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1、第一节第一节 硫及其化合物硫及其化合物第2课时 硫酸第五章新人教版 化学 必修二一、硫酸的工业制备一、硫酸的工业制备工业制备流程制备流程反应原理（三个阶段）制备SO2：_或_;制备SO3：_;吸收SO3：_。【硫酸的工业制备】SO3+H2O=H2SO4【思考】工业制备硫酸工艺中为什么用浓硫酸吸收SO3，而不直接用水?SO3遇水生成硫酸，会释放出大量的热，易形成酸雾，影响SO3的吸收。用98.3%的浓硫酸吸收二、硫酸的物理性质二、硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，沸点高，难挥发，密度比水大，具有腐蚀性。常用的浓硫酸质量分数：98%，密度：1.84g/ml，物质的量浓度：18.4mo
2、l/L；浓硫酸能与水以任意比混溶，溶于水时放出大量的热。稀释浓硫酸的操作方法：沿杯壁慢慢注入水中，边加边搅拌。先用大量水冲洗，再用3%的碳酸氢钠溶液清洗三三、硫酸的化学性质、硫酸的化学性质1硫酸的酸性（指稀硫酸，因浓硫酸中H+含量较少）稀硫酸具有酸的通性，能与酸碱指示剂、活泼金属、碱、碱性氧化物、部分盐发生反应。变红Fe+2H+=Fe2+H2OH-+H+=H2OCuO+2H+=Cu2+H2O2浓硫酸的吸水性吸水性（1）浓硫酸可以吸收气体、液体、某些结晶水合物中的水，常用作干燥剂（酸性干燥剂）。（2）浓硫酸可以干燥H2、O2、N2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4等中性或酸性气体，但
3、不能干燥碱性气体（NH3等）、还原性气体（如H2S、HBr、HI等）。【思考】浓硫酸能否干燥CO2/SO2/Cl2/NH3/H2S等气体？H2S+3H2SO4（浓）（浓）=4SO2+4H2O2NH3+H2SO4=2(NH4)2SO4浓硫酸的三大特性吸水性知识扩展知识扩展1高中阶段常见的干燥剂高中阶段常见的干燥剂酸性干燥剂碱性干燥剂中性干燥剂注：浓硫酸不可干燥H2S，可发生氧化还原反应，但可干燥SO2气体。，可干燥酸性气体、中性气体；：浓硫酸、硅酸H2SiO3、P2O5、固态磷酸：无水CaCl2，可干燥酸性气体、中性气体、碱性气体注：无水CaCl2不可干燥NH3，可发生络合反（CaCl28NH3
4、）；：碱石灰、固态NaOH、生石灰，可干燥中性气体、碱性气体；注意：无水CuSO4用来检验水的存在，通常不用于吸收水；高中阶段唯一一个碱性的气体：NH3浓硫酸的脱水性1.烧杯壁为什么是热的？3.为什么体积会膨胀？4.刺激性气味气体可能是什么？2.为什么蔗糖会变黑？浓硫酸吸水放热蔗糖炭化有气体生成SO2、CO2现象：吸水性脱水性强氧化性蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。出有刺激性气味的气体。硫酸的性质3浓硫酸的脱水性脱水性浓硫酸可将有机物中的氢原子和氧原子按2：1比例脱去，使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化炭化变黑
5、。浓硫酸的三大特性脱水性吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收_及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中_脱去,剩余黑色的炭区别_应用_气体、液体中的水分子氢、氧元素按水的组成比物质本身含有水物质中不含有H2O,只含有氢元素和氧元素作干燥剂吸水性与脱水性有水为吸 无水则脱浓硫酸强氧化性实验装置实验现象实验结论【实验5-3】浓硫酸与铜反应a试管中铜丝表面有气泡逸出，b试管中的品红溶液逐渐变为无色，c试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为红色，将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液变为蓝色。Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O实验探究浓硫酸强氧化性微提醒微提醒a a试管内是看不到溶液试管内是看不到溶液变蓝的，需倒
