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第2课时 硫酸
第五章 化工生产中的重要非金属元素 第一节 硫及其化合物
学习目标
Learning Objectives
通过实验探究，认识硫酸的主要性质，特别是浓硫酸的特性，认识其在生产中的应用。
01
一、硫酸
1．硫酸的用途与工业制备
（1）用途：
①重要的化工原料，可用于制___________、炸药、染
料、盐类等。
化肥、农药
②用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
教学过程
一、硫酸的性质
1．硫酸的物理性质
硫酸是一种无色、黏稠的油状液体，密度比水大。浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。
将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
思考
如何稀释浓硫酸？
硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4=2H＋＋SO42-，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。
稀硫酸具有酸的通性
稀硫酸
与指示剂反应
（石蕊）
使石蕊试液变红色
与金属反应（Zn）
与金属氧化物反应（CuO）
与碱反应
[Cu(OH)2]
与盐反应
（CuCO3)
硫酸的工业制备：
【做一做】 写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式：
①制备SO2：_____________________________或
②制备SO3：__________________；
③吸收SO3：___________________。
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
高温
2SO2+O2 2SO3
△
催化剂
SO3+H2O H2SO4
点燃
S+O2 SO2
工业上制取硫酸为什么常用浓硫酸而不用水吸收SO3？
SO3与水反应为放热反应，易产生水雾，影响SO3的吸收
思考
浓硫酸的特性
①吸水性：浓硫酸可以吸收气体、液体或某些结晶水合物中的水，常用作干燥剂。
①碱性气体（NH3等）
② 强还原性气体（如H2S、HBr、HI等）。
可用来干燥：中性气体：H2、O2、CO、CH4、NO等
酸性气体: HCl、 Cl2、 SO2、 CO2等
注意
浓硫酸不能干燥：
②脱水性：浓硫酸可将有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，使蔗糖、纸张、木材等脱水炭化。
实验探究：向蔗糖中加入浓硫酸，搅拌，可观察到蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状的炭，并放出有刺激性气味的气体。
C12H22O11 12C+11H2O
浓硫酸
实验探究
浓硫酸的脱水性
吸水性 脱水性
原理 浓硫酸能够吸收_______ _______________及固体 中的结晶水 浓硫酸能把有机物中_____
___________________脱
去，剩余黑色的炭
区别 _____________ ____________________
_________________
应用 _________
气体、
液体中的水分子
氢、
氧元素按水的组成比
物质中含有H2O
物质中不含有H2O，只含
有氢元素和氧元素
作干燥剂
对比
③强氧化性：浓硫酸具有很强的氧化性，能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
a.与金属反应
(1)浸NaOH溶液棉团的作用是吸收尾气SO2，防止污染空气。
实验 现象 a试管中铜丝表面___________；
b试管中的溶液_____________；
c试管中的_________________________；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，____________。
实验 结论 Cu和浓硫酸反应的化学方程式：
_________________________________
有气泡产生
逐渐变为无色
紫色石蕊溶液逐渐变为红色
溶液显蓝色
Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+2H2O
△
(2)Cu与浓硫酸的反应中，浓H2SO4 表现了强氧化性
和酸性。
实验探究
浓硫酸与铜的反应
（1）过量的铜与一定量的浓硫酸反应时，硫酸能否全部参加反应？
提示：不能。Cu是不活泼金属，只能与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，在过量Cu与一定量浓硫酸反应时，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，反应进行到一定程度时，浓硫酸将变为稀硫酸，反应停止，H2SO4不可能全部参加反应。
【思考·讨论】
（2）如果用过量的锌代替铜与一定量的浓硫酸反应，生成气体的成分有哪些？
提示：锌首先与浓硫酸发生反应：Zn+2H2SO4（浓） ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，锌还会与稀硫酸进一步反应，Zn+H2SO4（稀）
ZnSO4+H2↑，故生成的气体为SO2和H2的混合气体。
常温下，Fe、Al 与浓 H2SO4 或浓 HNO3 反应，生成了致密的氧化膜，阻止酸与内层金属进一步反应，从而保护了金属，这个过程叫做“钝化”。
浓硫酸能与金属反应，但为什么可以用铝罐车和铁罐车运输浓硫酸？
加热时， Fe、Al仍可与浓硫酸反应产生SO2
思考
b.与非金属反应
加热时，浓硫酸也能与某些非金属反应（如C、P、S等）
浓硫酸只体现强氧化性。
H2SO4(浓) + S
+6 0
2 2H2O+3 SO2↑
+4
浓硫酸与非金属反应的规律：
澄清石灰水
硫酸铜
检验水
检验产物
中有SO2
除去SO2
检验CO2
检验SO2
是否除尽
变蓝色
证明含水
褪色
证明含SO2
颜色变浅
除去SO2
不褪色
证明无SO2
变浑浊
证明含CO2
设计实验
验证碳和浓硫酸反应的产物
品红
品红
KMnO4
下列关于浓硫酸的叙述中，正确的是(　　)
A．浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
【答案】A
【解析】 使蔗糖炭化，表现浓硫酸的脱水性，A正确；浓硫酸具有强氧化性，可与铝、铁在常温下发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，故可贮存在铝、铁容器中，B错误；浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，C错误；浓硫酸密度比水大，稀释浓硫酸时，应防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不断搅拌，D错误。
课堂练习
蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所示，该实验设计更加体现了“绿色”“微型”的特点，下列说法正确的是(　　)
A．蔗糖与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的吸
水性和强氧化性
B．反应中，品红溶液褪色，加热后又恢复红色
C．紫色石蕊溶液先变红后褪色
D．该装置无法证明二氧化硫具有氧化性
【答案】B
【解析】反应过程中蔗糖先变黑后体积膨胀，表明浓硫酸具有脱水性和强氧化性，A错误；反应中，SO2使品红溶液褪色，生成的不稳定的无色物质受热后又分解，恢复原来的红色，B正确；SO2只能使紫色石蕊溶液变红色，不能使其褪色，C不正确；SO2与Na2S溶液反应生成淡黄色的沉淀，证明二氧化硫具有氧化性，D不正确。
课堂练习
谢谢聆听！

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