專題4  硫、氮和可持續(xù)發(fā)展

第一單元  含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用   

 硫酸的制備和性質(zhì)

編寫：楊  進(jìn)     審核：裴志華

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【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1．了解接觸法制硫酸的反應(yīng)原理；

2．了解濃硫酸的吸水性和脫水性，掌握濃硫酸的強(qiáng)氧化性。

【知識梳理】

1．硫酸的消費(fèi)量是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)水平的標(biāo)志。我國在1000多年前用加熱膽礬或綠礬的方法制備。目前，我國用        方法來制備硫酸。

從沸騰爐中出來的氣體要經(jīng)過凈化的目的是：                                   。

吸收塔的儲酸槽中一般儲備98.3%的濃硫酸，而一般不用水來吸收SO3在原因:        

                               .

3.濃硫酸在水溶液中完全電離成          和            ，其水溶液具有酸的通性即

                                     濃硫酸中主要存在的微粒是               。

4.濃硫酸的三大特性：

⑴吸水性：將物質(zhì)中的含有的水分子奪去。“水”可以是混合氣體中的     也可以結(jié)晶水合物中的         。因此，濃硫酸可以用作干燥劑，但不可以干燥        等氣體。

【實(shí)驗(yàn)1】在膽礬晶體中加入濃硫酸可以觀察到的現(xiàn)象                           反應(yīng)方程式為                                            

⑵脫水性：濃硫酸按      的組成比，奪取某些有機(jī)物質(zhì)中的H、O元素形成        ,可使有機(jī)物炭化，所以濃硫酸對有機(jī)物有強(qiáng)烈的          作用.

【實(shí)驗(yàn)2】在蔗糖晶體中加入濃硫酸后，可以觀察到白色的蔗糖晶體變成         ，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液，會觀察到品紅溶液                      。

⑶強(qiáng)氧化性：

①常溫下，濃硫酸或濃會使          等金屬        。

②加熱，活潑性在氫以后的金屬也能反應(yīng)（Pt、Au除外）如                      

③與非金屬反應(yīng)：如                         。

5．硫酸的用途：

6．幾種重要的硫酸鹽：

【典例分析】

1.指出在下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中，硫酸所表現(xiàn)的性質(zhì)：

⑴工業(yè)上用鐵槽車或鋁槽車運(yùn)輸濃硫酸：                    ；

⑵實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣：                    ；

⑶濃硫酸露置在空氣中濃度變?。?/span>                         ；

⑷濃硫酸使硫酸銅晶體由藍(lán)變白：                          ；

⑸濃硫酸與銅反應(yīng)制取硫酸銅：                            ；

⑹濃硫酸與食鹽反應(yīng)制取氯化氫氣體：                      ；

⑺濃硫酸使蔗糖炭化變黑：                                。           

【解析】根據(jù)硫酸的性質(zhì)：難揮發(fā)性、吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性、酸性等“對號入座”。⑴強(qiáng)氧化性：使鐵、鋁表面迅速生成一層氧化膜而鈍化；⑵強(qiáng)酸性：硫酸在水溶液中電離出H⁺，2H⁺+Zn=Zn²⁺+H₂↑; ⑶吸水性：吸收空氣中的水使?jié)舛葴p小。與濃鹽酸、濃露置空氣中濃度變小不同，后者是因?yàn)镠Cl、HNO₃易揮發(fā)而引起濃度變小。⑷吸水性：吸收固體中的結(jié)晶水。此過程對H₂SO₄來說是物理變化，對晶體來說是化學(xué)變化。⑸強(qiáng)氧化性、酸性：反應(yīng)Cu+2H₂SO₄(濃)=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O中一部分H₂SO₄作氧化劑，還原為SO₂，另一部分作酸，與銅離子形成了鹽。⑹難揮發(fā)性：用高沸點(diǎn)酸制取低沸點(diǎn)酸. ⑺脫水性：蔗糖中H和O按2︰1脫出并生成水

