優(yōu)質(zhì)公開(kāi)課-硫酸的制備和性質(zhì)-蘇教上課版

1、 專題專題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展硫、氮和可持續(xù)發(fā)展第一單元第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用硫酸的制備和性質(zhì)硫酸的制備和性質(zhì)打一個(gè)打一個(gè)化學(xué)物化學(xué)物質(zhì)！質(zhì)！硫（流）硫（流）酸酸含硫礦石硫磺S黃鐵礦FeS2含硫礦石重晶石（硫酸鋇）重晶石（硫酸鋇）BaSO4綠礬綠礬FeSO47H2O膽礬膽礬CuSO45H2O憶往昔憶往昔硫酸的制取硫酸的制取在公元在公元650683年年 “煉石膽取精華法煉石膽取精華法” 黃帝九鼎神丹經(jīng)訣黃帝九鼎神丹經(jīng)訣18世紀(jì)世紀(jì)40年代前，歐洲很多地方用綠礬（年代前，歐洲很多地方用綠礬（FeSO47H2O）為原料，放在蒸餾釜中煅燒而制得硫酸。為原料，放在蒸餾釜

2、中煅燒而制得硫酸。 CuSO45H2O = CuO + SO3 + 5H2O2FeSO47H2O = Fe2O3 + SO2 + SO3 +14 H2O SO3 + H2O = H2SO4SO3 + H2O = H2SO4現(xiàn)代工業(yè)怎樣制取硫酸？現(xiàn)代工業(yè)怎樣制取硫酸？H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2黃鐵礦的主要成分是黃鐵礦的主要成分是 FeSFeS2 2 （二硫化亞鐵）（二硫化亞鐵）看今朝看今朝一、硫酸的工業(yè)制法一、硫酸的工業(yè)制法（1 1）三種原料：）三種原料： 硫或含硫礦石；硫或含硫礦石； 空氣空氣 98.3%98.3%的的H H2 2SOSO4 4（2 2）三套設(shè)備：）三套

3、設(shè)備：沸騰爐、接觸室、吸收塔沸騰爐、接觸室、吸收塔硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動(dòng)畫(huà) 硫酸的工業(yè)生產(chǎn)沸沸 騰騰 爐爐接接 觸觸 室室吸吸 收收 塔塔凈凈化化冷冷 卻卻看今朝看今朝接 觸 法 制 硫 酸1 . 二氧化硫的制取和凈化二氧化硫的制取和凈化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高溫主要反應(yīng)：主要反應(yīng)：主要設(shè)備：主要設(shè)備：沸騰爐沸騰爐討討論論 為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒？為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒？ 礦粒細(xì)小，跟空氣接觸面積大，燃燒礦粒細(xì)小，跟空氣接觸面積大，燃燒充分，燃燒快。充分，燃燒快。 為什么要從爐底通入強(qiáng)大空氣流？為什么要從爐底通入強(qiáng)大空氣流？ 使礦粒與空氣接觸更充分

4、，燃燒快，使礦粒與空氣接觸更充分，燃燒快，反應(yīng)完全，提高原料的利用率。反應(yīng)完全，提高原料的利用率。接 觸 法 制 硫 酸1 . 二氧化硫的制取和凈化二氧化硫的制取和凈化4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高溫主要反應(yīng)：主要反應(yīng)：主要設(shè)備：主要設(shè)備：沸騰爐沸騰爐爐爐氣氣SO2 O2水蒸氣水蒸氣 砷和硒的化合物砷和硒的化合物礦塵礦塵使催化劑中毒使催化劑中毒對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響對(duì)設(shè)備和生產(chǎn)有不良影響凈化措施：凈化措施： 除塵除塵洗滌洗滌干燥干燥N2接 觸 法 制 硫 酸2 . 二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫主要反應(yīng)：主要反應(yīng)：主要設(shè)備：主要設(shè)備：接觸室接觸室 （轉(zhuǎn)

5、化器）（轉(zhuǎn)化器）熱交換器的工作原理熱交換器的工作原理 內(nèi)有許多平行的金屬管道或蛇管內(nèi)有許多平行的金屬管道或蛇管（400-500, V2O5催化劑）催化劑）2SO2(氣氣) + O2 (氣氣) 2SO3 (氣氣) + 196.6 kJ 二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時(shí)起反應(yīng)的，二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時(shí)起反應(yīng)的，接觸室和接觸法的名稱由此而得。接觸室和接觸法的名稱由此而得。 反應(yīng)后反應(yīng)后熱熱的的SO3蒸汽在蒸汽在管內(nèi)管內(nèi)自自上上而下流過(guò)而下流過(guò) 冷冷的的SO2與與O2混合氣體在混合氣體在管外管外由由下下而上流過(guò)而上流過(guò)通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換接 觸 法 制 硫 酸3

