硫酸的制備和性質(zhì),1,硫酸是當(dāng)今世界上最重要的化工產(chǎn)品之一，美譽(yù)為化學(xué)工業(yè)之母，工業(yè)上常用硫酸的年產(chǎn)量來衡量一個(gè)國家的化工生產(chǎn)能力。早在1000多年前，人類就已采用加熱膽礬(CuSO45H2O)或綠礬(FeSO47H2O)的方法制取硫酸。,2,在公元650683年“煉石膽取精華法”黃帝九鼎神丹經(jīng)訣,18世紀(jì)40年代前，歐洲很多地方用綠礬（FeSO47H2O）為原料，放在蒸餾釜中煅燒而制得硫酸。(所以硫酸也叫綠礬油）,SO3+H2O=H2SO4,3,隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，硫酸的生產(chǎn)工藝幾經(jīng)改進(jìn)，目前工業(yè)上主要采用接觸法制硫酸。,4,工業(yè)接觸法制硫酸,5,現(xiàn)代工業(yè)怎樣制取硫酸？,H2SO4,SO3,SO2,S,FeS2,H2O,O2,O2,O2,黃鐵礦的主要成分是FeS2（二硫化亞鐵）,6,接觸法制硫酸,1.二氧化硫的制取和凈化,4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,高溫,主要反應(yīng)：,主要設(shè)備：,沸騰爐,討論,為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒？,礦粒細(xì)小，跟空氣接觸面積大，燃燒充分，燃燒快。,為什么要從爐底通入強(qiáng)大空氣流？,使礦粒與空氣接觸更充分，燃燒快，反應(yīng)完全，提高原料的利用率。,7,接觸法制硫酸,2.二氧化硫氧化成三氧化硫,主要反應(yīng)：,主要設(shè)備：,接觸室（轉(zhuǎn)化器）,（400-500,V2O5催化劑）,二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時(shí)起反應(yīng)的，接觸室和接觸法的名稱由此而得。,8,接觸法制硫酸,3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,主要反應(yīng)：,主要設(shè)備：,吸收塔,SO3+H2O=H2SO4,討論,工業(yè)上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？,為什么不用水或稀硫酸來吸收三氧化硫？,用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫,三氧化硫與水化合時(shí)，放出大量熱。如用水或稀硫酸作吸收劑時(shí)，易形成酸霧，吸收速度減慢，不利于三氧化硫的吸收。,9,硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程動(dòng)畫,硫酸的工業(yè)生產(chǎn),沸騰爐,接觸室,吸收塔,凈化,冷卻,10,濃硫酸的物理性質(zhì),無色粘稠的油狀液體高沸點(diǎn)（338）不易揮發(fā)，98.3%的濃硫酸密度1.84gcm3，密度比水大與水互溶，溶于水時(shí)放出大量熱。,11,化學(xué)性質(zhì),稀硫酸的性質(zhì)酸的通性,與指示劑反應(yīng)：使紫色石蕊變紅，無色酚酞不變色與H前的金屬反應(yīng)置換出氫氣：FeH2SO4FeSO4H2與金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水：Fe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2O與堿反應(yīng)生成鹽和水：2Al(OH)33H2SO4A12(SO4)36H2O與鹽反應(yīng)生成新的鹽和新的酸：BaCl2H2SO4BaSO42HCl,12,吸水性,打開一瓶濃硫酸，經(jīng)過一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)變重了，這是什么原因？,濃硫酸不僅能吸收現(xiàn)成的水分子也能吸收結(jié)晶水合物中的水分子,學(xué)以致用,氣體干燥劑,濃硫酸的特性,13,濃硫酸作干燥劑,1.不能干燥堿性氣體：NH3,2.不能干燥還原性氣體：H2S、HI、HBr,3.能夠干燥：SO2、HCl、CO2、H2、O2等,14,蔗糖變黑；體積膨脹；放出大量熱；產(chǎn)生有酸味、刺激性的氣體。,現(xiàn)象：,脫水性,(吸水性),15,原因：濃硫酸具有脫水性，使蔗糖中H與O按2:1比例失去。,現(xiàn)象：生成疏松多孔的黑色物質(zhì)，同時(shí)又有刺激性氣味氣體生成。,探究試驗(yàn)：濃硫酸與蔗糖,脫水性與吸水性有何差別?,脫水性,16,強(qiáng)氧化性,C+2H2SO4（濃）,CO2+2SO2+2H2O,失去4e,得到22e,注意：濃硫酸能按水的組成比脫去紙屑、棉花、鋸末等有機(jī)物中的氫、氧元素,使這些有機(jī)物碳化。如果皮膚沾上濃硫酸，會(huì)引起嚴(yán)重的灼傷。所以，當(dāng)不慎在皮膚上沾上濃硫酸時(shí)，不能先用水沖洗，而要用干布迅速拭去，再用大量水沖洗。,濃硫酸在加熱的條件下能將多種非金屬氧化生成最高價(jià)氧化物或?qū)?yīng)的酸。,17,探究試驗(yàn)：濃硫酸與銅,18,常溫下,無明顯現(xiàn)象加熱后,品紅溶液褪色,向反應(yīng)后的溶液中加水，溶液變藍(lán)色。,現(xiàn)象:,（氧化性）,（酸性）,強(qiáng)氧化性,加熱時(shí)，濃H2SO4可氧化絕大多數(shù)金屬(Au、Pt等除外)，且能將變價(jià)金屬的單質(zhì)氧化到最高的價(jià)態(tài)，但不產(chǎn)生H2。反應(yīng)中表現(xiàn)出酸性和氧化性。,小結(jié),常溫下，濃H2SO4可使Fe、Al鈍化。,19,三、硫酸鹽,20,1、礬：礬指的是一些含結(jié)晶水的硫酸鹽。常見的礬有：,2、Na2SO410H2O芒硝,CuSO