苏教版高中化学必修一4.1.1硫酸的性质和制备 课件（31张ppt）

(共31张PPT)
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1]请同学们思考如何从硫磺制取硫酸？
S
?
H2SO4
?
请完成教材90页交流与讨论
0
+4
+6
+6
S
SO2
SO3
H2SO4
[复习]
上节课我们学习了酸雨的成因，现在大家写出酸雨形成过程中的化学反应方程式。
①
SO2+H2O
H2SO3
2H2SO3+O2
=
2H2SO4
途径1：
途径2：
②
2SO2+O2
2SO3
SO3+H2O
=
H2SO4
催化剂
怎样制取硫酸流程图
H2SO4
SO3
SO2
S
FeS2
H2O
O2
O2
O2
催化剂
概括为：三个阶段，三个方程，三个设备
工业上接触法制硫酸的原理
4FeS2
+11
O2
===
2Fe2O3
+
8SO2
高
温
第一阶段：
SO3
+
H2O
===
H2SO4
第三阶段：
沸腾炉
接触室
吸收塔
第二阶段：
2SO2
+
O2
2SO3
催化剂
工业用浓H2SO4吸收SO3
一、硫酸的制备
4FeS2
+
11O2
=
2Fe2O3
+
8SO2
高温
主要反应：
主要设备：
沸腾炉
1
.
二氧化硫的制取和净化
为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？
增大矿粉跟空气接触面积大，燃烧充分，燃烧快。
2
.
二氧化硫氧化成三氧化硫
接触室
（转化器）
400-500℃　V2O5
2SO2(g)
+
O2
(g)
　　　　2SO3
(g)
为什么叫接触法呢？
主要反应：
主要设备：
二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，接触室和接触法的名称由此而得。
净化后的原料气体冷
SO2,空气
SO2,SO3空气到吸收塔
净化后的原料气体热
催化剂
催化剂
逆向换热
效果最佳
3
.
三氧化硫的吸收和硫酸的生成
吸收塔
SO3
+
H2O
=
H2SO4
为什么不用水而用硫酸来吸收三氧化硫？
三氧化硫与水化合时，放出大量热。易形成酸雾，不利于三氧化硫的吸收。产物叫发烟硫酸
主要反应：
主要设备：
硫酸工业生产流程自制动画
沸
腾
炉
接
触
室
吸
收
塔
净化
冷
却
硫酸工业生产的主要设备
浓硫酸的稀释：
将浓硫酸沿器壁（广口容器）慢慢加入水中，边加边搅拌。
【思考】稀释浓硫酸应特别注意：
①
；
②
。
将浓硫酸向水中加入
边加边搅拌
浓硫酸与其它液体相互
混合时也一定要注意上述两点。
1、物理性质：
1）色态味：
4）密
度
：
3）溶解性：
2）沸
点：
无色、无味粘稠状油状液体
大
高、难挥发
与水以任意比混溶，溶解时放出大量的热。
二、硫酸的性质
质量分数为98%的浓硫酸，密度为1.84g/cm3,物质的量浓度为
。
18.4mol/L
1．指示剂：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
稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有哪些通性？举例说明。
H++OH-=H2O
2H++Zn=Zn2++H2
↑
2H++CuO=Cu2++H2O
SO42++Ba2+=BaSO4
↓
为何稀硫酸具有这些性质呢?
H2SO4
=
2H＋＋SO42-
浓硫酸中存在的主要是硫酸分子，
因而浓硫酸具有一些独特的性质。
CuSO4·5H2O
蓝色
浓H2SO4
CuSO4
白色
（1）吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合，吸收现成的水
b.还能夺取结晶水合物中的结晶水
a.能吸收空气中的水分
现象：蓝色粉末变白色
[实验1]
向表面皿中加入少量CuSO4·5H2O粉末,再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象。
2、浓硫酸的特性
结论：浓硫酸吸收了CuSO4·5H2O的水
现象:
反应：
结论1：
浓硫酸将蔗糖中的氢、氧元素按水的比例脱去，反应生成水
2H2SO4
(浓)
+
C
=
CO2↑
+
2SO2↑
+
2H2O
△
4）生成刺激性气味的气体。
1）蔗糖变黑
2）体积急剧膨胀
3）放出大量热
[实验2]在烧杯中放入少量蔗糖，用少量水调成糊状，注入浓硫酸，用玻棒搅拌。
←
C12H22O11（蔗糖）
12C
+
11H2O
浓硫酸
⑵脱水性：浓硫酸将许多有机物中的氢、氧元素按水的比例脱去，反应生成水
。
结论2：
（3）强氧化性
2H2SO4
(浓)
+
C
=
CO2↑
+
2SO2↑
+
2H2O
△
化合价降低，得4e-
化合价升高，失4e-
+6
+4
+4
0
常温：与铁、铝钝化
稀硫酸和活泼金属反应生成什么？
它与铜等不活泼金属反应吗？
〖问题探索〗
浓硫酸在一定条件下能否和铜反应呢？
[实验3]将一小块铜片放入试管中，然后加入2ml浓硫酸，用如图4-6所示实验装置进行实验，观察实验现象
。
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。
[讨论]在反应中浓硫酸表现什么性质?
