(共28张PPT)
第2课时 硫酸的制备和性质
硫和含硫化合物的相互转化
1、知道工业上生产硫酸的基本原理,掌握浓硫酸的特性。
2、理解学科知识与生活实际的联系,培养学生运用理论知识解释问题的能力。
3、帮助学生构建硫和含硫化合物相互转化的知识体系。
硫酸产量的逐年增长是为了满足其广泛用途和需求量的增长。
硫酸的用途
硫酸是当今世界上最重要的化工品之一。早在1000多年前,我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制取硫酸。随着生产力的发展,硫酸的生产工艺几经改进,目前工业上主要采用接触法制硫酸。
沸腾炉
4FeS2+11O2 ==== 2Fe2O3+8SO2
高温
SO3 + H2O ==== H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
吸收塔
接触室
沸 腾 炉
接 触 室
吸 收 塔
硫酸的工业制法
1.三种原料:
硫或含硫矿石、空气、98.3%的浓硫酸
2.三套设备:
沸腾炉、接触室、吸收塔
流程 原理
1、二氧化硫的制取和净化--造气
2、二氧化硫氧化成三氧化硫--接触氧化
3、三氧化硫的吸收
—硫酸生成
4FeS2+11O2 ==== 2Fe2O3+8SO2
高温
SO3 + H2O ==== H2SO4
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
稀硫酸的性质——酸的通性
①与指示剂反应:
使紫色石蕊变红,无色酚酞不变色
②与H前的金属反应置换出氢气:
Fe+H2SO4 ==== FeSO4+H2↑
③与金属氧化物反应生成盐和水:
Fe2O3+3H2SO4 ==== Fe2(SO4)3+3H2O
④与碱反应生成盐和水:
2Al(OH)3+3H2SO4 ==== A12(SO4)3+6H2O
⑤与盐反应生成新的盐和新的酸:
BaCl2+H2SO4 ==== BaSO4↓+2HCl
Na2CO3+H2SO4 ==== Na2SO4+CO2↑+ H2O
浓硫酸的性质——物理性质
无色粘稠的油状液体,
高沸点,不易挥发,
98.3%的H2SO4密度1.84 g·cm-3,与水互溶,溶于水时放出大量热。
酸入水、沿玻棒、缓慢倒、不断搅
如何稀释浓硫酸?
探究试验一 浓硫酸与胆矾
现象: 胆矾由蓝色变为无色
原因: 浓硫酸具有吸水性 CuSO4·5H2O→CuSO4
应用: 作干燥剂
浓硫酸
胆矾CuSO4·5H2O
无水CuSO4
浓硫酸的特性——吸水性
浓硫酸的特性——脱水性
现象:
生成疏松多孔的黑色物质,同时又有刺激性气味气体生成。
探究试验二 浓硫酸与蔗糖
浓硫酸
原因:
浓硫酸具有脱水性,使蔗糖
中H与O按2:1比例失去。
C12H22O11 ==== 12C+11H2O
浓硫酸的特性——强氧化性
探究试验三 浓硫酸与铜
现象:
铜与浓硫酸在加热条件下剧烈反应;
有无色刺激性气味的气体生成;
向反应后的溶液中加水,溶液变蓝色。
原因:
Cu+2H2SO4
====CuSO4+SO2↑+2H2O
应用:实验室制取少量SO2
浓硫酸能与大部分金属、一些非金属单质如碳、某些化合物发生氧化还原反应
友情提醒
金属铝、铁在常温下遇浓硫酸发生钝化!
C+2H2SO4(浓) ==== CO2↑+2SO2↑+2H2O
△
思考:比较稀、浓硫酸的氧化性
稀硫酸 浓硫酸
表现氧化性的元素
还原产物
氧化能力
+1
H
H2
SO2等
较弱
强
+6
S
结论:浓硫酸具有独特的性质,浓硫酸中存在的主要是硫酸分子
自然界中哪些地方或哪些物质中含硫或硫的化合物?
石膏像
游离态
化合态
硫的存在形式
硫的物理性质
黄色固体,很脆,易研成粉末,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2
硫的化学性质
硫是比较活泼的非金属单质,既有氧化性,又有还原性。
(1)与金属、氢气等强还原剂反应时,表现氧化性。(硫元素化合价降低)
2Cu + S ==== Cu2S
△
Fe + S ==== FeS
△
Cu + Cl2 ==== CuCl2
点燃
2Fe + 3Cl2 ==== 2FeCl3
点燃
+1
+2
+2
+3
硫化亚铜
硫化亚铁
硫能与某些金属反应生成金属的低价化合物,所以氧化性比氯气弱。
(2)与氧气等强氧化剂反应时,表现还原性。(硫元素化合价升高)
S
氧化剂
O2等
+4
S
还原剂
金属、H2等
-2
S
(3)跟其他物质反应
S跟碱反应
3S+6NaOH ==== 2Na2S+Na2SO3+3H2O
可用于清除硫
既是氧化剂,又是还原剂。
0 -2 +4
硫有哪些主要化合价?
你知道哪些含硫化合物
按化合价对它们进行分类。
S S S S
-2
0
+4
+6
SO3
H2SO4
Na2SO4
BaSO4
CuSO4
SO2
H2SO3
Na2SO3
H2S
Na2S
FeS
S
硫及其化合物之间相互转化
⑦
Na2SO4
H2SO4
BaSO4
SO3
SO2
S
HgS
H2SO3
Na2SO3
①
②
③
⑤
④
⑥
⑧
⑨
⑨BaCl2+H2SO4 ==== BaSO4↓+2HCl
① Hg + S ==== HgS
② S + O2 ==== SO2
点燃
④SO3 + H2O ==== H2SO4
⑤2NaOH+SO2 ==== Na2SO3+H2O
⑦2Na2SO3+O2 ==== 2Na2SO4
⑧2NaOH+H2SO4 ==== Na2SO4+2H2O
③
2SO2 + O2 2SO3
催化剂
△
⑥H2O+SO2 H2SO3
根据以上可知浓硫酸作为干燥剂不能干燥哪些气体?
1.不能干燥:
(1)碱性气体:NH3
(2)部分还原性气体:H2S、HBr、HI等
2.能干燥:H2、CO、CO2、SO2等非还原性中性或酸性气体
1、下列各组气体中,一经混合即能迅速发生反应的是
( )
A、H2和O2 B、H2和Cl2
C、H2S和SO2 D、H2S和O2
2、将SO2通入BaCl2溶液,未见沉淀,通入另一气体X仍
无沉淀,则X可能是( )
A、H2S B、NH3 C、Cl2 D、CO2
C
D
3、下列转化需要加入氧化剂才能实现的是( )
A、H2S SO2
B、H2SO4 SO2
C、SO42- BaSO4
D、SO32- SO2
4、下列物质中硫元素只显示还原性的是( )
A、H2S B、SO2 C、S D、H2SO4
A
A