1、第1单元 含硫化合物的性质和应用 第二课时 硫酸的制备和性质,核心突破,知识梳理,考点精练,素能提升,考试标准,知识梳理,一、硫酸的制法 1.一千多年前,我国采用加热胆矾或绿矾的方法制硫酸。 2.接触法制硫酸 (1)工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如图,(2)接触法制硫酸分为三个阶段,二、硫酸的性质和用途 1.硫酸的物理性质 (1)色、态:纯净的硫酸是一种无色黏稠的油状液体。 (2)溶解性:易溶于水,而且放出大量的热。 2.稀硫酸的化学性质 强酸性:电离方程式为 ,具有酸的 。,通性,3.浓硫酸的特性,吸水,(1)吸水性:浓硫酸具有很强的吸水性,可用作 。 (2)脱水性:浓硫酸按 ,夺取
2、某些有机物中的 元素形成 。,褪色,溶解,气泡,褪色,SO2,强氧化,干燥剂,水的组成比,氢、氧,水,脱水,(3)强氧化性: 常温下,冷的浓硫酸使Al和Fe ; 与Cu反应: ; 与C反应: 。 4.硫酸的用途 (1)制取化肥。 (2)金属材料表面除锈,金属矿石的处理。 (3)制取挥发性酸,制取硫酸盐。 (4)精炼石油,制炸药、农药、医药、染料等。,钝化,【思考】 浓硫酸与金属单质反应表现什么性质?浓硫酸与非金属单质反应表现什么性质? 提示:浓硫酸与金属单质反应表现强氧化性和酸性。浓硫酸与非金属单质反应表现强氧化性。,核心突破,1.如何理解浓硫酸的吸水性和脱水性 (1)吸水性:吸水指吸收物质中
3、原本存在的H2O分子(包括游离的和结晶水合物的水分子)。 将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其质量将增大,密度将减小,浓度减小,体积增大。这是因为浓硫酸具有吸水性。利用这一性质在实验室里浓硫酸常用来干燥气体。 能干燥的气体:H2、O2、CO、CO2、SO2、Cl2、HCl。 不能干燥的气体:NH3、H2S、HBr、HI。 (2)脱水性:脱水指将许多有机物中H、O两种元素按水分子中原子个数比21的比例(H2O)脱去,从而使有机物炭化。如:C12H22O11(蔗糖) 12C+11H2O蔗糖中加入浓硫酸时,蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状炭,并放出有刺激性气味的气体。,【特别提示】 有机物被浓硫
4、酸脱去水并不一定都生成炭。,2.如何理解浓硫酸的强氧化性 (1)和金属反应 加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2。反应中浓硫酸表现了强氧化性和酸性。 常温下,Fe(Al)的表面被浓硫酸氧化生成牢固致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了浓硫酸与内层金属的进一步反应(钝化的原因)。 加热条件下,Fe(Al)与浓硫酸发生反应:,(2)和非金属反应 热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2,反应中浓硫酸只表现氧化性。,3.浓、稀硫酸氧化性的比较,考点精练,1.下列有关硫及其化合物的说法不正确的是( ) A.S
5、O2 与水反应生成 H2SO3 B.SO2 能使石蕊溶液先变红后褪色 C.在少量胆矾中加入浓硫酸,晶体由蓝色变为白色,体现了浓硫酸的吸水性 D.常温下铁遇到浓硫酸发生钝化,B,解析:SO2 只能使石蕊溶液变红,不能漂白酸碱指示剂,所以B不正确。在少量胆矾中加入浓硫酸,晶体由蓝色变为白色,体现了浓硫酸的吸水性;自由水或结晶水失去都体现了浓硫酸的吸水性。,2.(2017浙江温州二模)下列说法不正确的是( ) A.电解饱和食盐水可制得黄绿色氯气 B.镁条着火时,不能用二氧化碳灭火 C.工业炼铁时,用焦炭直接还原氧化铁得到铁单质 D.浓硫酸具有吸水性等特性,主要是浓硫酸中硫酸以分子形式存在,C,解析:
6、镁条可以和二氧化碳反应,所以不能用二氧化碳灭火,B正确;工业炼铁时,是CO与Fe2O3反应得到Fe,C不正确;浓硫酸主要以硫酸分子形式存在,所以才表现出吸水性、脱水性和强氧化性,D正确。,3.某同学利用下列装置进行浓硫酸和铜反应并验证二氧化硫的性质。按如图实验装置连接仪器和放置药品。加热浓硫酸约1分钟后撤去酒精灯,将铜丝插入溶液,反应一段时间后拔出。实验结束后会看到两个试管的液体底部均有少量的白色固体。下列对该实验的现象分析或推断正确的是( )A.湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B.左边试管出现的白色固体是由于浓硫酸的脱水性所致 C.从该实验的描述中可以体会出铜与浓硫酸的反应是一个放热反应 D
7、.本实验体现了二氧化硫的漂白性、弱氧化性和其水溶液显酸性,C,解析:SO2不能漂白石蕊,所以蓝色石蕊试纸变红,不会褪色,A错误;Cu与浓硫酸反应生成CuSO4,左边试管出现的白色固体为无水CuSO4,是由于浓H2SO4的吸水性所致,B错误;加热浓硫酸约1分钟后撤去酒精灯,反应继续进行,说明铜与浓硫酸的反应是放热反应,C正确;湿润的蓝色石蕊试纸变红,体现了SO2溶于水后显酸性,喷有品红溶液的滤纸褪色,体现了SO2的漂白性,但本实验无法证明二氧化硫的弱氧化性,D错误。,4.浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+C CO2+2H2O+2SO2。 请从下图中选用所需的仪器
