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1、硫 酸的制备和性质观摩课第1页，本讲稿共30页一、硫酸的工业制法一、硫酸的工业制法-接触法接触法（1 1）三种原料：）三种原料：（2 2）三套设备：）三套设备：（3 3）三个步骤：）三个步骤：硫或含硫矿石；硫或含硫矿石；空气空气98.3%98.3%的的H H2 2SOSO4 4沸腾炉、接触室、吸收塔沸腾炉、接触室、吸收塔高温高温4FeS2+11O2=2 Fe2O3+8SO2第2页，本讲稿共30页沸沸 腾腾 炉炉接接 触触 室室吸吸 收收 塔塔净净化化冷冷 却却第3页，本讲稿共30页二、硫酸二、硫酸1 1、物理性质、物理性质无色油状液体，易溶于水，能与水以任意比混无色油状液体，易溶于水，能与水以
2、任意比混溶，难挥发，浓硫酸稀释时放出大量的热。溶，难挥发，浓硫酸稀释时放出大量的热。思考：浓硫酸的稀释？思考：浓硫酸的稀释？操作：操作：酸入水，沿器壁，边加酸，边搅拌酸入水，沿器壁，边加酸，边搅拌第4页，本讲稿共30页知识回顾：知识回顾：稀稀H H2 2SOSO4 4的性质的性质2、稀硫酸具有酸的通性：稀硫酸具有酸的通性：H H2 2SOSO4 4=2H=2H+SO+SO4 42-2-讨论讨论 稀硫酸具有哪些酸的通性？举例说明稀硫酸具有哪些酸的通性？举例说明内容内容离子方程式离子方程式稀稀硫硫酸酸石蕊溶液石蕊溶液变红变红铁钉铁钉Fe+2H+=Fe2+H2氧化铜氧化铜CuO+2H+=Cu2+H2
3、O氢氧化铜氢氧化铜Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2OBaClBaCl2 2溶液溶液Ba2+SO42=BaSO4第5页，本讲稿共30页3 3、浓硫酸的三大特性、浓硫酸的三大特性1 1）吸水性）吸水性 应用：作干燥剂应用：作干燥剂常用盛有浓常用盛有浓H2SO4的的洗气瓶洗气瓶干燥一些气体干燥一些气体原理：原理：【思考】：【思考】：为什么浓硫酸不能干燥为什么浓硫酸不能干燥NH3气？气？不能干燥不能干燥H2S、HBr、HI等气体？等气体？吸收现成水吸收现成水（如气体、液体中的水，（如气体、液体中的水，固体中的结晶水）固体中的结晶水）第6页，本讲稿共30页2）脱水性）脱水性浓浓H2SO4能把有机物
4、中的能把有机物中的H、O元素按元素按H2O的组成比（的组成比（H O=2 1）脱出来，使这些有）脱出来，使这些有机物发生化学变化生成黑色的炭。机物发生化学变化生成黑色的炭。浓硫酸对皮肤、衣服有很强的腐蚀性，浓硫酸对皮肤、衣服有很强的腐蚀性，如果不慎沾在皮肤上，应立即用布拭去，如果不慎沾在皮肤上，应立即用布拭去，再用大量的水冲洗。再用大量的水冲洗。注意：注意：第7页，本讲稿共30页3 3）强氧化性）强氧化性Cu+2H2SO4（浓）（浓）=CuSO4+SO2+H2O（1）与金属的反应）与金属的反应第8页，本讲稿共30页注意：注意：1 1、常温下常温下浓硫酸可使铁和铝发生浓硫酸可使铁和铝发生钝化钝化
5、。2 2、大多数金属都能被浓硫酸氧化为最高价态。、大多数金属都能被浓硫酸氧化为最高价态。3 3、浓硫酸被还原的产物通常为、浓硫酸被还原的产物通常为SO2。（2）与非金属单质、化合物的反应）与非金属单质、化合物的反应S+2H2SO4（浓）（浓）=3SO2+2H2OH2S+H2SO4（浓）（浓）=S+SO2+2H2OC+2H2SO4（浓）（浓）=CO2+2SO2+2H2O第9页，本讲稿共30页一、硫酸的工业制法：三原料、三设备、三步骤一、硫酸的工业制法：三原料、三设备、三步骤三、浓硫酸的特性三、浓硫酸的特性1 1、吸水性吸水性用途：可作干燥剂，用途：可作干燥剂，不能用来干燥不能用来干燥NH3、H2
6、S、HI 3 3、强氧化性、强氧化性 与金属反应与金属反应 与非金属反应与非金属反应2 2、脱水性、脱水性二、硫酸的物理性质：二、硫酸的物理性质：把有机物中的把有机物中的H、O元素按元素按H2O的组成比的组成比（H O=2 1）脱出来，使这些有机物发生化学）脱出来，使这些有机物发生化学变化生成黑色的炭。变化生成黑色的炭。第10页，本讲稿共30页（2011.上海高考）上海高考）6浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖浓硫酸有许多重要的性质，在与含有水分的蔗糖作用过程中不能显示的性质是（作用过程中不能显示的性质是（）A酸性酸性B脱水性脱水性C强氧化性强氧化性D吸水性吸水性练习：练习：A第11页
