苏教版高中化学必修第1册 专题4 硫与环境保护 第一单元 第2课时 硫酸的工业制备 浓硫酸的性质.pptVIP

第2课时硫酸的工业制备浓硫酸的性质专题4

内容索引0102课前篇素养初探课堂篇素养提升

素养目标1.知道工业生产硫酸的基本原理及生产过程中原料的综合利用,培养学生证据推理与模型认知的学科核心素养。2.熟知硫酸的化学性质和浓硫酸的特性,增强学生宏观辨识与微观探析的能力。

课前篇素养初探

【知识铺垫】稀硫酸具有酸的通性

【必备知识】一、工业制备硫酸1.工业上以硫铁矿为原料采用接触法制硫酸的主要设备及生产流程如图:各进口或出口物质分别是A硫铁矿(FeS2);B炉渣;C二氧化硫、氧气;D尾气。

2.接触法制硫酸的三个步骤三步骤原料设备反应原理造气S或FeS2沸腾炉4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3接触氧化O2接触室2SO2+O22SO3SO3的吸收98.3%的浓硫酸吸收塔SO3+H2O===H2SO4【微思考1】工业上为什么不用水吸收SO3,而是用浓硫酸来吸收?提示为了防止SO3溶于水时反应放出大量热导致酸雾,降低吸收效率。

二、浓硫酸的性质及用途1.浓硫酸的物理性质实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%,沸点高,密度比水大,难挥发,溶解时放出大量的热,因此稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着玻璃棒缓慢地注入到水中,并不断地搅拌。

2.浓硫酸的三大特性(1)吸水性吸水性是指浓硫酸能够吸收空气或其他物质中的水分。这里的“水”可以是结晶水合物中的结晶水,也可以是混合气体中的水蒸气,所以浓硫酸可作为干燥剂。(2)脱水性脱水性是指夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子。所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用,可使有机物脱水炭化。

(3)强氧化性浓硫酸能与绝大部分的金属、部分非金属反应,在反应中浓硫酸作氧化剂。①冷的浓硫酸使Fe、Al等金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。②活泼性在H以后的金属(Pt、Au除外)也能被浓硫酸所氧化,如Cu与浓硫酸可以发生反应。③浓硫酸与非金属反应,写出C与浓硫酸反应的化学方程式:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,反应中浓硫酸体现的性质为强氧化性。④能与其他还原性物质反应,如H2S、HI等。

【微思考2】浓硫酸脱去了CuSO4·5H2O中的结晶水,体现了浓硫酸的什么性质?提示吸水性。

3.硫酸的用途(1)制磷肥、氮肥等肥料,也可用于除锈,还可制实验价值较大的硫酸盐等。(2)利用其吸水性,在实验室浓硫酸常用作干燥剂。(3)利用浓硫酸的高沸点、难挥发性,常用于制取各种挥发性酸,如HCl气体。(4)利用其脱水性,常用作脱水剂。

【正误判断】判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有氧化性。()(2)浓硫酸有脱水性,所以可以作干燥剂。()(3)浓硫酸与稀硫酸都可以利用铁制容器贮存。()(4)浓硫酸与铜的反应只体现了浓硫酸的强氧化性。()(5)常温下,浓硫酸能使铝、铁钝化,说明浓硫酸与铝、铁不反应。()(6)浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体。()××××××

课堂篇素养提升

探究一接触法制备硫酸【问题探究】1.含硫矿石使用前为何要粉碎?提示矿石经粉碎可增大反应物间的接触面积,使反应更充分。2.接触室内使用热交换器的目的是什么?提示目的是利用SO2和O2反应放出的热量预热输入设备的气体,冷却反应后生成的三氧化硫。3.二氧化硫和空气的混合气体在进入接触室之前为什么要净化?提示硫铁矿中含有杂质,会与接触室中催化剂发生作用导致其失效。

【深化拓展】工业制备硫酸的流程图

【素能应用】典例1为了研究工业上制硫酸中吸收SO3应选用的物质,某实验小组仿照工业上制备硫酸的流程设计了下面的实验装置。

(1)根据上述设计,说明该实验的目的是;?写出在沸腾炉内发生反应的化学方程式:。?(2)装置甲在本实验中的作用之一是。?

(3)反应中要求乙反应器内氧气的量要比二氧化硫的量多一倍左右,控制这一比例的实验现象是;?实验时发现,丁装置在反应过程中先出现气泡,不久就出现了白雾,而丙装置一直都没有任何现象。据此得出的下列结论中正确的是。?A.浓硫酸不能吸收产生的气体B.水与三氧化硫的反应是放热反应C.浓硫酸吸收的效果比水好D.水的吸收效果比浓硫酸好(4)上述实验装置有合理的,也有不合理的。请就某一方面说说你对该实验装置的评价:。?

答案(1)比较浓硫酸和水吸收三氧化硫的效果4FeS2+11O22Fe2O