8、(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)。 将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表(不一定填满),并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。,装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其他试剂中混入水,可选用装置B,加入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水。接着检验SO2气体,用装置A加入品红溶液检验,若品红溶液褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,加入酸性KMnO4溶液以除
9、去SO2,最后再用装置A,加入澄清石灰水来检验CO2的存在,因SO2也可以使澄清石灰水变浑浊,故先要除去SO2。,答案:C 浓硫酸和木炭 产生反应物 B 无水硫酸铜 检验水 A 品红溶液 检验SO2 A 酸性KMnO4溶液 除去SO2 A 品红溶液 检验SO2是否除尽 A 澄清石灰水 检验CO2,素能提升,1.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(如图),按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体含有( ) A.仅SO2 B.SO3、O2 C.SO2、O2 D.SO2、SO3,解析:A处流出的是已经过热交换器预热的原料气SO2和O2。,C,
10、解析:不能用浓硫酸干燥NH3,A不正确;浓硫酸与S作用时,只表现其强氧化性,B不正确;Cu与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐降低,当成为稀H2SO4时,反应停止,参加反应的H2SO4少于 2 mol,故产生的SO2在标准状况下小于22.4 L,C不正确。,2.下列叙述正确的是( ) A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B.浓硫酸与单质硫反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓) 3SO2+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性 C.把足量铜粉投入含2 mol H2SO4的浓硫酸中,反应后得到标准状况下气体体
11、积为22.4 L D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化,D,3.下列反应中硫酸既表现了氧化性,还表现了酸性的有( ),解析:在浓硫酸与Zn的反应中,部分H2SO4分子中硫元素化合价降低,作氧化剂;另外部分H2SO4生成盐(ZnSO4),体现酸性。,A,4.浓硫酸具有A.酸性,B.强氧化性,C.高沸点、易挥发性,D.脱水性,E.吸水性等性质。以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的字母分别填入括号中。 (1)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体( ) (2)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸( ) (3)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中
12、变成白色粉末( ) (4)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体( ) (5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑( ),解析:(1)浓硫酸吸收混在题述气体中的杂质水蒸气,体现吸水性。(2)常温下,浓硫酸和铝、铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应,体现氧化性。(3)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末,体现吸水性。(4)浓硫酸具有强氧化性,而HBr、HI、H2S具有强还原性。(5)浓硫酸既具有酸的通性,可使酸碱指示剂变色,又具有脱水性,可使有机物炭化。,答案:(1)E (2)B (3)E (4)B (5)AD,5.将适量的蔗糖
13、放入烧杯中,加入少量水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的 气体。 (1)生成的黑色物质是 (填化学式)。 (2)“体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体”,写出对应的化学方程式: 。 (3)上述实验表明,浓硫酸具有 (填序号)。 酸性 吸水性 脱水性 强氧化性,解析:.(1)蔗糖在浓硫酸作用下脱水“炭化”生成黑色物质炭黑。 (2)炭黑在大量放热条件下继续与浓硫酸发生氧化还原反应生成CO2和有刺激性气味的SO2气体,使糊状炭黑变得疏松多孔,体积膨胀。 (3)浓硫酸吸水放热使反应发生体现吸水性,浓硫酸使蔗糖脱水炭化表现出脱水性,硫酸氧化炭黑生成CO2表现出强氧化性。,答案:.(1)C (2)C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O (3),.向80 mL浓硫酸中加入56 g铜片,加热一段时间后,至不再反应为止。 (1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式: 。 (2)实验测得反应中共有13.44 L标准状况下的SO2生成,反应中转移的电子有 mol。,答案:.(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2 (2)1.2,解析：.(1)铜跟浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。,点击进入 课时作业,谢谢观赏！,
