2023年硫酸的制备和性质（教学课件）.ppt

第第 2 2 课时课时 硫酸的制备和性质硫酸的制备和性质 基础梳理基础梳理 一、硫酸的制法一、硫酸的制法 1古代制备硫酸的方法古代制备硫酸的方法 早在早在 1 000 多年前，我国就已采用加热胆矾多年前，我国就已采用加热胆矾()或绿矾或绿矾()的方法制取硫酸。的方法制取硫酸。CuSO4 5H2O FeSO4 7H2O 2接触法制硫酸接触法制硫酸 思维拓展思维拓展 1 在吸收塔中为什么不用水直接吸收在吸收塔中为什么不用水直接吸收 SO3而改用而改用 98.3%的浓的浓H2SO4吸收？吸收？答：由于 SO3H2O=H2SO4反应放出大量的热，直接用 H2O 吸收 SO3，容易形成酸雾，反而不利于 SO3的吸收，故用 98.3%的浓 H2SO4吸收 SO3。二、硫酸的性质和用途二、硫酸的性质和用途 1硫酸的物理性质硫酸的物理性质 纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体，溶于水时纯净的浓硫酸是一种无色黏稠、油状的液体，溶于水时 热，稀释浓热，稀释浓 H2SO4的方法：的方法：。2稀稀 H2SO4的化学性质的化学性质 具有酸的通性，溶于水完全电离，电离方程式：具有酸的通性，溶于水完全电离，电离方程式：(完成下列离子反应完成下列离子反应)。放放 将浓 H2SO4沿器壁慢慢 注入水中，并不断搅拌注入水中，并不断搅拌 H2SO4=2HSO24(1)使紫色石蕊试液变使紫色石蕊试液变 (2)与活泼金属反应与活泼金属反应(如如 Zn)(3)与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应(如如 CuO)(4)与碱反应与碱反应(如如 NaOH)(5)与某些盐反应与某些盐反应(如如 BaCl2、Na2CO3)Zn2H=Zn2H2 CuO2H=Cu2H2O HOH=H2O Ba2SO24=BaSO4 CO232H=CO2H2O 红红 3浓浓 H2SO4的特性的特性(1)吸水性：浓硫酸具有很强的吸水性，可用作吸水性：浓硫酸具有很强的吸水性，可用作 。在一支洁净的大试管内加入少量在一支洁净的大试管内加入少量 CuSO4 5H2O 粉末，再粉末，再向试管中加入向试管中加入 3 mL 浓硫酸，此时试管内的现象是浓硫酸，此时试管内的现象是 ，体现了浓硫酸的，体现了浓硫酸的 性。性。(2)脱水性：浓硫酸按脱水性：浓硫酸按 ，夺取某些有机物中，夺取某些有机物中的的 元素形成元素形成 。教材中的蔗糖和浓硫酸的实验说明浓硫酸具有教材中的蔗糖和浓硫酸的实验说明浓硫酸具有 性。性。枯燥剂枯燥剂 蓝色蓝色 吸水吸水 水的组成比水的组成比 氢、氧氢、氧 水分子水分子 脱水脱水 粉末变为白色粉末粉末变为白色粉末(3)强氧化性：强氧化性：4浓浓 H2SO4与稀与稀 H2SO4性质的差异性质的差异(1)稀硫酸稀硫酸弱氧化性弱氧化性H体现体现可与活泼金属可与活泼金属反应生成反应生成 H2；(2)浓硫酸浓硫酸强氧化性强氧化性S6体现体现加热时可与绝大加热时可与绝大多数金属、非金属及某些还原性化合物反应，通常生成多数金属、非金属及某些还原性化合物反应，通常生成SO2。5硫酸的用途硫酸的用途(1)制取化肥。制取化肥。(2)金属材料的表面除锈，金属矿石的处理。金属材料的表面除锈，金属矿石的处理。(3)制取挥发性酸，制取硫酸盐。制取挥发性酸，制取硫酸盐。(4)精炼石油，制炸药、农药、医药、染料等。精炼石油，制炸药、农药、医药、染料等。思维拓展思维拓展 2浓浓 H2SO4常用作干燥剂，它不能干燥的气体有哪些？常用作干燥剂，它不能干燥的气体有哪些？答：浓 H2SO4具有酸性和强氧化性，碱性气体和还原性气体不能用浓 H2SO4干燥，如 NH3、H2S 等。三、几种重要的硫酸盐及结晶水合物三、几种重要的硫酸盐及结晶水合物 随堂训练随堂训练 1在硫酸工业生产中，在硫酸工业生产中，SO3的吸收的吸收 过程是在吸收塔过程是在吸收塔(如图如图)中进行的，中进行的，吸收吸收塔里还装入了大量瓷环。下塔里还装入了大量瓷环。下 列有关说法中不正确的是列有关说法中不正确的是()A.从从处通入处通入 SO3，整个吸收操作采取逆流的形式，整个吸收操作采取逆流的形式 B.从从处喷下处喷下 98.3%的硫酸，瓷环的作用是增大接的硫酸，瓷环的作用是增大接触面积触面积 C.从从处导出的气体只含有少量处导出的气体只含有少量 SO2，可直接排入，可直接排入大气大气 D.