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硫酸的制备和性质


1.二氧化硫的制取和净化 高温 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2
原 料 粉 碎
炉气
SO2、O2、N2、水蒸气
及一些杂质,如As、Se
等化合物和矿尘等.
空气
除 尘
沸腾炉
洗 涤
干 燥
2.二氧化硫氧化成三氧化硫 VO 2SO2 +O2 △ 2SO3
2 5
4500C 8500C
催化剂
5000C
现象 结论及解释
颜色 白-棕-黑 体积膨胀,呈疏松海绵 状
试管壁发热
蔗糖脱水炭化 有气体生成
浓硫酸吸水放热
品红溶液褪色

生成SO2
C + 2H2SO4(浓)= CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
练习:试分析下列反应的氧化还原情况
升价,失4e-,被氧化
0
C + 2H2SO4(浓)== CO2↑ + 2SO2↑ +2H2O
还原剂
+6
+4
+4
氧化剂
降价,得4e-,被还原
注 (1)参加反应的浓硫酸全部被还原; 意 (2)与单质C反应中,浓硫酸只表现氧化性.
[实验探究3] 铜片加浓硫酸加热,观察实验现象; 冷却将试管中物质慢慢倒入水中,观察现象。写出 反应的化学方程式。
现象:常温下,无明显现象;加热后,铜片溶解,
有气泡生成,品红溶液褪色,反应后生成物水 溶液呈蓝色。
Cu + 2H2SO4 △ CuSO4 + SO2↑ + 2H2O =
[讨论] 该实验浓硫酸表现了什么样的性质,在该反 应中起什么作用?注意与稀硫酸做比较
练习:请标出该反应的氧化还原情况
升价,失2e-,被氧化
0
Cu + 2H2SO4(浓)==CuSO4 + SO2 ↑ + 2H2O 还原剂 降价,得2e-,被还原 氧化剂
一、接触法制造硫酸的生产过程
S
SO2
SO3
二氧化硫转化 成三氧化硫 接触室
H2SO4
吸收三氧化 硫生成硫酸 吸收塔 eS2 二氧化硫的 制取和净化 沸腾炉 4FeS2+11O2== 2Fe2O3+8SO2
高温
2SO2+O2
催化剂

2SO3
接触法设备分几个部分?
+6

+2 +6
+4
注 2.在与铜的反应中,浓硫酸既表现出 意
强氧化性,又表现出酸性。
1.参加反应的浓硫酸只有1/2被还原;
3.强氧化性 Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
C + 2H2SO4(浓)= CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
△ △
有浓硫酸参与的反应,大多数是氧化还原反 应,反应中浓硫酸作氧化剂
加铜片并加热,产生气体的是浓硫酸;无现象的是稀硫酸
加铁钉,使之钝化的是浓硫酸;有气体生成的是稀硫酸
蓝色石蕊试纸先变红后变黑的是浓硫酸;只变红是稀硫酸
三、硫酸盐
俗称 用途 CaSO4·2H2O 硫 (1)制做各种模型 生石膏 酸 (2)医疗上用作石膏绷带 2CaSO4·H2O 钙 (3)加在水泥中调节凝结时间 熟石膏 硫 BaSO4 重晶 酸 石 钡
(2)稀硫酸与铁反应生成氢气,有火源可能引 起爆炸。 (3)浓硫酸的强腐蚀性。
(4)洒石灰。
2、不慎将浓硫酸洒在皮肤上,正确的 处理方法是 ( C )
A、立即用大量水冲洗
B、立即用适量碱中和
C、立即用干布擦拭,再用大量水冲洗
D、以上说法都不妥

