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硫酸
一、接触法制硫酸
流程设备反应
生成二氧化硫沸腾炉S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
SO2接触氧化接触室2SO2+O22SO3
SO3的吸收吸收塔SO3+H2O=H2SO4
*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
二、硫酸的性质及其应用
1.硫酸的酸性:
硫酸是二元强酸H2SO4=2H++SO42-
如:
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O硫酸用于酸洗除锈
【创设情景】演示:
取大的表面皿两只,其中一只倒入少量浓硫酸(用玻棒使之展成薄层),另一只倒入少量稀硫酸,待用。
另取两只1000mL的大烧杯,悬罩在两只盛有开水的小烧杯上,经3~4s,再移罩到两只表面皿上。
【学生活动】观察现象:
罩在盛有浓硫酸的表面皿上的烧杯,其壁上的水雾顷刻消失,而另一只烧杯的烧杯壁则依然一片模糊。
思考一下,这说明浓硫酸具有什么特性?
可以如何应用浓硫酸的这种特性?
【学习反馈】
2.浓硫酸的吸水性:
浓硫酸具有吸水性,通常可用作干燥剂
【创设情景】演示:
取一张滤纸,置于表面皿上。
用胶头滴管往滤纸上滴入几滴浓硫酸。
【学生活动】观察现象:
滤纸上浓硫酸滴到的地方迅速变黑。
思考一下,这说明浓硫酸具有什么特性?
在实验中使用浓硫酸时应注意什么?
【学习反馈】
3.浓硫酸的脱水性:
浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来,浓硫酸用作许多有机反应的脱水剂和催化剂。
浓硫酸具有强烈的腐蚀性,皮肤上不慎粘到浓硫酸时应用布小心拭去,再用大量水冲洗后涂上NaHCO3溶液。
【创设情景】演示:
将一小块铜片放入试管中,然后加入2mL浓硫酸,用如教材P92图4-6所示的实验装置进行实验。
【学生活动】观察现象:
铜片逐渐溶解,溶液变蓝色,生成气体可使品红溶液褪色。
思考一下,这说明浓硫酸具有什么特性?
【学习反馈】
4.浓硫酸的强氧化性:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【分析讲解】
Cu与浓硫酸反应的机理:
Cu+H2SO4CuO+SO2↑+H2O浓硫酸体现氧化性(S化合价降低)
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O硫酸体现酸性(S化合价不变)
浓硫酸可以将许多金属氧化:
金属+浓硫酸→硫酸盐+SO2↑+H2O
浓硫酸的氧化性比稀硫酸强:
浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起,而稀硫酸的氧化性由H+引起(只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属)。
【学生活动】根据刚才的分析,写出稀硫酸和浓硫酸分别与锌粒反应的化学方程式
【学习反馈】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
【学生活动】思考:
铁可与硫酸反应,为什么可将硫酸密闭在铁罐中?
塞子可以不要吗?
【分析讲解】浓硫酸将铁氧化生成致密的氧化物保护膜,保护膜阻止铁进一步与硫酸接触,反应中断,这种现象叫钝化。
冷的浓硫酸可以将铁、铝钝化,可以用铁槽车或铝槽车储存或装运。
【探究活动】取适量的蔗糖于小烧杯中,通过玻璃棒引流往蔗糖中加入浓硫酸。
认真观察现象,并运用所学的知识分析这些现象说明了浓硫酸的哪些性质?
