新蘇教版高中化學(xué)必修1課件4：4.1.2 硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì)

第2課時硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì)第一單元含硫化合物的性質(zhì)學(xué)習(xí)目標1.了解工業(yè)上制備硫酸的基本原理和濃硫酸的特性及應(yīng)用。2.能夠區(qū)分濃硫酸和稀硫酸化學(xué)性質(zhì)的不同。

硫酸的美譽——化學(xué)工業(yè)之母工業(yè)上常用硫酸的年產(chǎn)量來衡量一個國家的化工生產(chǎn)能力硫酸在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用?；省⑨t(yī)藥、農(nóng)藥的生產(chǎn)，金屬礦石的處理，金屬材料的表面清洗等都要用到硫酸。新課引入1.工業(yè)制備硫酸：（1）方法：接觸法（2）原材料：硫鐵礦或硫黃2.硫酸工業(yè)主要設(shè)備與流程：硫酸的工業(yè)制備硫酸的工業(yè)制備硫酸的工業(yè)制備生產(chǎn)簡要流程：沸騰爐凈化器接觸室吸收塔硫鐵礦空氣爐氣濃H2SO4尾氣（）供稀釋用的濃H2SO4

硫酸的工業(yè)制備接觸法制硫酸的生產(chǎn)原理及工業(yè)設(shè)備序號生產(chǎn)階段化學(xué)方程式工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)原理1SO2制取與凈化2SO2氧化成SO33SO3的吸收和硫酸的生成沸騰爐接觸室吸收塔粉碎礦石，擴大接觸面積熱交換逆流吸收

V2O5450℃

工業(yè)生產(chǎn)中用濃硫酸吸收SO3高溫

硫酸的工業(yè)制備思考：（1）硫鐵礦為什么要粉碎？（2）為什么要從爐底通入強大空氣流？（3）熱交換器起什么作用？

增大跟空氣接觸面積，燃燒充分。使礦粒與空氣充分接觸，燃燒快，反應(yīng)完全，提高原料的利用率。利用反應(yīng)放出的熱預(yù)熱進入接觸室的SO2和O2混合氣體，同時冷卻產(chǎn)物SO3。硫酸的工業(yè)制備思考：（4）為什么用98.3%的濃硫酸吸收而不用水吸收？?（5）濃硫酸為什么要從上向下噴下？SO3與水化合時，放出大量熱，會形成大量酸霧，降低吸收效率。使SO3被濃H2SO4充分吸收。硫酸的工業(yè)制備思考：

由于工業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的需要，某地區(qū)打算建廠制備硫酸，項目負責人員正在考慮采用硫黃制酸還是硫鐵礦制酸。如果你是負責人，你會收集哪些資料作為依據(jù)進行選擇？硫酸的工業(yè)制備

硫鐵礦中FeS2的質(zhì)量分數(shù)一般為20%~50%，制酸工藝過程中所產(chǎn)生的礦渣和廢氣使生產(chǎn)裝置變得較為復(fù)雜。而采用硫黃制酸法，工藝流程和設(shè)備相對簡易。硫黃含雜質(zhì)少，燃燒生成的氣體含雜質(zhì)少，可免去氣體凈化的過程，制備過程也不產(chǎn)生礦渣。因此，硫鐵礦制酸投資幾乎是同等規(guī)模硫黃制酸設(shè)備的兩倍。但硫黃原料價格高于硫鐵礦，具體選用何種硫酸制備工藝，應(yīng)根據(jù)實際條件和要求進行決策。硫酸的工業(yè)制備（1）原料廉價且穩(wěn)定，降低運輸成本。（2）從環(huán)保、成本等角度選擇合適的化學(xué)反應(yīng)，保證在反應(yīng)中能充分接觸。?（3）制備流程簡單高效，能耗低，反應(yīng)放出的熱量和剩余物質(zhì)盡可能加以循

環(huán)利用，生成的副產(chǎn)物較少。?（4）制備過程綠色，環(huán)保，不使用或生成對環(huán)境有害的物質(zhì)。化學(xué)工業(yè)制備的要求硫酸的工業(yè)制備濃硫酸的性質(zhì)純硫酸是一種無色無味油狀液體；實驗室常用的濃硫酸中H2SO4的質(zhì)量分數(shù)為98.3％；其密度為1.84g·cm-3，其物質(zhì)的量濃度為18.4mol·L-1；硫酸是一種高沸點難揮發(fā)的強酸；易溶于水；能以任意比與水混溶。1.濃硫酸的物理性質(zhì)：濃硫酸的性質(zhì)濃硫酸溶解時放出大量的熱，因此濃硫酸稀釋時應(yīng)該“酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪?！?若將濃硫酸中繼續(xù)通入三氧化硫，則會產(chǎn)生“發(fā)煙”現(xiàn)象，這樣超過98.3%的硫酸稱為“發(fā)煙硫酸”。濃硫酸的稀釋發(fā)煙硫酸H2SO4+2NaOH===

Na2SO4+2H2O遇紫色石蕊試液變紅濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)如何?知識回顧

