11-12學(xué)年高中化學(xué) 412 硫酸的制備和性質(zhì)學(xué)案（） 蘇教版必修

進(jìn)入專(zhuān)題4硫、氮和可持續(xù)開(kāi)展第一單元含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用學(xué)點(diǎn)二學(xué)點(diǎn)一1.濃硫酸具有以下性質(zhì)：a.氧化性b.脫水性c.吸水性d.不揮發(fā)性e.酸性。試按濃硫酸在以下〔1〕~〔6〕題中與各種物質(zhì)反響時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)，選擇a~e的序號(hào)，填入空格中：〔1〕跟金屬氧化物反響制取硫酸鹽；〔2〕實(shí)驗(yàn)室制取氯化氫；〔3〕跟氨或氨水反響制取硫酸銨；〔4〕與銅反響生成硫酸銅、二氧化硫和水；〔5〕使布料炭化；〔6〕枯燥二氧化硫氣體。ed、eea、ebc2.寫(xiě)出銅與濃硫酸反響的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，假設(shè)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為x，那么被復(fù)原H2SO4的物質(zhì)的量是多少？Cu+2H2SO4〔濃〕===CuSO4+SO2↑+2H2O失2e-得2e-學(xué)點(diǎn)一硫酸的制法三種原料空氣三個(gè)階段造氣吸收ＳＯ3三種反應(yīng)（均放熱）三種設(shè)備三種凈化除塵、洗滌、干燥、防止催化劑中毒，對(duì)設(shè)備不利完成以下填空：硫酸的工業(yè)制法黃鐵礦〔FｅS２〕或硫98.3％濃Ｈ２ＳＯ４接觸氧化４ＦｅＳ２＋１１Ｏ２高溫２Ｆｅ２Ｏ３＋８ＳＯ２２ＳＯ２＋Ｏ２

催化劑４００℃～５００℃ＳＯ３＋Ｈ２Ｏ===Ｈ２ＳＯ４〔用98.3％濃Ｈ２ＳＯ４吸收〕沸騰爐接觸室〔含熱交換器〕吸收塔２ＳＯ３閱讀課本，完成以下填空：硫酸的性質(zhì)〔1〕強(qiáng)酸性：硫酸是強(qiáng)酸，在水溶液里能完全電離。稀硫酸具有酸的通性。Ｈ２ＳＯ４===2Ｈ＋＋ＳＯ４２－Ｚｎ＋Ｈ２ＳＯ４===ＭｇＯ＋Ｈ２ＳＯ４===2ＮａＯＨ＋Ｈ２ＳＯ４===Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２ＳＯ４===學(xué)點(diǎn)二硫酸的性質(zhì)ＺｎＳＯ４＋Ｈ２↑ＭｇＳＯ４＋Ｈ２ＯＮａ２ＳＯ４＋２Ｈ２ＯＮａ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑〔2〕濃硫酸的特性①吸水性：濃硫酸具有吸水性，因此常用作，屬于變化。②脫水性：濃硫酸按水的組成比，脫取某些有機(jī)物中的氫、氧元素形成。濃硫酸使有機(jī)物脫水炭化，屬于變化。③強(qiáng)氧化性：常溫下，在濃硫酸中鈍化；加熱條件下，絕大多數(shù)金屬能被濃硫酸氧化；也能將碳等非金屬氧化到價(jià)態(tài)。Ｃｕ＋2Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===Ｃ＋2Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===CｕSO４＋SO２↑＋2H２Ｏ△△枯燥劑物理Ｈ2Ｏ化學(xué)鐵、鋁最高CO２↑＋2SO２↑+2H２Ｏ【例1】在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于ＳＯ２的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室，按圖4-1-1所示密閉體系中氣流的流向，那么Ａ處流出的氣體為()A.ＳＯ２B.ＳＯ３、Ｏ２C.ＳＯ２、Ｏ２D.ＳＯ２、ＳＯ３圖4-1-1C【解析】進(jìn)入熱交換器預(yù)熱的是ＳＯ２和Ｏ２的混合物，據(jù)此可排除Ａ、Ｂ、Ｄ。在預(yù)熱過(guò)程中，混合氣體雖具備了合成ＳＯ３的溫度，但無(wú)催化劑，因此Ａ處流出的氣體中應(yīng)無(wú)ＳＯ３。退一步看，即使有反響“２ＳＯ２＋Ｏ２===２ＳＯ３〞微弱進(jìn)行，從Ａ處流出的氣體就不會(huì)是兩種混合氣體了，同樣可排除Ｂ、Ｄ。1.以下說(shuō)法不正確的選項(xiàng)是()A.硫酸廠應(yīng)該建在靠原料產(chǎn)地近的地區(qū)B.接觸法制硫酸的主要步驟是造氣、接觸氧化和三氧化硫的吸收C.SO2的接觸氧化應(yīng)在常壓下進(jìn)行D.