人教版高二化学 第四节硫酸化学教案 5页

‎ ‎ 第四节 硫酸 ‎ 【学习目标】‎ ‎ 1．掌握浓硫酸的性质（吸水性、脱水性和强氧化性）；‎ ‎ 2．掌握稀硫酸的化学性质；‎ ‎ 3．掌握硫酸根离子的检验方法；‎ ‎ 4．掌握硫酸工业的化学反应原理；‎ ‎ 5．了解硫酸的用途及硫酸工业的生产设备与流程。‎ ‎ 【学习重点】‎ ‎ 1．浓硫酸的三大特性；‎ ‎ 2．稀硫酸的化学性质；‎ ‎ 3．硫酸工业的主要反应原理。‎ ‎ 【知识要点】‎ ‎ 一、稀硫酸的化学性质（二元强酸）‎ ‎ 1．跟酸碱指示剂作用：能使紫色石蕊试液变 色。‎ ‎ 2．跟较活泼的金属反应：Zn+H＋—‎ ‎ 3．跟碱性氧化物反应：CuO+H＋—‎ ‎ 4．跟碱反应：NaOH+H2SO4—‎ Cu(OH)2+H2SO4—‎ Ba(OH)2+H2SO4—‎ ‎ 5．跟盐反应：Na2CO3+ H2SO4—‎ BaCl2 + H2SO4— ‎ ‎ 〖针对性训练〗‎ ‎1、现有四份等质量等浓度的稀硫酸，向其中分别加入足量的Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3，充分反应后所得溶液的质量分数大小关系为 。‎ ‎2、铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去，试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式： 。‎ ‎ 二、浓硫酸的性质 ‎ 1．物理性质： 色油状 挥发（沸点338℃）液体，密度大（质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84g/cm3），且质量分数越大其对应的密度也越大，易溶于水，溶于水时放出大量的热.。稀释浓硫酸应把______沿______注入_______中,并___________以防_______________。‎ ‎〖针对性训练〗‎ ‎1、浓硫酸与乙醇、浓硝酸等液体如何混合？‎ ‎2、质量分数为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后，混合液的质量分数小于 ‎2p%。则X可能是下列物质中的（ ）‎ ‎ A．氨水 B．硫酸溶液 C．乙醇溶液 D．氢氧化钠溶液 ‎ - 5 -‎ ‎ 2、化学性质：‎ ‎ （1）强氧化性（常温下，浓硫酸可使________等金属________）‎ ‎ Cu+H2SO4(浓) ─ （可体现浓硫酸的 性和 性）‎ ‎ C+H2SO4 (浓) ─ ‎ ‎ H2S+H2SO4(浓) ─ ‎ ‎ FeS+H2SO4(浓) ─‎ ‎ 〖针对性训练〗‎ ‎ 1、足量的锌和下列酸反应，产生H2的物质的量最多的是 （ ）‎ ‎ A．10mL 18.4mol/L 硫酸 B．30mL 3mol/L盐酸 ‎ ‎ C．30mL 2mol/L 硫酸 D．30mL 5mol/L硝酸 ‎ 2、（1）向50mL 18mol/L 的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量（ ）‎ ‎ A．等于0.9mol B．大于0.45mol，小于0.9mol ‎ ‎ C．等于0.45mol D．小于0.45mol ‎ （2）若将64g铜片投入到足量的浓硫酸中，则被还原的硫酸的物质的量为 。‎ ‎ （2）吸水性：吸收物质中的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂，但一般不能干燥 性和_____性气体。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和吸水剂）‎ ‎ （3）脱水性：将某些化合物中氢、氧按2:1原子个数比脱去。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂）‎ 注：浓硫酸在有机反应中还可起磺化作用，如苯与浓硫酸反应。‎ ‎ 〖针对性训练〗‎ ‎1、现有O2、NH3、H2、H2S、Cl2、N2、HI、HBr、CO、CO2、SO2、SO3等气体，其中 不可用浓硫酸干燥的有 。 ‎ ‎2、浓硫酸使石蕊试纸先变 色，后变 色。‎ ‎3、皮肤上一旦沾有浓硫酸，应先 ，再 ，最后再涂上 溶液。‎ 三、硫酸的工业制法──接触法 ‎1、生产过程:‎ 三阶段 SO2制取和净化 SO2转化为SO3‎ SO3吸收和H2SO4的生成 三方程 三设备 有 关 原 理 矿石粉碎,以增大__‎ ‎__________________________________‎ ‎ ‎ 逆流原理(热交换器中：管___ ___气体__,管_____气体__)目的:冷气预热至_____℃以上,热气冷却至____℃以下.‎ 逆流原理(浓硫酸____,气体____)增大接触面积(吸收塔内入填料)以充分吸收。‎ 设备中排出的气 体 炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)……‎ 尾气： ‎ ‎ - 5 -‎ 净化气:SO2.N2.O2‎ 不能直接排入大气中 说 明 矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”‎ H2O气:腐蚀设备、影响生产 接触室内压强为____压。‎ 为什么？__________‎ 实际用___________吸 收SO3,以免形成___‎ ‎2．尾气处理： 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2↑‎ ‎ NH4HSO3 ‎ ‎3．