6、. 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主要反應(yīng)：主要反應(yīng)：主要設(shè)備：主要設(shè)備：吸收塔吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4 工業(yè)上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？工業(yè)上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？ 為什么不用水或稀硫酸來(lái)吸收三氧化硫？為什么不用水或稀硫酸來(lái)吸收三氧化硫？用用 98. 3 % 的濃硫酸吸收三氧化硫的濃硫酸吸收三氧化硫 三氧化硫與水化合時(shí)，放出大量熱。如用水或稀硫酸三氧化硫與水化合時(shí)，放出大量熱。如用水或稀硫酸作吸收劑時(shí)，易形成酸霧，吸收速度減慢，不利于三氧化作吸收劑時(shí)，易形成酸霧，吸收速度減慢，不利于三氧化硫的吸收。硫的吸收。接 觸 法 制 硫酸 小 結(jié)3 .

7、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(shè)備三設(shè)備高溫高溫V2O52SO2 +O2 2SO34FeS2 +11O2 2Fe2O3 + 8SO2沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔SO3 +H2O H2SO4 一、硫酸的工業(yè)制法一、硫酸的工業(yè)制法（1 1）三種原料：）三種原料：（2 2）三套設(shè)備：）三套設(shè)備：硫或含硫礦石（硫或含硫礦石（FeSFeS2 2）；）；沸騰爐、接觸室、吸收塔沸騰爐、接觸室、吸收塔空氣空氣98.3%98.3%

8、的濃的濃H H2 2SOSO4 4（3 3）三個(gè)反應(yīng)：）三個(gè)反應(yīng)：SO3+H2O = H2SO44 FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高溫高溫2SO2+O2 2SO3催化劑催化劑500 500 0 0C C沸騰爐：沸騰爐：接觸室：接觸室：吸收塔：吸收塔：用用98.3%的的濃硫酸濃硫酸吸收吸收SO3 。親愛(ài)的水：親愛(ài)的水： 我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)

9、不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。 水，為了找到你水，為了找到你, 就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。相信我，我是不揮發(fā)的相信我，我是不揮發(fā)的, 最終定能等到你；水，就算你最終定能等到你；水，就算你改頭換面隱藏在有機(jī)物中改頭換面隱藏在有機(jī)物中,我也會(huì)把氫氧重新合成你。我也會(huì)把氫氧重新合成你。 水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履?。擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履恪?水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。水，我可以對(duì)門(mén)

10、捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。 98%98%的濃硫酸 一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì) 無(wú)色粘稠狀液體，無(wú)色粘稠狀液體，98.3%濃硫酸濃硫酸密度密度1.84g / cm3，高沸點(diǎn)（難揮發(fā)），高沸點(diǎn)（難揮發(fā)）酸酸338，易溶與水（任意比混溶），易溶與水（任意比混溶）1.濃硫酸濃硫酸親愛(ài)的水：親愛(ài)的水： 我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋找你的氣息，尋找每一絲你的

11、痕跡，最終和你在一起。找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。 水，為了找到你水，為了找到你, 就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。相信我，我是不揮發(fā)的相信我，我是不揮發(fā)的, 最終定能等到你；水，就算你最終定能等到你；水，就算你改頭換面隱藏在有機(jī)物中改頭換面隱藏在有機(jī)物中,我也會(huì)把氫氧重新合成你。我也會(huì)把氫氧重新合成你。 水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履?。擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履恪?水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。 98%98%的濃硫酸

12、 濃硫酸可以吸收濃硫酸可以吸收: : 吸水性吸水性混在氣體中的水蒸氣混在氣體中的水蒸氣結(jié)晶水合物中的部分結(jié)晶水結(jié)晶水合物中的部分結(jié)晶水濃硫酸的特性濃硫酸的特性1CuSO4 5H2O CuSO4（白色粉末）（白色粉末）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1 向裝有膽礬的試管中加入約向裝有膽礬的試管中加入約2滴管的濃硫酸，滴管的濃硫酸，振蕩，靜置片刻，觀察現(xiàn)象。振蕩，靜置片刻，觀察現(xiàn)象。中性：中性：H2、O2、CO、N2酸性：酸性：CO2。SO2、Cl2不能用來(lái)干燥不能用來(lái)干燥堿性氣體：堿性氣體：NH3親愛(ài)的水：親愛(ài)的水： 我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我很粘人；每當(dāng)

