2023-2024学年高中化学苏教版2019必修第一册4.1.2硫酸的工业制备和性质 课件(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高中化学苏教版2019必修第一册4.1.2硫酸的工业制备和性质 课件(共21张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 33.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-14 13:08:56 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
专题四第一单元
含硫化合物的性质
02
硫酸的工业制备和性质
硫酸的工业制备
硫酸是无机化工、有机化工中用量最大、用途最广的化工产品。
主要用于生产磷肥(在我国占硫酸总量的65-75%);此外还可用于生产无机盐、无机酸、有机酸、化纤、塑料、农药、颜料、染料、硝化纤维、TNT、硝化甘油及中间体等;石油、冶金行业也都大量使用。
硫酸被称为工业之母
硫酸的工业制备
早在1 000多年前，我国就已采用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制取硫酸。
随着生产力的发展，硫酸的生产工艺几经改进，目前工业制备硫酸主要采用接触法，常见的有硫铁矿制酸、硫黄制酸等。
硫酸的工业制备
空气
除尘净化
冷却
吸收塔
三种原料
硫黄或硫铁矿
空气
98.3%的浓H2SO4
三套设备
三步阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
沸腾炉
接触室
硫酸的工业制备
空气
除尘净化
冷却
沸腾炉 接触室 吸收塔
4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2
高温
2SO2+ O2 2SO3
催化剂
△
SO3 +H2O===H2SO4
三个方程
硫酸的工业制备
化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。
浓硫酸的性质
一、物理性质
无色、粘稠的油状液体
难挥发酸（高沸点酸）
跟水任意比互溶，溶解放出大量热
酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅
浓硫酸稀释
浓硫酸的性质
二、特殊性
吸水性
原理：
吸收空气或其他气体中的水蒸气、结晶水合物中的结晶水。
浓硫酸的性质
可干燥不与其反应的气体：
H2、O2、N2、CO、CO2、CH4 、SO2、HCl、Cl2等；
不能干燥
碱性气体：NH3
还原性气体：H2S、 HBr、HI
长
进
短
出
吸水性应用： 做干燥剂
浓硫酸的性质
脱水性
将有机物中H、O按2:1的比例脱去，结合成水分子，是化学变化。
浓硫酸的性质
现象：
蔗糖变黑，放出大量热；
体积膨胀，并有刺激性气味气体产生。
浓硫酸的性质
原理：
C12H22O11 ====12C + 11H2O
浓硫酸
2H2SO4 (浓) + C=== CO2↑+ 2H2O +2SO2↑
脱水性
强氧化性
△
+6
+4
有H2O去时-吸水性
无H2O去时-脱水性
证明含H2O
证明含SO2
除去SO2
证明SO2已除尽
证明含CO2
浓硫酸的性质
思考：如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？
浓硫酸的性质
能使品红溶液褪色的气体，溶液稀释后呈蓝色。
现象：
浓硫酸的性质
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
△
0
+6
+6
+4
+2
还原剂
氧化剂
2e-
请标出电子的转移情况
原理：
浓硫酸：强氧化性，酸性（有酸根保留)
注意：反应条件加热，浓硫酸变稀不反应。
浓硫酸的性质
对比：
氧化性
浓硫酸
稀硫酸
？
浓硫酸的强氧化性体现在S上，反应生成SO2
稀硫酸的弱氧化性体现在H上，反应生成H2
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。
金属单质+浓硫酸
硫酸盐 + SO2↑+ H2O
△
浓硫酸的性质
加热，浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt)，一般不产生H2，产生SO2气体；
常温，浓H2SO4使 Fe、Al钝化 -浓硫酸的储运；
浓H2SO4与金属反应，表现酸性和氧化性；
浓硫酸的性质
④浓H2SO4与非金属（碳、硫、磷等）反应，只表现氧化性，产生SO2气体。
C + 2H2SO4(浓)
△
CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
S + 2H2SO4(浓)
△
3SO2↑+2H2O
延时符
课堂小结
01
硫酸的工业制备
02
浓硫酸性质
课堂练习
下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)判断铜与浓硫酸反应有二氧化硫生成所
依据的现象是_________________。
(2)甲装置中发生的主要反应的化学方程
式是__________________________________________________。浓硫酸表现的性质是_______________。
(3)装置乙中试管口放有一团浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的棉花，请写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_________________________。
乙中品红溶液褪色
强氧化性、酸性
2OH-+SO2===＋H2O
2H2SO4 (浓) + Cu== CuSO4+ 2H2O +2SO2↑
△
(4)该反应中若有3.2 g铜参加反应，则被还原的硫酸的物质的量为________，起酸的作用的硫酸的物质的量为________。
(5)含有0.2 mol硫酸的浓硫酸，在加热时能否溶解6.4 g铜，结论和理由是
________________________________________________________________
0.05 mol
