2018-2019學(xué)年蘇教版_化學(xué)_必修①課件：4.1.2硫酸的制備和性質(zhì)

1、第2課時硫酸的制備和性質(zhì)1新情境激趣引航你見過工廠里盛貯濃硫酸的大鐵罐嗎？聽說某廠曾有電焊工 人在焊補一個破損的酸罐時，不幸發(fā)生爆炸而以身殉職。事故的原 因就在于：破損的酸罐中殘存的濃硫酸被滲漏進罐體的雨水稀釋成 為稀硫酸，跟鐵罐反應(yīng)生成氫氣，氫氣與空氣混合成為爆鳴氣，遇 焊補時的火焰而爆炸。所以化學(xué)知識，安全生產(chǎn)不可等閑視之！那么，濃硫酸與稀硫酸相比，有哪些特殊的性質(zhì)呢？2新知識預(yù)習(xí)探索設(shè)乞想一想目標定位1 了解硫酸的生產(chǎn)原料、過程，掌握生產(chǎn)的原理。2掌握硫酸的主要性質(zhì)，體會濃度變化引起的性質(zhì)改變o 3了解硫酸的重要用途。設(shè)計二填一填自主學(xué)習(xí)一、硫啓的制備1 古代采用加熱膽磯(CuSO

2、63;5HzO咸綠磯(FeSOHgO)的方法 制取硫酸。_2接觸法制硫酸三原料三設(shè)備三階段三反應(yīng)硫黃或含 硫礦石 空氣、98.3% 的 濃硫酸沸騰爐SO2的制取 和凈化4FeS2 + llO22Fe2O3+ 8SO2接觸室so2氧化成so3催化劑2SO2+O2 2SO3吸收塔SO3的吸收SO3 + H2OH2SO43 注意事項：(1) 在沸騰爐中燃燒黃鐵礦時，要把礦石粉碎再運進沸騰爐中， 這是為了擴大氧氣與黃鐵礦的接觸面積，使反應(yīng)加快，提高原料利 用率，降低成本。(2) 爐氣在進入接觸室之前要凈化，這是為了除去爐氣中的 h2o、碑硒化合物及礦塵，防止碑硒化合物及礦塵使催化劑中毒和 水蒸氣對設(shè)備

3、造成不利影響。(3) 接觸室中熱交換器的作用和原理是：利用SO?和。2反應(yīng)放 出的熱量給輸入該設(shè)備的氣體加熱，同時利用新進入該設(shè)備的冷氣 體給反應(yīng)后的混合氣體降溫，達到熱量交換的目的。(4) 接觸法制硫酸中，SO?轉(zhuǎn)化為SO3時，一般采用的是常壓， 這是由于在常壓下所得的SO3的含量一般在90%以上5沒有必要加 壓，如果加壓會增大經(jīng)濟投入使生產(chǎn)的成本提咼。另外，在反應(yīng)中 讓空氣過量，可提咼SO?的利用率。(5) 在吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3而不是用水吸收的原 因是：用水(或稀硫酸)吸收SO3時，易形成酸霧，吸收的速率慢， 而用98.3%的濃硫酸吸收SO3時，不僅能把SO3吸收干凈，

4、并且在 吸收過程中不形成酸霧，吸收的速率快。二、硫酸的性質(zhì)和用途1 -濃硫酸的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)沸點揮發(fā)性水溶性無色黏稠、油狀液體較高難揮發(fā)易溶2 稀硫酸的化學(xué)性質(zhì) 具有酸的通性，完成下列離子方程式：活潑金屬92H+ Zn= Zn2+ +（如 Zn） 紫色石蕊試液 變紅比1（稀）堿J 生甌化物 PH +Cu（）Cii* + H2（）（如 CuO）-h+（）h（如 NaOH）比（）BaS（）4 ；某些鹽 _s（）J + Ba2+（如 BaCl2） i3濃硫酸的特性(1) 實驗探究：買驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論3 mL 濃 H2SO4表面皿-<-CuSO4>5iI2O藍色晶體變成白色粉末濃H

5、2SO4具有吸水5 mL 濃 IROq +輕 蔗糖品紅 y溶液NaOII 溶液蔗糖逐漸變墨，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭品紅溶液褪色濃硫酸具有脫水性，且能氧化碳單質(zhì)，本身被還原氧鈉液銅片逐漸溶解銅片表面有氣泡產(chǎn)生試管中溶液逐漸變藍品紅溶液褪色濃硫酸具有竝化性特性： 吸水性：濃硫酸具有很強的吸水性，可用作干燥劑。 脫水性：將直機物中的H、O元素按原子個數(shù)比2:1脫出。 強氧化性:冷的濃硫酸使鐵、鋁鈍化廠濃硫酸C()2 f +J；Cu + 2H2S(h(濃)一CuS(, + SO2 t +2H2()£C + 2H2S()4()2S()2 t +2H2O4硫酸的用途(1) 制造化肥、