2.在100g濃度為18mol/L、密度為dg/cm³的濃硫酸中加入一定量的水稀釋成9 mol/L的硫酸，則加入的水的體積為（      ）

A.小于100 mL     B.等于100 mL     C.大于100 mL       D.等于100/d mL

【解析】由于18mol/L H₂SO₄、密度為1.8g/cm^3，大于水的密度，所以100g18mol/L

H₂SO₄ 體積一定小于100mL要把溶液的物質(zhì)的量濃度減小一半，則加入的水的體積大約等于原溶液的體積，即小于100mL。

【思維訓(xùn)練】

1.工業(yè)上常用稀硫酸清洗鐵表面的銹層，這是利用硫酸的                   （      ）         

A.強(qiáng)氧化性       B.不揮發(fā)性         C.酸性        D.吸水性

2.下列關(guān)于硫酸性質(zhì)的描述中，正確的是                                (       )

A.濃H₂SO₄有氧化性，稀H₂SO₄無氧化性

B.由于濃H₂SO₄具有脫水性，所以可用做干燥劑

C.稀H₂SO₄與銅不反應(yīng)，濃H₂SO₄在加熱條件下可與銅反應(yīng)

D.在受熱的情況下濃硫酸也不與鐵、鋁發(fā)生反應(yīng)

3.下列關(guān)于濃硫酸的敘述中，正確的是                                  (       )

A.常溫時(shí)，可與Al反應(yīng)生成大量H₂

B.將濃硫酸置于敞口容器中，經(jīng)過一段時(shí)間質(zhì)量將減少

C.稀釋濃硫酸時(shí)，應(yīng)將其沿著器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不斷攪拌

D.硫酸是強(qiáng)酸，所以通常用濃硫酸與大理石反應(yīng)制取二氧化碳

4.關(guān)于工業(yè)制硫酸的說法不正確的是                                   （       ）

A.燃燒硫生成SO₃                    B.SO₃與水反應(yīng)生成H₂SO₄

C.SO₂氧化成SO₃需要使用催化劑       D.主要設(shè)備是沸騰爐、接觸室、吸收塔

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1.mg銅與足量的濃 H₂SO4共熱時(shí)完全反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成nL氣體，則被還原的H₂SO4的量是                                                            (       )

A.m/32           B.m/mol         C.98n/22.4g       D.196n/22.4g

2. 將綠礬晶體加強(qiáng)熱，除生成水蒸氣以外，還發(fā)生如下反應(yīng)：

2FeSO₄＝Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑，如將生成的混合氣體通過BaCl₂溶液，應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象有：                                                       （      ）

   A.一定產(chǎn)生BaSO₄沉淀                   B.一定產(chǎn)生BaSO₃沉淀

 C.產(chǎn)生的不全是BaSO₄沉淀              D.一定有SO₃逸出

3. 50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量  (       )

A.小于0.45mo1  B.等于0.45mol

C.在0.45mol和0.9mol之間  D.大于0.9mo1

4. 工業(yè)制CuSO₄時(shí)，不是直接用銅跟濃H₂SO₄在加熱條件下反應(yīng)，而是將銅絲浸入稀H₂SO₄中，再不斷由容器下部吹入細(xì)小的空氣泡。請從原料的用量以及環(huán)境保護(hù)的角度說明這樣做的好處是:

①_____________________________________，②                                 。

5.硫鐵礦高溫下在空氣中煅燒的產(chǎn)物為SO2和Fe2O3。設(shè)空氣中的含量分別為0.800和0.200（體積分?jǐn)?shù)，以下氣體含量均用體積分?jǐn)?shù)表示）試完成下列問題。

⑴1.00molFeS₂完全氧化，需要空氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為                   ，

⑵55L空氣和足量FeS₂，完全反應(yīng)后，氣體體積（同溫同壓）變?yōu)?/span>            L。

⑶用空氣氧化FeS₂產(chǎn)生的氣體混合物中，O2的含量為0.800，計(jì)算SO₂的含量

6.使一定質(zhì)量的Zn與100mL18.5mol/L濃硫酸充分反應(yīng)，Zn完全溶解，同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體A 33.6L。將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測得溶液c(H⁺)=0.1mol/L。求氣體A中各成分的體積比

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【錯(cuò)題整理】