 +CO +CO2 2 +2H +2H2 2O O得 22 e

12、- 失 4 e-注意：有濃硫酸參與的反應都沒有離子存在，注意：有濃硫酸參與的反應都沒有離子存在，所以沒有離子方程式。所以沒有離子方程式。濃硫酸與稀硫酸的氧化性有何不同？濃硫酸與稀硫酸的氧化性有何不同？思考思考 濃硫酸濃硫酸酸根部分酸根部分+6價價S易得電子有氧性易得電子有氧性 強氧化性強氧化性酸酸 稀硫酸稀硫酸酸電離出的酸電離出的H+有氧化性有氧化性 非強氧化性非強氧化性酸酸2 2、有兩瓶等體積的、有兩瓶等體積的濃硫酸濃硫酸和和稀硫酸稀硫酸，請設計，請設計實驗方案加以鑒別。實驗方案加以鑒別。（1 1）觀察狀態(tài)觀察狀態(tài)，略為搖動，若為油狀粘稠液體為濃硫，略為搖動，若為油狀粘稠液體為濃硫 酸，另一

13、瓶為稀硫酸。酸，另一瓶為稀硫酸。（3 3）?。┤∩倭可倭空麴s水，向其中加入少量試樣蒸餾水，向其中加入少量試樣H H2 2SOSO4 4，放出，放出大量熱者為濃硫酸，另一份為稀硫酸。大量熱者為濃硫酸，另一份為稀硫酸。（2 2）手掂分量，重者為濃硫酸，輕者為稀硫酸。）手掂分量，重者為濃硫酸，輕者為稀硫酸。（4 4）?。┤∩倭可倭吭嚇?，投入小塊膽礬，試樣，投入小塊膽礬， 膽礬表面產(chǎn)生白膽礬表面產(chǎn)生白 色粉末者為濃硫酸，膽礬溶解成看藍色溶液者為稀硫色粉末者為濃硫酸，膽礬溶解成看藍色溶液者為稀硫 酸。酸。（5 5）用）用玻璃棒玻璃棒蘸取試液在紙上寫字，立即變黑者為濃蘸取試液在紙上寫字，立即變黑者為濃 硫

14、酸，另一份為稀硫酸。硫酸，另一份為稀硫酸。（6 6）?。┤∩倭可倭吭囈?，向其中分別投入試液，向其中分別投入FeFe片，片， 沒明顯變沒明顯變 化者為濃硫酸，放出大量氣體者為稀硫酸?；邽闈饬蛩?，放出大量氣體者為稀硫酸。4）難揮發(fā)性：用于制揮發(fā)性強酸（鹽酸、硝酸）2NaCl+H2SO4(濃濃)=Na2SO4+2HCl一一. .將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處 吸水性吸水性 吸水性吸水性脫水性脫水性酸性強氧化性酸性強氧化性1.1.濃硫酸可作氣體干燥劑濃硫酸可作氣體干燥劑2.2.敞口放置濃硫酸時，質(zhì)量增加敞口放置濃硫酸時，質(zhì)量增加3.3.濃硫酸使火柴梗

15、變黑濃硫酸使火柴梗變黑 4.4.2H2H2 2SOSO4 4（濃）（濃）ZnZn ZnSOZnSO4 42H2H2 2O OSOSO2 2硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程自制動畫沸沸 騰騰 爐爐接接 觸觸 室室吸吸 收收 塔塔凈凈化化冷冷 卻卻工業(yè)制硫酸的主要設備（接觸法）工業(yè)制硫酸的主要設備（接觸法）三、硫酸的工業(yè)制法三、硫酸的工業(yè)制法-接觸法制硫酸接觸法制硫酸階段原理設備問題討論造氣及凈化造氣及凈化4FeS4FeS2 2+11+11O O2 2= 2Fe= 2Fe2 2O3 3+8S+8SO2 2高溫高溫S+O2=SO2點燃點燃沸騰爐沸騰爐接觸氧化接觸氧化2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑SO3的吸收的

16、吸收SO3+H2O=H2SO4 吸收塔吸收塔為什么不用為什么不用水和稀硫酸吸水和稀硫酸吸收收SO3？原料：原料： 空氣、黃鐵礦或硫磺、空氣、黃鐵礦或硫磺、98.3%98.3%的硫酸的硫酸接觸室3 .3 .三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成三階段三階段1 .1 .二氧化硫的的制取和凈化二氧化硫的的制取和凈化2 .2 .二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫三方程三方程三設備三設備2SO2 +O2 2SO3V2O54FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2高溫高溫沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔SO3 +H2O H2SO4 小結(jié)復鹽復鹽幾種重要的硫酸鹽幾種重要的

17、硫酸鹽3、CaSO4CaSO42H2O( (生生) )石膏石膏2CaSO4H2O熟石膏熟石膏2 2、硫酸鋇、硫酸鋇( (BaSO4):):重晶石重晶石鋇餐鋇餐 思考題、思考題、向向50ml18mol/L的的H2SO4溶液中加入足量的溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應后，被還原的銅片并加熱，充分反應后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的的物質(zhì)的量量A.等于等于0.45mol B. 等于等于0.90molC. 小于小于0.45mol D.在在0.45mol與與0.90mol之間之間分析分析：（：（1）n(H2SO4)=18mol/L50mL 10-3=0.90mol（3）隨著反應的進行，濃硫酸轉(zhuǎn)化為稀硫酸，便不再與隨著反應的進行，濃硫酸轉(zhuǎn)化為稀硫酸，便不再與 銅反應。銅反應。（2）Cu2H2SO4H2SO4（被還原被還原）若若0.90mol濃硫酸全部參加反應，則被還原的為濃硫酸全部參加反應，則被還原的為0.45mol.3.甲、乙二位同學各設計一個方案制備甲、乙二位同學各設計一個方案制備CuSO4， 甲用銅片和濃硫酸共熱甲用銅片和濃硫酸共熱: Cu+2H2SO4(濃濃) CuSO4 + SO2 + 2H2O ; 乙設計的思路是乙設計的思路是, 2Cu+O2 2CuO；CuO+H2SO4=Cu