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2019-2020年高中化學 4.1.2《硫酸的制備和性質(zhì)》學案 蘇教版必修1 【學海導航】 1. 知道工業(yè)生產(chǎn)硫酸的基本原理，了解濃硫酸的特性和硫酸的應(yīng)用以及硫酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣對環(huán)境的污染 2. 認識幾種常見的硫酸鹽及其用途。 3. 了解硫酸的物理性質(zhì)、硫酸的通性； 4. 掌握濃硫酸的特殊性：吸水性、脫水性、強氧化性。 【主干知識】 一、硫酸的工業(yè)制法 古代： 。 目前工業(yè)：接觸法制硫酸 （1） 接觸法制硫酸的生產(chǎn)階段、典型設(shè)備、反應(yīng)原理、歸納完成下表： （2） 三階段 1.造氣 2.接觸氧化 3.SO3的吸收 三設(shè)備 三反應(yīng) 注意事項 （2）尾氣的吸收。通常工業(yè)上是用氨水來吸收SO2，其反應(yīng)式為：SO2+2NH3H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3, 二、硫酸的性質(zhì) （1）硫酸的物理性質(zhì) 純硫酸是無色油狀的液體，沸點高，密度大，能與水以任意比互溶，溶解時放出大量的熱。 （2）硫酸的化學性質(zhì) 1、吸水性：H2SO4＋nH2O＝＝H2SO4nH2O 〖注意〗“水”可以是混合氣體中的水蒸氣，也可以是結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水！ 濃H2SO4 2、脫水性：濃硫酸可以使有機化合物中的H、O元素按H2O的組成從有機物中“脫離”出來，結(jié)合成水分子。如：C12H22O11(蔗糖)＝＝12C＋11H2O，所以濃硫酸對有機物有強烈的腐蝕作用。 ※如果皮膚上不慎沾上濃硫酸，正確的處理方法是 。 〖對比〗吸水性和脫水性的區(qū)別。 3、強氧化性： △ a冷的濃硫酸使Fe、Al等金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化。 △ b活潑性在H以后的金屬也能反應(yīng)（Pt、Au除外） Cu+H2SO4(濃)====CuSO4+SO2↑+2H2O c與非金屬反應(yīng)：C+2H2SO4(濃)====CO2↑+2SO2↑+2H2O d 能與其他還原性物質(zhì)反應(yīng) 2.硫酸鹽 名稱 俗稱和成分 顏色 名稱 俗稱和成分 顏色 硫酸鈣 石膏CaSO4?2H2O 熟石膏2CaSO4?H2O 白色 硫酸鋇 重晶石BaSO4 白色 硫酸亞鐵 綠礬FeSO4?7H2O 綠色 硫酸鈉 芒硝Na2SO4?10H2O 白色 硫酸銅 膽(藍)礬CuSO4?7H2O 藍色 硫酸鋅 皓礬ZnSO4?7H2O 白色 三、硫酸的用途 （1）制磷肥、氮肥等肥料，也可用于除銹，還可制實驗價值較大的硫酸鹽等； （2）利用其吸水性，在實驗室濃硫酸常用作 劑； （3）利用濃硫酸的高沸點、難揮發(fā)性，常用作制取各種揮發(fā)性酸，如： 氣體； （4）利用其脫水性，常用作脫水劑。 【鞏固練習】 1. 綠色化學的最大特點在于它是在始端就采用實現(xiàn)污染預(yù)防的科學手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。綠色化學主張在通過化學轉(zhuǎn)換獲取新物質(zhì)的過程中充分利用每個原子，具有“原子經(jīng)濟性”，因此它既能夠充分利用資源，又能夠防止污染。下列化學反應(yīng)，不符合綠色化學概念的是 A. 消除硫酸廠尾氣排放 SO2＋NH3＋H2O=(NH4)2SO3 B. 消除制硝酸工業(yè)尾氣的氮氧化物污染 NO2＋NO＋NaOH=2NaNO2＋H2O C. 制CuSO4 Cu＋2H2SO4（濃）=CuSO4＋SO2↑＋2H2O D. 制CuSO4 2Cu＋O2=2CuO, CuO＋H2SO4（稀）=CuSO4＋H2O 2.在檢驗SO42-的過程中，下列操作中正確的是 A.先加入稀硝酸，沒有產(chǎn)生沉淀，然后再加硝酸鋇，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO42-存在 B.先加入硝酸鋇，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀硝酸，沉淀不溶解，證明有SO42-存在 C.先加入稀鹽酸，沒有產(chǎn)生沉淀，然后再加氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，證明有SO42-存在 D.