5.1.2　硫酸(一) 课件(共30张PPT)

(共30张PPT)
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
课题2　硫酸(一)
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 初步认识工业上生产硫酸的基本原理。
2. 通过实验探究认识浓硫酸的特性。
活 动 方 案
我国的硫黄矿资源稀少，但有较多的黄铁矿(FeS2)资源，因此我国硫酸工业主要用煅烧黄铁矿的方法制取SO2，矿渣的主要成分为Fe2O3。
写出以硫黄、黄铁矿为原料制取硫酸的化学方程式。
活动一：了解工业上生产硫酸的基本原理
1. 完成下表中的实验探究，观察现象，并说明该实验体现了浓硫酸的何种性质(吸水性、脱水性等)，将你所得的结论写出来。
活动二：认识浓硫酸的吸水性和脱水性
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(1) 在瓷质点滴板的一个空穴中加入少量胆矾，接着滴加少量浓硫酸
蓝色晶体逐渐变成灰白色
浓硫酸有吸水性
编号 实验步骤 实验现象 实验结论
(2) 在瓷质点滴板的一个空穴中放入纸片，接着滴加少量浓硫酸
(3) 在瓷质点滴板的一个空穴中放入pH试纸，接着滴加少量浓硫酸
片刻后纸片发黄变黑并被蚀穿
浓硫酸有脱水性
试纸变红，但片刻后试纸变黑并被蚀穿
浓硫酸有酸性、脱水性
2. 浓硫酸的吸水性和脱水性如何进行区分？
【答案】 浓硫酸表现吸水性时，被吸收的水是直接以水分子形式存在的；浓硫酸表现脱水性时，是将物质中的氢、氧元素按水的组成比脱去。
3. 完成如下实验：向100 mL小烧杯中加入15 g蔗糖，接着滴加5滴蒸馏水，搅拌均匀，再加入约10 mL浓硫酸，迅速用玻璃棒搅拌至黑糊状。待小烧杯中有气体产生时，迅速将空的内壁涂有澄清石灰水的大烧杯扣在小烧杯上。
(1) 记录观察到的实验现象。
【答案】 开始时烧杯中蔗糖变棕色，然后快速膨胀变成黑色疏松多孔的固体，同时体积大幅膨胀。大烧杯内壁变浑浊。
(2) 已知蔗糖的分子式为C12H22O11，其结构如图所示。
①最终所得黑色物质是什么，黑色物质的生成表现了浓硫酸的什么性？
【答案】 黑色物质是炭，炭的生成表现了浓硫酸的脱水性。
②实验中为什么要先加入少量水？后期生成的大量气体是什么？写出后期生成大量气体时所发生反应的化学方程式。
③该反应表现了浓硫酸的什么性质？由浓硫酸具有的该性质猜想其还能与哪些物质反应，浓硫酸转化成什么气体？
【答案】 该反应表现了浓硫酸的(强)氧化性。浓硫酸可与某些金属、含低价态元素的化合物反应，浓硫酸被还原为SO2。
1. 搭建如图所示的装置，检查好气密性后，加热试管进行实验。
(1) 实验过程中可以观察到什么现象？
【答案】 铜丝表面有大量气体生成，试管底部出现白色固体，品红溶液褪色。
活动三：探究浓硫酸的强氧化性
(2) 反应后如何检验试管中所得固体的成分？
【答案】 待试管冷却后，将试管内的混合物沿烧杯内壁倒入装有水的大烧杯中，并不断搅拌，可以观察到白色固体完全溶解，同时得到蓝色溶液。说明生成的固体是硫酸铜。
(3) 写出该反应的化学方程式。
2. 常温下，将两小块铁片(或铝片)分别放入盛有浓硫酸的两支试管中，观察实验现象。
(1) 实验过程中可以观察到什么现象？产生该现象的原因是什么？
【答案】 开始铁片(或铝片)表面有气泡，后气泡迅速变少直至消失。因为常温下浓硫酸能钝化铁片(或铝片)，即在表面生成一层致密的氧化膜，阻止内部的金属与硫酸分子接触。
(2) 将其中一支试管加热后可以观察到什么现象？产生该现象的原因是什么？
【答案】 加热后铁片(或铝片)表面持续产生气泡。因为加热后钝化产生的氧化膜被破坏。
(3) 将另一支试管中的铁片(或铝片)取出，加入盛有稀硫酸的烧杯中，观察实验现象，并解释产生该现象的原因。
【答案】 铁片(或铝片)表面持续产生气泡。因为稀硫酸可以破坏氧化膜。
课 堂 反 馈
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1. 在工业上，可用铁制槽车或铝制槽车运输的试剂是( 　　)
A. 稀盐酸　　　 B. 浓盐酸　　　
C. 稀硫酸　　　 D. 浓硫酸
【答案】D
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2. 下列关于硫酸的叙述中，浓硫酸没有表现出强氧化性的是( 　　)
A. 用浓硫酸在竹木制品上“烙”字画
B. 铁、铝在浓硫酸中发生钝化
C. 实验室用浓硫酸与铜作用制取SO2
D. 将KI晶体与浓硫酸混合，有紫色蒸气产生
【答案】A
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【答案】C
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4. 下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　 )