从从处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸处流出的是可用水或稀硫酸稀释的硫酸 解析解析 三氧化硫的吸收通常使用三氧化硫的吸收通常使用 98.3%的硫酸，不用水或稀的硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫时容易形成酸雾，吸收速率慢，不利于三氧化硫的完全吸收；气体的吸收常采用收速率慢，不利于三氧化硫的完全吸收；气体的吸收常采用逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从逆流原理，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果好；从吸收塔上部导出的气体是吸收塔上部导出的气体是 N2、没有起反应的、没有起反应的 O2和少量二氧和少量二氧化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循化硫，直接排入大气会污染环境，所以应用吸收剂吸收或循环使用。环使用。答案答案 C 2下列关于浓硫酸的叙述中，错误的是下列关于浓硫酸的叙述中，错误的是 ()A浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化 B浓硫酸在加热条件下与铜片反应放出二氧化硫气体浓硫酸在加热条件下与铜片反应放出二氧化硫气体 C浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体 D浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化 解析 浓硫酸是一种干燥剂，但能与 NH3反应生成(NH4)2SO4，所以不能用于干燥氨气。C 3指出在下列实验事实或实验现象中，硫酸所表现出来的指出在下列实验事实或实验现象中，硫酸所表现出来的性质，并分析原因：性质，并分析原因：(1)工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸：；(2)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气：；(3)浓硫酸露置在空气中浓度变小：浓硫酸露置在空气中浓度变小：；(4)浓硫酸与甲酸浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳：共热可制取一氧化碳：；(5)浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白：浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白：；(6)浓硫酸与铜共热制取硫酸铜：浓硫酸与铜共热制取硫酸铜：；(7)浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体：浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体：；(8)浓硫酸使蔗糖炭化变黑：浓硫酸使蔗糖炭化变黑：。解析 浓 H2SO4具有：难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性、酸性等性质；稀 H2SO4具有酸的通性。对照题目，逐一选择，并“对号入座”。答案(1)强氧化性：使 Fe、Al 表面迅速生成一层氧化膜而钝化(2)强酸性：H2SO4在水溶液中电离出 H，2HZn=Zn2H2(3)吸水性：吸收空气中的水使浓度变小(4)脱水性：将甲酸(HCOOH)中的 H 与 O 按 21 脱去 (5)吸水性：吸收晶体中的结晶水(6)强氧化性和酸性：铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(7)难挥发性和酸性：用高沸点酸制取低沸点酸，浓硫酸和氯化钠发生复分解反应，2NaCl(固)H2SO4(浓)=Na2SO42HCl(8)脱水性：浓硫酸将蔗糖中的 H 与 O 按 21 脱去 课时作业课时作业 1下列事实与浓硫酸表现出的性质下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中括号中)对应关系正确对应关系正确的是的是 ()A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性脱水性)B在加热条件下铜与浓硫酸反应在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性氧化性、酸性)C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性吸水性)D浓硫酸可用来干燥某些气体浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性不挥发性)B 