6、入水中观变蓝的，需倒入水中观察溶液变蓝。察溶液变蓝。思考与讨论可抽动的铜丝有什么作用？试管c中“浸NaOH溶液的棉团”的作用是什么？写出反应的化学方程式。答：吸收多余的SO2，防止污染环境，SO22NaOH=Na2SO3H2O。答：控制反应的发生或停止在浓硫酸与铜(加热)的反应中，浓H2SO4表现了哪些性质？答：浓硫酸既表现了强氧化性，又表现了酸性。也可换其他碱性的溶液，如饱和碳酸钠或碳酸氢钠溶液4浓硫酸的强氧化性浓硫酸具有强氧化性，能氧化金属、非金属、还原性化合物等，其还原产物一般是SO2。金属反应通式金属+H2SO4(浓)高价金属硫酸盐+SO2+H2O实例与Cu反应：_非金属反应通式非金属
7、+H2SO4(浓)高价氧化物或含氧酸+SO2+H2O实例与C反应：_还原性化合物与H2S反应：_浓硫酸的三大特性强氧化性常温下，Fe、Al与浓H2SO4或浓HNO3发发生生反反应应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化钝化”。钝化是_变化。故可用铁罐车或铝槽车运输冷的浓硫酸、浓硝酸。但但受受热热时时，浓硫酸可以与Fe、Al反应。资料卡片钝化化学1、浓硫酸可以跟金属反应，为什么还可以用铁罐车运输浓硫酸？思考与讨论微提醒微提醒常温下，铁、铝遇浓硫酸、常温下，铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸浓硝酸是会发生化学反应是会发生化学反应，由于钝化现象由于钝化现象反应才反应
8、才停止。停止。2.实验室用金属和酸反应制取氢气时，往往用稀硫酸、而不用浓硫酸，这是为什么？答：在Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+2H2O+SO2中，+6价的中心原子硫得电子，表现出氧化性，把这种酸称氧化性酸。而反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2中，H+得电子，表现出氧化性，把这种酸称非氧化性酸。(酸的氧化性，即酸性)。3.将64g铜片加入盛有浓硫酸(含2molH2SO4)的试管中加热，充分反应后，铜片能否完全溶解？请解释原因。答：铜片不能完全溶解，原因是随着反应的进行，硫酸的浓度变小，而铜与稀硫酸不反应。这也是储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象的原因；四四、硫酸的用途、硫酸的用
9、途(1)制取化肥、硫酸盐、挥发性酸挥发性酸。(2)消除金属表面的氧化物。(3)用于精炼石油，制造炸药、农药、染料等，是实验室里常用的试剂。NaCl+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl知识扩展知识扩展2实验室制备实验室制备HCl、HBr制备原理:高沸点酸制低沸点酸（难挥发性酸制挥发性酸）利用这个原理，还可以实验室制备HBr和工业制备K单质NaBr+H2SO4（浓）=NaHSO4+HBrNa+KCl（熔融）=K+NaCl高温并非强酸制弱酸并非Na的还原性强于K1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体。
10、(2)用磷矿物主要成分是磷酸钙和硫酸反应制磷酸。(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体。解析:浓硫酸具有高沸点、难挥发性，氯化氢气体易挥发。解析:磷酸是高沸点中强酸，利用强酸与弱酸盐反应制弱酸原理制磷酸。解析:可干燥酸性气体(如CO2、SO2、Cl2等)和中性气体(如O2、N2、CO等)。不可干燥气体：碱性气体(如NH3)和某些还原性气体(如HBr、HI、H2S等)。高沸点、难挥发性强酸性吸水性(4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末。(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体。(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。强氧化
