2020届高三化学一轮复习--硫酸制法探讨教学课件共20张PPT-(共21张PPT).pptx

1、2020届高三化学一轮复习-硫酸制法探讨教学课件共20张PPT-(共21张PPT)“硫酸硫酸早在我国古代就已经有了，当早在我国古代就已经有了，当时不叫硫酸，而叫绿矾，也不会作用于时不叫硫酸，而叫绿矾，也不会作用于生产，通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾生产，通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾病，据野史记载，古代的盗贼把从药店病，据野史记载，古代的盗贼把从药店里收集来的绿矾用火点燃，制成液体，里收集来的绿矾用火点燃，制成液体，腐蚀富户人家的墙壁进屋盗窃，由此可腐蚀富户人家的墙壁进屋盗窃，由此可见硫酸早在一千多年前，就已经被广泛见硫酸早在一千多年前，就已经被广泛应用了。应用了。”电视剧电视剧“”“”硫酸制法硫

2、酸制法 探讨探讨 “硫酸硫酸早在我国古代就已经有了，当早在我国古代就已经有了，当时不叫硫酸，而叫绿矾，也不会作用于时不叫硫酸，而叫绿矾，也不会作用于生产，通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾生产，通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾病，据野史记载，古代的盗贼把从药店病，据野史记载，古代的盗贼把从药店里收集来的绿矾用火点燃，制成液体，里收集来的绿矾用火点燃，制成液体，腐蚀富户人家的墙壁进屋盗窃，由此可腐蚀富户人家的墙壁进屋盗窃，由此可见硫酸早在一千多年前，就已经被广泛见硫酸早在一千多年前，就已经被广泛应用了。应用了。”1硫酸硫酸 =绿矾绿矾？绿矾可以治疗伤寒、疟疾等疾病绿矾可以治疗伤寒、疟疾等疾病？2点燃绿矾点

3、燃绿矾 ，能制成液体，能制成液体？3疑惑4若制成，液体是硫酸？能否用于腐蚀墙壁？一、硫酸与绿矾一、硫酸与绿矾 硫酸硫酸 绿矾绿矾化学式化学式 H H2 2SOSO4 4FeSOFeSO4 4 7H7H2 2O O（主要成分）（主要成分）物质类别物质类别 酸酸 盐盐物理性质物理性质 常温下，无色粘常温下，无色粘稠高密度的液体稠高密度的液体 一种绿色晶体一种绿色晶体1硫酸硫酸 =绿矾绿矾？绿矾可以治疗伤寒、疟疾等疾病绿矾可以治疗伤寒、疟疾等疾病？2点燃绿矾点燃绿矾 ，制成液体，制成液体？3疑惑4液体是硫酸？能否用于腐蚀墙壁？二、古代硫酸制备的考证二、古代硫酸制备的考证 在我国：在我国：唐初人（撰人

4、不详）所辑唐初人（撰人不详）所辑黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀 卷九记载卷九记载“炼石胆炼石胆取精华法取精华法”：“以土罄（即砖坯）垒作两个方头炉，以土罄（即砖坯）垒作两个方头炉，相去二尺，各表里精泥其间，旁开一孔，亦相去二尺，各表里精泥其间，旁开一孔，亦泥表里，使精薰，使干。一炉中著铜盘，使泥表里，使精薰，使干。一炉中著铜盘，使定，即密泥之，一炉以碳烧石胆作烟，以物定，即密泥之，一炉以碳烧石胆作烟，以物扇之，其精华尽入铜盘。炉中却火待冷。开扇之，其精华尽入铜盘。炉中却火待冷。开取任用。入万药，药皆神。取任用。入万药，药皆神。”在国外：在国外：公元公元8 8世纪，据说阿拉伯炼金家贾比尔世纪，