2将浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中，产生的现象是将浓硫酸慢慢滴入浓盐酸中，产生的现象是 ()A放出黄绿色气体放出黄绿色气体 B冒白雾，混合物温度升高冒白雾，混合物温度升高 C液体四溅，冒白烟液体四溅，冒白烟 D冒白雾，温度降低冒白雾，温度降低 B 3区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是()A与铜片反应与铜片反应 B与石蕊溶液反应与石蕊溶液反应 C用玻璃棒各蘸少许涂在纸上用玻璃棒各蘸少许涂在纸上 D加入锌片看是否有气体生成加入锌片看是否有气体生成 C 4浓硫酸在使下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表浓硫酸在使下列物质的转化中，既表现出氧化性，又表现出酸性的是现出酸性的是 ()CuCuSO4 CCO2 FeOFe2(SO4)3 Fe2O3Fe2(SO4)3 A B C D A 5海湾战争中，科威特有几百口油井燃烧达数月之久，产海湾战争中，科威特有几百口油井燃烧达数月之久，产生大量的废气，其中，会对大气造成严重污染并导致雨生大量的废气，其中，会对大气造成严重污染并导致雨水酸化的有毒气体是水酸化的有毒气体是 ()含炭粒的浓烟气含炭粒的浓烟气 氮的氧化物氮的氧化物 碳的氧化物碳的氧化物 硫的氧化物硫的氧化物 碳氢化合物及其衍生物的蒸气等碳氢化合物及其衍生物的蒸气等 A B C D B 6下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法正确的是签上的部分内容。据此下列说法正确的是 ()硫酸硫酸 化学纯化学纯(CP)(500 mL)品名：硫酸品名：硫酸 化学式：化学式：H2SO4 相对分子质量：相对分子质量：98 密度密度 1.84 g/cm3 质量分数：质量分数：98%A该硫酸的物质的量浓度为该硫酸的物质的量浓度为 9.2 mol L1 B1 mol Zn 与足量的该硫酸反应产生与足量的该硫酸反应产生 2 g 氢气氢气 C配制配制 200 mL 4.6 mol L1的硫酸需取该硫酸的硫酸需取该硫酸 50 mL D该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于该硫酸与等质量的水混合所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol L1 解析 首先根据标签上浓硫酸的密度(1.84 g cm3)和质量分数(98%)计算出浓硫酸的物质的量浓度：c(浓 H2SO4)1 000 mL1.84 g cm398%1 L98 g mol118.4 mol L1 再计算配制 200 mL 4.6 mol L1的硫酸需浓硫酸的体积：V(浓)0.2 L4.6 mol L118.4 mol L10.05 L50 mL。答案答案 C 7 足量浓硫酸与 足量浓硫酸与 m g 碳反应，放出的气体经干燥后为碳反应，放出的气体经干燥后为 n L(标标准状况准状况)，则被还原的，则被还原的 H2SO4为为 ()m12 g 49 m3 g n22.4 mol n33.6 mol A B C D 解析 根据 C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O，足量浓硫酸与碳反应，放出的气体中 2/3 为 SO2，放出 SO2的物质的量即为被还原的 H2SO4的物质的量：n22.423 moln33.6 mol，对；另外被还原的 H2SO4的物质的量为碳的物质的量的 2 倍：mg12 g mol1298 g mol149m3 g，也对。C 8下列各组气体通常情况下能大量共存，并且都能用浓硫下列各组气体通常情况下能大量共存，并且都能用浓硫酸干燥的是酸干燥的是 ()ACO、NH3、SO2 BSO2、H2S、O2 CHCl、CO2、Cl2 DHBr、H2、Cl2 C 9某研究性学习小组欲开展一次以化学为主体的活动，确某研究性学习小组欲开展一次以化学为主体的活动，确定的课题是定的课题是“研究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的研究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的产物产物”。根据小组成员的推测，浓硫酸与木炭粉在加热。根据小