13、我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。 水，為了找到你水，為了找到你, 就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。相信我，我是不揮發(fā)的相信我，我是不揮發(fā)的, 最終定能等到你；水，就算你最終定能等到你；水，就算你改頭換面隱藏在有機(jī)物中改頭換面隱藏在有機(jī)物中,我也會(huì)把氫氧重新合成你。我也會(huì)把氫氧重新合成你。 水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選

14、水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履?。擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履恪?水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。 98%98%的濃硫酸 濃硫酸可以把有機(jī)物中的濃硫酸可以把有機(jī)物中的H 、O兩種元素按原兩種元素按原子個(gè)數(shù)比為子個(gè)數(shù)比為2：1（即按水的組成）生成水脫去（即按水的組成）生成水脫去 脫水性（炭化）脫水性（炭化）濃硫酸的特性濃硫酸的特性2實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2：向小紙片滴加一滴濃硫酸，觀察現(xiàn)象。：向小紙片滴加一滴濃硫酸，觀察現(xiàn)象。吸水性吸水性 和和 脫水性脫水性 有何區(qū)別？有何區(qū)別？吸收吸收現(xiàn)有的水現(xiàn)有的水把有機(jī)物中把有機(jī)物中H、

15、O按個(gè)數(shù)比按個(gè)數(shù)比2：1脫去脫去如果你在做實(shí)驗(yàn)時(shí)如果你在做實(shí)驗(yàn)時(shí),不慎將濃不慎將濃H2SO4沾到沾到皮膚上皮膚上,你應(yīng)如何正確處理你應(yīng)如何正確處理?(當(dāng)然了當(dāng)然了,首先首先不要驚慌了不要驚慌了) 先用一塊干布迅速拭去濃先用一塊干布迅速拭去濃H2SO4然然后用大量水沖洗后用大量水沖洗,再用稀再用稀NaHCO3溶溶液擦洗液擦洗.切不可馬上用水沖洗切不可馬上用水沖洗,否則否則可能會(huì)灼傷皮膚可能會(huì)灼傷皮膚濃硫酸的特性濃硫酸的特性3實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3 往試管中加入約往試管中加入約2克蔗糖，加入幾滴水，攪拌克蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻，然后加入均勻，然后加入5ml溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸的濃

16、硫酸,迅速攪拌迅速攪拌,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象現(xiàn)象蔗糖由白變黑蔗糖由白變黑蔗糖體積顯著膨脹，呈疏松海綿狀蔗糖體積顯著膨脹，呈疏松海綿狀有能使品紅褪色的氣體生成有能使品紅褪色的氣體生成放出大量的熱放出大量的熱濃硫酸和蔗糖的反應(yīng)方程式 C12H22O11=12C+11H2O 2H2SO4(濃)+C=CO2+2SO2+2H2OH2SO4(濃濃)親愛(ài)的水：親愛(ài)的水： 我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我在這里把我的內(nèi)心毫無(wú)保留地展現(xiàn)給你，我承認(rèn)我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全我很粘人；每當(dāng)我遇上你，我就有種沸騰的感覺(jué)，我全身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋

17、身會(huì)發(fā)出大量的熱；當(dāng)我見(jiàn)不到你時(shí)，我會(huì)在空氣中尋找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。找你的氣息，尋找每一絲你的痕跡，最終和你在一起。 水，為了找到你水，為了找到你, 就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。就算變成稀硫酸，也不會(huì)后悔。相信我，我是不揮發(fā)的相信我，我是不揮發(fā)的, 最終定能等到你；水，就算你最終定能等到你；水，就算你改頭換面隱藏在有機(jī)物中改頭換面隱藏在有機(jī)物中,我也會(huì)把氫氧重新合成你。我也會(huì)把氫氧重新合成你。 水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履?。擇了拒絕，因?yàn)槲曳挪幌履恪?水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)