环境污染和环境保护:‎ ‎ （1）环境污染：_________ _________ _________ ___________等。‎ ‎ （2）工业“三废”：___________ ____________ ______________。‎ ‎〖针对性训练〗‎ ‎1、接触法制硫酸时，二氧化硫在接触室中钒触媒的作用下，被空气中的氧气氧化而发生反应：2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)；=－1965kJ/mol，接触室的适宜温度为 。其理由是 。‎ 工业上并未采用加压的措施来提高二氧化硫的产率，其理由是 ‎ 。‎ ‎2．在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是（ ）‎ ‎ A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的硫铁矿不能在空气中燃烧 ‎ B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中二氧化硫会与杂质反应 ‎ C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率 ‎ D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以便使三氧化硫吸收完全 ‎3．用含FeS278%的硫铁矿制硫酸，若煅烧时，损失6%的硫，二氧化硫氧化成三氧化硫时损失2%的硫。要制取1t98%的浓硫酸，需这种硫铁矿 t。‎ 四、硫酸的用途和硫酸根离子的检验 ‎1．硫酸的用途：制过磷酸钙、硫酸铵、硫酸铜、硫酸亚铁、医药、炸药，用于铅蓄电池，作干燥剂、制挥发性酸、作脱水剂和催化剂等。‎ 2． 酸根离子的检验（干扰离子可能有：CO32-、SO32-、SiO32-、Ag＋、PO43－等离子）：‎ 待测液澄清液白色沉淀（说明待测液中含有SO42-离子）‎ ‎〖针对性训练〗‎ ‎ 甲、乙、丙三学生各设计了一个实验，结果各自都认为自己所检测的试样中含有SO42-离子。‎ ‎ （1）甲实验为：‎ ‎ 试样A的无色溶液白色沉淀沉淀不溶解。‎ ‎ 乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有 离子（仅填一种），也会有此现象。‎ ‎ （2）乙实验为：‎ ‎ - 5 -‎ ‎ 试样B的无色溶液白色沉淀沉淀不溶解。‎ ‎ 丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有 离子（仅填一种），也会有此现象。‎ ‎ （3）丙实验为：‎ ‎ 试样C的无色溶液现象I现象II。‎ 若丙方案实验后公认为合理，则回答：试剂I是 ，实验中必须加至 ，此时的现象I是 ；试剂II是 ，此时的现象II是 。‎ ‎【巩固练习】‎ ‎1．下列关于硫酸性质的叙述中正确的是 （ ）‎ ‎ A．浓硫酸和稀硫酸都有吸水性 B．浓硫酸和稀硫酸都有脱水性 ‎ ‎ C．浓硫酸和稀硫酸都有氧化性 D．浓硫酸和稀硫酸都可盛放铝槽内 ‎2．下列反应中H2SO4只表现氧化性的是 （ ）‎ ‎ A．2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O B．C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ‎ C．H2S+H2SO4(浓) =S↓+SO2↑+2H2O D．Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O ‎3．设计了四种制备气体的方案①加热稀硫酸和乙醇制备乙烯； ②加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；③用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；④用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。不宜采用的方案有 （ ）‎ ‎ A．①和② B．②和③  C．③和④ D．①②③④‎ ‎4．下列设备在硫酸工业生产中用不上的是 （ ）‎ ‎ A．沸腾炉、除尘器 B．接触室、热交换器　 ‎ ‎ C．吸收塔 D．回转窑、氧化炉 ‎5．为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两 ‎ 个吸收装置，两个装置中应依次装入 （ ）‎ ‎ A．水；无水CaCl2固体 B．饱和NaHCO3溶液；浓H2SO4‎ ‎ C．浓H2SO4；饱和Na2CO3溶液 D．饱和Na2CO3溶液；稀H2SO4 ‎ ‎6．Cu+在酸性溶液中可发生自身氧化-还原反应，生成Cu2+和Cu。若检验用氢气还原CuO所 ‎ 得的红色产物中是否含有Cu2O，应选用的试剂是 （ ）‎ ‎ A．浓硝酸 B．稀硝酸 C．盐酸 D．稀硫酸 ‎ - 5 -‎ ‎7．用98%的硫酸吸收三氧化硫，生成100克含三氧化硫5%的发烟硫酸，需98%的硫酸的质 ‎ 量是 （ ）‎ ‎ A．95克 B．87克 C．74克 D．80克 ‎ ‎8．将一定质量的金属Zn跟100mL,18.0mol/L的浓硫酸在加热条件下充分反应。发现Zn完全溶解，生成的气体在标准状况下所占的体积为11.2L。将反应后的溶液稀释成1L，测得溶液中H+离子的物质的量浓度为2mol/L。则所生成气体中二氧化硫与氢气的体积比为 （ ）‎ ‎ A．1：2 B．2：1 C．3：2 D．2：3‎ ‎ - 5 -‎