硫酸的制备和性质导学案

硫酸的制备和性质导学案

‎ ‎ 专题四 第一单元 含硫化合物的性质与应用 ‎4.1.2 硫酸的制备和性质 导学案 ‎【学海导航】‎ ‎1. 知道工业生产硫酸的基本原理，了解浓硫酸的特性和硫酸的应用以及硫酸生产过程中产生的废气对环境的污染 ‎2. 认识几种常见的硫酸盐及其用途。‎ ‎3. 了解硫酸的物理性质、硫酸的通性；‎ ‎4. 掌握浓硫酸的特殊性：吸水性、脱水性、强氧化性。‎ ‎【主干知识】‎ 一、硫酸的工业制法 古代： 。‎ 目前工业：接触法制硫酸 （1） 接触法制硫酸的生产阶段、典型设备、反应原理、归纳完成下表：‎ （2） 三阶段 ‎1.造气 ‎2.接触氧化 ‎3.SO3的吸收 三设备 三反应 注意事项 ‎（2）尾气的吸收。通常工业上是用氨水来吸收SO2，其反应式为：‎ SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O, (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,‎ 二、硫酸的性质 ‎（1）硫酸的物理性质 纯硫酸是无色油状的液体，沸点高，密度大，能与水以任意比互溶，溶解时放出大量的热。‎ ‎（2）硫酸的化学性质 ‎1、吸水性：H2SO4＋nH2O＝＝H2SO4·nH2O ‎〖注意〗“水”可以是混合气体中的水蒸气，也可以是结晶水合物中的结晶水！‎ 浓H2SO4‎ ‎2、脱水性：浓硫酸可以使有机化合物中的H、O元素按H2O的组成从有机物中“脱离”出来，结合成水分子。如：C12H22O11(蔗糖)＝＝12C＋11H2O，所以浓硫酸对有机物有强烈的腐蚀作用。‎ 5‎ ‎ ‎ ‎※如果皮肤上不慎沾上浓硫酸，正确的处理方法是 ‎ ‎〖对比〗吸水性和脱水性的区别。‎ ‎3、强氧化性：‎ ‎△‎ a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。‎ ‎△‎ b活泼性在H以后的金属也能反应（Pt、Au除外） Cu+H2SO4(浓)====CuSO4+SO2↑+2H2O c与非金属反应：C+2H2SO4(浓)====CO2↑+2SO2↑+2H2O d 能与其他还原性物质反应 ‎2.硫酸盐 名称 俗称和成分 颜色 名称 俗称和成分 颜色 硫酸钙 石膏CaSO4•2H2O 熟石膏2CaSO4•H2O 白色 硫酸钡 重晶石BaSO4‎ 白色 硫酸亚铁 绿矾FeSO4•7H2O 绿色 硫酸钠 芒硝Na2SO4•10H2O 白色 硫酸铜 胆(蓝)矾CuSO4•7H2O 蓝色 硫酸锌 皓矾ZnSO4•7H2O 白色 三、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 剂；‎ ‎（3）利用浓硫酸的高沸点、难挥发性，常用作制取各种挥发性酸，如： 气体；‎ ‎（4）利用其脱水性，常用作脱水剂。‎ ‎【巩固练习】‎ ‎2. 在检验SO42-的过程中，下列操作中正确的是 A.先加入稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在 B.先加入硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在 C.先加入稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在 D.先加入氯化钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在 ‎3. 硫酸的下列反应中，能证明硫酸是强酸的是 A.能与金属铜反应            B.能与金属锌反应 C.能与磷酸钙反应            D.能使石蕊试液变红 ‎4. 浓硫酸能跟炭反应，说明浓硫酸具有 A.酸性 　　B.吸水性 C.脱水性 　　D.氧化性 ‎5. 下列关于浓硫酸和浓硝酸的叙述正确的是 5‎ ‎ ‎ A．常温下都用铝制容器贮存         ‎ B．露置于空气中容器内酸液的质量都减轻 C．常温下都能与铜较快地反应  ‎ D．露置于空气中容器内酸液浓度前者增加后者减小 ‎6. 储存浓硫酸的铁罐外口出现严重的腐蚀现象，这体现了浓硫酸的　‎ A．脱水性和吸水性　　　　　　　　B．吸水性和酸性 C．强氧化性和吸水性　　　　　　　D．不挥发性和酸性 ‎7. 下列操作不能区别浓硫酸和稀硫酸的是　‎ A．分别加入铁片　　　　　　　　　B．分别加入烧碱 C．分别加入蔗糖　　　　　　　　　D．分别加入铜片，加热 ‎8. 常温下，可以用铁或铝制的容器贮存浓硫酸，下列叙述中，错误的是　‎ A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应 B．贮存浓硫酸的容器要密封，因为浓硫酸容易吸收空气中的水蒸气、‎ C．贮存浓硫酸的容器应远离热源 D．常温下，浓硫酸可以使铁或铝钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的继续进行 ‎9. 接触发生产H2SO4的过程中，对“三废”处理正确的是 ‎①尾气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理 ③废渣用来制水泥、炼铁 ④设置“废热”锅炉产生蒸气、供热或发电 A.只有①② B.只有①③④ C.只有①②③ D.全部 ‎10. 接触法制硫酸中，进入接触室的气体必须净化、干燥，其主要原因是 A．防止催化剂中毒                     B．提高反应效率 C．提高SO2转化率                      D．防止环境污染 二、填空题（ 小题，每小题 分）‎ ‎11.（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为：                     ，该反应在       中进行。‎ ‎（2）为了有利于SO2的转化为SO3，且能充分利用热能，采用 了多层催化剂间有热交换器的接触室(见图)。按此密闭体系中气体的流向，则C处流出的气体为            ，A、B、C三处气体的温度由高到低的顺序为            。‎ ‎（3）在吸收塔中用                    吸收SO3，从吸收塔上部导出的气体再次通入              ，进行第二次氧化，再进行一次吸收后将尾气中很少的SO2净化回收，以防污染大气。‎ 三、实验题 ‎12.根据下图回答问题：‎ 5‎ ‎ ‎ ‎（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。‎ 答： ‎ ‎（2）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：‎ ‎ ‎ ‎（3）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用：‎ A中加入的试剂是 ，作用是 。‎ B中加入的试剂是 ，作用是 。‎ C中加入的试剂是 ，作用是除尽 气体。‎ D中加入的试剂是 ，作用是 。‎ ‎（4）实验时，C中应观察到的现象是 。‎ ‎12 现欲设计一个实验，验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验流程，其所使用的试剂次序可表示为：气体产物→无水硫酸铜→品红溶液→溴水→品红溶液→澄清石灰水 ‎（1）①中反应的化学方程式为 　　　　　　　　 　　　 ；‎ ‎（2）②处的现象是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（3）品红溶液使用了两次，第一次使用时的作用是　　　　　　　　　　　　‎ 第二次使用时的作用是________________ 　　　　 _。‎ ‎（4）④的作用是：　　　　　　　　　　　　　　　。‎ 5‎ ‎ ‎ ‎（5）二氧化硫也能使溴水褪色，表现了二氧化硫的 　 性。（“还原”、“漂白”）‎ 反应的化学方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎（6）根据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　现象，可证明产物中一定有CO2气体 四、计算题：‎ 可能用到的相对原子质量：Cu-64‎ ‎1.28 g 的铜与足量的浓硝酸充分反应后，可收集到气体多少mL（标况下）？被还原的硝酸的物质的量是多少？ ‎ 5‎