资源描述
《硫酸》
【学习目标】
1、了解浓硫酸的特性和硫酸的应用。
2、通过对浓硫酸特性的实验探究提高化学实验技能,认识科学探究的意义。
【教学重点】浓硫酸的性质
【教学难点】浓硫酸的强氧化性
一、浓硫酸物理性质:
浓硫酸是一种无色油状液体,难挥发性的强酸,能与H2O以任意比互溶,密度比水大(1.84g/cm3),H2SO4溶解时放出大量的热。
问题1 浓硫酸应该怎么稀释?
问题2现有浓硫酸、浓盐酸各一瓶(无标签,试剂瓶大小一样,酸的体积相同),不用化学方法怎样识别?根据是什么?
二.稀硫酸的化学性质
具有酸的通性(二元强酸), 使指示剂变色。
1、硫酸的电离方程式
2、与较活泼金属单质反应(铁、锌)
3、与碱性氧化物反应 (氧化钠)
4、与碱反应 (氢氧化钠、氢氧化钡)
5、与盐反应(碳酸钠、碳酸铜、亚硫酸钠、BaCl2溶液)
三.浓硫酸的特性
1. 难挥发性(高沸点)—制挥发性酸
例如HCl气体的制备
2. 吸水性
原理:H2SO4+nH2O == H2SO4·nH2O
问题3:将一瓶浓硫酸敞口放置在空气中,其浓度、质量如何变化?为什么?盐酸呢?
问题4:在盛有少量硫酸铜晶体的试管中注入浓硫酸,会有什么现象发生,体现了浓硫酸的什么性质?(蓝色的硫酸铜晶体变成白色。因为浓硫酸吸收了胆矾中的水分,体现了浓硫酸的吸水性)。
注: 吸水性中的“水”可以是混合气体中的 ,也可以是结晶水合物中的 。
问题5:能用浓硫酸干燥的气体有:
不能用浓硫酸干燥的气体有:
3. 脱水性
[演示实验—黑馒头实验] 蔗糖炭化:将一定量的蔗糖放入小烧杯中,加入浓硫酸。
实验现象:
解释现象:
反应方程式:
问题6:如果浓硫酸不慎沾到皮肤或衣服上,可能有什么后果,应该怎样处理呢?
立即用抹布擦拭,然后用大量水冲洗,再用3%~5%的碳酸氢钠溶液来冲洗。如果不慎溅入眼中,应该立即用大量水冲洗,并及时就医。
吸水性与脱水性的对比
吸水性
脱水性
对象
游离态的H2O、结晶水合物中的H2O
H2SO4+xH2O====H2SO4·xH2O
一般含H、O的有机物,H、O按物质的量比为2:1脱去
类型
化学变化
化学变化
能量
放热
放热
现象
无明显现象
得到黑色固体
关系
有脱水则必吸水
4、强氧化性
(1)氧化大多数金属(浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫,变价金属的氧化产物为高价态)。
a. 铜与浓硫酸反应(实验4--9)
现象:①固:
②液:
③气:
问题7 ①铜片变黑,黑色物质是什么?怎么生成的?
②怎样鉴别生成的气体?
问题8 回答问题:
(1) 写反应的化学方程式:标氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,用双线桥标电子的转移方向和数目
(2)反应物的物质的量之比 ,还原剂与氧化剂物质的量之比
(3)浓硫酸在反应中的作用
(4)随着反应的进行,浓硫酸的浓度有何改变?
练习.50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量 ( )
A、小于0.45mo1 B、等于0.45mol
C、在0.45mol和0.9mol之间 D、大于0.9mo1
b、其它金属
钝化: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阻止 ;
铝与足量浓硫酸在加热条件下的反应
少量铁与足量浓硫酸在加热条件下的反应
过量铁与少量浓硫酸在加热条件下的反应
过量的锌与浓硫酸反应
(2)氧化某些非金属如C,S,P等(浓硫酸的还原产物一般为二氧化硫)。
①与C反应方程式,标氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,用双线桥标电子的转
移方向和数目
②反应物的物质的量之比 ,还原剂与氧化剂物质的量之比
③浓硫酸在反应中的作用
与S反应方程式:
问题9:为什么蔗糖炭化中的黑色物质疏松多孔,有刺激性气味产生?
