專題4硫、氮和可持續(xù)發(fā)展

第一單元含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用硫酸的制備和性質(zhì)1[思考1]請同學(xué)們思考如何從硫磺制取硫酸？

S?H2SO4?請完成教材90頁交流與討論

0+4+6+6SSO2SO3H2SO4

[復(fù)習(xí)]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了酸雨的成因，現(xiàn)在大家寫出酸雨形成過程中的化學(xué)反應(yīng)方程式。①SO2+H2OH2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

途徑1：途徑2：②2SO2+O22SO3

SO3+H2O=H2SO4催化劑2怎樣制取硫酸流程圖H2SO4SO3SO2SFeS2H2OO2O2O2催化劑概括為：三個階段，三個方程，三個設(shè)備3工業(yè)上接觸法制硫酸的原理4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2

高溫第一階段：SO3+H2O===H2SO4第三階段：沸騰爐接觸室吸收塔第二階段：2SO2+O22SO3催化劑工業(yè)用濃H2SO4吸收SO3一、硫酸的制備44FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2高溫主要反應(yīng)：主要設(shè)備：沸騰爐1.二氧化硫的制取和凈化

為什么要將黃鐵礦粉碎成細(xì)小礦粒？增大礦粉跟空氣接觸面積大，燃燒充分，燃燒快。52.二氧化硫氧化成三氧化硫接觸室（轉(zhuǎn)化器）400-500℃

V2O52SO2(g)+O2(g)

2SO3(g)為什么叫接觸法呢？主要反應(yīng)：主要設(shè)備：二氧化硫與氧氣是在催化劑的表面上接觸時起反應(yīng)的，接觸室和接觸法的名稱由此而得。6凈化后的原料氣體冷SO2,空氣SO2,SO3空氣到吸收塔凈化后的原料氣體熱催化劑催化劑逆向換熱效果最佳73.三氧化硫的吸收和硫酸的生成吸收塔SO3+H2O=H2SO4為什么不用水而用硫酸來吸收三氧化硫？三氧化硫與水化合時，放出大量熱。易形成酸霧，不利于三氧化硫的吸收。產(chǎn)物叫發(fā)煙硫酸主要反應(yīng)：主要設(shè)備：8硫酸工業(yè)生產(chǎn)流程自制動畫沸騰爐接觸室吸收塔凈化冷卻硫酸工業(yè)生產(chǎn)的主要設(shè)備9濃硫酸的稀釋：

將濃硫酸沿器壁（廣口容器）慢慢加入水中，邊加邊攪拌?！舅伎肌肯♂対饬蛩釕?yīng)特別注意：①

；②

。將濃硫酸向水中加入邊加邊攪拌濃硫酸與其它液體相互混合時也一定要注意上述兩點(diǎn)。10

1、物理性質(zhì)：

1）色態(tài)味：

4）密度：3）溶解性：2）沸點(diǎn)：無色、無味粘稠狀油狀液體大高、難揮發(fā)與水以任意比混溶，溶解時放出大量的熱。二、硫酸的性質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，密度為1.84g/cm3,物質(zhì)的量濃度為

。18.4mol/L111．指示劑：可以使紫色石蕊試液變紅2．與堿反應(yīng)：

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O

3．與金屬反應(yīng)：

H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑4．與金屬氧化物：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O5．與某些鹽反應(yīng)：H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

稀硫酸具有酸的通性，那么酸具有哪些通性？舉例說明。

H++OH-=H2O2H++Zn=Zn2++H2↑2H++CuO=Cu2++H2OSO42++Ba2+=BaSO4↓12為何稀硫酸具有這些性質(zhì)呢?H2SO4=2H＋＋SO42-

濃硫酸中存在的主要是硫酸分子，因而濃硫酸具有一些獨(dú)特的性質(zhì)。13CuSO4·5H2O

藍(lán)色濃H2SO4CuSO4白色（1）吸水性是指濃硫酸直接與水分子結(jié)合，吸收現(xiàn)成的水b.還能奪取結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水a(chǎn).能吸收空氣中的水分現(xiàn)象：藍(lán)色粉末變白色[實驗1]

向表面皿中加入少量CuSO4·5H2O粉末,再加入約3mL濃硫酸，攪拌，觀察實驗現(xiàn)象。

2、濃硫酸的特性結(jié)論：濃硫酸吸收了CuSO4·5H2O的水14現(xiàn)象:反應(yīng)：結(jié)論1：濃硫酸將蔗糖中的氫、氧元素按水的比例脫去，反應(yīng)生成水2H2SO4(濃)+C=CO2↑

+2SO2↑

+

2H2O△4）生成刺激性氣味的氣體。1）蔗糖變黑2）體積急劇膨脹3）放出大量熱[實驗2]在燒杯中放入少量蔗糖，用少量水調(diào)成糊狀，注入濃硫酸，用玻棒攪拌?！鸆12H22O11（蔗糖）12C+11H2O濃硫酸⑵脫水性：濃硫酸將許多有機(jī)物中的氫、氧元素按水的比例脫去，反應(yīng)生成水

