1、第五章第五章 化工生产中的重要非金属元素化工生产中的重要非金属元素第二课时第二课时二、硫酸二、硫酸（一一）物理性质：物理性质： 纯净纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体液体沸点沸点高高：纯纯硫酸难硫酸难挥发，沸点挥发，沸点338。 (高沸点酸高沸点酸)密度大：密度大：质量分数为质量分数为98.3%的硫酸的密度为的硫酸的密度为1.84g/cm3 易易溶于溶于水，能以水，能以任意比与水混任意比与水混溶，溶，稀释时放出大量的热稀释时放出大量的热 问：如何稀释浓硫酸？问：如何稀释浓硫酸？将将浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水浓硫酸沿着容器内壁缓慢地注入水中，并中，并用玻
2、璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。（二二）稀硫酸稀硫酸的的化学化学性质性质1 1、与酸碱指示剂反应：、与酸碱指示剂反应： 使紫色石蕊试液变使紫色石蕊试液变红红 2 2、与活泼金属反应：、与活泼金属反应： Zn+H2SO4（稀）（稀）=ZnSO4+H2 Zn+2H+=Zn2+H2 3 3、与碱性氧化物反应：、与碱性氧化物反应： Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O 4 4、与碱反应：、与碱反应： 2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O
3、 5 5、与盐反应：、与盐反应： H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl SO42-+Ba2+=BaSO4 具有酸的通性具有酸的通性（三三）浓硫酸的特性）浓硫酸的特性1、吸水性：、吸水性： 浓硫酸可吸收空气中的水分和结晶水合物浓硫酸可吸收空气中的水分和结晶水合物中的中的结晶水，常作干燥剂。结晶水，常作干燥剂。可干燥酸性气体（如可干燥酸性气体（如CO2、SO2、Cl2、HCl等）和中性气体（如等）和中性气体（如H2、O2、N2等）；等）；不能干燥碱性气体（不能干燥碱性气体（NH3）和还原性气体（如）和还原性气体（如H2S、HBr、HI等）等）实例：实例： 浓硫酸敞口放置在空气中，其质量增大
4、，浓硫酸敞口放置在空气中，其质量增大，密度减小密度减小，浓度减小，体积增大，浓度减小，体积增大 浓硫酸可吸收浓硫酸可吸收CuSO45H2O中的结晶水，使中的结晶水，使蓝色蓝色晶体失去结晶水变为晶体失去结晶水变为CuSO4白色粉末白色粉末 吸水性、脱水性、强氧化性吸水性、脱水性、强氧化性2、脱水性：、脱水性： 将有机物中的将有机物中的H、O以以H2O的形式脱去的形式脱去。通常。通常说的腐蚀性即脱水性说的腐蚀性即脱水性 C12H22O11（蔗糖）（蔗糖） 浓硫酸12C+11H2O 注：注： 有机物被浓硫酸脱去水并不一定都生成有机物被浓硫酸脱去水并不一定都生成C 把浓硫酸点在蓝色石蕊试纸上，将看到试
5、纸先把浓硫酸点在蓝色石蕊试纸上，将看到试纸先变红变红，后变黑，变黑就是脱水炭化了，后变黑，变黑就是脱水炭化了 若不慎将浓硫酸溅在皮肤上，应用大量水进行若不慎将浓硫酸溅在皮肤上，应用大量水进行冲洗冲洗，然后再涂上，然后再涂上NaHCO3稀溶液稀溶液 3、强氧化性：、强氧化性： 使使铁、铝铁、铝在在常温下钝化，常温下钝化，故故可用铝、铁的制品装运冷的浓硫酸可用铝、铁的制品装运冷的浓硫酸与与Cu反应：反应： Cu+2H2SO4（浓）（浓）CuSO4+2H2O+SO2 与与C反应：反应： C+2H2SO4(浓浓)CO2+2SO2+2H2O 注注意点意点： 钝化现象是在金属表面形成一层致密的氧化薄膜，从
6、而阻止浓硫酸与内层金钝化现象是在金属表面形成一层致密的氧化薄膜，从而阻止浓硫酸与内层金属进一步反应；钝化也是化学变化属进一步反应；钝化也是化学变化 , 但但加热加热时，铁、铝仍可以与浓硫酸反应时，铁、铝仍可以与浓硫酸反应 在只有浓硫酸参加的反应中，随着硫酸的消耗及在只有浓硫酸参加的反应中，随着硫酸的消耗及生成物生成物水含量的增加，硫酸水含量的增加，硫酸的的 浓度浓度逐渐减小，浓硫酸逐渐减小，浓硫酸逐渐变成逐渐变成了稀硫酸，故有些反应就不能继续进行了，硫酸了稀硫酸，故有些反应就不能继续进行了，硫酸 会会有剩余有剩余。如。如：铜与浓硫酸的反应：铜与浓硫酸的反应 浓硫酸的强氧化性主要是硫酸中的浓硫酸