5、据说阿拉伯炼金家贾比尔曾提出把矾加热可以蒸馏出一种矾精（就曾提出把矾加热可以蒸馏出一种矾精（就是硫酸），说它具有比较大的溶解力。是硫酸），说它具有比较大的溶解力。公元公元1313世纪，德国炼金家大阿尔伯图斯，世纪，德国炼金家大阿尔伯图斯，用干馏胆矾的方法制得矾精。用干馏胆矾的方法制得矾精。在国外：在国外：公元公元1515世纪，世界上众多化学家已普遍使世纪，世界上众多化学家已普遍使用绿矾制备硫酸，如：德国化学家格劳贝尔经用绿矾制备硫酸，如：德国化学家格劳贝尔经过实验发现，当把将绿矾石装入曲颈甑加强热过实验发现，当把将绿矾石装入曲颈甑加强热后，晶体先开始溶化。随着物质变成白色，同后，晶体先开始溶化

6、。随着物质变成白色，同时从曲颈甑的导管内开始一滴一滴地流出清亮时从曲颈甑的导管内开始一滴一滴地流出清亮透明的液体，当继续加热时，曲颈甑内出现一透明的液体，当继续加热时，曲颈甑内出现一团团白色的浓烟，这时从导管里流出油状的液团团白色的浓烟，这时从导管里流出油状的液体，格劳贝尔把这种液体叫做体，格劳贝尔把这种液体叫做“绿矾油绿矾油”，其，其实就是硫酸。实就是硫酸。查阅资料：查阅资料：严宣申先生所著的化学原理选讲中介绍了硫酸严宣申先生所著的化学原理选讲中介绍了硫酸盐分解的规律：盐分解的规律：根据以上规律便可得出使用根据以上规律便可得出使用FeSO4 7H2O和CuSO45H2O分解制硫酸，显然是盐分

7、解产生的SO3生溶于之前分解的结晶水生成的。查阅资料：查阅资料：查阅现行无机化学教材，发现查阅现行无机化学教材，发现CuSOCuSO4 4的分解温度大多认为的分解温度大多认为6506500 0C C，分解产物有分解产物有SOSO3 3或或SOSO2 2、O O2 2两种观两种观点。而点。而FeSOFeSO4 4的分解温度大多没的分解温度大多没有记录，在严宣申先生所著无有记录，在严宣申先生所著无机化学选讲中查到分解条件为机化学选讲中查到分解条件为2802800 0C C。硫酸盐分解制备硫酸实验考证：硫酸盐分解制备硫酸实验考证：1 1、实验装置、实验装置用胆矾和绿矾热分解制备硫酸从原理上分析应满足

8、以下几用胆矾和绿矾热分解制备硫酸从原理上分析应满足以下几点：点：1 1）加热装置达到两种硫酸盐分解温度（）加热装置达到两种硫酸盐分解温度（CuSOCuSO4 4 5H5H2 2O:650O:6500 0C C FeSO FeSO4 4 7H7H2 2O:480O:4800 0C)C)2 2）防止绿矾继续被氧化和水蒸气逃逸，装置需密闭。）防止绿矾继续被氧化和水蒸气逃逸，装置需密闭。3)3)要使水蒸气及要使水蒸气及SOSO3 3不逸出并冷凝、化合生成硫酸，需冷凝不逸出并冷凝、化合生成硫酸，需冷凝 装置装置按以上原则，实验装置如图：按以上原则，实验装置如图：加热装置、冷凝装置、检验（加热装置、冷凝装

9、置、检验（SOSO2 2）装置）装置硫酸盐分解制备硫酸实验考证：硫酸盐分解制备硫酸实验考证：2 2、实验过程及结论、实验过程及结论硫酸盐热分解实验现象硫酸盐热分解实验现象:绿矾绿矾 胆矾胆矾用酒精用酒精灯微热灯微热表面变黄，失去的结晶水成液态，并沸表面变黄，失去的结晶水成液态，并沸腾腾无明显现象无明显现象用酒精用酒精灯持续灯持续加热加热试管及试管及U U形管内有白烟生成，形管内有白烟生成，U U形管中有形管中有无色液体（无色液体（）冷凝；绿矾逐渐变为白）冷凝；绿矾逐渐变为白色，接触火焰的绿矾少部分变为红褐色；色，接触火焰的绿矾少部分变为红褐色；尾气通入酸性尾气通入酸性KMnOKMnO4 4溶液

