高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 含硫化合物的性质教课ppt课件
展开硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一,美誉为“化学工业之母”,工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。早在1000年以前,我国就用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法来制硫酸,如:《黄帝九鼎神丹经诀》——“炼石胆取精华法”。
硫酸的应用史和重要作用
一、硫酸的工业制备——接触法
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
98.3%的浓H2SO4
接触氧化(生成SO3)
SO3吸收(生成H2SO4)
4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2
S + O2 == SO2
SO3+H2O===H2SO4
2SO2 + O2 ⇌2SO3
思考并回答下列问题:(1)有哪些特殊的工艺要求?硫铁矿为什么要粉碎?(2)从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质,怎样处理?(3)热交换器起什么作用?为什么控制温度在450℃?(4)为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收?(5)浓硫酸为什么要从上向下喷下?(6)会产生哪些废弃物?
硫铁矿中FeS2的质量分数一般为20%-50%,制酸工艺过程中所产生的矿渣和废气便生产装置变得较为复杂。而采用硫黄制酸法,工艺流程和设备相对简易。硫黄含杂质少,燃烧生成的气体含杂质少,可免去气体净化的过程,制备过程也不产生矿渣。因此,硫铁矿制酸投资几乎是同等规模硫黄制酸设备的两倍。但硫黄原料价格高于硫铁矿,具体选用何种硫酸制备工艺,应根据实际条件和要求进行决策。
(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,反应放出的热量质尽可能加以循环利用,生副产物较少。(4)制备过程绿色,环保,不使用或生成对环境有害的物质。
1、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
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
1)色味态:2)密 度:3)溶解性:4)沸 点:
无色、无味、粘稠的油状液体
注:一高: 三大:
实验:在试管中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸
由蓝色晶体变为白色粉末
应用:作气体干燥剂(氯气、氢气、二氧化碳等)
浓H2SO4不可干燥 NH3、H2S 、HBr、HI等
CuSO4·5H2O + H2SO4(浓)= CuSO4 + H2SO4·5H2O
实验2:蔗糖中加浓硫酸,并把产生的气体通入品红溶液
颜色 白-棕-黑,体积膨胀,呈疏松海绵状试管壁热 品红溶液褪色
1、烧杯壁为什么是热的?2、为什么蔗糖会变黑?3、为什么体积会膨胀?4、表现了浓硫酸的什么性质?
①常温:与铁、铝钝化②加热:几乎与所有金属反应(金、铂除外)
思考?如何验证产物? 滴到蓝色石蕊试纸上,现象?滴到皮肤上,如何处理?
注意:浓硫酸与金属反应时,产生的是相应的硫酸盐(高价)、二氧化硫和水;与非金属反应时,产物是该非金属的最高价氧化物(或酸)、二氧化硫、和水。
[实验] 在试管中放入一块铜片,加热。将生成的气体通入到品红溶液,然后加热品红溶液,把试管中反应后的溶液倒在水中稀释。
1)生成气体、品红溶液褪色,加热,红色复现
2)试管中溶液稀释后呈蓝色
C与浓硫酸反应产物的鉴别
用于制挥发性强酸(盐酸、硝酸)
1. H2SO4(浓)+ 2HBr = Br2+SO2↑+2H2O H2SO4(浓)+ 2HI= I2+SO2↑+2H2O2. H2SO4(浓)+ H2S = S↓+SO2 ↑ +2H2O
(3)与低价化合物的反应
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、硫酸铜:CuSO4·5H2O 俗称“蓝矾”“胆矾”
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有氧化性。( )(2)将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀并有刺激性气味的气体生成,说明浓硫酸有脱水性和强氧化性。( )(3)浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2。( )(4)浓硫酸具有吸水性,所以浓硫酸可以干燥H2、CO、NH3、H2S、HI、HBr等气体。( )(5)铜不能置换出稀硫酸中的氢,但在加热条件下可置换出浓硫酸中的氢。( )(6)Ba2+、Cu2+都属于重金属离子,可使人中毒。( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
2.在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是( )A.硫在空气中燃烧 B.铜片与浓硫酸共热C.红热的木炭与浓硫酸反应 D.亚硫酸钠与浓硫酸反应
答案:A解析:硫在空气中燃烧生成SO2,硫被氧化;铜片与浓硫酸共热,浓硫酸被还原生成SO2;红热的木炭与浓硫酸反应,浓硫酸被还原生成SO2;亚硫酸钠与浓硫酸反应,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。
3.在下图所示的实验装置中,从实验开始到过一段时间后,对观察到的现象叙述不正确的是 ( )A.①中苹果块会干瘪 B.②中胆矾晶体表面有“白斑”C.③中小试管内有晶体析出 D.④中pH试纸变红
答案:D解析:浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性。苹果块的水分被浓硫酸吸收变干瘪;胆矾晶体中的结晶水被浓硫酸吸收,表面出现“白斑”;饱和硝酸钾溶液中的部分溶剂被浓硫酸吸收,溶液中有晶体析出;由于浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸变黑。
4.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质? (1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。 (2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。 (3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。 (4)把铜片放入浓硫酸里加热,产生气体。 (5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。 (6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。 (7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。
5.(双选)下列叙述正确的是( )A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性C.把足量铜粉投入只含2 ml H2SO4的浓硫酸中,充分加热后得到气体体积(标准状况下)不足22.4 LD.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化
6.浓硫酸和2 ml·L-1的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图所示。分析a、b曲线变化的原因是( )A.a升华、b冷凝B.a挥发、b吸水C.a蒸发、b潮解D.a冷凝、b吸水
答案:B解析:浓硫酸具有吸水性,溶液质量增加;而2 ml·L-1稀硫酸因水分挥发,溶液质量减小。
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