【学习反馈】
蔗糖变黑,体积膨胀,产生疏松多孔的碳柱——浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水炭化
用手触摸小烧杯外壁有烫的感觉,烧杯口有白雾——浓硫酸吸水放热,使水汽化
闻到有刺激性气味——浓硫酸有强氧化性,将碳氧化为二氧化碳,自己被还原产生SO2
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
一、不同价态的硫的化合物
1.-2价:
H2S、Na2S、FeS;+4价:
SO2、H2SO3、Na2SO3
+6价:
SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4、FeSO4
2.几种重要的硫酸盐
【提出问题】人类对硫元素的利用,从本质上看,就是实现含硫物质的相互转化。
以硫为原料生产硫酸的过程就是一个很好的例证。
请同学们从S元素化合价的角度分析一下相关的硫及其化合物的转化过程
【学生反馈】S转化为SO2和SO2的催化氧化中S元素的化合价升高,属于氧化还原反应,而SO3和水化合的反应中,S元素的化合价不变,属于非氧化还原反应。
二、硫及其化合物的相互转化
【分析讲解】
1.通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化
-20+4+6
SSSS
2.通过非氧化还原反应实现含相同价态硫元素的物质之间的转化
⑴实验室制取H2S
原理:
FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
装置:
启普发生器、固体+液体反应的简易装置
检验:
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
尾气处理:
H2S+2NaOH=Na2S+H2O
⑵实验室制取SO2
原理:
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
装置:
固体+液体反应的简易装置(不能用启普发生器)
【提出问题】硫酸盐除了BaSO4、PbSO4外,大多数都可溶于水。
SO42-可以和Ba2+结合生成BaSO4沉淀,实验室经常利用这个性质来检验SO42-。
【归纳小结】
⑶SO42-离子的检验:
SO42-+Ba2+=BaSO4↓
取少量待测液无明显现象产生白色沉淀
教学反思
一、硫的性质
1、自然界中的硫元素主要以、、等形式存在。
2、硫元素的常见化合价有。
3、物理性质:
颜色;俗名;溶解性。
4、化学性质:
①做氧化剂:
H2+S→Fe+S→Cu+S→
②做还原剂:
S+2H2SO4(浓)△3SO2↑+2H2O
③既做氧化剂,又做还原剂3S+6KOH△2K2S+3K2SO3+3H2O
(此反应用于除去试管中残留的硫)
④特性:
Hg、Ag在常温下虽跟O2不反应,但却易跟S反应
Hg+S=HgS(此反应用于消除室内洒落的Hg)
一、选择题
1.将H2S和SO2气体分别通入下列溶液中,只有一种气体反应是()
A.溴水B.酸性KMnO4C.浓HNO3D.CuSO4溶液
2.下列对SO2和SO3的叙述正确的是()
A.通常条件下都是无色气体,都易溶于水B.都是酸性氧化物,其水溶液都是强酸
C.都可使品红溶液褪色D.都能与碱溶液反应
3.下列反应不属于可逆反应的是()
点燃
A.H2+SH2SB.2H2+O22H2O
通电
催化剂
C.SO2+H2OH2SO3D.2SO2+O22SO3
△
4.下列反应产生的气体通入Na2SO3溶液,不能反应的是()
A.CO通过加热的CuOB.萤石与浓H2SO4共热
C.浓H2SO4和MgCl2固体D.FeS和稀H2SO4
5.在空气中不易变质的是()
A.Na2SO3B.NaHSO4C.亚硫酸D.氢硫酸
6.以下气体能用NaOH固体干燥的是()
A.NH3B.SO2C.CO2D.HCl
7.既能使石蕊试液变红,又能使品红试液变为无色,还能使溴水褪色的是()
A.Cl2B.H2SC.SO2D.CO
8.为除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是()
①饱和Na2CO3溶液;②饱和NaHCO3溶液;③浓H2SO4溶液;④灼热的铜网;⑤碱石灰
A.①③④B.②③④C.②④③D.③④⑤
9.下列反应中,一定有白色沉淀生成的是()
①向久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸;②向Na2CO3溶液中加入酸性CaCl2溶液;③向Na2SO3溶液中通入Cl2,再滴加BaCl2和稀盐酸;④向Na2SO3溶液中加入稀HNO3后再加入BaCl2溶液;⑤H2S通入Pb(NO3)2溶液中.