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【答案】B
A. 制取SO2　　B. 验证漂白性　　C. 收集SO2　　D. 尾气处理
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5. 浓硫酸和稀硫酸在实验室中敞口放置，它们的
质量和放置天数的关系如右图所示。
(1) 曲线a、b发生变化的原因分别是___________
___________、____________________。
(2) 稀硫酸久置后，其下列性质各发生什么变化？
①酸性________(填“增强”“减弱”或“不变”，下同)；
②氧化性________。
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稀硫酸中的
水分挥发
浓硫酸具有吸水性
增强
增强
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6. 已知：浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应生成SO2、CO2和H2O。试用下图所示的装置设计一个实验，来验证上述反应的各种产物。
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编号 ① ② ③ ④
装置
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(1) 写出碳和浓硫酸共热的化学方程式：________________________
______________。
(2) 写出这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)(填装置的编号)：
_____→_____→______→______。
(3) 实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是___________，B瓶溶液的作用是___________，C瓶溶液的作用是___________________。
＋2H2O＋2SO2↑
④
②
①
③
检验SO2
除去SO2
检验SO2是否除尽
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(4) 装置②中所加的固体药品是___________，可验证的产物是___，确定装置②在整套装置中位置的理由是_____________________________
______________________________________。
(5) 装置③中所盛溶液是____________，可验证的产物是_______。
无水硫酸铜
水
由于气体先通过①③都会带出
H2O，故H2O应在通入溶液之前加以检验
澄清石灰水
CO2
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7. 现有100 mL密度为1.83 g/mL、溶质质量分数为98%的浓硫酸，以该浓硫酸为原料，与铜片反应可以制取SO2气体。
(1) 该浓硫酸物质的量浓度是多少？
含有的H2SO4的物质的量为多少？
【答案】18.3L/ mol
1.83 mol
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8. 以铜、浓硫酸、水和空气等为原料，采用两种方法制取硫酸铜。
(1) 试用化学方程式表示制取硫酸铜的两种方法。
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(2) 从环境保护和经济效益角度考虑，大量制取硫酸铜宜采取何种方法？试说明理由。
【答案】 宜采用方法二，这种方法制取硫酸铜既节省硫酸，又不会产生SO2等有害气体。
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9. 根据信息书写指定反应的化学(或离子)方程式。
除反应中已给试剂外，还须选择其他合适的试剂完成指定转化(试剂可以重复选择)。
试剂：SO2、Na2SO4、铜粉、氯水、Na2CO3、NaOH。
(1) 写出H2S―→S的化学方程式：________________________。
(2) 写出ClO2(H＋)―→Cl－的离子方程式：______________________
_____________________。
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2H2S＋SO2===3S＋2H2O
2ClO2＋5SO2＋6H2O===
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2Cl－＋2H＋
CuSO4＋2H2O＋SO2↑