7、的强氧化性主要是硫酸中的S表现表现的的（SO2）；稀硫酸稀硫酸的氧的氧化性是化性是H+表现的表现的 浓浓硫酸还可与硫酸还可与H2S、HBr、HI、FeCl2等还原性物质等还原性物质发生发生反应反应实验实验操作操作实验实验现象现象a试管中铜丝试管中铜丝表面表面 。b试管中的品红溶液逐渐试管中的品红溶液逐渐变为变为 。c试管中的紫色石蕊溶液逐渐试管中的紫色石蕊溶液逐渐变为变为 。将将a试管里冷却后的溶液慢慢倒入水中试管里冷却后的溶液慢慢倒入水中,溶液溶液变为变为 。实验实验结论结论浓硫酸具有强氧化性，可以和浓硫酸具有强氧化性，可以和除除AuAu、PtPt外外的大多数金属单质都能与浓硫酸作用的大多数
8、金属单质都能与浓硫酸作用, ,如铜。如铜。有气泡逸出有气泡逸出无色无色红色红色蓝色蓝色CuCu和浓硫酸反应的化学方程式和浓硫酸反应的化学方程式: :Cu+2H2SO4(浓浓) = CuSO4+SO2+2H2O【现象现象】蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激性气味的气体生成，放出大量的热蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激性气味的气体生成，放出大量的热【结论结论】表现浓硫酸的吸水性脱水性与氧化性表现浓硫酸的吸水性脱水性与氧化性C12H22O11 12C + 11H2O浓硫酸【步骤步骤】在烧杯中放入少量蔗糖，加入几滴水再注入硫酸，用玻棒搅拌。在烧杯中放入少量蔗糖，加入几滴水再注入硫酸，用玻棒搅拌。C + 2H2SO4
9、 （浓） = CO2+ SO2 + 2H2O脱水性氧化性吸水性【实验】黑面包实验（五）（五）工业制法：工业制法：400500燃烧燃烧98.3%的浓硫酸吸收的浓硫酸吸收V2O5(催化剂)硫黄或黄铁矿硫黄或黄铁矿空气空气SO2SO3H2SO4问：问：工业工业制备硫酸工艺中为什么用浓硫酸吸收制备硫酸工艺中为什么用浓硫酸吸收SOSO3 3，而而不直接用水不直接用水? ?提示提示: :SOSO3 3与水生成硫酸的反应与水生成硫酸的反应, ,放出大量的热。用水或稀硫酸作吸收剂时容易形成酸雾放出大量的热。用水或稀硫酸作吸收剂时容易形成酸雾, , 吸收吸收速度慢速度慢, ,不利于吸收三氧化硫。不利于吸收三氧化
10、硫。FeS2写出每一步的化学方程式：写出每一步的化学方程式：4FeS2+11O2 Fe2O3+8SO2或或S+O2 SO22SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4 问：如何鉴别浓硫酸与稀硫酸？方法操作结论脱水法 用玻璃棒蘸取两液体分别涂在纸上变黑者是浓硫酸稀释法 分别加入盛水的试管中明显放热者是浓硫酸吸水法 分别滴加到硫酸铜晶体(CuSO45H2O)上 蓝色晶体变白者是浓硫酸钝化法常温下,取已去氧化膜的两块铝片(或铁片)分别放入盛有浓、稀硫酸的试管中有大量气泡冒出的是稀硫酸,无明显现象的是浓硫酸生雾法 分别滴加到浓盐酸中有白雾产生的是浓硫酸观察法 分别用玻璃棒蘸取两液体黏稠状的是浓硫酸
11、密度法 分别称量相同体积的两液体质量大的是浓硫酸氧化法分别取两支试管,加入铜片后再分别加入两液体,加热溶液变蓝,有刺激性气味气体产生的是浓硫酸（六六）常见的硫酸盐常见的硫酸盐1、硫酸钙：、硫酸钙： 自然界中的硫酸钙常以石膏（自然界中的硫酸钙常以石膏（CaSO42H2O）的形式存在）的形式存在 石膏的用途：石膏的用途： 制作各种模型、医用石膏绷带、调节水泥的硬化速度制作各种模型、医用石膏绷带、调节水泥的硬化速度 2、硫酸钡：、硫酸钡： 自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在自然界中的硫酸钡以重晶石的形式存在 石膏（石膏（CaSO42H2O） 熟石膏（熟石膏（2CaSO4H2O） 石膏石膏 150水水
12、（生石膏）（生石膏）硫酸钡的用途：硫酸钡的用途： 重晶石是生产其他钡盐的原料；硫酸钡可用作重晶石是生产其他钡盐的原料；硫酸钡可用作消化系统消化系统X射线检查的内服药剂，俗称射线检查的内服药剂，俗称“钡餐钡餐” 3、硫酸铜：、硫酸铜： 白色粉末，结合水后变成蓝色晶体，俗称胆矾白色粉末，结合水后变成蓝色晶体，俗称胆矾(CuSO45H2O)，利用这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水利用这一性质可以用来检验酒精中是否含少量水 胆矾的用途：胆矾的用途： 胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药波尔多液波尔多液 1、如如图所示图所示,在一个白色的点滴板的孔穴中在一个白
