硫酸的制备和性质剖析.ppt

有两瓶等体积的浓硫酸和稀硫酸，请设计实验方案加以鉴别。 4.下列化学反应和事实，分别利用了H2SO4的什么性质。 （1）用浓H2SO4干燥氧气： （2）铜片和浓硫酸共热，产生二氧化硫： （3）纸张、布条、蔗糖等遇浓硫酸会慢慢变黑： （4）S+ 2H2SO4（浓） = 3SO2 ↑ +2H2O： （5）NaCl固体和浓硫酸的混合物共热时产生HCl气体： 几种重要的硫酸盐 CaSO4·2H2O 生石膏 2CaSO4·H2O 熟石膏 BaSO4 重晶石 CuSO4·5H2O 胆矾、蓝矾 FeSO4 ·7H2O 绿矾 KAl(SO4)2·12H2O 明矾 Na2SO4·10H2O 芒硝 * 一、硫酸的工业生产 1、工业制硫酸的原料有哪些？ 2、工业制硫酸分几个阶段？ 每个阶段的反应原理是什么？用到什么典型设备？ 3、工业制硫酸生产流程？ 4FeS2 +11 O2 ===2Fe2O3 + 8SO2 高 温 硫酸工业生产的原理 SO3 + H2O H2SO4 1、造气：硫磺或黄铁矿(FeS2)在沸腾炉与O2生成SO2 2、接触氧化:SO2在催化剂作用下与O2反应生成SO3 3、SO3的吸收： SO3被水吸收生成H2SO4 沸腾炉 接触室 吸收塔 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 加 热 S + O2===SO2 点燃 硫酸工业生产的流程 沸 腾 炉 接 触 室 吸 收 塔 净化 冷 却 尾气 空气 炉渣 空气 炉气 思考： 从沸腾炉出来的气体 SO2是否纯净？如果不纯净，如何除杂和净化？ 矿渣 沸腾炉 思考：黄铁矿为什么要粉碎？ 增大与空气的接触面积，使黄铁矿燃烧充分 4FeS2 +11 O2 2Fe2O3 + 8SO2 高 温 氧化剂： 还原剂： 氧化产物： 还原产物： O2 FeS2 Fe2O3 、SO2 Fe2O3 、SO2 如果有4摩尔的FeS2参加反应，电子转移为 摩尔。 44 炉气 SO2、O2、N2（矿尘、砷硒等化合物、水蒸气） 除杂质的原因：防止催化剂中毒；防止腐蚀设备 除杂质的过程：除尘、洗涤、干燥 炉气的净化和干燥处理： +2 +3 -1 +4 -2 -2 0 N2 接触室 思考：接触室中热交换器的作用? 催化剂： 压强： 五氧化二矾（V2O5） 温度： 4000C~5000C 常压 充分利用反应热，给要加热的反应气体预热。防止能源的损失 吸收塔 思考：吸收三氧化硫为什么不用水和稀硫酸，而用98.3%的浓硫酸？ 用水直接吸收，易形成酸雾，不利吸收，用98.3%H2SO4吸收，可以防止形成酸雾，提高吸收效率。 1、纯硫酸 2、硫酸溶液 （1）强电解质(由分子构成) 稀硫酸： 具有酸的通性 （2）无色、油状液体 （5）易溶于水（能以任意比与水混溶） 浓硫酸： （3）沸点高，难挥发性 具有一些特性 二、硫酸的性质 放出大量的热 （4）密度大于水（浓度越大，密度越大） 浓硫酸：浓度98%(C=18.4mol/L)密度1.84g/mL 稀硫酸的性质 (1)使指示剂变色: 1、稀硫酸的性质（酸的通性） (2)与活泼金属反应产生氢气（Zn) (3)与金属氧化物反应产生盐和水（CuO) (4)与金属氢氧化物反应产生盐和水（Cu(OH)2) (5)与某些盐反应（BaCl2) 使紫色石蕊试液变红色 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2 ↑ CuO+H2SO4 =CuSO4+H2O Cu(OH)2+H2SO4 =CuSO4+2H2O BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+ 2HCl Na2CO3＋H2SO4＝Na2SO4＋CO2↑+ H2O 与Cu不反应 【实验1 】向表面皿中加入少量胆矾，再加入约3mL浓硫酸，搅拌，观察实验现象。 观察与思考 结论： 实验现象： 浓H2SO4具有吸水性，吸收CuSO4晶体中的水 蓝色的晶体变成白色 【浓硫酸特性1 】吸水性 不能用浓H2SO4干燥气体 碱性气体：NH3 还原性气体： H2S、HI、HBr 能够用浓H2SO4 干燥：SO2、HCl、 CO2、 H2、 O2等 应用： 实验室用浓硫酸作干燥剂 【实验2 】取2g蔗糖(C12H22O11)，放入烧杯中，加入约5mL浓硫酸，迅速搅拌，观察实验现象。 蔗糖变黑，体积膨胀，有刺激性气味的气体产生。 结论： 实验现象： 浓H2SO4具有脱水性(将有机物中的H、O元素以H2O的形式脱去而炭化），同时有SO2生成。 C12H22O11 12C+11H2O 浓硫酸 脱水性和吸水性的区别