6、醫(yī)藥、農(nóng)藥。(2) 金屬礦石的處理=金屬材料的表面清洗°(3) 制取硫酸鹽，制取難揮發(fā)性酸。(4) 化學(xué)試劑。設(shè)計三做一做明辨正誤1濃H2SO4常溫下與鐵鋁不反應(yīng)。（X）分析：濃H2SO4在常溫下使鐵、鋁鈍化，是濃H2SO4強氧化性 的體現(xiàn)。2一定量的濃硫酸與銅反應(yīng)時，即使銅過量，濃硫酸也不會 完全消耗。（V）分析：濃硫酸與銅反應(yīng)，逐漸變稀，稀硫酸與銅不反應(yīng)。3濃硫酸與木炭反應(yīng)既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。（X）分析：濃硫酸與木炭反應(yīng)只表現(xiàn)氧化性。4 常溫下濃硫酸可與銅反應(yīng)生成硫酸銅，二氧化硫和水。（X） 分析：常溫下濃硫酸與銅不反應(yīng)，只有在加熱條件下才反應(yīng)。3新課堂互動探究探究點一濃硫酸

7、反應(yīng)的情況與濃H2SO4 反應(yīng)的物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)規(guī)律金屬單質(zhì)Cu、Hg、 AgCu + 2H2SO4（濃）一厶-C11SO4 + SO2 t +2H2O 2Ag+2H2SO4（濃）一厶一 Ag2SO4+SO2 t +2H2O反應(yīng)需要加熱；氧化產(chǎn)物是硫酸 鹽，金屬元素顯高價；還原產(chǎn)物 一般為so2；濃硫酸既顯氧化性， 又顯酸性；隨著反應(yīng)的進行，硫 酸濃度變小，直至變?yōu)橄×蛩幔?反應(yīng)停止Al、Fe常溫下鈍化硫酸只顯氧化性2Fe+6H2SO4（濃）丄 Fe2（SO4）3 + 3SO2 t +6H2O隨著反應(yīng)的進行，硫酸的濃度變 小，當(dāng)變?yōu)橄×蛩釙r，再發(fā)生Fi +與Fe的反應(yīng)，隨后Fe與T反 應(yīng)生成h

8、2非金屬單質(zhì) （C、S）C + 2H2SO4（濃）=CC>2 t + 2SO2 t +2H2OS + 2H2SO4（濃）=A=3SC）2 t+ 2H2O反應(yīng)需要加熱；氧化產(chǎn)物是非金 屬氧化物；還原產(chǎn)物是so2；濃 H2SO4只顯氧化性；與稀H2SO4 不反應(yīng)；N?、。2、F?、Cl2、Br2 等不能被氧化低價非金屬 元素化合物h2s+h2so4（濃）-厶- S J + SO2 + 2H2O2HI + H2SO4（濃）一- I2 1 + SO2 t +2H2O 2HBr+H2SO4（濃）一一Br2+SO2 t +2H2OH2S + 3H2SO4（濃）丄4SO2+4比0還原產(chǎn)物一般為SO2；

9、 HF、HC1、 H2O、NH3、CH4等不能被氧化低價金屬（有 可變化合價） 元素氧化物2FeO+4H2SO4(濃)丄Fe2(SO4)3 + SO2 t +4H2O反應(yīng)一般需要加熱，氧化產(chǎn)物為 硫酸鹽；還原產(chǎn)物一般為SO2； 濃H2SO4顯氧化性、酸性；與稀 h2so4不發(fā)生氧化還原反應(yīng)，發(fā) 生復(fù)分解反應(yīng)：FeO + H2SO4一-FeSO4+H2O。師生互動解疑惑疑點一：濃硫酸作為干燥劑不能干燥哪些氣體？名師在線：濃硫酸具有酸性，不能干燥堿性氣體如氨氣；濃硫 酸還具有強氧化性，不能干燥強還原性氣體，如硫化氫等。疑點二：濃硫酸與足量銅在加熱條件下反應(yīng)時，被還原的硫酸 與硫酸的總物質(zhì)的量有什么