?
Cu
+
2H2SO4（浓）==
CuSO4+
SO2
+2H2O
0
+6
+4
+2
化合价升高，失２e-
化合价降低，得２e-
结论：
酸性
强氧化性
浓硫酸与稀硫酸的氧化性有何不同？
思考：
结论：浓硫酸——酸根部分+6价S易得电子有氧化性
——强氧化性酸
稀硫酸——酸电离出的H+有氧化性
——非强氧化性酸
化合价降低，得4e-
+6
+4
+4
0
△
2H2SO4
(浓)
+
C
=
CO2↑
+
2SO2↑
+
2H2O
H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑
+1
0
化合价降低，得２e-
①：氧化大多数金属：
Cu
+
2H
2SO4
（浓）
=
CuSO4
+
SO2↑
+
2H2O
△
强氧化性：
金属单质+浓硫酸
硫酸盐
+
SO2↑+
H2O
△
结论：一般而言
能不能用浓硫酸和锌制取氢气？
为什么？写出反应方程式
Zn+2H2SO4（浓）==ZnSO4+SO2↑+
2H2O
浓硫酸主要以分子存在，其强氧化性是
分子的氧化性，不是H+的氧化性
注意：因为强氧化性，在常温下铁、铝遇浓硫酸发生钝化
应用：常温下可以用铁、铝容器储运浓硫酸
②
与某些非金属单质(C、S等）反应
③
与某些化合物反应
H2S
+
H2SO4
（浓）
=
SO2↑+
2H2O
+
S↓
化合价降低，得6e-
化合价升高，失6e-
+6
-2
+4
0
2H2SO4
(浓)
+
C
=
CO2↑
+
2SO2↑
+
2H2O
△
化合价降低，得4e-
化合价升高，失4e-
+6
+4
+4
0
强氧化性
1）、硫酸钙：石膏（或生石膏）---CaSO4·2H2O
熟石膏---2CaSO4·H2O
　
2）、硫酸钡：俗称“重晶石”、“钡餐”、
白色颜料······
3）、硫酸亚铁：FeSO4·7H2O
俗称“绿矾”
三、几种重要的硫酸盐
〖思考1〗浓硫酸具有难挥发性，若将装有浓硫酸的试剂瓶瓶塞打开，放置一段时间后，其浓度和质量是否不变呢？
质量会
，浓度会
。
保存方法：
增加
降低
密封保存
〖思考2〗哪些气体可以用浓硫酸干燥？
哪些气体不可以用浓硫酸干燥？Why?
H2、O2、N2、CO、CO2、SO2、HCl、Cl2等
碱性气体（NH3）
还原性气体（H2S、HI、HBr）
1、将下列现象中硫酸表现出来的性质写在空白处：
(1)敞口放置浓硫酸时,质量增加,
(2)把CuSO4?5H2O
晶体放入浓硫酸中,变白色,
(3)浓硫酸使蓝色石蕊试纸先变红色，后变黑色
(4)把木屑放入浓硫酸中,变黑,
吸水性
吸水性
酸性、强氧化性
脱水性
2、储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现浓硫酸的
（
）
A.脱水性和吸水性
B.吸水性和酸性
C.强氧化性和吸水性
D.不挥发性与酸性
B
硫酸的制备和性质
3
.三氧化硫的吸收和硫酸的生成
1
.二氧化硫的的制取和净化
2
.二氧化硫氧化成三氧化硫
2SO2
+O2
2SO3
V2O5
△
4FeS2
+11O2
2Fe2O3
+
8SO2
高温
设备：沸腾炉
设备：接触室
设备：吸收塔
SO3
+H2O
H2SO4
一、硫酸的制备
（2）脱水性
（1）吸水性
2、浓硫酸的特性
（3）强氧化性
1、稀硫酸的具有酸的通性
二、硫酸的性质
Cu
+
2H
2SO4
（浓）
=
CuSO4
+
SO2↑
+
2H2O
△
2H2SO4
(浓)
+
C
=
CO2↑
+
2SO2↑
+
2H2O
△
1）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。
2）浓硫酸氧化性比稀硫酸强
。
3）与非金属单质反应体现：氧化性。
与金属单质反应体现：氧化性和酸性
三、几种重要的硫酸盐
思考题、向50ml18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量
A.等于0.45mol
B.
等于0.90mol
C.
小于0.45mol
D.在0.45mol与0.90mol之间
分析：（1）n(H2SO4)=18mol/L×50mL
×10-3=0.90mol
（3）随着反应的进行，浓硫酸转化为稀硫酸，便不再与
铜反应。
（2）Cu——2H2SO4——H2SO4（被还原）
若0.90mol浓硫酸全部参加反应，则被还原的为0.45mol.
√