工業(yè)“三廢〞的綜合利用不僅減少污染，還獲得有用的副產(chǎn)品＊對(duì)應(yīng)訓(xùn)練＊A【例2】以下各組氣體中，在實(shí)驗(yàn)室可用硫酸制取，又能用濃Ｈ２ＳＯ４枯燥的一組是()A.ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｈ２B.Ｈ２Ｓ、ＣＯ２、Ｈ２C.Ｈ２、ＳＯ２、ＨＣｌD.ＮＨ３、ＨＦ、Ｈ２【解析】Ａ中ＨＢｒ、Ｂ中Ｈ２Ｓ都有較強(qiáng)的復(fù)原性，不能用濃H２SO４枯燥，Ａ、Ｂ被排除。Ｄ中NH３能與H２SO４反響，不可用濃H２SO４枯燥，排除Ｄ。雖然復(fù)原性：HBｒ＞ＨＩ＞ＳＯ２，但由化合價(jià)的鄰位變化規(guī)律可知，ＳＯ２不與H２SO４〔不管濃、稀〕發(fā)生反響，故可用濃H２SO４枯燥C2.以下關(guān)于濃硫酸的表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.濃硫酸在常溫下迅速與銅片反響放出二氧化硫氣體C.濃硫酸是一種枯燥劑，能夠枯燥氨氣、氫氣等氣體D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化＊對(duì)應(yīng)訓(xùn)練＊D【例3】向50ｍＬ18ｍｏｌ·Ｌ－１的Ｈ2ＳＯ4溶液中參加足量的銅片并加熱，充分反響后，被復(fù)原的Ｈ2ＳＯ4的物質(zhì)的量〔〕A.小于0.45molB.等于0.45molC.大于0.90molD.在0.45mol和0.90mol之間A【解析】解答此題，必須弄清兩個(gè)概念：〔1〕根據(jù)化學(xué)方程式找到濃硫酸被復(fù)原的物質(zhì)的量〔理論值〕：Ｃｕ＋2Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===ＣｕSO４＋ＳＯ２↑+2Ｈ２Ｏ，不難看出假設(shè)有２ｍｏｌ濃硫酸參加反響，就有１ｍｏｌ濃Ｈ２ＳＯ４被復(fù)原：２H２SO４~ＳＯ２~Ｈ２ＳＯ４。對(duì)50ｍＬ18ｍｏｌ·Ｌ－１的硫酸來(lái)說(shuō)應(yīng)該有0.45mol硫酸被復(fù)原。〔2〕還要考慮在實(shí)際反響中18ｍｏｌ·L-1的硫酸會(huì)越來(lái)越稀，其氧化能力也在降低直至不反響，這樣銅復(fù)原的硫酸的物質(zhì)的量小于0.45mol?！?.以下反響中濃硫酸既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是()A.2NａCｌ＋H２SＯ４〔濃〕===Nａ２SO４＋2HCｌ↑B.Ｃ＋2H２SO４〔濃〕===CO２↑＋2SO２↑＋2H２OC.Cｕ＋2H２SO４〔濃〕===CｕSO４＋SO２↑＋2H２OD.H２S＋H２SO４〔濃〕===SO２↑＋S↓＋２H２O＊對(duì)應(yīng)訓(xùn)練＊△△△△C一、可用濃硫酸枯燥的氣體有哪些濃Ｈ2ＳＯ4能吸收氣體中的水分，因此常用作枯燥劑?？捎脻饬蛩峥菰锏臍怏w有Ｃｌ2、ＨＣｌ、ＳＯ2、CO、Ｈ2等。濃硫酸顯酸性，因此不能枯燥堿性氣體〔如ＮＨ3等〕；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，因此不能枯燥強(qiáng)復(fù)原性氣體〔如Ｈ2Ｓ、ＰＨ3、ＨＢｒ、ＨＩ等〕。ＣＯ和Ｈ２是常用復(fù)原劑，具有一定的復(fù)原性，常溫下不能被濃Ｈ２ＳＯ４氧化，所以可以用濃Ｈ２ＳＯ４枯燥。二、如何理解濃硫酸的強(qiáng)氧化性1.濃硫酸能氧化絕大多數(shù)金屬〔1〕常溫下，鐵、鋁在濃硫酸中鈍化，鈍化是化學(xué)變化。加熱條件下，鐵、鋁與濃硫酸反響劇烈。２Ｆｅ〔缺乏〕＋６Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===Ｆｅ2〔ＳＯ４〕３＋６Ｈ２Ｏ＋３ＳＯ２↑Ｆｅ〔過(guò)量〕＋２Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===ＦｅＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２↑2Ａｌ＋６Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===Ａｌ２〔ＳＯ４〕３＋６Ｈ２Ｏ＋３ＳＯ２↑△△△△〔2〕在金屬與濃硫酸的反響中，濃硫酸有氧化性作用，也有酸的作用。如Ｃｕ＋２Ｈ２ＳＯ４〔濃〕===ＣｕＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ＋ＳＯ２↑生成ＣｕＳＯ４表達(dá)了Ｈ２ＳＯ４的酸性；生成ＳＯ