硫酸的制备和性质
- 格式:ppt
- 大小:4.03 MB
- 文档页数:8
浓硫酸制备知识点总结一、硫酸的化学性质和用途硫酸(H2SO4),分子式为H2SO4,是一种无色、无臭、有强烈腐蚀性的液体。
硫酸具有强氧化性和酸性,可与金属反应生成氢气,与碱反应生成盐和水。
硫酸是一种非常重要的化工原料,广泛用于化工、冶金、制药、电镀等领域。
在化肥生产中,硫酸可与氨气反应制取硫酸铵,还可用于制取磷酸肥料。
此外,硫酸还是许多有机合成反应的重要催化剂,如合成酯、酮、醇、醚等。
二、浓硫酸的制备方法1. 浓硫酸的制备方法有浓缩法、吸收法、空气介质法等,其中浓缩法是目前应用最广泛的一种方法。
浓硫酸一般采用浓缩硫酸和稀硫酸配制而成,常用的浓硫酸制备方法有浓缩炉法和浸取法。
2. 浓缩炉法:又称为装料法,是将稀硫酸泵入浓硫酸冷却器,冷却后再经过浓缩塔冷却,形成浓硫酸。
这种方法适用于小型设备,但操作比较复杂。
3. 浸取法:是将稀硫酸浸泡在浓硫酸中,使得稀硫酸中的水分蒸发出来,从而得到浓硫酸。
这种方法操作简单,但生产效率较低。
4. 吸收法:是将硫酸汽通过净化塔,接触到浓硫酸上方的盘式蒸馏器或塔底的浓硫酸,通过硫酸吸收硫酸蒸气,形成浓硫酸。
这种方法适用于大型设备,生产效率高。
5. 空气介质法:是通过空气作为介质,将分离出来的浓硫酸和硫酸雾气与空气交换,并将硫酸雾气通过水吸收器,再用冷却器冷却。
这种方法操作简单,但需要较多的空气。
三、浓硫酸的制备过程1. 浓硫酸制备过程包括原料准备、浓硫酸制备和产品净化三个步骤。
2. 原料准备:原料主要包括浓硫酸、稀硫酸和水。
浓硫酸一般采用98%以上的浓硫酸,稀硫酸的浓度在30%到85%之间,水的纯度要求较高。
3. 浓硫酸制备:在浓硫酸制备过程中,首先将浓硫酸或浓硫酸蒸汽与稀硫酸或硫酸雾气进行接触,使得稀硫酸中的水分蒸发,并与浓硫酸混合成为浓硫酸。
接着通过冷却器冷却,得到所需的浓硫酸。
4. 产品净化:浓硫酸制备完成后,需要对产品进行净化处理,以除去溶解在硫酸中的杂质,提高产品纯度。
硫酸的制备和性质教案一、制备硫酸硫酸是化工原料中重要的一种酸类物质。
硫酸的制备方法种类较多,常见的有以下几种:1.沸腾氧化法将硫磺加热至熔融状态,通过氧气或空气对硫磺进行氧化,生成硫trioxide,再与水反应得到硫酸。
S (s) + O2 (g) → SO2 (g)2 SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g)SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (aq)2.三氧化硫吸收法将二氧化硫气体通过三氧化硫溶液中,可使SO2与SO3结合成H2SO4。
SO2 (g) + SO3 (g) + H2O (l) → 2 H2SO4 (aq)3.硫磺氧化法将硫磺加热至熔融状态,加热后自身氧化生成SO2,进一步加氧化剂氧化生成SO3,最终在吸收介质中形成硫酸。
S (s) + O2 (g) → SO2 (g)SO2 (g) + O2 (g) → 2 SO3 (g)SO3 (g) + H2O (l) → H2SO4 (aq)二、硫酸的性质1.物理性质硫酸为稠密的无色或带淡黄色液体,沸点为337 °C,比重为1.84。
2.化学性质硫酸具有强酸性,一般配制的硫酸浓度在10 ~ 98%之间,其在空气中不稳定,能与水分子剧烈反应,放出大量热量,生成浓硫酸的过程称为水化反应。
H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-硫酸是一种重要的氧化剂,能与许多金属及非金属发生反应。
例如:铁:H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 ↑铜:H2SO4 + Cu → CuSO4 + H2 ↑锌:H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2 ↑炭:H2SO4 + C → CO + H2O + SO2 ↑硫酸还具有蚀刻能力,可以破坏许多有机物,引起皮肤、黏膜等伤害,应严格防止人体接触。