A.①③④B.①③④⑤C.①②③④D.②③④
10.下列化学反应中,SO2是还原剂的是()
点燃
A.SO2+2H2S3S↓+2H2OB.SO2+2Mg2MgO+S
催化剂
C.SO2+NaOHNaHSO3D.2SO2+O22SO3
△
11.X盐和Y酸反应,可放出有气味的气体Z;Z跟NaOH溶液反应又得到X;Z氧化的最终产物为W,W溶于水又得到Y,则X和Y是()
A.Na2S和H2SO4B.Na2SO3和盐酸C.Na2S和盐酸D.Na2SO3和H2SO4
12.等体积的Na2S溶液与Na2SO3溶液混合并加入过量的稀H2SO4,有淡黄色沉淀产生,反应过程中无酸性气体放出,再微热中,始终无酸性气体放出,则原混合溶液中Na2S与Na2SO3的物质的量之比()
A.2∶1B.1∶2C.2∶3D.3∶2
二、填空题
13.写出符合下列情况的化学方程式:
(1)H2S作还原剂;
(2)氢硫酸作氧化剂;
(3)SO2作还原剂;
(4)SO2作氧化剂;
(5)H2S既作还原剂又作氧化剂;
(6)SO2既不作还原剂又不作氧化剂。
14.按下列方法制得气体A、B、C.
①Na2SO3与浓H2SO4反应产生气体A;②MnO2与浓盐酸反应产生气体B;③FeS与稀HCl反应产生气体C.
试回答下列问题:
(1)生成的三种气体中具有漂白性,在空气中燃烧;
(2)把气体B通入A的水溶液中,反应的化学方程式为,此反应中,
是还原剂;
(3)把气体A通入FeCl3溶液中,反应的现象为,化学方程式为;
(4)把气体C通入到溴水中,反应的化学方程式为,反应中
是氧化剂.
15.根据实验室制取某种干燥气体的装置图(右图),判断气体发生装置中的固体药品和液体可能是.
A.FeS和稀H2SO4
B.Na2SO3固体和浓H2SO4
C.大理石和稀HCl
D.MnO2和浓HCl
16已知实验室制取H2S气体的原理是:
H2SO4+FeS=FeSO4+H2S↑根据下图中A~D的实验装置和试剂进行实验,回答下列问题:
㈠装置A是由双孔塞、玻璃导管及
和组装起来的。
㈡组装一套制取SO2气体的装置,并
证明SO2既有氧化性,又有还原性。
①按实验装置连接顺序,把a→f各导管口连接起来,正确的顺序是
,连,连;
②C装置中的溶液是,反应后该溶液变为无色,说明SO2具有性;
③D中产生的现象是,说明SO2具有性。
㈢A装置中发生反应的化学方程式为。
㈣烧杯中NaOH溶液的作用。
17由常见元素组成的化合物A、B、C、D、E、F有如下图所示的关系,其中C、F、G是无色的,D是氯化物。
试确定A、B、C、G4种物质的化学式。
答案:
㈠分液漏斗、圆底烧瓶;
㈡①a、d、c、e、f、b;②溴水或酸性KMnO4溶液、还原性
③瓶壁有浅黄色固体出现、氧化性
㈢Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O
㈣吸收未反应的H2S和SO2,以免污染空气
答案:
A—FeS;B—FeSO4;C—H2S;G—H2SO4
二氧化硫参考答案
一、1.D2.D3.B4.AB5.B6.A7.AC8.B9.A10.D11.AD12.A
二、13.
(1)H2S+Cl2S+2HCl
(2)2Na+H2SNa2S+H2↑
(3)SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr
(4)2H2S+SO23S+2H2O
(5)H2SHH2+S
(6)SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
14.
(1)Cl2、SO2、H2S
(2)Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HClSO2
(3)溶液由黄色变成浅绿色
SO2+2FeCl3+2H2OH2SO4+2FeCl2+2HCl
(4)H2S+Br22HBr+S↓Br2
15.B、C
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