硫酸的制备和质.ppt
硫酸的制备和性质,厦大附中常宗艳2010 03 03,导入新课,2002年 2月23日下午1时10分，在北京动物园熊山里，刚才还在争食物的两头黑熊突然在一阵白色烟雾中倒在地上。两头黑熊口吐白沫，在地上不停地翻滚着。根据调查肇事者是刘海洋。,北京动物园副园长王保强对前来采访的媒体介绍，受到了刘海洋所泼的火碱或硫酸的残害的只熊，有的嘴被烧坏，进食困难；有的四肢被烧，无法行走；有的前胸、背部、臀部被烧坏，失去了正常生活的能力。,浓硫酸,一)物理性质：,1)色味态:2)密度：3)溶解性：4)沸点：,无色、无味、粘稠的油状液体,大,与水任意比互溶。,高，难挥发,注：一高:三大:,沸点,密度、溶解度、稀释热,思考：浓硫酸的稀释？,提示,质量浓度 98.3%的浓硫酸 物质的量的浓度为18.4mol/L,思考现有失去标签的浓硫酸、浓盐酸各一瓶(瓶相同，酸体积相同)，不用化学方法如何鉴别?其根据是什么?,拿起试剂瓶，掂一掂重者为浓硫酸，因为浓硫酸的密度大。,将试剂瓶提起，摇动，呈油状、粘稠的是浓硫酸，因为浓硫酸是无色粘稠的油状液体。,将瓶盖打开，瓶口有酸雾的是浓盐酸，因浓盐酸具有挥发性。,1可以使紫色石蕊试液变红2与碱反应：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O3与金属反应：H2SO4+Zn=ZnSO4+H24与金属氧化物：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O5与某些盐反应：H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl,稀硫酸：二元强酸，具有酸的通性。,复 习 稀 硫 酸,稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有哪些通性？举例说明。,为何稀硫酸具有这些性质呢?,H2SO4=2HSO42-,CuSO45H2O 蓝色,CuSO4白色,（1）吸水性是指浓硫酸所具有的吸收游离水的性质。,b.还能夺取结晶水合物中的结晶水,a.能吸收空气中的水分,2、浓硫酸的特性,现象：蓝色粉末变白色,实验 向表面皿中加入少量CuSO45H2O粉末,再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象。,用途：浓硫酸用作干燥剂,浓硫酸作干燥剂,1.不能干燥碱性气体：NH3,2.不能干燥还原性气体：H2S、HI、HBr,3.能够干燥：SO2、HCl、CO2、H2、O2等,现象:,4）生成刺激性气味的气体。,反应：,结论：,体现出浓硫酸的脱水性和氧化性,2H2SO4(浓)+C=CO2+2SO2+2H2O,1）蔗糖变黑,2）体积膨胀,3）放出大量热,在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状，注入浓硫酸，用玻棒搅拌。,2、脱水性：,区别：,脱水性：反应生成水,吸水性：吸收现成的水,3.强氧化性,（1）与非金属,思考：如何验证产物？浓硫酸滴到蓝色石蕊试纸上，现象?浓硫酸滴到皮肤上，如何处理？,如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？,提供以下试剂与装置(装置可多次使用)：,思考：,石灰水,检验水,检验SO2,除去SO2,检验CO2,A-D-E-F-E-B,A,A B C D,1.皮肤上一旦沾有浓硫酸，先，再，最后再涂上 溶液。,（浓硫酸具有很强的腐蚀性）,2.浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变 色，后变 色。,练 习,（2）与金属反应,常温：与铁、铝钝化加热：几乎与所有金属反应（金、铂除外）,实验 在试管中放入一块铜片，加热。将生成的气体通入到品红溶液，然后加热品红溶液，把试管中反应后的溶液倒在水中稀释。,现象：,（1）生成气体、品红溶液褪色，加热，红色复现,（2）试管中溶液稀释后呈蓝色,反应：,表现氧化性,酸性,：氧化大多数金属：,结论：一般而言,浓硫酸与金属反应小结,A、加热条件下，浓H2SO4可氧化绝大多数金属(Au、Pt等除外)，但不产生H2。,B、常温下，浓H2SO4可使 Fe、Al钝化。,C、浓H2SO4与金属反应表现酸性和氧化性。