7、，本讲稿共30页D常温下能够用铁、铝等容器盛放浓常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化的强氧化性使其钝化D第12页，本讲稿共30页四、几种重要的硫酸盐四、几种重要的硫酸盐1 1、硫酸钙：、硫酸钙：石膏（或生石膏）石膏（或生石膏）-CaSO-CaSO4 42H2H2 2O O 熟石膏熟石膏-2CaSO-2CaSO4 4H H2 2O O 2 2、硫酸钡：、硫酸钡：俗称俗称“重晶石重晶石”、“钡餐钡餐”、白色颜料白色颜料3 3、硫酸亚铁：、硫酸亚铁：FeSOFeSO4 47H7H2 2O O 俗称俗称“绿矾绿矾”第13页，本讲稿共30页5 5、SO
8、42的检验的检验先加盐酸，再加先加盐酸，再加BaCl2溶液。溶液。干扰：干扰：CO32、SO32、PO43、HPO42、Ag+6 6、几种重要的硫酸盐、几种重要的硫酸盐石膏：石膏：CaSO42H2O 熟石膏：熟石膏：2CaSO4 H2O皓矾：皓矾：ZnSO47H2O 明矾：明矾：KAl(SO4)2 12H2O重晶石：重晶石：BaSO4（医学钡餐）（医学钡餐）芒硝：芒硝：Na2SO410H2O 绿矾：绿矾：FeSO4 7H2O第14页，本讲稿共30页俗称俗称用途用途硫硫酸酸钙钙CaSOCaSO4 42H2H2 2O O生石生石膏膏2CaSO2CaSO4 4H H2 2O O熟石熟石膏膏（1 1）
9、制做各种模型）制做各种模型（2 2）医疗上用作石膏绷带）医疗上用作石膏绷带（3 3）加在水泥中调节凝结时间）加在水泥中调节凝结时间硫硫酸酸钡钡BaSOBaSO4 4 重晶石重晶石（1 1）是制造其他钡盐的原料）是制造其他钡盐的原料（2 2）医疗上用硫酸钡作）医疗上用硫酸钡作“钡餐钡餐”的原因的原因 ：不溶于水；不溶于水；不溶于酸；不溶于酸；不易被不易被X X射线透过；射线透过；肠胃内壁损伤处不利于硫酸钡的附着。肠胃内壁损伤处不利于硫酸钡的附着。硫硫酸酸亚亚铁铁FeSOFeSO4 47H7H2 2O O绿矾绿矾（1 1）医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂；）医疗上用于生产防治缺铁性贫血的药剂；（
10、2 2）工业上用于生成铁系列净水剂和铁红颜料。）工业上用于生成铁系列净水剂和铁红颜料。第15页，本讲稿共30页1 1、矾、矾、矾、矾:一些含结晶水的硫酸盐。一些含结晶水的硫酸盐。一些含结晶水的硫酸盐。一些含结晶水的硫酸盐。CuSOCuSO4 45H5H2 2OO胆矾、蓝矾胆矾、蓝矾胆矾、蓝矾胆矾、蓝矾FeSOFeSO4 47H7H2 2OO绿矾绿矾绿矾绿矾ZnSOZnSO4 47H7H2 2OO皓矾皓矾皓矾皓矾KAl(SOKAl(SO4 4)2 212H12H2 2OO明矾（明矾（明矾（明矾（复盐复盐）3、CaSO4CaSO42H2O(生生)石膏石膏2CaSO4H2O熟石膏熟石膏2、硫酸钡、硫
11、酸钡(BaSO4):重晶石重晶石钡餐钡餐第16页，本讲稿共30页5 5、硫代硫酸纳（、硫代硫酸纳（、硫代硫酸纳（、硫代硫酸纳（NaNa2 2S S2 2OO3 3）俗称大苏打，海波）俗称大苏打，海波）俗称大苏打，海波）俗称大苏打，海波S+NaS+Na2 2SOSO3 3=Na=Na2 2S S2 2OO3 3 2HCl+Na2HCl+Na2 2S S2 2OO3 3=2NaCl+S+SO=2NaCl+S+SO2 2+H+H2 2OO4 4、Na Na2 2SOSO4 410H10H2 2OO芒硝芒硝芒硝芒硝第17页，本讲稿共30页下列气体可用浓下列气体可用浓H2SO4干燥的是干燥的是_。H2S
12、SO2H2HClCl2NH3HBrHI答案：答案：练习：练习：解析：强还原性气体（解析：强还原性气体（H2S、HBr、HI等）等）和碱性气体（和碱性气体（NH3）不能用浓）不能用浓H2SO4干燥。干燥。第18页，本讲稿共30页典例精析典例精析【例例1】下列关于硫酸的叙述错误的是下列关于硫酸的叙述错误的是()A浓浓H2SO4可用来干燥可用来干燥SO2、NH3、H2B浓浓H2SO4可可以以使使蔗蔗糖糖变变黑黑，并并能能产产生生气气体体，此气体可能是此气体可能是SO2和和CO2C常常温温下下可可将将浓浓H2SO4盛盛放放在在密密闭闭的的铝铝制制容容器中器中D浓浓H2SO4可可制制取取HCl、HF等等
