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(共52张PPT)
第一单元　含硫化合物的性质
第2课时　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质
专题4　硫与环境保护
课程标准 核心素养目标
1.掌握硫酸的工业制备原理及流程。
2．了解浓硫酸的性质。
3．掌握浓硫酸的特性。 1.宏观辨识与微观探析：了解工业上制备硫酸的基本原理和浓硫酸的特性及应用。
2．变化观念与平衡思想：区分浓硫酸和稀硫酸的化学性质的不同，认识从量变到质变的变化。
3．科学态度与社会责任：通过学习浓硫酸的知识，将工业生产和化学学习联系起来，使学生建立环保意识，体会化学与生活息息相关。
1．生产硫酸的两种方法
(1)古代采用加热胆矾(________________)或绿矾(________________)的方法来制取硫酸。
(2)接触法制硫酸
CuSO4·5H2O
FeSO4·7H2O
三原料 三设备 三阶段 三反应
硫黄或含硫矿石、空气、98.3%的浓硫酸 ____炉 SO2的制取和净化 ________________
________________
____室 SO2氧化成SO3
________________
____塔 SO3的吸收 ________________
________________
沸腾
接触
吸收
SO3＋H2O
===H2SO4
2.浓硫酸的物理性质
颜色 状态 沸点 挥发性 水溶性
无色 黏稠、油状液体 __ ______ 易溶
高
难挥发
3.浓硫酸的特性和用途
(1)实验探究
实验操作 实验现象 实验结论
蓝色晶体变成白色粉末 浓硫酸具有______
①蔗糖逐渐变黑，体积 ____，形成疏松多孔的海绵状的炭
②品红溶液____ 浓硫酸具有______，且能____碳单质，本身被____
吸水性
膨胀
褪色
脱水性
氧化
还原
①铜片逐渐____
②铜片表面有____产生
③品红溶液____ 浓硫酸具有________
溶解
气泡
褪色
强氧化性
续表
干燥剂
组成比
有机物
实验装置
实验现象 试管a中铜丝表面__________________试管b中的品红溶液______________试管c中的紫色石蕊溶液______________冷却后，将试管a里的溶液慢慢倒入水中，溶液________
变黑，有气泡产生
逐渐变为无色
逐渐变为红色
变为蓝色
实验结论 铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，化学方程式为__________________________________________
×
×
×
√
×
√
×
探究一 接触法制取硫酸
[问题探究]
(1)如何选择工业制硫酸的方法？
提示：一方面，从原料的来源、反应条件、反应过程等考虑，从硫元素化合价变化、物质类别两个角度分析物质转变流程：FeS2(s)→SO2→SO3→H2SO4。另一方面，需要考虑当地资源、工艺流程与设备、原料利用率、能源消耗、环境保护、污染防治等综合经济效益。
(2)为什么硫铁矿投入的设备叫沸腾炉？从沸腾炉出来的二氧化硫气体为什么需除尘、净化？
提示：因为硫铁矿在该设备中被从炉底通入的空气吹得像沸腾的液体一样，所以叫沸腾炉。从沸腾炉出来的二氧化硫混有杂质，直接通入接触室中会使接触室中的催化剂“中毒”，混有的水蒸气也会对生产和设备有不良影响，因此炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。
(3)接触室中的热交换器起什么作用？
提示：二氧化硫与氧气在接触室中发生催化氧化反应，生成三氧化硫。该反应过程放热，同时该反应又需要在450 ℃左右进行，故热交换器能将该反应放出的热量用来预热未反应的二氧化硫与氧气的混合气体，同时冷却生成的三氧化硫，降低能耗。
　接触法制硫酸
(1)生产流程及主要设备
(2)在吸收塔中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3的目的是防止SO3与水反应产生大量酸雾，不利于SO3的吸收。先用98.3%的浓硫酸吸收SO3，形成发烟硫酸，再用水稀释，效果更好。
[例1] 在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是 (　　)
A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料
B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应
C．SO2被氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3
D．一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3，而不用水，是因为用水吸收SO3易形成酸雾，不利于SO3的吸收
D
解析：
1．工业上用接触法制取硫酸。现有含90% FeS2的硫铁矿500 t，煅烧时损失5%的硫，SO2转化为SO3时又损失15%的SO2，SO3被水吸收时又损失0.5%的SO3。求能制得98%的硫酸的质量。
答案：602.6 t
解析：
探究二__浓硫酸的特性
[问题探究]
(1)向泄露的浓硫酸中撒石灰粉的目的是什么？
提示：中和硫酸。
(2)在浓硫酸泄露现场，救援人员会用水雾进行稀释，并严禁吸烟。稀释过程中严禁烟火的原因是什么？
提示：稀释过程中，酸可能会与金属反应产生氢气，禁止吸烟可防止氢气与空气混合遇明火发生爆炸。
1．浓硫酸的特性
吸水性 浓硫酸能够吸收空气或其他物质中的水分，该过程可以是物理变化，也可以是化学变化。浓硫酸常用作气体干燥剂，如干燥O2、H2、SO2、CO2、HCl、Cl2等气体，但不能干燥NH3、H2S、HI等气体。浓硫酸需密封保存
脱水性 浓硫酸能够按照水的组成比，夺取某些有机物中的氢、氧元素形成水分子，如可以使蔗糖、纤维素、纸张等脱水炭化。因此，浓硫酸对皮肤、衣物有很强的腐蚀性。若皮肤、衣服上不慎沾有浓硫酸，则应立即用大量的水冲洗，然后涂上稀的NaHCO3溶液
反应物 变化或反应 表现性质
活泼金属 铁、铝 常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性
加热时，反应生成硫酸盐和SO2 强氧化性和酸性
锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2
续表
C
解析：
浓硫酸与稀硫酸的区别
续表
2．向100 mL 一定浓度的硫酸中加入足量的铜片并加热，充分反应后生成标准状况下的气体的体积是11.2 L ，反应后溶液的体积不变，溶液中的c(H2SO4)＝8.9 mol·L-1，浓硫酸的浓度是多少？被还原的硫酸的物质的量是多少？
答案：18.9 mol·L-1　0.5 mol
解析：
1．北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。”下列叙述错误的是 (　　)
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“挹其水熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
A
解析：
胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO4·5H2O；湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜；加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“挹其水熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程；铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜。
C
解析：
3．下列关于浓硫酸与铜的反应的叙述正确的是 (　　)
A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性
B．该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2
C．在反应中，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性
D．每1 mol 铜参加反应就有2 mol浓硫酸被还原，同时生成2 mol SO2
C
解析：
解析：
解析：

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