2019_2020學(xué)年高中化學(xué)專題4硫、氮和可持續(xù)發(fā)展第一單元第2課時硫酸的制備和性質(zhì)課件蘇教版必修1.pptx

1.知道工業(yè)生產(chǎn)硫酸的基本原理及生產(chǎn)過程中原料的綜合利用。 2.熟知硫酸的化學(xué)性質(zhì)和濃硫酸的特性。,核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo),新知導(dǎo)學(xué) XIN ZHI DAO XUE,01,一、硫酸的制備,答案,工業(yè)上接觸法制硫酸的主要設(shè)備及生產(chǎn)流程如下圖：,根據(jù)上圖回答下列問題： (1)填寫下列各進(jìn)口或出口物質(zhì)的名稱： A (如 )；B ；C ；D 。,FeS2,含硫礦石,爐渣,二氧化硫、氧氣,尾氣(SO2、O2),(2)接觸法制硫酸分為三個階段，填寫下表：,硫黃或含硫礦石(硫鐵礦),空氣,98.3%的濃H2SO4,沸騰爐,接觸室,吸收塔,8SO2,2SO2O2 2SO3,SO3H2O= H2SO4,答案,歸納總結(jié),工業(yè)制硫酸的注意事項 (1)在沸騰爐中煅燒黃鐵礦時，要把礦石粉碎，目的是增大黃鐵礦與O2的接觸面積，使反應(yīng)加快提高原料利用率。 (2)爐氣進(jìn)入接觸室前要凈化，目的是除去爐氣中的雜質(zhì)，防止催化劑中毒及對設(shè)備造成不利影響。 (3)接觸室內(nèi)使用熱交換器的目的是利用SO2和O2反應(yīng)放出的熱量預(yù)熱輸入設(shè)備的氣體，冷卻反應(yīng)后的氣體。 (4)在吸收塔內(nèi)用98.3%的濃H2SO4吸收SO3而不是用水吸收的原因是用水吸收SO3時，易形成酸霧，吸收速率慢，而用98.3%的濃H2SO4吸收SO3時，吸收SO3的速率快，不形成酸霧，吸收完全。,例1 在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，SO3的吸收過程是在吸收塔(如圖)中進(jìn)行的，吸收塔里還裝入了大量瓷環(huán)。下列說法中不正確的是 A.從處通入SO3，整個吸收操作采取逆流的形式 B.從處噴下98.3%的濃硫酸，瓷環(huán)的作用是增大接觸面積 C.從處導(dǎo)出的氣體只含有少量SO2，可直接排入大氣 D.從處流出的是可用水或稀硫酸稀釋的濃硫酸,答案,解析,解析 三氧化硫的吸收通常使用98.3%的濃硫酸，不用水或稀硫酸，原因是水或稀硫酸吸收三氧化硫時容易形成酸霧，吸收速率慢，不利于三氧化硫的吸收；氣體的吸收常采用逆流原理，這樣有利于氣、液的充分接觸，吸收效果好；從吸收塔上部導(dǎo)出的氣體是N2、沒有起反應(yīng)的O2和少量二氧化硫，直接排入大氣會污染環(huán)境，所以應(yīng)用吸收劑吸收或循環(huán)使用。,例2 工業(yè)上制硫酸的設(shè)備分為三大部分：沸騰爐、接觸室、吸收塔。下面的裝置是仿照工業(yè)上制備硫酸工藝的流程設(shè)計出來的，用于探究工業(yè)上為何采用98.3%的濃硫酸吸收三氧化硫。,答案,請回答下列問題： (1)寫出沸騰爐內(nèi)煅燒硫鐵礦的反應(yīng)方程式：_。,解析,解析 乙裝置相當(dāng)于接觸室，將SO2催化氧化為SO3，由于該反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，故從乙裝置中出來的氣體中含有SO2、O2、SO3；丙裝置相當(dāng)于吸收塔，用濃硫酸吸收SO3；丁裝置是用水吸收SO3，SO3溶于水會放出大量的熱，使水汽化為水蒸氣，從而形成酸霧；本實(shí)驗中缺少尾氣吸收裝置。,答案,(2)上圖中的乙、丙分別相當(dāng)于工業(yè)上制取硫酸裝置中的_、_。 (3)從乙裝置中出來的氣體有_。 (4)丙裝置的作用為_，丁中的現(xiàn)象為_。 (5)本實(shí)驗設(shè)計還存在的較明顯缺陷是_。,接觸室,吸收塔,SO2、O2、SO3,吸收SO3,有酸霧產(chǎn)生,缺少尾氣吸收裝置,二、濃硫酸的特性,1.吸水性 (1)濃硫酸可吸收空氣或其他氣體中的 、混在固體中的濕存水、結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水。 (2)常用盛有濃硫酸的洗氣瓶干燥某些氣體(如H2、Cl2、SO2等)，不能干燥堿性氣體(如NH3等)和強(qiáng)還原性氣體(如H2S、HI、HBr等)。,答案,水蒸氣,2.脫水性 (1)濃硫酸可使有機(jī)化合物中的 從有機(jī)物中“脫離”出來，結(jié)合生成 。 (2)濃硫酸脫水性實(shí)驗如圖所示：,答案,氫、氧元素按水的組成,水分子,現(xiàn)象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀固體，放出有 氣味的氣體，品紅溶液褪色。 結(jié)論：濃硫酸具有脫水性，且能氧化碳單質(zhì)，同時自身被還原為二氧化硫。,刺激性,實(shí)驗現(xiàn)象： a試管中銅絲表面 ； b試管中的品紅溶液 ； c試管中的紫色石蕊溶液 ； 冷卻后，將a試管里的溶液慢慢倒入水中，溶液 。 銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。,3.強(qiáng)氧化性 (1)與金屬銅的反應(yīng),答案,逐漸變?yōu)闊o色,變黑，有氣泡逸出,逐漸變?yōu)榧t色,變?yōu)樗{(lán)色,相關(guān)視頻,(2)與鐵、鋁的反應(yīng) 常溫下，鐵、鋁表面被濃硫酸氧化為致密的氧化膜而鈍化，從而阻止了酸與內(nèi)層金屬的進(jìn)一步反應(yīng)，所以常溫下可以用鐵、鋁制容器來盛裝濃硫酸。 (3)與非金屬的反應(yīng) 濃硫酸與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。