13、，但但不不能能制制HBr、HIA第19页，本讲稿共30页 向向50mL18molL1的的H2SO4溶液中加入足量溶液中加入足量的的铜铜片并加片并加热热，充分反，充分反应应后，被后，被还还原原H2SO4的的物物质质的量的量()A小于小于0.45mol B等于等于0.45mol C在在0.45mol与与0.90mol之之间间 D大于大于0.90mol【答案】【答案】A【说明】浓【说明】浓H2SO4与与Cu反应时，随着反应进行，反应时，随着反应进行，浓度逐渐降低，稀硫酸与浓度逐渐降低，稀硫酸与Cu不反应。不反应。第20页，本讲稿共30页浓硫酸与木炭粉在浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应加热条件下反应:C
14、+2H2SO4（浓）（浓）CO22H2O2SO2用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的三种产物。用下图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的三种产物。（1）这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置）这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）的编号）_。（2）实验时可观察到装置：）实验时可观察到装置：中中A瓶的溶液褪色，瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。瓶的溶液不褪色。A瓶溶液变化体现了瓶溶液变化体现了SO2性，性，B瓶溶液反应是利用瓶溶液反应是利用SO2性。性。B瓶溶液的作用是瓶溶液的作用是，C瓶溶液的作用是瓶溶液的作用是。（3）实验时装置
15、）实验时装置中看到现象是：中看到现象是：。（4）装置）装置中所加的试剂名称是中所加的试剂名称是，现象是，现象是。第21页，本讲稿共30页（1）。（2）漂白）漂白还原还原除去二氧化硫，避免对检验二氧化碳造成干扰除去二氧化硫，避免对检验二氧化碳造成干扰确认二氧化硫已除尽确认二氧化硫已除尽（3）固体由白色变蓝色）固体由白色变蓝色澄清石灰水（澄清石灰水（2分）变浑浊分）变浑浊答案：答案：第22页，本讲稿共30页沸腾炉沸腾炉炉气原原料料粉粉碎碎空气空气除除尘尘洗洗涤涤干干燥燥1 1）.造气造气沸腾炉沸腾炉4FeS2+11O2=2 Fe2O3+8SO2高温高温第23页，本讲稿共30页2SO2+O2=2SO
16、3V2O54500C沸腾炉接触室接触室沸腾炉沸腾炉600C5000C4500C8500C5000C热交换器热交换器催化剂催化剂（1）反应原理）反应原理（2）设备：）设备：2）接触氧化接触氧化-接触室接触室第24页，本讲稿共30页接触室接触室沸腾炉沸腾炉吸收塔吸收塔热热交交换换 5000C1500C98.3%H2SO4SO3+H2O=H2SO4 放热1450C尾气尾气第25页，本讲稿共30页化学工业之母：化学工业之母：硫酸硫酸第26页，本讲稿共30页我国古代制硫酸的方法：我国古代制硫酸的方法：第27页，本讲稿共30页(4(4）.尾气处理尾气处理尾气的组成：尾气的组成：SOSO2 2,O,O2 2
17、,N,N2 2、少量少量SO3等等回收利用回收利用碱液吸收法：碱液吸收法：NHNH3 3H H2 2O O2NH2NH3 3+H+H2 2O+SOO+SO2 2=(NH=(NH4 4)2 2SOSO3 3第28页，本讲稿共30页注意注意：吸收塔吸收吸收塔吸收时，不用水吸收时，不用水吸收SO3而而是用是用98.3%的浓的浓H2SO4吸收，为什么？吸收，为什么？不用水吸收是因为：用水吸收会形成不用水吸收是因为：用水吸收会形成硫酸硫酸的烟雾，吸收速度慢和吸收不完全的烟雾，吸收速度慢和吸收不完全等问题，等问题，将三氧化硫溶于浓硫酸中可以避免这种情况。将三氧化硫溶于浓硫酸中可以避免这种情况。第29页，本讲稿共30页 4 4、难挥发性：、难挥发性：用于制挥发性强酸（盐酸、硝酸）用于制挥发性强酸（盐酸、硝酸）2NaCl+H2SO4(浓浓)=Na2SO4+2HCl第30页，本讲稿共30页