问题10:怎样检验C与浓硫酸反应的各种产物(设计实验方案)
(3)氧化某些还原性化合物
H2S + H2SO4(浓) ===
HBr + H2SO4(浓) ===
NaI+ H2SO4(浓)===
FeO+ H2SO4(浓)===
问题10 实验证明:浓H2SO4的特性,稀硫酸都没有;稀H2SO4的性质,浓H2SO4不完全具有。为什么浓、稀H2SO4性质有这么大差别呢?
(浓H2SO4的氧化性由其分子中S(+6)(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性,如Zn+2H+====Zn2++H2↑,由H+表现,而Cu+H2SO4(稀)不反应。可见,H+的氧化性比S的氧化性弱且还原产物不同。)
※ 浓硫酸与稀硫酸的比较、浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法
见《优化设计》126页
四、硫酸的用途
1、制磷肥、氮肥等肥料,也可用于除锈,还可制实用价值较高的硫酸盐等;精炼石油,制取各种挥发性酸,
2、利用其吸水性,在实验室浓硫酸常用作 剂;
3.利用其脱水性,常用作 剂;
4.作酸化剂、催化剂
五、接触法制硫酸
步骤 设备 反应原理
生成二氧化硫 沸腾炉
SO2接触氧化 接触室
SO3的吸收 吸收塔
* 为了防止形成酸雾,提高SO3的吸收率,常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸
1.下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是
① SO2 ② Cl2 ③ NH3 ④ CO2 ⑤ H2 ⑥ H2S ⑦ HBr ⑧ CO
2、浓硫酸具有以下性质:A.酸性、B.强氧化性、C.难挥发性、D.吸水性、E.脱水性,在下列浓硫酸的用途或化学反应中,硫酸可能表现上述一个或多个性质,试用字母填空
(1)浓硫酸可作气体干燥剂____
(2)浓硫酸不能干燥氨气____
(3)抹布上滴上浓硫酸出现破洞____
(4)浓硫酸不能干燥H2S____
(5)实验室用浓硫酸和氯化钠固体制HCl____
(6)浓硫酸不能制取HI____
(7)实际生产中,浓硫酸可用钢瓶储运____
(8)浓硫酸与金属铜的反应____
(9)浓硫酸使蔗糖变黑,并有刺激性气味气体产生____
(10)敞口放置于空气中的浓硫酸会增重____
(11)浓硫酸滴到胆矾中蓝色褪去, 。
(12)铁遇冷的浓硫酸时钝化, 。
(13)热浓硫酸遇到铁时, 。
(14)浓硫酸滴到滤纸上,滤纸变黑, 。
(15)浓硫酸与氧化铁反应时, 。
(16)浓硫酸与氧化亚铁反应时, 。
(17)浓硫酸滴到蔗糖固体中,蔗糖先变黑,后有大量气泡产生, 。
3.下列关于硫酸性质的描述中,正确的是 ( )
A、浓H2SO4有氧化性,稀H2SO4无氧化性
B、由于浓H2SO4具有脱水性,所以可用做干燥剂
C、稀H2SO4与铜不反应,但浓H2SO4在加热条件下可与铜反应
D、在受热的情况下浓硫酸也不与铁、铝发生反应
4.下列离子方程式中,不正确的是 ( )
A、氢氧化铜与硫酸反应:Cu(OH)2+2H+==Cu2++2H2O
B、铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+==2Fe3++3H2↑
C、氯化钡溶液与硫酸反应:Ba2++SO42—==BaSO4↓
D、氧化铜与硫酸反应:CuO+2H+==Cu2++H2O
5.浓硫酸在下列反应中既表现出氧化性又表现出酸性的是 ( )
A、C + 2H2SO4(浓) CO2 ↑+2SO2↑+ 2H2O
B、Cu +2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
C、2HBr + H2SO4(浓) === Br2 + SO2↑+ 2H2O;
D、2FeO +4H2SO4(浓) === Fe2(SO4)3+ SO2↑+ 4H2O
6.下列关于浓硫酸的叙述中,正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属形成氧化膜而钝化
7.现有两种以铜和硫酸为原料制取硫酸铜的方法,甲:Cu +2H2SO4(浓) CuSO4 +
SO2↑+ 2H2O;乙:2Cu+O2 2CuO,CuO +H2SO4 == CuSO4 + H2O。请对甲、乙两方案作出评价。
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