10、關(guān)系？名師在線:濃硫酸與銅反應(yīng)時，由方程式2H2SO4（濃）+6亠= CuSO4+SO2 t +2H2O可得，被還原的硫酸占反應(yīng)的硫酸的二分之 一，但銅足量時，隨著反應(yīng)的進行，硫酸濃度變小，稀硫酸不能再 與銅反應(yīng)，所以，被還原的硫酸比硫酸的總物質(zhì)的量的一半要少。探究點二 濃H2SO4的特性 濃H2SO4與稀H2SO4的比較 1濃H2SO4的特性(1) 濃硫酸的吸水性是指H2SO4所具有的吸收游離水分的性能。 這里的游離水分包括空氣中所含的水蒸氣、物質(zhì)中的濕存水及結(jié)晶 水合物中的結(jié)晶水。(2) 濃硫酸的脫水性是指以2:1的比例脫去有機物中的氫、氧原 子，恰好符合水中氫、氧原子個數(shù)比，不是以分子的

11、形式脫去。(3)酸的氧化性和氧化性酸的比較:酸的氧化性氧化性酸酸電離出的H+被還原為H2，是 酸的通性指酸根部分的某元素獲得電子被 還原如H3PO4、鹽酸、稀H2SO4等， 反應(yīng)中酸根離子不發(fā)生變化如濃硫酸、硝酸、次氯酸等，其；A5酸根中的S、N、C1易獲得電子表 現(xiàn)出很強的氧化性。2濃H2SO4與稀H2SO4的比較組成性質(zhì)濃硫酸稀硫酸電離情況不電離H2SO42H+ + soF主要粒子h2so4分子H、SOf、H2O顏色、狀態(tài)無色黏稠油狀液體無色液體化學(xué)性質(zhì)吸水性、脫水性、強氧化性酸的通性起氧化作用的元素分子中的g元素電離出來的還原產(chǎn)物一般是so2H2與非金屬單質(zhì)'H2s、HBr、HI

12、等物質(zhì)的反應(yīng)情況加熱時能氧化非金屬單質(zhì)，常 溫下能氧化H2S、HBr、HI不反應(yīng)與Fe、Al的反應(yīng)情況常溫下將Al、Fe鈍化，加熱 時能繼續(xù)氧化發(fā)生置換反應(yīng)4新思路典型歸類題型一濃硫酸的性質(zhì)例|下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是（）A濃硫酸具有吸水性，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、鋁等金屬鈍化口類題品艮蹤1 金屬銅 不気W夠與濃鹽酸反應(yīng)，卻育呂夠與濃硫酸反 應(yīng)，是因為濃硫酸具有（）A脫水性 B. 吸水性C強酸性 D.強氧化性【解析】 濃硫酸能與Cu反應(yīng)生成SO?和Cu2+,發(fā)生氧化還 原反應(yīng)。【答案

13、】D題型二濃H2SO4與稀H2SO4的區(qū)別例2 下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述中，正確的是（）A常溫時都能與鐵發(fā)生反應(yīng)，放出氣體B加熱時都能與銅發(fā)生反應(yīng)C都能作為氣體干燥劑D-硫元素的化合價都是+ 6價【解析】常溫時濃硫酸使鐵鈍化；銅與稀硫酸常溫和加熱時 都不反應(yīng)；濃硫酸有吸水性可以作干燥劑，稀硫酸不能作干燥劑。【答案】DC3類題品艮蹤 2 區(qū)另!J濃硫酸牙口稀硫酸，既簡單又可靠的方法是()A與銅反應(yīng)B與石菽溶液反應(yīng)C用玻璃棒各蘸少許涂在纟氏上D加入鋅片看是否有氣體生成【解析】 常溫下，濃硫酸和稀硫酸都不與銅反應(yīng)，無法區(qū)別; 向兩種酸中加入鋅片二者反應(yīng)，濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2,稀硫酸產(chǎn)生 h2,可

14、以區(qū)別，但不是最好的方法；C是利用了濃硫酸有脫水性而 稀硫酸沒有脫水性來區(qū)別，方法簡單，因此C正確?！敬鸢浮縞5新思維隨堂自測1 濃硫酸在使下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化中，既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出 酸性的是（）A Cu- CuSO4B C- CO2C NaClNa2SC）4 D Fe2°3Fe2（SC）4）3【解析】 反應(yīng) Cu + 2H2SO4（濃）=A=CuSC）4+SO2 t +2H2O 中，一部分硫元素化合價降低，一部分硫元素化合價不變，所以濃 硫酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了氧化性。C + 2H2SO4（）=CO2 t + 2SO2 t + 2H2O 中硫兀素化合價降低；Fe2（）3 + 3H

