硫酸的制備和性質83

硫酸的制備和性質硫酸的制備也是許多化學工業(yè)的重要原料。硫酸的用途：制造農藥、醫(yī)藥、炸藥、化肥、染料、化學纖維用于石油煉制、冶金、機械制造、紡織印染如何制取硫酸？硫酸是基礎化學工業(yè)的重要產品。古代：加熱膽礬CuSO4·5H2O或綠礬FeSO4·7H2O反應原理：CuSO4·5H2O→Cu(OH)2+H2SO4+3H2O↓CuO+H2OCu2+、Fe2+水解的結果與Fe(OH)3膠體制備、明礬的凈水作用的反應原理相似現(xiàn)代：接觸法制硫酸世界上主要用

作原料我國主要用

作原料思考：①用硫黃作原料、用黃鐵礦作原料在操作上有哪些不同？在成本上和污染上有何差別？②我國為什么主要用黃鐵礦作原料？硫黃黃鐵礦1.原料SFeS2SO2SO3H2SO4①造氣①②③②氧化③吸收O2O2O2H2O2.原理S+O2SO2點燃4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2高溫2SO2+O22SO3催化劑△SO3+H2O==H2SO4⑴造氣沸騰爐思考：

①硫鐵礦為什么要進行粉碎？②礦石進料口為什么在進風口上面？③燃燒黃鐵礦的設備為什么叫沸騰爐？④為什么不另加燃料？⑤爐氣中含有哪些成分？⑥爐氣在氧化之前為什么必須先凈化？除去哪些雜質？經(jīng)過哪些操作？除去：礦塵、砷和硒、水蒸氣操作：除塵、洗滌、干燥硫鐵礦空氣爐氣出渣口礦塵、砷和硒的化合物等使催化劑中毒，水蒸氣對設備和生產有不良影響。3.設備⑵氧化接觸室思考：①進入接觸室的氣體如何預熱？反應后的氣體如何冷卻？

②熱交換器中氣體為什么逆流？

③催化劑為什么有上、下兩層？V2O5V2O5熱交換器⑶吸收吸收塔H2SO4·

xSO3尾氣瓷環(huán)思考：

①吸收SO3為什么不用水，而用98.3%的濃硫酸？

②瓷環(huán)起什么作用？

③吸收操作為什么采取逆流？

④從吸收塔出來的發(fā)煙硫酸的成分？如何得到各種濃度的硫酸？

⑤尾氣的成分？如何處理？硫酸工業(yè)生產流程動畫硫酸的工業(yè)生產沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻空氣H2SO4·

xSO3尾氣①三種原料：硫或含硫礦石、空氣、98.3%的H2SO4②三套設備：沸騰爐、接觸室、吸收塔③三個過程：④三個反應：造氣：二氧化硫的制取和凈化氧化：二氧化硫氧化成三氧化硫吸收：三氧化硫的吸收4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2高溫2SO2+O22SO3催化劑△SO3+H2O==H2SO4⑤三個“兩”：爐氣中必須清除兩類雜質兩層催化劑兩次采用逆流操作硫酸的制備和性質硫酸的性質1.稀硫酸的性質——酸的通性①指示劑：紫色石蕊變紅，無色酚酞不變色②H前金屬：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑③金屬氧化物：Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O④堿：2Al(OH)3＋3H2SO4＝A12(SO4)3＋6H2O⑤鹽：BaCl2＋H2SO4＝BaSO4↓＋2HClNa2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋CO2↑+H2O工業(yè)生產得到的硫酸一般為濃硫酸。實際應用中常根據(jù)需要，把濃硫酸稀釋成不同濃度的稀硫酸。如何稀釋濃硫酸？硫酸有哪些性質？2.濃硫酸的性質物理性質無色粘稠的油狀液體，高沸點，不易揮發(fā)，98%的H2SO4密度1.84g·cm－3，與水互溶，溶于水時放出大量熱。

NaCl

＋H2SO4(濃)