18、你一輩子。水，我可以對(duì)門(mén)捷列夫發(fā)誓，我會(huì)愛(ài)你一輩子。 98%98%的濃硫酸 常溫與鐵和鋁常溫與鐵和鋁的反應(yīng)的反應(yīng)水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但水，沒(méi)有了你，雖然我也和鐵，鋁接觸過(guò)，但我選擇了拒絕我選擇了拒絕濃硫酸的特性濃硫酸的特性4(1)(1)常溫與鐵和鋁常溫與鐵和鋁的反應(yīng)的反應(yīng)(2)與金屬反應(yīng)總結(jié)與金屬反應(yīng)總結(jié): :濃硫酸的氧化性是由濃硫酸的氧化性是由+6+6價(jià)的價(jià)的S S原子表現(xiàn)出來(lái)的，原子表現(xiàn)出來(lái)的，還原產(chǎn)物一般為還原產(chǎn)物一般為SOSO2 2 ，不生成，不生成H2，體現(xiàn)強(qiáng)氧化性體現(xiàn)強(qiáng)氧化性和酸性。和酸性。 金屬金屬 濃濃H2SO4 硫酸鹽硫酸鹽 SO2 + H2O（除（除Au、

19、Pt外）外）3、強(qiáng)氧化性實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)4 將一小塊銅片放入試管中，然后加入將一小塊銅片放入試管中，然后加入2ml濃硫酸，加熱觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。濃硫酸，加熱觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2H2H2 2SOSO4 4（濃）（濃） + Cu = CuSO+ Cu = CuSO4 4 + SO + SO2 2 +2H+2H2 2O O現(xiàn)象：加熱能反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶現(xiàn)象：加熱能反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色，液褪色，溶液稀釋后呈溶液稀釋后呈藍(lán)色藍(lán)色。在濃硫酸溶液和稀硫酸溶液中硫酸的存在形式有何不同？在濃硫酸溶液和稀硫酸溶液中硫酸的存在形式有何不同？稀稀H2SO4H+、 SO42濃濃H2SO4H+、 SO42H2SO4

20、分子分子 在今后學(xué)習(xí)、解題中涉及到硫酸的內(nèi)容一定要在今后學(xué)習(xí)、解題中涉及到硫酸的內(nèi)容一定要注意硫酸的注意硫酸的濃度濃度.H2SO4 分子分子1、請(qǐng)你為濃硫酸設(shè)計(jì)一張簡(jiǎn)歷，形式如下、請(qǐng)你為濃硫酸設(shè)計(jì)一張簡(jiǎn)歷，形式如下姓名姓名種類種類出生地出生地外貌特征外貌特征與水的關(guān)與水的關(guān)系系 特長(zhǎng)特長(zhǎng)榮獲的稱號(hào)榮獲的稱號(hào)濃硫酸濃硫酸酸酸1、請(qǐng)你為濃硫酸設(shè)計(jì)一張簡(jiǎn)歷，形式如下、請(qǐng)你為濃硫酸設(shè)計(jì)一張簡(jiǎn)歷，形式如下姓名姓名種類種類出生地出生地外貌特征外貌特征與水的關(guān)與水的關(guān)系系 特長(zhǎng)特長(zhǎng)榮獲的稱號(hào)榮獲的稱號(hào)濃硫酸濃硫酸酸酸沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔1、吸水性、吸水性 2、脫水性、脫水性3、與金屬、與金屬

21、強(qiáng)氧化性和酸性強(qiáng)氧化性和酸性4、與非金屬、與非金屬?gòu)?qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性與水以任意比互溶，密度比水大，遇水放與水以任意比互溶，密度比水大，遇水放熱，只能進(jìn)入水中不能允許水進(jìn)入。熱，只能進(jìn)入水中不能允許水進(jìn)入。無(wú)色油狀液體無(wú)色油狀液體硫酸的美譽(yù)硫酸的美譽(yù)化學(xué)工業(yè)之母化學(xué)工業(yè)之母工業(yè)上常用硫酸的年產(chǎn)量來(lái)衡工業(yè)上常用硫酸的年產(chǎn)量來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的化工生產(chǎn)能力量一個(gè)國(guó)家的化工生產(chǎn)能力 1、請(qǐng)你為濃硫酸設(shè)計(jì)一張簡(jiǎn)歷，形式如下、請(qǐng)你為濃硫酸設(shè)計(jì)一張簡(jiǎn)歷，形式如下姓名姓名種類種類出生地出生地外貌特征外貌特征與水的關(guān)與水的關(guān)系系 特長(zhǎng)特長(zhǎng)榮獲的稱號(hào)榮獲的稱號(hào)濃硫酸濃硫酸酸酸沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔1、吸水性、吸水性 2、脫水性、脫水性3、與金屬、與金屬?gòu)?qiáng)氧化性和酸性強(qiáng)氧化性和酸性4、與非金屬、與非金屬?gòu)?qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性與水以任意比互溶，密度比水大，遇水放與水以任意比互溶，密度比水大，遇水放熱，只能進(jìn)入水中不能允許水進(jìn)入。熱