15、2SO4（濃）=Fe2（SO4）3 + 3H2。中硫元素化合價不變?！敬鸢浮緼2濃硫酸具有強烈的腐蝕性，可腐蝕皮膚、衣物等。下列有 關(guān)濃硫酸的性質(zhì)錯誤的是（）A濃硫酸具有強氧化性B濃硫酸具有強酸性C濃硫酸密度比水小，和水任意比混合D濃硫酸可以和堿發(fā)生中和反應(yīng)【解析】濃硫酸的密度比水大?！敬鸢浮縞3 下列物質(zhì)與稀硫酸反應(yīng)時，不會有Fe2(SO4)3生成的是()A Fe2O3 B. Fec - Fe(OH)3 D. Fe2(CO3)3【解析】 因為稀硫酸的氧化性是由H+引起的，故與Fe反應(yīng) 時，只能產(chǎn)生FeSO4,不會有Fe2(SO4)3生成。而其他三種物質(zhì)與稀 硫酸均發(fā)生反應(yīng)，鐵元素在反應(yīng)前后化

16、合價不變均為+ 3價?！敬鸢浮緽4下列對濃硫酸的敘述正確的是（）A常溫下，濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng)，所以鐵質(zhì)、鋁質(zhì)容器能 盛放濃硫酸B濃硫酸具有吸水性，能使蔗糖炭化C濃硫酸和銅片加熱既表現(xiàn)出酸性，又表現(xiàn)出氧化性D濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO?時，濃硫酸表現(xiàn)出強氧化【解析】 常溫下濃硫酸能使鐵、鋁鈍化，故可用鐵質(zhì)、鋁質(zhì) 容器盛放濃H2SO4。濃硫酸使蔗糖炭化，體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性， 而不是吸水性。銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，部分H2SO4被 還原生成SO2,起氧化劑的作用，還有一部分H2SO4生成CuSO4, 起酸的作用。實驗室中用濃硫酸與固體亞硫酸鈉反應(yīng)來制取二氧化 硫，在兩種反應(yīng)物中硫元素處

17、于相鄰價態(tài)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律 知，它們之間是不可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)的，應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，其 原理是用難揮發(fā)性酸制易揮發(fā)性酸，強酸制弱酸。因而在此反應(yīng)中 濃硫酸表現(xiàn)的是難揮發(fā)性和酸性?！敬鸢浮縞5把1 g含脈石（SiOJ的黃鐵礦樣品在氧氣流中灼燒，反應(yīng)完 全后得0.78 g殘渣，則此黃鐵礦的純度是（）A 33% B 66%D 88%C 78%Wi【解析】 本題采用差量法計算。設(shè)lg樣品中含F(xiàn)eS2的質(zhì)量 為兀。4FeS2+ llO2a=2Fe2O3 + 8SO2 質(zhì)量差 54X1202X160480-320= 160x1 g0.78 g = 0.22 gx=°66g。黃鐵礦的純度為晉

18、嚴><100% = 66%?！敬鸢浮緽黃鐵可 礦渣爐氣6觀察如圖，并回答下列問題：空氣/(1) 該設(shè)備的名稱叫沸騰爐。(2) 礦石粉碎成細小礦粒的目的是： :t曾大礦右飛艮少興氣的接幷中而利！，付7 燃，燒帝分 提高原料的利用率(3) 該設(shè)備中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是4FeS2 + llO2i=2Fe2O3 + 8SO26新視點名師講座無機框圖推斷題的解題策略化學(xué)推斷題由于綜合性強，突出對學(xué)生能力的考查，是歷年高 考試題必考的一類題型，是將基本概念、元素化合物知識與化學(xué)實 驗及簡單計算有機結(jié)合起來的綜合題型。推斷題包括兩種題型：一種為文字推斷題，另一種為框圖推斷 題?！盁o機文字推斷題

19、”考查的知識覆蓋面廣，綜合性強，涉及元 素、化合物、物質(zhì)結(jié)構(gòu)，甚至包括化學(xué)計算、化學(xué)實驗等知識的綜 合考查，命題方式靈活、形式多樣?！盁o機框圖推斷題”作為一種 常見題型，主要特點是：結(jié)構(gòu)緊湊、文字表述少、包含信息多、綜 合性強、思維能力要求高。解答此類題目的關(guān)鍵是抓住元素、化合物的特性，挖掘解題 “題眼”，并以此為突破口解題。此類試題常見的解題方法為“審 f找f析（推）f驗f答”五步。即：1 審：審清題意，題干f問題f框圖，迅速瀏覽一遍，盡量 在框圖中把相關(guān)信息表示出來，明確求解要求。2 找：找“題眼”，即找到解題的突破口，此步非常關(guān)鍵。3 析（推）：從“題眼”出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)知識，大膽猜 測，應(yīng)用正、逆向思維、發(fā)散收斂思維、