＝NaHSO4＋HCl↑△由難揮發(fā)性酸制取易揮發(fā)性酸實驗：向表面皿中加入少量膽礬，再加入約3ml濃硫酸，攪拌，觀察實驗現(xiàn)象。CuSO4·5H2OCuSO4濃硫酸⑴吸水性——干燥劑現(xiàn)象：晶體慢慢由藍色變成白色+5H2O③體積為什么變大？④為什么產生氣體？什么氣體？①黑色物質是什么？②水的作用是什么？實驗：在小燒杯中放入約10g蔗糖，加幾滴水調成糊狀再加入10ml濃硫酸，用玻璃棒攪拌，觀察物質的顏色、體積變化并聞氣味?，F(xiàn)象：蔗糖由白變黑，體積顯著膨脹，呈疏松海綿狀，產生大量刺激性氣體，放出大量的熱。C12H22O11濃硫酸12C+11H2O⑵脫水性C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O被氧化，失4e-被還原,得4e-C——還原劑H2SO4(濃)——氧化劑⑶強氧化性為了檢驗反應的產物有人設計了下列裝置，其中存在哪些問題，應作怎樣的改進？實驗：將一小塊銅片放入試管中，然后加入2mL濃硫酸，用如圖所示的實驗裝置進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象?，F(xiàn)象：結論：生成的氣體使品紅褪色，溶液顯藍色。Cu+2H2SO4(濃)=====?CuSO4+SO2↑+H2O3.硫酸的用途硫酸在下列用途或反應中各表現(xiàn)的性質是：A．酸性B．吸水性C．脫水性D．強氧化性(1)實驗室制取氫氣；(2)可用作H2、SO2、Cl2等氣體的干燥劑；(3)鋁制容器可盛放濃硫酸；(4)濃硫酸能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅，后來又變黑；(5)濃硫酸與金屬銅加熱反應；

(6)將濃H2S04加到濃鹽酸中產生白霧。正確操作：

將濃硫酸緩慢地沿器壁倒入盛有蒸餾水的燒杯內，并用玻棒不斷攪拌。切不可把水倒進濃硫酸中如何稀釋濃硫酸？有水為吸無水則脫濃硫酸具有吸水性和脫水性脫水性：濃硫酸能按2:1的比例奪取許多有機化合物分子中的氫原子和氧原子的性質，常見的如炭化現(xiàn)象。吸水性：濃硫酸具有吸收原有水分子的性能。它不僅能吸收空氣中、物質中的水分，還能奪取結晶水合物中的結晶水。硫酸的制備和性質硫酸的區(qū)分討論：如何鑒別失去標簽的稀硫酸和濃硫酸？思考：濃硫酸具有強氧化性，稀硫酸是否有氧化性？如果有，其氧化性與濃硫酸的氧化性有何不同？總結：濃硫酸與金屬反應的規(guī)律：不產生H2濃硫酸一般被還原為SO2

加熱時與絕大多數(shù)金屬反應常溫下Al、Fe與濃硫酸接觸表面生成致密的氧化物薄膜發(fā)生鈍化三、硫酸鹽閱讀課本P93頁，了解幾種重要的硫酸鹽。俗稱用途硫酸鈣CaSO4·2H2O生石膏2CaSO4·H2O熟石膏制做各種模型醫(yī)療上用作石膏繃帶加在水泥中調節(jié)凝結時間硫酸鋇BaSO4重晶石是制造其他鋇鹽的原料醫(yī)療上用硫酸鋇作“鋇餐”①不溶于水；②不溶于酸；③不易被X射線透過；④腸胃內壁損傷處不利于硫酸鋇的附著。硫酸亞鐵FeSO4·7H2O綠礬醫(yī)療上用于生產防治缺鐵性貧血的藥劑工業(yè)上用于生成鐵系列凈水劑和鐵紅顏料

1、硫酸在下列用途或反應中各表現(xiàn)的性質是：A、強酸性B、難揮發(fā)性C、吸水性D、脫水性E、強氧化性（1）干燥H2、SO2等氣體________;（2）用鋁槽車裝運濃硫酸________;（3）清洗鍍件表面氧化物________;（4）濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑________CAADE

2、用廢銅屑與硫酸反應制CuSO4，以下兩種方法哪個好？為什么？

(1)Cu+2H2SO4(濃)＝

CuSO4+2H2O+SO2↑

(2)2Cu+O2＝

2CuO

CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O

3、向50mL18mol/L的硫酸中加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質的量()

A、等于0.9mol

B、大于0.45mol，小于0.9mol

C、等于0.45mol

D、小于0.45mol

D4、一塊鐵片放入濃硫酸中充分加熱，剛開始看現(xiàn)象是_______________________