。15結(jié)論2：（3）強(qiáng)氧化性2H2SO4(濃)+C=CO2↑

+2SO2↑

+

2H2O△化合價降低，得4e-化合價升高，失4e-+6+4+40常溫：與鐵、鋁鈍化16稀硫酸和活潑金屬反應(yīng)生成什么？它與銅等不活潑金屬反應(yīng)嗎？〖問題探索〗濃硫酸在一定條件下能否和銅反應(yīng)呢？17[實驗3]將一小塊銅片放入試管中，然后加入2ml濃硫酸，用如圖4-6所示實驗裝置進(jìn)行實驗，觀察實驗現(xiàn)象?，F(xiàn)象：常溫下,無明顯現(xiàn)象；加熱后,銅片溶解，有氣泡生成，品紅溶液褪色,反應(yīng)后生成物水溶液呈藍(lán)色。[討論]在反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)什么性質(zhì)??Cu+2H2SO4（濃）==CuSO4+SO2+2H2O0+6+4+2化合價升高，失２e-化合價降低，得２e-結(jié)論：酸性強(qiáng)氧化性18濃硫酸與稀硫酸的氧化性有何不同？思考：結(jié)論：濃硫酸——酸根部分+6價S易得電子有氧化性

——強(qiáng)氧化性酸稀硫酸——酸電離出的H+有氧化性

——非強(qiáng)氧化性酸化合價降低，得4e-+6+4+40△2H2SO4(濃)+C=CO2↑

+2SO2↑

+

2H2OH2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑+10化合價降低，得２e-19①：氧化大多數(shù)金屬：

Cu+2H2SO4

（濃）

=CuSO4+SO2↑+2H2O

△

強(qiáng)氧化性：金屬單質(zhì)+濃硫酸硫酸鹽

+SO2↑+H2O△結(jié)論：一般而言設(shè)疑

能不能用濃硫酸和鋅制取氫氣？為什么？寫出反應(yīng)方程式Zn+2H2SO4（濃）==ZnSO4+SO2↑+2H2O濃硫酸主要以分子存在，其強(qiáng)氧化性是分子的氧化性，不是H+的氧化性20注意：因為強(qiáng)氧化性，在常溫下鐵、鋁遇濃硫酸發(fā)生鈍化應(yīng)用：常溫下可以用鐵、鋁容器儲運(yùn)濃硫酸21②與某些非金屬單質(zhì)(C、S等）反應(yīng)③與某些化合物反應(yīng)H2S+H2SO4（濃）

=SO2↑+2H2O+S↓化合價降低，得6e-化合價升高，失6e-+6-2+402H2SO4(濃)+C=CO2↑

+2SO2↑

+

2H2O△化合價降低，得4e-化合價升高，失4e-+6+4+40強(qiáng)氧化性221）、硫酸鈣：石膏（或生石膏）---CaSO4·2H2O

熟石膏---2CaSO4·H2O

2）、硫酸鋇：俗稱“重晶石”、“鋇餐”、白色顏料······3）、硫酸亞鐵：FeSO4·7H2O俗稱“綠礬”三、幾種重要的硫酸鹽2324

〖思考1〗濃硫酸具有難揮發(fā)性，若將裝有濃硫酸的試劑瓶瓶塞打開，放置一段時間后，其濃度和質(zhì)量是否不變呢？

質(zhì)量會，濃度會。保存方法：增加降低密封保存學(xué)以致用25〖思考2〗哪些氣體可以用濃硫酸干燥？

哪些氣體不可以用濃硫酸干燥？Why?H2、O2、N2、CO、CO2、SO2、HCl、Cl2等堿性氣體（NH3）還原性氣體（H2S、HI、HBr）學(xué)以致用261、將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處：(1)敞口放置濃硫酸時,質(zhì)量增加,

(2)把CuSO4?5H2O晶體放入濃硫酸中,變白色,

(3)濃硫酸使藍(lán)色石蕊試紙先變紅色，后變黑色(4)把木屑放入濃硫酸中,變黑,

吸水性吸水性酸性、強(qiáng)氧化性脫水性2、儲存濃硫酸的鐵罐外口出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，這體現(xiàn)濃硫酸的（）

A.脫水性和吸水性B.吸水性和酸性

C.強(qiáng)氧化性和吸水性D.不揮發(fā)性與酸性B隨堂訓(xùn)練27硫酸的制備和性質(zhì)3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成1.二氧化硫的的制取和凈化2.二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2+O22SO3V2O5△4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2高溫設(shè)備：沸騰爐設(shè)備：接觸室設(shè)備：吸收塔SO3+H2O

H2SO4

一、硫酸的制備總結(jié)28（2）脫水性（1）吸水性2、濃硫酸的特性（3）強(qiáng)氧化性1、稀硫酸的具有酸的通性二、硫酸的性質(zhì)

Cu+2H2SO4

（濃）

=CuSO4+SO2↑+2H2O

△2H2SO4(濃)+C=CO2↑

+2SO2↑

+

2H2O△291）有濃硫酸參與的反應(yīng)，大多數(shù)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)中濃硫酸作氧化劑。2）濃硫酸氧化性比稀硫酸強(qiáng)。3）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)體現(xiàn)：氧化性。與金屬單質(zhì)反應(yīng)體現(xiàn)：氧化性和酸性三、幾種重要的硫酸鹽30

思考題、向50ml18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2