(共28张PPT)
第一节 硫及其化合物(二)
高一年级 化学
第五章 化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物(二)
三、SO3、浓硫酸及硫酸盐
1.SO3
物理性质:易溶于水
化学性质:酸性氧化物
SO3+ H2O = H2SO4
SO3+ CaO = CaSO4
SO3 + 2NaOH = Na2SO4 + H2O
2.硫酸
(1)硫酸的工业制备
第一步: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
或S + O2 SO2
第二步: 2SO2 + O2 2SO3
第三步: SO3+ H2O H2SO4
高温
点燃
接触法制硫酸工业流程图
(2)硫酸的物理性质
纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体;
硫酸的密度比水大;
易溶于水,浓硫酸溶于水放出大量的热;
浓硫酸的稀释方法:将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中,
并用玻璃棒不断搅拌
(3)稀硫酸的化学性质
稀硫酸具有酸的通性
a. 能使指示剂变色:能使紫色石蕊试液变红
b. 与活泼金属反应: Zn + H2SO 4 = ZnSO4 + H2↑
c. 与碱性氧化物反应: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
d. 与碱反应: 2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
e. 与某些盐反应: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 ↓ + 2HCl
(4)浓硫酸的特性
①强氧化性
a.与金属反应: 与Cu反应实验探究
实验现象:生成的气体使品红溶液褪色,使石蕊溶液变红
将生成物倒入水中稀释,溶液变蓝。
实验原理: Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
浓硫酸体现酸性和强氧化性
注意: 常温下,Fe、Al遇浓硫酸时发生“钝化”反应
钝化是化学变化
常温下,可用铁、铝制容器盛装浓硫酸
b. 与非金属反应
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
浓硫酸体现强氧化性
c.与其它还原性物质反应
H2SO4 (浓)+ H2S = SO2↑+ S↓ + 2H2O
还可以与HBr、HI反应
(4)浓硫酸的特性
②吸水性:吸收存在于周围环境中的水分
应用:作干燥剂
可干燥酸性气体(CO2、SO2、Cl2、HCl等)和中性气体(N2、O2、H2等)
不能干燥碱性气体(NH3)和某些还原性气体(H2S、HBr、HI)
浓硫酸不但能吸收空气中的水分,还能夺取结晶水合物中的结晶水。
③脱水性
浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素按水的组成比(2:1)脱去。
【实验】将适量的蔗糖放入烧杯中,加入浓硫酸搅拌
实验现象 实验原理
蔗糖逐渐变黑 浓硫酸具有脱水性,使蔗糖炭化。
体积膨胀, 并放出有刺激性气味的气体 浓硫酸具有强氧化性,与碳反应放出气体
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
【实验】将浓硫酸倒入蔗糖中,边加边搅拌
吸水性与脱水性区别
吸水性与脱水性的本质区别在于物质本身是否含有水分子,若物质本身含有水分子(包括晶体中的结晶水),则表现为吸水性
(5)硫酸的用途
3.硫酸盐
(1)硫酸钙
石膏:CaSO4·2H2O 熟石膏:2CaSO4·H2O
用途:石膏绷带、调节水泥的硬化速率。
(2)硫酸钡
重晶石:BaSO4
用途: “钡餐”
(3)硫酸铜
CuSO4 白色粉末 CuSO4·5H2O 蓝色晶体(胆矾、蓝矾)
用途:检验水(不可用作干燥剂)
胆矾可以和石灰乳混合制成农药波尔多液
四、硫酸根离子的检验
1.原理:Ba2+ + SO42- = BaSO4 ↓
2.试剂:盐酸、BaCl2溶液
3.操作方法:取少量待测液于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,再加入BaCl2
溶液,若有白色沉淀生成,证明待测液中有SO42-
4.排除干扰:先加入盐酸酸化,可排除Ag+、CO32-、SO32-离子的干扰;
注意第一步不能用硝酸酸化,第二步也不能用Ba(NO3)2溶液,
否则无法排除SO32-、HSO3-的干扰
也不能先加入BaCl2溶液,再加入盐酸,否则无法排除Ag+的干扰
思考与讨论:经溶解、过滤和蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性硫酸盐
及MgCl2、CaCl2等杂质,如何除去这些杂质?
杂质 加入的试剂 离子方程式
硫酸盐 BaCl2溶液 Ba2+ +SO42- =BaSO4↓
CaCl2及过量的BaCl2 Na2CO3溶液 Ca2+ +CO32- =CaCO3↓
Ba2+ +CO32- =BaCO3↓
MgCl2 NaOH溶液 Mg2+ +2OH- =Mg(OH)2↓
为了保证完全除去杂质离子,每次所加的试剂都要略微过量。
思考:1.本实验加入试剂的顺序是什么?
2.按顺序加入足量的沉淀剂后,如何操作除去杂质离子?
Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加,以除去引入的Ba2+
先过滤,在滤液中加入盐酸调节pH至7,除去过量的CO32-和OH-
五、不同价态含硫物质的转化
硫的转化
常见的氧化剂:O2、Cl2、浓硫酸、酸性KMnO4溶液等
常见的还原剂:金属单质、C、H2、H2S等
例.浓硫酸具有 A.酸性 B.强氧化性 C.脱水性 D.吸水性等性质。
以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的字母分别填入括号中。
(1) 热的浓硫酸与铜片等金属反应 ( )
(2) 浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体 ( )
(3) 浓硫酸使白纸变黑 ( )
A、B
D
C
例.下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是 ( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速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
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化
D
课后作业:
1.书后习题p10 1、3、4、5、6、8
p27 5
2.制作硫元素的思维导图
谢谢