11、性吸水性强氧化性强酸性脱水性1.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？强酸性强氧化性高沸点、难挥发性脱水性吸水性实验方案设计设计一实验，证明浓硫酸与碳反应的生成物含有水、二氧化硫和二氧化碳。供选择试剂和装置如下图（装置可多次使用）。【提示】仪器连接如下【例1】下列说法中正确的是（）A三氧化硫极易溶于水，能与水反应生成硫酸B标准状况下，1mol三氧化硫的体积为22.4LC二氧化硫在空气中易被氧化为三氧化硫D三氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色A题型一：题型一：SO3的性质的性质【例2】在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是A硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃
12、烧B从沸腾炉出来的气体只有SO2CSO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3DSO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸雾，以便使SO3吸收更充分D题型二：硫酸的工业制备题型二：硫酸的工业制备【变3-2】如图所示的实验装置中，从实验开始到过一段时间后，对观察到的实验现象叙述不正确的是A甲中苹果块会变干瘪B乙中胆矾晶体表面有“白斑”C丙中小试管内有晶体析出D丁中pH试纸变成红色D题型三：浓硫酸的性质题型三：浓硫酸的性质模块二模块二硫酸根离子的检验硫酸根离子的检验一、常见的硫酸盐硫酸盐化学式及俗称用途CaSO4CaSO42H2O（生石膏）2CaSO4H2O（熟石膏）制作模型、绷带、粉
13、笔，调节水泥的硬化速率BaSO4BaSO4（重晶石）医疗上用作“钡餐”，造影剂CuSO4CuSO45H2O（胆矾、蓝矾）检验水存在、与石灰乳混合制农药“波尔多液”FeSO4FeSO47H2O（绿矾）制补血剂、生产铁系列净水剂和颜料KAl(SO4)2KAl(SO4)212H2O（明矾）用作净水剂（形成Al(OH)3胶体）二、硫酸根离子检验实验探究二、硫酸根离子检验检验原理Ba2+SO42-=BaSO4，BaSO4是不溶于稀盐酸的白色沉淀所需试剂BaCl2溶液，稀盐酸操作方法取少量待测液于试管中，加足量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀注意事项：稀盐酸和BaCl2溶液加入顺序能
14、否交换？为什么？稀盐酸能否换成稀硝酸？BaCl2溶液能否换成Ba(NO3)2溶液？（已知：稀硝酸有强氧化性。H+和NO3-组合具有强氧化性）不能用硝酸酸化，第二步也不能用Ba(NO3)2溶液，否则无法排除SO32-离子的干扰。不能，否则无法排除Ag+离子的干扰先加入盐酸酸化，可排除Ag+、CO32-、SO32-离子的干扰粗盐粗盐主要成分主要成分杂质杂质NaCl难溶性杂质难溶性杂质可溶性杂质可溶性杂质CaCl2Na2SO4MaCl2泥沙泥沙知识回顾知识回顾化学沉化学沉淀法淀法过滤法过滤法思考与讨论(2)加入你选择的试剂除去杂质后，有没有引入其他离子？用什么方法除去这些？(1)经溶解、过滤、蒸发操
15、作得到的粗盐中含有一些可溶性硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质。如果按照下表所示顺序除去它们，应加入什么试剂？(3)设计除去杂质的实验方案时，除了要考虑所加试剂的种类，还要考虑哪些问题？杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐CaCl2MgCl2BaCl2NaOHMg2+2OH-=Mg(OH)2Na2CO3引入了Ba2+、CO32-、OH-试剂的用量和顺序三、粗盐提纯三、粗盐提纯粗盐中含有可溶性杂质：CaCl2、MgCl2、硫酸盐。1、选用的试剂及反应的离子方程式杂质加入的试剂离子方程式硫酸盐_CaCl2_MgCl2_氯化钡溶液碳酸钠溶液烧碱溶液Mg22OH=Mg(OH)2(2)试剂加入的顺序为使杂质离子完全除去，通常加入试剂及顺序有如下三种：BaCl2溶液NaOH溶液 盐酸；NaOH溶液BaCl2溶液 盐酸；盐酸。总结：为保障杂质离子完全除去，只要 在 之后加入即可。Na2CO3溶液Na2CO3溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液碳酸钠溶液碳酸钠溶液氯化钡溶液氯化钡溶液