（1）與指示劑作用（2）與堿反應(yīng)（3）與堿性氧化物反應(yīng)（4）與金屬反應(yīng)（氫前）（5）與某些鹽反應(yīng)H2SO4+CaO===CaSO4+H2OH2SO4+Zn===

ZnSO4+H2↑H2SO4+BaCl2

===

BaSO4↓+HCl稀硫酸具有哪些的化學(xué)性質(zhì)?濃硫酸的性質(zhì)（1）濃硫酸的特性1——吸水性可以干燥Cl2、O2、H2、CO2、HCl、SO2等；不能干燥堿性氣體(NH3)以及還原性氣體(H2S、HBr、HI)等。濃硫酸主要是以硫酸分子的形式存在，具有一些獨特的性質(zhì)——CuSO4·5H2OCuSO4H2SO4(濃)[應(yīng)用]：濃H2SO4作為干燥劑[實驗1]：藍色晶體變?yōu)榘咨勰?.濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)：濃硫酸的性質(zhì)[現(xiàn)象]：4）生成刺激性氣味的氣體能使品紅溶液褪色[反應(yīng)]：[結(jié)論]：濃硫酸和蔗糖反應(yīng)：體現(xiàn)出濃硫酸的脫水性和氧化性。C12H22O11

===

12C

+11H2O濃硫酸1）蔗糖炭化變黑2）體積膨脹3）放出大量熱[實驗2]：2H2SO4(濃)+C===

CO2↑

+2SO2↑

+

2H2O△+4+6（2）濃硫酸的特性2——脫水性：蔗糖炭化變黑濃硫酸的性質(zhì)變藍有水褪色有SO2褪色除去SO2褪色檢驗SO2是否除去完全渾濁檢驗CO2思考1：如何驗證產(chǎn)物（H2O、CO2、SO2）？2H2SO4(濃)+C===

CO2↑

+2SO2↑

+

2H2O△濃硫酸的性質(zhì)思考2：濃硫酸滴到藍色石蕊試紙上，現(xiàn)象?

濃硫酸滴到皮膚上，如何處理？提示：先變紅(硫酸的酸性)然后變黑(硫酸的脫水性)

濃硫酸能腐蝕皮膚和衣物，先抹布擦干，后大量的水沖洗，

再涂上NaHCO3溶液。濃硫酸的性質(zhì)比較與區(qū)別：①吸水性②脫水性——吸收比例水將有機物中的H、O個數(shù)比以2：1脫去生成水——吸收現(xiàn)成水

(以H2O形式存在的水蒸汽、結(jié)晶水）CuSO4·5H2OCuSO4H2SO4(濃)C12H22O11

===

12C

+11H2O濃硫酸濃硫酸的性質(zhì)濃硫酸表現(xiàn)酸性和氧化性（3）濃硫酸的特性3——強氧化性[現(xiàn)象]：[實驗3]：加熱產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體，溶液稀釋后呈藍色。[反應(yīng)]：Cu+2H2SO4(濃)===

CuSO4+SO2↑+2H2O濃硫酸的性質(zhì)

濃硫酸參與的反應(yīng)，大多數(shù)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中濃硫酸作氧化劑。①加熱，濃H2SO4能氧化大多數(shù)金屬(除Au、Pt)，一般不產(chǎn)生H2，產(chǎn)生SO2氣體；②常溫，濃H2SO4使Fe、Al鈍化；③濃H2SO4與金屬反應(yīng)，表現(xiàn)酸性和氧化性；④濃H2SO4與非金屬（碳、硫、磷等）反應(yīng)，只表現(xiàn)氧化性，產(chǎn)生SO2氣體。金屬單質(zhì)+濃硫酸硫酸鹽+SO2↑+H2O△C+2H2SO4(濃)===CO2↑+2SO2↑+2H2OS+2H2SO4(濃)===3SO2↑+2H2O△△濃硫酸的性質(zhì)H2SO4(濃）+2HBr===Br2+SO2↑+2H2OH2SO4(濃）+2HI===

I2

+SO2↑+2H2OH2SO4(濃）+H2S===

S↓+SO2↑+2H2O⑤與低價化合物的反應(yīng)實驗室制備SO2：Na2SO3(固)+H2SO4(濃)===

Na2SO4+SO2↑+H2O所以，不能用濃硫酸干燥還原性氣體，如H2S等。濃硫酸的性質(zhì)硫酸的應(yīng)用濃硫酸的性質(zhì)濃硫酸的性質(zhì)物理性質(zhì)特性吸水性脫水性強氧化性金屬非金屬化合物高沸點高密度難揮發(fā)易溶水本節(jié)要點1.硫酸在下列用途或反應(yīng)中各表現(xiàn)的性質(zhì)是：

A、強酸性B、難揮發(fā)性C、吸水性D、脫水性E、強氧化性（1）實驗室制SO2氣體________;（2）干燥H2、SO2等氣體________;（3）用鋁槽車裝運濃硫酸________;（4）清洗鍍件表面氧化物________;（5）濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑________ABCEAAD隨堂檢測2.50ml、18mol/L硫酸溶液中，加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量（）A.等于0.9molB.大于0.45mol小于0.9molC.等于0.45molD.小于0.45molD3.實驗