含硫化合物的性質(zhì)(硫酸的工業(yè)制備和性質(zhì))（課件）高一化學（2019）（完整版）4

學習目標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用。2.從微觀結構區(qū)分濃硫酸和稀硫酸化學性質(zhì)的不同，認識從量變到質(zhì)變的變化。3.認識科學探究的意義，樹立科學應用化學物質(zhì)促進社會可持續(xù)發(fā)展的科學發(fā)展觀，培養(yǎng)學生的科學精神和社會責任。一、硫酸的工業(yè)制備早在1000多年前，我國就已采用加熱膽礬（CuSO4·5H2O）或綠礬（FeSO4·7H2O）的方法來制取硫酸。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，硫酸的生產(chǎn)工藝幾經(jīng)改進，目前工業(yè)制備硫酸主要采用接觸法，常見的有硫鐵礦制酸、硫黃制酸等。FeS2(或S)→SO2

→SO3

→H2SO4一、硫酸的工業(yè)制備空氣除塵凈化冷卻吸收塔三種原料硫黃或硫鐵礦空氣98.3%的濃H2SO4三套設備三步階段造氣(生成SO2)接觸氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)沸騰爐接觸室一、硫酸的工業(yè)制備二氧化硫的制取和凈化4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2高溫原理：沸騰爐空氣除塵凈化SO2工藝流程細節(jié)：1、將硫鐵礦粉碎成細小礦粒2、要從爐底通入強大空氣流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，反應完全，提高原料的利用率。一、硫酸的工業(yè)制備

接觸氧化原理：接觸室2SO2+O22SO3

催化劑△冷卻低溫SO2O2SO3工藝流程細節(jié)：3、接觸室中熱交換器的作用4、SO2氣體進入接觸室前先凈化除去雜質(zhì)和礦塵的目的是防止催化劑中毒，進行干燥的原因是防止水蒸氣與二氧化硫形成酸對設備的腐蝕和在接觸室里對催化氧化的不良影響。利用反應放出的熱預熱進入接觸室的SO2和O2混合氣體，同時冷卻產(chǎn)物SO3。常壓、450℃、V2O5作催化劑一、硫酸的工業(yè)制備SO3的吸收（生成H2SO4

）原理：吸收塔工藝流程細節(jié)：5、為什么不用水或稀硫酸吸收SO3？6、吸收塔中濃H2SO4采用從上向下噴？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。SO3+H2O===H2SO4

一、硫酸的工業(yè)制備化學工業(yè)制備的要求(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反應，保證在反應中能充分接觸。(3)制備流程簡單高效，能耗低，反應放出的熱量盡可能加以循環(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)。典例解析例1．在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，SO3的吸收過程是在吸收塔(如右圖)中進行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列有關說法不正確的是(

)A．從①處通入SO3，整個吸收操作采取逆流的形式B．從②處噴下98.3%的硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積C．從③處導出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣D．從④處流出的是濃硫酸C二、濃硫酸的性質(zhì)一、物理性質(zhì)無色、粘稠的油狀液體難揮發(fā)酸（高沸點酸）跟水任意比互溶，溶解放出大量熱酸入水，沿器壁，慢慢倒，不斷攪濃硫酸稀釋二、濃硫酸的性質(zhì)探究實驗1用溫度計蘸取濃硫酸置于空氣中，仔細觀察溫度變化探究實驗2向放在燒杯里的硫酸銅晶體中滴加濃硫酸觀察顏色變化(對比實驗)溫度升高固體由藍色變?yōu)榘咨珴饬蛩嵛湛諝庵械乃瓹uSO4·5H2O====CuSO4+5H2O濃硫酸二、濃硫酸的性質(zhì)吸水性原理：吸收空氣或其他氣體中的水蒸氣、結晶水合物中的結晶水。應用：

做干燥劑，可干燥不與其反應的氣體：H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、SO2、HCl、Cl2等；不能干燥堿性氣體：NH3還原性氣體：H2S、HBr、HI長進短出二、濃硫酸的性質(zhì)脫水性化學變化有H2O去時-吸水性無H2O去時-脫水性二、濃硫酸的性質(zhì)現(xiàn)象：蔗糖變黑，放出大量熱；體積膨脹，并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生。二、濃硫酸的性質(zhì)02原因01現(xiàn)象03性質(zhì)蔗糖變黑體積膨脹燒杯發(fā)燙放出刺激性氣味氣體C12H22O11====12C+11H2O濃硫酸脫水性產(chǎn)生了氣體濃硫酸吸水放熱生成了SO2？洗水性？二、濃硫酸的性質(zhì)原理：2H2SO4(濃)+C===CO2↑+2H2O+2SO2↑強氧化性△+6+4氧化劑還原劑濃硫酸與非金屬單質(zhì)反應，濃硫酸只體現(xiàn)氧化性。證明含H2O證明含SO2除去SO2證明SO2已除盡證明含CO2思考：如何用實驗方法證明木炭與濃硫酸反應的產(chǎn)物？二、濃硫酸的性質(zhì)二、濃硫酸的性質(zhì)生成能使品紅溶液褪色的氣體，溶液稀釋后呈藍色?，F(xiàn)象：二、濃硫酸的性質(zhì)

Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2+2H2O△0+6+6+4+2還原劑氧化劑2e-請標出電子的轉(zhuǎn)移情況原理：濃硫酸：強氧化性，酸性（有酸根保留)注意：反應條件加熱，濃硫酸變稀不反應。二、濃硫酸的性質(zhì)對比：氧化性濃硫酸稀硫酸？濃硫酸的強氧化性體現(xiàn)在S上，反應生成SO2稀硫酸的弱氧化性體現(xiàn)在H上，反應生成H2二、濃硫酸的性質(zhì)

濃硫酸參與的反應，大多數(shù)是氧化還原反應，反應中濃硫酸作氧化劑。金屬單質(zhì)+濃硫酸硫酸鹽

+SO2↑+H2O△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；濃H2SO4與金屬反應，表現(xiàn)酸性和氧化性；濃H2SO4與Mg、Zn、Cu等反應時，量變引起質(zhì)變二、濃硫酸的性質(zhì)反應進行一段時間后，濃H2SO4變稀反應開始，濃H2SO4常溫，濃H2SO4使Fe、Al鈍化二、濃硫酸的性質(zhì)

-濃硫酸的儲運；加熱，則可繼續(xù)反應二、濃硫酸的性質(zhì)濃H2SO4與非金屬（碳、硫、磷等）反應，只表現(xiàn)氧化性，產(chǎn)生SO2氣體。C+2H2SO4(濃)△CO2↑+2SO2↑+2H2OS+2H2SO4(濃)△3SO2↑+2H2O典例解析例2．下列有關濃硫酸的敘述正確的是(

)A．濃硫酸與銅片共熱的反應中，濃硫酸既表現(xiàn)出強氧化性，又表現(xiàn)出酸性B．濃硫酸與金屬活動性順序中在氫后面的金屬反應生成的氣體一般為SO2，與氫前面的金屬反應生成的氣體一般為H2C．濃硫酸具吸水性，可以干燥NH3、H2等氣體D．濃硫酸是不揮發(fā)性強酸，氫硫酸是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃硫酸與FeS反應制取H2S氣體A稀硫酸具有酸的通性Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2OMg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O紅色三、稀硫酸的性質(zhì)三、稀硫酸的性質(zhì)濃硫酸與稀硫酸的比較

濃硫酸稀硫酸酸性電離情況絕大多數(shù)未電離，多數(shù)以H2SO4分子形式存在完全電離，以H＋、形式存在化學方程式

H2SO4(濃)＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2NaCl＋H2SO4(濃)

Na2SO4＋2HCl↑H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4應用制氯化氫等揮發(fā)性酸除鐵銹、制硫酸銨等鹽類三、稀硫酸的性質(zhì)氧化性強弱強氧化性[硫元素被還原，可以與不活潑金屬(如Cu)及非金屬(如C)等發(fā)生氧化還原反應]弱氧化性(氫元素被還原，能與Mg、Al、Zn、Fe等金屬反應，放出H2)化學方程式

Cu＋2H2SO4(濃)

CuSO4＋SO2↑＋2H2OZn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑應用精煉石油、制造炸藥等實驗室制氫氣、制鹽等

濃硫酸稀硫酸三、稀硫酸的性質(zhì)

濃硫酸稀硫酸典例解析D例3下列方法用來鑒別濃H2SO4和稀H2SO4，不正確的是(

)A．分別取10mL溶液，質(zhì)量大的是濃H2SO4，質(zhì)量小的是稀H2SO4B．觀察液體流動性，流動性好的是稀H2SO4，油狀黏稠的是濃H2SO4C．把CuSO4·5H2O晶體投入溶液，逐漸變?yōu)榘咨勰┑氖菨釮2SO4，晶體溶解的是稀H2SO4D．將Al片分別投入溶液，反應快速放出氣體的是濃H2SO4，放出氣體慢的是稀H2SO4隨堂練習1．在硫酸的工業(yè)制法中，下列措施以及采取這些措施的原因分析都正確的是(

)A．硫鐵礦燃燒前需要粉碎，這樣易于向沸騰爐中投料B．爐氣進入接觸室之前需要凈化、干燥，因為爐氣中的雜質(zhì)易與SO2反應C．SO2氧化為SO3時需要使用催化劑，這樣可以使SO2全部轉(zhuǎn)化為SO3D．SO3的吸收一般用98.3%的濃H2SO4，而不用水，因為用水吸收易形成酸霧，不利于SO3的吸收D2．下列變化過程利用了硫酸的什么性質(zhì)，請寫在空白處：(1)銅與濃硫酸加熱反應制取SO2：

。(2)鋅與稀硫酸反應制取氫氣：

。(3)