高中化學(xué)專題3基礎(chǔ)材料和含硫化合物第三單元含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用第二課時(shí)硫酸的制備和性質(zhì)課件蘇教版

第2課時(shí)硫酸的制備和性質(zhì)專題3

第三單元含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道工業(yè)生產(chǎn)硫酸的基本原理及生產(chǎn)過程中原料的綜合利用。2.熟知硫酸的化學(xué)性質(zhì)和濃硫酸的特性。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)根據(jù)上圖回答下列問題：(1)填寫下列各進(jìn)口或出口物質(zhì)的名稱：A

(如

)；B

；C

；D

。工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設(shè)備及生產(chǎn)流程如下圖：一、硫酸的制備含硫礦石FeS2爐渣二氧化硫、氧氣尾氣(SO2、O2)三原料_______________________________________________三階段造氣(生成SO2)接觸氧化(生成SO3)SO3吸收(生成H2SO4)三設(shè)備_____________________三反應(yīng)_____________________________________________________________________________________(2)接觸法制硫酸分為三個(gè)階段，填寫下表：硫黃或含硫礦石(硫鐵礦)空氣98.3%的濃H2SO4沸騰爐接觸室吸收塔2Fe2O3＋8SO22SO3SO3＋H2O===H2SO4工業(yè)制硫酸的注意事項(xiàng)(1)在沸騰爐中煅燒黃鐵礦時(shí)，要把礦石粉碎，目的是增大黃鐵礦與O2的接觸面積，使反應(yīng)加快，提高原料利用率。(2)爐氣進(jìn)入接觸室前要凈化，目的是除去爐氣中的雜質(zhì)，防止催化劑中毒及對(duì)設(shè)備造成不利影響。(3)接觸室內(nèi)使用熱交換器的目的是利用SO2和O2反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱輸入設(shè)備的氣體，冷卻反應(yīng)后的氣體。(4)在吸收塔內(nèi)用98.3%的濃H2SO4吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3時(shí)，易形成酸霧，吸收速率慢，而用98.3%的濃H2SO4吸收SO3時(shí)，吸收SO3的速率快，不形成酸霧，吸收完全。歸納總結(jié)例1在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，SO3的吸收過程是在吸收塔(如圖)中進(jìn)行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列說法中不正確的是A.從①處通入SO3，整個(gè)吸收操作采取逆流的形式B.從②處噴下98.3%的濃硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸

面積C.從③處導(dǎo)出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣D.從④處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的濃硫酸答案解析√解析

三氧化硫的吸收通常使用98.3%的濃硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫時(shí)容易形成酸霧，吸收速率慢，不利于三氧化硫的吸收；氣體的吸收常采用逆流原理，這樣有利于氣、液的充分接觸，吸收效果好；從吸收塔上部導(dǎo)出的氣體是N2、沒有起反應(yīng)的O2和少量二氧化硫，直接排入大氣會(huì)污染環(huán)境，所以應(yīng)用吸收劑吸收或循環(huán)使用。例2工業(yè)上制硫酸的設(shè)備分為三大部分：沸騰爐、接觸室、吸收塔。下面的裝置是仿照工業(yè)上制備硫酸工藝的流程設(shè)計(jì)出來的，用于探究工業(yè)上為何采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出沸騰爐內(nèi)煅燒硫鐵礦的反應(yīng)方程式___________________________________。＋8SO2答案解析解析

乙裝置相當(dāng)于接觸室，將SO2催化氧化為SO3，由于該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，故從乙裝置中出來的氣體中含有SO2、O2、SO3；丙裝置相當(dāng)于吸收塔，用濃硫酸吸收SO3；丁裝置是用水吸收SO3，SO3溶于水會(huì)放出大量的熱，使水汽化為水蒸氣，從而形成酸霧；本實(shí)驗(yàn)中缺少尾氣吸收裝置。(2)下圖中的乙、丙分別相當(dāng)于工業(yè)上制取硫酸裝置中的______、_______。(3)從乙裝置中出來的氣體有______________。(4)丙裝置的作用為_________，丁中的現(xiàn)象為___________。(5)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還存在的較明顯缺陷是_________________。答案接觸室吸收塔SO2、O2、SO3吸收SO3有酸霧產(chǎn)生缺少尾氣吸收裝置1.吸水性(1)濃硫酸可吸收空氣或其他氣體中的

、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。(2)常用盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥某些氣體(如H2、Cl2、SO2等)，不能干燥堿性氣體(如NH3等)和強(qiáng)還原性氣體(如H2S等)。2.脫水性(1)濃硫酸可使有機(jī)化合物中的

從有機(jī)物中“脫離”出來，結(jié)合生成

。二、濃硫酸的特性水蒸氣氫、氧元素按水的組成水分子①現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀固體，放出有

氣味的氣體，品紅溶液褪色。②結(jié)論：濃硫酸具有脫水性，且能氧化碳單質(zhì)，同時(shí)自身被還原為二氧化硫。(2)濃硫酸脫水性實(shí)驗(yàn)如圖所示：刺激性相關(guān)視頻①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：a試管中銅絲表面