颜色
浓硫酸
无 色 油状液体 高沸点(338˚C)
比水大 难挥发 易溶与水,能与水以任意比混合 溶解时放出大量的热。
一、物理性质
状态 沸点 密度 挥发性 溶解度
二.浓硫酸的特性
1、吸水性
向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3ml 的浓硫酸,搅拌,观察实验现象。
浓硫酸
CuSO4· 2O 5H
CuSO4
2
用途:可用作干燥剂,干燥O2 、Cl SO2、HCl 、H2等气体
、CO2 、
[思考]: 哪些气体不可以用浓硫酸干燥? 碱性气体(NH3)、 还原性气体(H2S、HI、 HBr) 哪些气体可以用浓硫酸干燥? H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、 SO2、HCl、Cl2
[实验探究2] 蔗糖中加入浓硫酸,并把产生的气体通 入品红溶液中,观察实验现象,并加以解释。 2.脱水性:按水的组成比脱去有机物中的氢、氧元素, 形成水分子。
<600C
热交换器?
沸腾炉
接触室
5000C
3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成 尾气 SO3 + H2O===H2SO4
98.3%H2SO4
热 交 5000C 换1500C
沸腾炉
接触室
吸收塔
接触法制造硫酸的反应原理
三阶段 三反应 S+O2 = SO2 造气 4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2 接触氧化
(1)是制造其他钡盐的原料 (2)医疗上用硫酸钡作“钡餐”的原因 : ① 不溶于水;②不溶于酸; ③ 不易被X射线透过; ④ 肠胃内壁损伤处不利于硫酸钡的附着。
硫 (1)医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂; 酸 FeSO4·7H2O (2)工业上用于生成铁系列净水剂和铁红颜 亚 绿矾 料。 铁
四、硫酸的用途
知识回顾
漂白性 特 性 氧化性 +4价 SO2 酸性 氧化物
与H2O反应
与碱性氧化物反应
还原性
与碱反应
专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用 硫酸的制备和性质
[思考] 如何从硫磺制取硫酸? S 0 S ? 教材90页交流与讨论 ? +4 SO2 H2SO4 +6 SO3 +6 H2SO4
催化剂 高温
三设备
点燃
沸腾炉
2SO2+O2

2SO3
接触室 吸收塔
三氧化硫 的吸收
SO3 + H2O = H2SO4
沸腾炉
接触室
吸收塔
净 化 冷却
回忆初中学习过的稀硫酸的性质和应用 稀硫酸的性质:
1.可以使紫色石蕊试液变红 2.与碱反应: H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O 3.与金属反应: H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑ 4.与金属氧化物:H2SO4+CuO=CuSO4+H2O 5.与某些盐反应:H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl 稀硫酸:二元强酸,具有酸的通性。
[课堂练习]
1.问题解决:一铁罐车运载浓硫酸发生事故。思考:
(1)铁可与硫酸反应,为何可将浓硫酸密闭在铁罐中?在此铁罐 出口处腐蚀严重,这说明了浓硫酸具有什么性质?
(2)清洗此铁罐时一定要远离火源,为什么呢?
(3)道路被破坏,树木被烧死的原因是什么呢? (4)如何处理被泄露的硫酸呢?
参考答案: 1.(1)冷的浓硫酸能使铁钝化,所以可将浓 硫酸密闭在铁罐中。铁罐出口处腐蚀严重,说 明浓硫酸具有吸水性。
◎硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是: A.酸性 B.吸水性C.脱水性D.强氧化性 (1)实验室制取氢气; A (2)可用作H2、SO2、Cl2等气体的干燥剂;B (3)铝制容器可盛放浓硫酸;D (4)浓硫酸能使湿润的蓝色石蕊试纸变红, 后来又变黑;AC (5)浓硫酸与金属铜加热反应; AD (6)将浓H2S04加到浓盐酸中产生白雾。B
A.加热,浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt), 一般不产生H2;
B.常温,浓H2SO4使 Fe、Al钝化 ; C.浓H2SO4与金属反应,表现酸性和氧化性
4.怎样鉴别浓硫酸和稀硫酸? 观察状态,油状粘稠的液体是浓硫酸 根据密度,等体积的液体较重的是浓硫酸 溶于水,放出大量热的是浓硫酸。
各取少许加入蔗糖中,能使蔗糖脱水碳化的是浓硫酸
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