2 H2SO4 + C2H5OH → (C2H5)2SO4 + 2 H2O以上是硫酸的制备方法和性质,大家根据自己的需要可以选择不同的方法进行制备。
硫酸的制备和化学性质硫酸是一种重要的化学物质,在工业生产和实验室中都有广泛的应用。
它是一种无色、无臭的液体,具有强酸性。
本文将探讨硫酸的制备方法以及其化学性质。
1. 硫酸的制备方法硫酸的制备方法有多种,其中最常见的是浓缩硫酸法和铁硫矿氧化法。
浓缩硫酸法是通过浓缩稀硫酸来制备浓硫酸。
首先,将稀硫酸加热,使其蒸发,然后通过冷凝,将蒸汽冷却成液体。
这样就可以得到浓硫酸。
铁硫矿氧化法是利用铁硫矿中的硫化物来制备硫酸。
首先,将铁硫矿破碎成小颗粒,然后在高温下进行氧化反应。
氧化后的产物经过水解,生成硫酸。
2. 硫酸的化学性质硫酸是一种强酸,具有强烈的腐蚀性。
它可以与许多物质反应,产生不同的化学性质。
首先,硫酸可以与金属反应,生成相应的硫酸盐和氢气。
例如,硫酸与铁反应,生成硫酸亚铁和氢气。
这种反应被称为金属与酸的反应。
其次,硫酸可以与碱反应,生成相应的盐和水。
这种反应被称为酸碱中和反应。
例如,硫酸与氢氧化钠反应,生成硫酸钠和水。
此外,硫酸还可以与醇类反应,生成硫酸酯。
这种反应被称为酸醇反应。
例如,硫酸与甲醇反应,生成甲基硫酸甲酯。
另外,硫酸也具有脱水性质。
它可以从许多物质中脱去水分,使它们变干燥。
例如,硫酸可以从蔗糖中脱去水分,将其变成焦糖。
3. 硫酸的应用硫酸在工业生产中有广泛的应用。
它是制造肥料、农药、纤维素和染料等化学品的重要原料。
此外,硫酸还被用于金属表面处理、电池制造和皮革加工等工艺过程中。
在实验室中,硫酸也是一种常用的试剂。
它可以用于调节溶液的酸碱度,催化化学反应,以及进行沉淀和析出等实验操作。
总结:硫酸是一种重要的化学物质,具有强酸性和腐蚀性。
它可以通过浓缩硫酸法和铁硫矿氧化法来制备。
硫酸可以与金属、碱和醇类等物质反应,产生不同的化学性质。
在工业和实验室中,硫酸都有广泛的应用。
了解硫酸的制备方法和化学性质,有助于我们更好地理解和应用这一重要化学物质。
高中化学《硫酸的制备和性质》教案第一章:硫酸的制备1.1 硫酸的工业制法1.2 硫酸的实验室制法1.3 硫酸的制备原理1.4 硫酸的制备反应第二章:硫酸的物理性质2.1 硫酸的密度2.2 硫酸的熔点与沸点2.3 硫酸的溶解性2.4 硫酸的吸水性第三章:硫酸的化学性质3.1 硫酸的氧化性3.2 硫酸的还原性3.3 硫酸的酸性3.4 硫酸的脱水性第四章:硫酸的应用4.1 硫酸在工业中的应用4.2 硫酸在实验室中的应用4.3 硫酸的安全使用注意事项4.4 硫酸的环保问题第五章:硫酸的制备和性质综合练习5.1 硫酸制备的实验操作5.2 硫酸物理性质的观察与测定5.3 硫酸化学性质的实验验证5.4 硫酸应用的相关问题讨论第六章:硫酸的浓度和纯度6.1 硫酸的浓度表示方法6.2 硫酸的浓度测定方法6.3 硫酸的纯度分析6.4 硫酸溶液的配制与保存第七章:硫酸的酸碱平衡7.1 硫酸的酸离子化反应7.2 硫酸的酸碱中和反应7.3 硫酸的酸碱平衡常数7.4 硫酸的缓冲溶液第八章:硫酸与其他化合物的反应8.1 硫酸与金属的反应8.2 硫酸与非金属的反应8.3 硫酸与碱的反应8.4 硫酸与盐的反应第九章:硫酸的工业应用9.1 硫酸在石油化工中的应用9.2 硫酸在冶金工业中的应用9.3 硫酸在医药工业中的应用9.4 硫酸在其他领域的应用第十章:硫酸的制备和性质复习与拓展10.1 硫酸制备和性质的复习题10.2 硫酸制备和性质的实验设计10.3 硫酸制备和性质的拓展阅读10.4 硫酸制备和性质的讨论与思考重点和难点解析重点关注环节:1. 硫酸的制备原理和制备反应2. 硫酸的物理性质(密度、熔点、沸点、溶解性、吸水性)3. 硫酸的化学性质(氧化性、还原性、酸性、脱水性)4. 硫酸的应用领域和安全使用注意事项5. 硫酸的浓度和纯度分析6. 硫酸的酸碱平衡和缓冲溶液7. 硫酸与其他化合物的反应类型8. 硫酸的工业应用范围9. 硫酸制备和性质的复习与拓展详细补充和说明:1. 硫酸的制备原理和制备反应:硫酸的制备涉及工业制法和实验室制法,理解不同制法背后的化学反应原理是理解硫酸制备的关键。