,1.H2SO4(浓）+2HBr=Br2+SO2+2H2O H2SO4(浓）+2HI=I2+SO2+2H2O2.H2SO4(浓）+H2S=S+SO2+2H2O,(3)与低价化合物的反应,注意：浓硫酸与金属反应时，产生的是相应的硫酸盐（高价）、二氧化硫和水；与非金属反应时，产物是该非金属的最高价氧化物（或酸）、二氧化硫、和水。,2H2SO4（浓）+Cu=CuSO4+SO2+2H2O,得 2 e-,失 2 e-,2H2SO4（浓）+C=2SO2+CO2+2H2O,得 22 e-,失 4 e-,注意：有浓硫酸参与的反应都没有离子存在，所以没有离子方程式。,浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同？,思考,浓硫酸酸根部分+6价S易得电子有氧性 强氧化性酸,稀硫酸酸电离出的H+有氧化性 非强氧化性酸,2、有两瓶等体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计实验方案加以鉴别。,（1）观察状态，略为摇动，若为油状粘稠液体为浓硫 酸，另一瓶为稀硫酸。,（3）取少量蒸馏水，向其中加入少量试样H2SO4，放出大量热者为浓硫酸，另一份为稀硫酸。,（2）手掂分量，重者为浓硫酸，轻者为稀硫酸。,（4）取少量试样，投入小块胆矾，胆矾表面产生白 色粉末者为浓硫酸，胆矾溶解成看蓝色溶液者为稀硫 酸。,（5）用玻璃棒蘸取试液在纸上写字，立即变黑者为浓 硫酸，另一份为稀硫酸。,（6）取少量试液，向其中分别投入Fe片，没明显变 化者为浓硫酸，放出大量气体者为稀硫酸。,4）难挥发性：,用于制挥发性强酸（盐酸、硝酸）,随堂训练,一.将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处,吸水性,吸水性,脱水性,酸性强氧化性,硫酸工业生产流程自制动画,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,工业制硫酸的主要设备（接触法）,三、硫酸的工业制法-接触法制硫酸,造气及净化,沸腾炉,接触氧化,SO3的吸收,SO3+H2O=H2SO4,吸收塔,为什么不用水和稀硫酸吸收SO3？,原料：,空气、黄铁矿或硫磺、98.3%的硫酸,接触室,3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,三阶段,1.二氧化硫的的制取和净化,2.二氧化硫氧化成三氧化硫,三方程,三设备,沸腾炉,接触室,吸收塔,小结,1、矾:一些含结晶水的硫酸盐。,CuSO45H2O胆矾、蓝矾,FeSO47H2O绿矾,ZnSO47H2O皓矾,KAl(SO4)212H2O明矾（复盐）,几种重要的硫酸盐,3、CaSO4,CaSO42H2O(生)石膏,2CaSO4H2O熟石膏,2、硫酸钡(BaSO4):重晶石钡餐,4、Na2SO410H2O芒硝,5、硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称大苏打，海波,思考题、向50ml18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量A.等于0.45mol B.等于0.90molC.小于0.45mol D.在0.45mol与0.90mol之间,分析：（1）n(H2SO4)=18mol/L50mL 10-3=0.90mol,（3）随着反应的进行，浓硫酸转化为稀硫酸，便不再与 铜反应。,（2）Cu2H2SO4H2SO4（被还原）,若0.90mol浓硫酸全部参加反应，则被还原的为0.45mol.,3.甲、乙二位同学各设计一个方案制备CuSO4，甲用铜片和浓硫酸共热:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;乙设计的思路是,2Cu+O2 2CuO；CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;试比较两个方案中哪个方案最佳，并说出理由。,练 习,例3，下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白；（1）；如将图中1，2，3三部分仪器的连接顺序变为2，1，3，则可以检验出的物质是-不能检验出的物质是-；,（2）；如果将仪器的连接顺序变为1，3，2，则可以检验出的物质是-，不能检验出的物质是-；,（3）；如果将仪器的连接顺序变为2，3，1，则可以检验出物质是-，不能检验出的物质是-,SO2,CO2,H2O,H2O,SO2,CO2,SO2,CO2,H2O,