10、，溶液褪色。溶液，溶液褪色。无白烟生成，无白烟生成，U U形管形管中有无色液体（中有无色液体（）冷凝；胆矾逐渐变冷凝；胆矾逐渐变为白色；尾气通入为白色；尾气通入酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液，溶溶液，溶液未褪色。液未褪色。绿矾绿矾 胆矾胆矾改用酒改用酒精喷灯精喷灯持续加持续加热热试管红热试管及试管红热试管及U U形管内有形管内有大量白烟生成，大量白烟生成，U U形管中有形管中有无色液体无色液体()()冷凝；绿矾变冷凝；绿矾变为白色，接触火焰的绿矾大为白色，接触火焰的绿矾大部分变为红褐色；尾气通入部分变为红褐色；尾气通入酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液，溶液褪色，溶液，溶液褪色，拆卸装置时

11、可闻到一股刺鼻拆卸装置时可闻到一股刺鼻气味。气味。试管红热试管及试管红热试管及U U形管内有大量形管内有大量白烟生成，白烟生成，U U形管中有无色液体形管中有无色液体()()冷凝；胆矾变为白色，接冷凝；胆矾变为白色，接触火焰的胆矾部分变黑；尾气触火焰的胆矾部分变黑；尾气通入酸性通入酸性KMnOKMnO4 4溶液，溶液未褪溶液，溶液未褪色，拆卸装置时未闻到一股刺色，拆卸装置时未闻到一股刺鼻气味。鼻气味。硫酸盐分解制备硫酸实验考证：硫酸盐分解制备硫酸实验考证：干馏所得无色液体的定性检验干馏所得无色液体的定性检验:无色液体无色液体无色液体无色液体 无色液体无色液体无色液体无色液体测测PHPH强酸性强

12、酸性强酸性强酸性PHPH约为约为7 7强酸性强酸性加热沸腾并冷却后测加热沸腾并冷却后测PHPH（排除是亚硫酸）（排除是亚硫酸）强酸性强酸性强酸性强酸性PHPH约为约为7 7强酸性强酸性加加BaClBaCl2 2溶液，并加溶液，并加稀盐酸稀盐酸产生白色沉产生白色沉淀，沉淀不淀，沉淀不溶解溶解产生白色沉产生白色沉淀，沉淀不淀，沉淀不溶解溶解 产生白色沉产生白色沉淀，沉淀不淀，沉淀不溶解溶解加加KSCNKSCN溶液（排除溶液（排除FeFe3+3+水解造成的酸性）水解造成的酸性）无现象无现象无现象无现象 实验考证结果：实验考证结果：1 1、干馏绿矾、胆矾均可得到硫酸、干馏绿矾、胆矾均可得到硫酸 2 2

13、、FeSOFeSO4 4 的分解温度的确比的分解温度的确比CuSOCuSO4 4低低 3 3、FeSOFeSO4 4分解会产生分解会产生SOSO2 2气体，酒精喷灯加热气体，酒精喷灯加热CuSOCuSO4 4并未检并未检 测到测到SOSO2 2（更高温度能否检测到有待进一步证实）（更高温度能否检测到有待进一步证实）该方法能否得到硫酸呢？该方法能否得到硫酸呢？疑惑实验验证：实验验证：绿矾绿矾配成饱和溶液配成饱和溶液实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 结论结论1 1、取适量溶液于试管中、取适量溶液于试管中检测是否含有检测是否含有FeFe3+3+后在酒后在酒精灯上加热，测精灯上加热，测PHPH值。值

14、。2 2、取少量该溶液于试管、取少量该溶液于试管A A中滴加中滴加KSCNKSCN溶液，溶液，3 3、另取该溶液少量于试、另取该溶液少量于试管管B B中，先滴加少量稀盐中，先滴加少量稀盐酸，再滴加酸，再滴加KSCNKSCN溶液。溶液。1 1、溶液很快由浅绿色变溶液很快由浅绿色变为棕黄色，并出现浑浊，为棕黄色，并出现浑浊，溶液略显酸性。溶液略显酸性。2 2、未见变色、未见变色3 3、溶液颜色略变深、溶液颜色略变深 溶液显酸性是溶液显酸性是FeFe3+3+水解产生的，水解产生的，并非制备出了硫并非制备出了硫酸。酸。电视剧电视剧“”“”1编剧注意到古人制硫酸的科学史实，但制备方法存在科学错误。我国古代早在1700年前便在实践中总结出制备硫酸的方法。2