先加入氯化鋇，產(chǎn)生白色沉淀，然后再加稀鹽酸，沉淀不溶解，證明有SO42-存在 3. 硫酸的下列反應(yīng)中，能證明硫酸是強酸的是 A.能與金屬銅反應(yīng) B.能與金屬鋅反應(yīng) C.能與磷酸鈣反應(yīng) D.能使石蕊試液變紅 4. 濃硫酸能跟炭反應(yīng)，說明濃硫酸具有 A.酸性 　　B.吸水性 C.脫水性 　　D.氧化性 5. 下列關(guān)于濃硫酸和濃硝酸的敘述正確的是 A．常溫下都用鋁制容器貯存 B．露置于空氣中容器內(nèi)酸液的質(zhì)量都減輕 C．常溫下都能與銅較快地反應(yīng) D．露置于空氣中容器內(nèi)酸液濃度前者增加后者減小 6. 儲存濃硫酸的鐵罐外口出現(xiàn)嚴重的腐蝕現(xiàn)象，這體現(xiàn)了濃硫酸的　 A．脫水性和吸水性　　　　　　　　B．吸水性和酸性 C．強氧化性和吸水性　　　　　　　D．不揮發(fā)性和酸性 7. 下列操作不能區(qū)別濃硫酸和稀硫酸的是　 A．分別加入鐵片　　　　　　　　　B．分別加入燒堿 C．分別加入蔗糖　　　　　　　　　D．分別加入銅片，加熱 8. 常溫下，可以用鐵或鋁制的容器貯存濃硫酸，下列敘述中，錯誤的是　 A．常溫下，濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng) B．貯存濃硫酸的容器要密封，因為濃硫酸容易吸收空氣中的水蒸氣、 C．貯存濃硫酸的容器應(yīng)遠離熱源 D．常溫下，濃硫酸可以使鐵或鋁鈍化，生成一層致密的氧化膜，阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進行 9. 接觸發(fā)生產(chǎn)H2SO4的過程中，對“三廢”處理正確的是 ①尾氣用氨水處理 ②污水用石灰乳處理 ③廢渣用來制水泥、煉鐵 ④設(shè)置“廢熱”鍋爐產(chǎn)生蒸氣、供熱或發(fā)電 A.只有①② B.只有①③④ C.只有①②③ D.全部 10. 接觸法制硫酸中，進入接觸室的氣體必須凈化、干燥，其主要原因是 A．防止催化劑中毒 B．提高反應(yīng)效率 C．提高SO2轉(zhuǎn)化率 D．防止環(huán)境污染 二、填空題（ 小題，每小題 分） 11.（1）在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，我國采用黃鐵礦為原料生產(chǎn)SO2，反應(yīng)的化學方程式為： ，該反應(yīng)在 中進行。 （2）為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化為SO3，且能充分利用熱能，采用 了多層催化劑間有熱交換器的接觸室(見圖)。按此密閉體系中氣體的流向，則C處流出的氣體為 ，A、B、C三處氣體的溫度由高到低的順序為 。 （3）在吸收塔中用 吸收SO3，從吸收塔上部導出的氣體再次通入 ，進行第二次氧化，再進行一次吸收后將尾氣中很少的SO2凈化回收，以防污染大氣。 三、實驗題 12.根據(jù)下圖回答問題： （1）上述裝置中，在反應(yīng)前用手掌緊貼燒瓶外壁檢查裝置的氣密性，如觀察不到明顯的現(xiàn)象，還可以用什么簡單的方法證明該裝置不漏氣。 答： （2）寫出濃硫酸和木炭粉在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學方程式： （3）如果用圖中的裝置檢驗上述反應(yīng)的全部產(chǎn)物，寫出下面標號所表示的儀器中應(yīng)加入的試劑的名稱及其作用： A中加入的試劑是 ，作用是 。 B中加入的試劑是 ，作用是 。 C中加入的試劑是 ，作用是除盡 氣體。 D中加入的試劑是 ，作用是 。 （4）實驗時，C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是 。 答案 一、選擇題 1.C 2.C 3.C 4.D 5.A 6.B 7.B 8.A 9.D 10.A 二、填空題 11.⑴； 沸騰爐 （2）SO3、SO2、O2；C、B、A （3）98%濃硫酸，氧化爐 三、實驗題 12.（1）反應(yīng)前點燃酒精燈，加熱燒瓶一小會兒。在瓶B、C、D中出現(xiàn)氣泡，熄滅酒精燈，瓶B、C、D中導管液面上升，證明該裝置不漏氣。 （2）2H2SO4(濃)＋CCO2↑＋2SO2↑＋2H2O （3）無水硫酸銅 檢驗 H2O 品紅溶液 檢驗 SO2 足量酸性 KMnO4 溶液 SO2 澄清石灰水 檢驗 CO2 （4） 導管有氣泡冒出；溶液紫色逐漸變淺；瓶底有少量黑色固體生成。