0.05 mol
溶解铜的质量小于6.4 g，因为随反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸就不再与铜反应了
课堂练习
专题四第一单元
含硫化合物的性质
02
硫酸的工业制备和性质
硫酸的工业制备
硫酸是无机化工、有机化工中用量最大、用途最广的化工产品。
主要用于生产磷肥(在我国占硫酸总量的65-75%);此外还可用于生产无机盐、无机酸、有机酸、化纤、塑料、农药、颜料、染料、硝化纤维、TNT、硝化甘油及中间体等;石油、冶金行业也都大量使用。
硫酸被称为工业之母
硫酸的工业制备
早在1 000多年前，我国就已采用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制取硫酸。
随着生产力的发展，硫酸的生产工艺几经改进，目前工业制备硫酸主要采用接触法，常见的有硫铁矿制酸、硫黄制酸等。
硫酸的工业制备
空气
除尘净化
冷却
吸收塔
三种原料
硫黄或硫铁矿
空气
98.3%的浓H2SO4
三套设备
三步阶段
造气(生成SO2)
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
沸腾炉
接触室
硫酸的工业制备
空气
除尘净化
冷却
沸腾炉 接触室 吸收塔
4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2
高温
2SO2+ O2 2SO3
催化剂
△
SO3 +H2O===H2SO4
三个方程
硫酸的工业制备
化学工业制备的要求
(1)原料廉价且稳定，降低运输成本。
(2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。
(3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。
(4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。
浓硫酸的性质
一、物理性质
无色、粘稠的油状液体
难挥发酸（高沸点酸）
跟水任意比互溶，溶解放出大量热
酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅
浓硫酸稀释
浓硫酸的性质
二、特殊性
吸水性
原理：
吸收空气或其他气体中的水蒸气、结晶水合物中的结晶水。
浓硫酸的性质
可干燥不与其反应的气体：
H2、O2、N2、CO、CO2、CH4 、SO2、HCl、Cl2等；
不能干燥
碱性气体：NH3
还原性气体：H2S、 HBr、HI
长
进
短
出
吸水性应用： 做干燥剂
浓硫酸的性质
脱水性
将有机物中H、O按2:1的比例脱去，结合成水分子，是化学变化。
浓硫酸的性质
现象：
蔗糖变黑，放出大量热；
体积膨胀，并有刺激性气味气体产生。
浓硫酸的性质
原理：
C12H22O11 ====12C + 11H2O
浓硫酸
2H2SO4 (浓) + C=== CO2↑+ 2H2O +2SO2↑
脱水性
强氧化性
△
+6
+4
有H2O去时-吸水性
无H2O去时-脱水性
证明含H2O
证明含SO2
除去SO2
证明SO2已除尽
证明含CO2
浓硫酸的性质
思考：如何用实验方法证明木炭与浓硫酸反应的产物？
浓硫酸的性质
能使品红溶液褪色的气体，溶液稀释后呈蓝色。
现象：
浓硫酸的性质
Cu + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
△
0
+6
+6
+4
+2
还原剂
氧化剂
2e-
请标出电子的转移情况
原理：
浓硫酸：强氧化性，酸性（有酸根保留)
注意：反应条件加热，浓硫酸变稀不反应。
浓硫酸的性质
对比：
氧化性
浓硫酸
稀硫酸
？
浓硫酸的强氧化性体现在S上，反应生成SO2
稀硫酸的弱氧化性体现在H上，反应生成H2
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。
金属单质+浓硫酸
硫酸盐 + SO2↑+ H2O
△
浓硫酸的性质
加热，浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt)，一般不产生H2，产生SO2气体；
常温，浓H2SO4使 Fe、Al钝化 -浓硫酸的储运；
浓H2SO4与金属反应，表现酸性和氧化性；
浓硫酸的性质
④浓H2SO4与非金属（碳、硫、磷等）反应，只表现氧化性，产生SO2气体。
C + 2H2SO4(浓)
△
CO2↑+ 2SO2↑+2H2O
S + 2H2SO4(浓)
△
3SO2↑+2H2O
延时符
课堂小结
01
硫酸的工业制备
02
浓硫酸性质
课堂练习
下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)判断铜与浓硫酸反应有二氧化硫生成所
依据的现象是_________________。
(2)甲装置中发生的主要反应的化学方程
式是__________________________________________________。浓硫酸表现的性质是_______________。
(3)装置乙中试管口放有一团浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的棉花，请写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：_________________________。
乙中品红溶液褪色
强氧化性、酸性
2OH-+SO2===＋H2O
2H2SO4 (浓) + Cu== CuSO4+ 2H2O +2SO2↑
△
(4)该反应中若有3.2 g铜参加反应，则被还原的硫酸的物质的量为________，起酸的作用的硫酸的物质的量为________。
(5)含有0.2 mol硫酸的浓硫酸，在加热时能否溶解6.4 g铜，结论和理由是
________________________________________________________________
0.05 mol
0.05 mol
溶解铜的质量小于6.4 g，因为随反应的进行，浓硫酸的浓度减小，变为稀硫酸就不再与铜反应了
课堂练习