13、色的点滴板的孔穴中分别分别放放入小纸片、少量入小纸片、少量CuSO45H2O。然后分别滴。然后分别滴入入几几滴浓硫酸或稀硫酸滴浓硫酸或稀硫酸,观察现象。回答下列问题观察现象。回答下列问题:(1)浓硫酸滴于小纸片上浓硫酸滴于小纸片上,小纸片变小纸片变(填实验现象填实验现象),说明浓硫酸具说明浓硫酸具有有性。性。 (2)稀硫酸滴入稀硫酸滴入CuSO45H2O中中,CuSO45H2O(填实填实验现象验现象);浓硫酸滴入浓硫酸滴入CuSO45H2O中中,CuSO45H2O(填实验现象填实验现象),说明说明浓硫酸具有浓硫酸具有性。性。 课堂检测课堂检测答案答案: :(1)(1)黑脱水黑脱水(2)(2)溶
14、解溶解, ,溶液呈蓝色由蓝色变成白色溶液呈蓝色由蓝色变成白色吸水吸水2 2、在在下图所示的实验装置中下图所示的实验装置中, ,从实验开始到过一段时间后从实验开始到过一段时间后, ,对观察到的现象叙对观察到的现象叙述不正确的是述不正确的是( () )A.A.中苹果块会干瘪中苹果块会干瘪B.B.中胆矾晶体表面有中胆矾晶体表面有“白斑白斑”C.C.中小试管内有晶体析出中小试管内有晶体析出D.D.中中pHpH试纸变红试纸变红D3、下列下列叙述正确的是叙述正确的是()A.浓浓硫酸能够硫酸能够干燥氢气、氧气、氨气等气体干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的但不能干燥有较强还原性的HI、H2S
15、等气体等气体B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓浓) 3SO2+2H2O,在此反应中在此反应中,浓硫酸浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性既表现了强氧化性又表现了酸性C.把足量铜粉投入只含把足量铜粉投入只含2 mol H2SO4的浓硫酸中的浓硫酸中,充分加热后得到气体充分加热后得到气体体积不足体积不足22.4 LD.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化D4、关于关于浓硫酸与浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是反应的叙述正确的是()A.在反应中在反应中,浓硫酸
16、只表现出氧化性浓硫酸只表现出氧化性B.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1 2C.在反应中在反应中,浓硫酸既表现氧化性浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性又表现酸性D.每每1 mol Cu参加反应就有参加反应就有2 mol H2SO4被还原被还原,同时生成同时生成2 mol SO2C5、国家国家为了规范管理危险品为了规范管理危险品,颁布了危险品目录颁布了危险品目录,其中硫酸是危险品其中硫酸是危险品,且且是第三类易制毒。经营硫酸是第三类易制毒。经营硫酸,要有危险化学品经营许可证。下列关于硫酸性要有危险化学品经营许可证。下列关于硫酸性质的描述中质的描述中,正确的
17、是正确的是()A.浓硫酸有氧化性浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性稀硫酸无氧化性B.由于浓硫酸由于浓硫酸具有具有吸水吸水性性,故可用来与蔗糖反应做故可用来与蔗糖反应做“黑面包黑面包”实验实验C.稀硫酸与铁、铝反应稀硫酸与铁、铝反应,浓硫酸在常温下不与铁、铝反应浓硫酸在常温下不与铁、铝反应D.浓硫酸与浓硫酸与Cu的反应中有少量黑色固体生成的反应中有少量黑色固体生成,可能是可能是CuOD6、用用如图所示实验装置如图所示实验装置(夹持仪器已略去夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是下列实验不合理的是()A.上下抽拉中铜丝可控制上下抽拉中铜丝可控制SO2的生成量的生成量B.中选用品红溶液验证中选用品红溶液验证SO2的生成的生成C.中选用中选用NaOH溶液吸收多余的溶液吸收多余的SO2D.为确认为确认CuSO4生成生成,向中加水向中加水,观察颜色观察颜色D7、浓浓硫酸和硫酸和2 molL-1的稀硫酸在实验室中敞口放置。它们的质量和放置的稀硫酸在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如图所示。分析天数的关系如图所示。分析a、b曲线变化的原因是曲线变化的原因是()A. a升华、升华、b冷凝冷凝B. a挥发、挥发、b吸水吸水C. a蒸发、蒸发、b潮解潮解D. a冷凝、冷凝、b吸水吸水B