；b試管中的品紅溶液

；c試管中的紫色石蕊溶液

；冷卻后，將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液

。②銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________。3.強(qiáng)氧化性(1)與金屬銅的反應(yīng)變黑，有氣泡逸出逐漸變?yōu)闊o(wú)色逐漸變?yōu)榧t色變?yōu)樗{(lán)色＋2H2O相關(guān)視頻(2)與鐵、鋁的反應(yīng)常溫下，鐵、鋁表面被濃硫酸氧化為致密的氧化膜而鈍化，從而阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，所以常溫下可以用鐵、鋁制容器來盛裝濃硫酸。(3)與非金屬的反應(yīng)濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________。濃硫酸的強(qiáng)氧化性(1)濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成高價(jià)態(tài)金屬的硫酸鹽，本身一般被還原為SO2。但在常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁鈍化。(2)濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價(jià)態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為SO2。歸納總結(jié)例3下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.藍(lán)色膽礬晶體滴加濃硫酸時(shí)變?yōu)榘咨腆wC.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D.常溫下，濃硫酸不與鐵、鋁反應(yīng)，所以可以用鐵、鋁制容器盛裝濃

硫酸答案解析√解析

濃硫酸具有脫水性，使蔗糖中H、O元素以水的形式脫出，而使蔗糖炭化變黑，與吸水性無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；濃硫酸具有吸水性，能吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水，可以使藍(lán)色的膽礬晶體失水變?yōu)榘咨w，B正確；濃硫酸是一種酸，能和氨氣反應(yīng)，故不能干燥氨氣，C錯(cuò)誤；由于濃硫酸的氧化性很強(qiáng)，常溫下，鐵和鋁的表面被氧化為致密的氧化膜，D錯(cuò)誤。例4關(guān)于濃硫酸與銅的反應(yīng)，下列敘述正確的是A.在反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B.此反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)C.在反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D.每1mol銅參加反應(yīng)就有2mol硫酸被還原，同時(shí)生成1mol二氧化硫答案√思維啟迪(1)濃硫酸與金屬反應(yīng)時(shí)，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。(2)濃硫酸與不活潑金屬反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩幔筒辉倥c不活潑金屬反應(yīng)。(3)濃硫酸與活潑金屬(如鋅)反應(yīng)時(shí)，開始濃硫酸表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r(shí)，則產(chǎn)生的氣體為氫氣。1.硫酸鈣(1)化學(xué)式：生石膏

，熟石膏

。(2)熟石膏與水混合成糊狀后會(huì)很快凝固，轉(zhuǎn)化為堅(jiān)硬的

。(3)石膏常用于制作

和醫(yī)療上用的

。在水泥生產(chǎn)中，可用石膏調(diào)節(jié)水泥的

。2.硫酸鋇(1)硫酸鋇不容易被

透過，在醫(yī)療上可用作檢查腸胃的內(nèi)服藥劑，俗稱“

”。三、幾種重要的硫酸鹽及其用途CaSO4·2H2O2CaSO4·H2O生石膏各種模型石膏繃帶凝結(jié)時(shí)間X射線鋇餐(2)硫酸鋇可用作

，并可作高檔油漆、油墨、造紙、塑料、橡膠的原料及填充劑。3.硫酸亞鐵(1)硫酸亞鐵的結(jié)晶水合物俗稱

，其化學(xué)式為

。(2)在醫(yī)療上硫酸亞鐵可用于生產(chǎn)防治

的藥劑。(3)在工業(yè)上它還是生產(chǎn)

和

的原料。FeSO4·7H2O白色顏料缺鐵性貧血鐵系列凈水劑綠礬顏料氧化鐵紅學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.(2018·舟山市期末)下列物質(zhì)：①CuSO4·5H2O

②FeSO4·7H2O③CaSO4·2H2O

④硫黃⑤FeS2，其中可用于制硫酸的是A.只有⑤ B.④和⑤C.①②④⑤ D.全部答案12345√62.濃硫酸與下列物質(zhì)作用時(shí)，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的是A.藍(lán)色硫酸銅晶體 B.木材炭化C.紅熱木炭 D.氧化鋁√答案解析123456解析

濃硫酸具有吸水性，能使藍(lán)色硫酸銅晶體變?yōu)榘咨勰粷饬蛩崾鼓静奶炕憩F(xiàn)的是脫水性；濃硫酸與紅熱的木炭反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，濃硫酸只表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性；濃硫酸與氧化鋁反應(yīng)表現(xiàn)的是酸性。3.將濃硫酸慢慢滴入濃鹽酸中，產(chǎn)生的現(xiàn)象是A.產(chǎn)生黃綠色氣體B.冒白霧，混合物溫度升高C.液體四濺，冒白煙D.冒白霧，溫度降低答案12345√64.下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是

A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫氣體C.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化答案12345√6解析

蔗糖炭化的原因是濃H2SO4具有脫水性；濃硫酸和銅反應(yīng)時(shí)需要加熱；濃硫酸不能干燥氨氣，可與NH3反應(yīng)。解析5.向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的銅片，加熱使之反應(yīng)。則充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量A.小于0.45mol

B.等于0.4