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2019-2020年高一化學(xué)《硫酸的制備和性質(zhì)》學(xué)案 【學(xué)海導(dǎo)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(duì)環(huán)境的污染 2.了解硫酸的物理性質(zhì)、硫酸的通性；掌握濃硫酸的特殊性：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。 3.認(rèn)識(shí)幾種常見的硫酸鹽及其用途。 【主干知識(shí)】 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： 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(xiàng) 思考：工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時(shí)要用98.3％的濃硫酸吸收三氧化硫，為什么不直接用水？ （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) 思考：稀硫酸具有酸的通性，包括哪些方面？ （1）硫酸的物理性質(zhì) 純硫酸是無色油狀的液體，沸點(diǎn)高，密度大，能與水以任意比互溶，溶解時(shí)放出大量的熱。 思考：實(shí)驗(yàn)室中如何稀釋濃硫酸？ （2）硫酸的化學(xué)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！ 思考：濃硫酸能否干燥氨氣、溴化氫、碘化氫、硫化氫等氣體？ 2、脫水性：濃硫酸可以使有機(jī)化合物中的H、O元素按H2O的組成從有機(jī)物中“脫離”出 濃H2SO4 來，結(jié)合成水分子。如：C12H22O11(蔗糖)＝＝12C＋11H2O，所以濃硫酸對(duì)有機(jī)物有強(qiáng)烈的腐蝕作用。 思考：濃硫酸與蔗糖的脫水實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么能聞到刺激性氣味？ ※如果皮膚上不慎沾上濃硫酸，正確的處理方法是 。 〖對(duì)比〗吸水性和脫水性的區(qū)別。 3、強(qiáng)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。 思考：能否用鐵制容器盛運(yùn)濃硫酸？ 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(lán))礬CuSO4?7H2O 藍(lán)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(shí)驗(yàn)價(jià)值較大的硫酸鹽等； （2）利用其吸水性，在實(shí)驗(yàn)室濃硫酸常用作 劑； （3）利用濃硫酸的高沸點(diǎn)、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。 【精彩例題】1、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證炭和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物。 （1）如按氣流由左向右流向，連接上述裝置的正確順序是（填各接口字母）： ； （2）實(shí)驗(yàn)中哪些現(xiàn)象能分別證明產(chǎn)物中有水、二氧化硫和二氧化碳？ ； ； （3）盛品紅試液的試劑瓶為什么要用兩次？ ； （4）在濃H2SO4跟木炭、濃H2SO4跟銅的兩個(gè)反應(yīng)中，是否利用濃H2SO4的同一性質(zhì)？ 。 【鞏固練習(xí)】 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 2．50mL 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 3．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)，但濃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) 4．在下述反應(yīng)中，濃H2SO4既表出現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是 A、C＋H2SO4 B、H2S＋H2SO4 C、NaCl＋H2SO4 D、Cu＋H2SO4 5．下列離子方程式中，不正確的是 A、氫氧化銅與硫酸反應(yīng)：Cu(OH)2＋2H＋＝＝Cu2＋＋2H2O B、鐵與稀硫酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋＝＝2Fe3＋＋3H2↑ C、氯化鋇溶液與硫酸反應(yīng)：Ba2＋＋SO42—＝＝BaSO4↓ D、氧化銅與硫酸反應(yīng)：CuO＋2H＋＝＝Cu2＋＋H2O 6、下列關(guān)于亞硫酸、濃硫酸的敘述中，正確的是 A、它們都是酸，彼此不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B、兩種酸中，硫元素都既有氧化性，又有還原性 C、兩種酸在空氣中都很穩(wěn)定 D、按上述順序，硫元素的氧化性增強(qiáng)，還原性減弱 7．向鹽酸中加入濃H2SO4時(shí)，會(huì)有白霧生成，不是導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是（ ） A、濃H2SO4脫水性能 B、濃H2SO4具有吸水性 C、鹽酸具有揮發(fā)性 D、氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨度隨溫度的升高而降低 8.通常情況下能共存且能用濃硫酸干燥的氣體組是 （ ） A SO2、Cl2、H2S B O2、H2、SO2 C CH4、H2、Cl2 D CO、SO3、O2 9.區(qū)別濃H2SO4和稀H2SO4，既簡單又可靠的方法是 （ ） A、各取少許溶液分別放入銅片` B、分別與石蕊試液作用 C、用玻璃棒各蘸少許液涂在紙上 D、各取少許溶液分別放入鋁片 10.放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中該溶質(zhì)的濃度會(huì)變大的是（ ） A 濃硫酸 B 氫氧化鈉 C氯水 D氯化鈉 11．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、一定有SO2逸出 D、一定有SO3逸出 12、為方便某些化學(xué)計(jì)算，有人將98％濃硫酸表示成下列形式，其中合理的是 A、H2SO41/9H2O B、H2SO4H2O C、H2SO4SO3 D、SO310/9H2O 13.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(qǐng)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_____________________________________________________。 14．（12分）下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，反映了硫酸的哪些性質(zhì)。 （1）在工業(yè)上可用鐵制槽車或鋁制槽車運(yùn)輸濃硫酸　　　　　　　　　。 （2）濃硫酸與甲酸共熱可制備一氧化碳　　　　　　　　　。 （3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀H2SO4反應(yīng)制備氫氣　　　　　　　　。 （4）濃硫酸露置在空氣中質(zhì)量增加　　　　　　　　。 ⑸ 濃硫酸使硫酸銅晶體由藍(lán)變白_________________. 15．(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(xué)方程式為： ，該反應(yīng)在 中進(jìn)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(見右圖)。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?yàn)? 。 (3)在吸收塔中用 吸收SO3，從吸收塔上部導(dǎo)出的氣體再次通入 ，進(jìn)行第二次氧化，再進(jìn)行一次吸收后將尾氣中很少的SO2凈化回收，以防污染大氣。 16．向銅片中加入115mL某濃度的硫酸，在加熱條件下反應(yīng)，待銅片全部溶解后，將其溶液稀釋到500mL，再加入足量鋅粉，使之充分反應(yīng)，收集到2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。過濾殘留固體，干燥后稱量，質(zhì)量減輕了7.5g。求原硫酸的物質(zhì)的量濃度。