,答案,相關(guān)視頻,歸納總結(jié),濃硫酸的強(qiáng)氧化性 (1)濃硫酸能與大多數(shù)金屬反應(yīng)，生成高價態(tài)金屬的硫酸鹽，本身一般被還原為SO2。但在常溫下，濃硫酸能使鐵、鋁鈍化。 (2)濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價態(tài)的氧化物或含氧酸，本身被還原為SO2。,例3 下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是 A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B.藍(lán)色膽礬晶體滴加濃硫酸時變?yōu)榘咨腆w C.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體 D.常溫下，濃硫酸不與鐵、鋁反應(yīng)，所以可以用鐵、鋁制容器盛裝濃硫酸,答案,解析,解析 濃硫酸具有脫水性，使蔗糖中H、O元素以水的形式脫出，而使蔗糖炭化變黑，與吸水性無關(guān)，A錯誤； 濃硫酸具有吸水性，能吸收膽礬晶體中的結(jié)晶水，可以使藍(lán)色的膽礬晶體失水變?yōu)榘咨w，B正確； 濃硫酸是一種酸，能和氨氣反應(yīng)，故不能干燥氨氣，C錯誤； 由于濃硫酸的氧化性很強(qiáng)，常溫下，鐵和鋁的表面被氧化為致密的氧化膜，D錯誤。,例4 關(guān)于濃硫酸與銅的反應(yīng)，下列敘述正確的是 A.在反應(yīng)中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性 B.此反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) C.在反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性 D.每1 mol銅參加反應(yīng)就有2 mol硫酸被還原，同時生成1 mol 二氧化硫,答案,思維啟迪,(1)濃硫酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，而與非金屬反應(yīng)時，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性。 (2)濃硫酸與不活潑金屬反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，就不再與不活潑金屬反應(yīng)。 (3)濃硫酸與活潑金屬(如鋅)反應(yīng)時，開始濃硫酸表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r，則產(chǎn)生的氣體為氫氣。,學(xué)習(xí)小結(jié),返回,達(dá)標(biāo)檢測 DA BIAO JIAN CE,02,1,2,3,4,5,1.濃硫酸與下列物質(zhì)作用時，只表現(xiàn)強(qiáng)氧化性的是 A.藍(lán)色硫酸銅晶體 B.木材炭化 C.紅熱木炭 D.氧化鋁,答案,解析 濃硫酸具有吸水性，能使藍(lán)色硫酸銅晶體變?yōu)榘咨勰粷饬蛩崾鼓静奶炕憩F(xiàn)的是脫水性；濃硫酸與紅熱的木炭反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水，濃硫酸只表現(xiàn)其強(qiáng)氧化性；濃硫酸與氧化鋁反應(yīng)表現(xiàn)的是酸性。,解析,1,2,3,4,5,2.將濃硫酸慢慢滴入濃鹽酸中，產(chǎn)生的現(xiàn)象是 A.產(chǎn)生黃綠色氣體 B.冒白霧，混合物溫度升高 C.液體四濺，冒白煙 D.冒白霧，溫度降低,答案,1,2,3,4,5,3.下列關(guān)于濃硫酸的敘述不正確的是 A.濃硫酸能與金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)，作氧化劑，被還原為二氧化硫 B.濃硫酸可將銅、汞等金屬氧化，生成高價態(tài)金屬的硫酸鹽 C.濃硫酸可將碳、磷等非金屬單質(zhì)氧化成高價態(tài)的氧化物或含氧酸 D.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，加熱時濃硫酸能將鐵、鋁鈍化,解析 濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，加熱時能與金屬單質(zhì)(如銅、汞等)、非金屬單質(zhì)(如碳、磷等)反應(yīng)，濃硫酸作氧化劑，被還原為二氧化硫，金屬單質(zhì)被氧化為金屬高價態(tài)的硫酸鹽，非金屬單質(zhì)被氧化為高價態(tài)的氧化物或含氧酸。常溫下，濃硫酸能將鐵、鋁鈍化。,答案,解析,1,2,3,4,5,4.向50 mL 18 molL1的H2SO4溶液中加入足量的銅片，加熱使之反應(yīng)。則充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量 A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之間 D.大于0.90 mol,答案,解析,解析 根據(jù)反應(yīng)：Cu2H2SO4(濃) CuSO4SO22H2O。若50 mL 18 molL1的H2SO4與銅完全反應(yīng)，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.45 mol，而實(shí)際上，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，H2SO4的濃度逐漸變稀，銅與稀H2SO4不反應(yīng)，故被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于0.45 mo