硫酸的物化性质和制备方法[物化性质] 硫酸,分子式为H2SO4,相对分子质量98.07,为无色透亮油状液体,熔点10.4℃。
沸点290℃。
密度1.84g/cm3。
能以随意比例与水混合,并放出大量的热。
化学性质活泼,几乎与全部金属、氧化物、氢氧化物反应生成。
具有极强的吸水性和氧化性,能使棉布、纸张、木材等碳水化合物脱水碳化,接触人体能引起严峻的烧伤。
空气中体积含量达4%~75%时具有爆炸性。
在10℃凝固,加热到340℃分解成和水。
浓度低于76%的硫酸与金属反应会放出氢气。
市售硫酸按纯度不同色彩自无色、黄色乃至红棕色。
密度随含量增强而增强,熔点随含量削减而下降。
[制备办法] (1)硫磺法由硫磺制取二氧化硫气体,再将二氧化硫催化氧化,生成三氧化硫,最后将三氧化硫与水接触制取硫酸。
(2) 硫铁矿法以硫化铁矿为原料,经焙烧得到二氧化疏,经净化、氧化成三氧化硫,用稀硫酸汲取得到成品。
(3)中国专利CN1113878A 此法也是利用焙烧硫化铁矿法,但是,在制备过程中,采纳含N20~60%(分量含量)的纯氧或富氧空气依次顺流流入串联的1~5个硫铁矿氧化焙烧炉中举行硫铁矿的焙烧,每个炉的出口气体温度为600~1000℃。
此高温可用于产生蒸汽及发电。
焙烧硫铁矿完毕后的气体经处理后进入转化炉举行转化,使气体中含有的大部分SO2(50%~100%)转化为SO3,转化后的气体被汲取制备硫酸,汲取后气体中的SO3 50%~100%转化为硫酸产品,所得的终于尾气经升温加压或被喷射吸引后返回硫铁矿焙烧炉前与氧气混合或返回SO2转化炉前与SO2炉气混合或返回SO3汲取塔前与SO3炉气混合后循环用法。
因为生产过程中用法的氧气中含有部分氮气,因此,在生产过程中,气体中N2的含量逐渐增强。
当N2含量达到一定数值时,排放部分硫酸汲取塔后的终于尾气经处理后放空,以维持生产过程中的循环气体中氮的含量为一定数值。
(4)钛白废酸回收硫酸上钛铁矿的主要成分是偏钛酸亚铁,是一种弱酸弱碱盐。
第2课时硫酸的制备和性质1.知道工业上生产硫酸的基本原理硫酸中的钝化,了解硫酸的应用。
【解析】1.稀硫酸:二元强酸,具有酸的通性。
电离方程式(1)滴入石蕊显色,滴入酚酞显色;(2)与金属活动顺序表H之前的金属反应产生H2 ,Fe+ H2SO4=;(3)与碱性氧化物反应生成盐和水,FeO+ H2SO4=;(4)与碱反应生成盐和水,2Fe(OH)3+3H2SO4=;(5)与某些盐反应,BaCl2+ H2SO4=;Na2CO3+ H2SO4=。
【解析】2.浓硫酸(1)物性:无色粘稠的油状液体,(填“难”或“易”)挥发。
98.3%的浓H2SO4密度1.84 g·cm-3,与水互溶,溶于水时(填“放出”或“吸收”)大量热。
(2)化性:①吸水性:可干燥H2、CO、CO2、SO2、Cl2、N2、O2、HCl等,但不可干燥NH3(碱H2S(强还原性)。
②脱水性:使纸张炭化③强氧化性:A.常温下,金属、在的浓硫酸中发生钝化,可以用铝槽车、铁罐车装运浓硫酸。
B.能与绝大部分金属发生反应,不生成H2 :Cu+2H2SO4(浓)△C.C+2H2SO4(浓)△3.初步学会SO42-的检验【解析】SO42-的检验方法:①取少量样品,②加入,无明显现象,③再加入溶液有白色沉淀生成,④证明原试样中含有SO42-。
8.认识几种重要的硫酸盐的主要性质和应用。
【解析】几种重要的硫酸盐(1)硫酸钙:CaSO4·2H2O名称,2CaSO4·H2O名称,①医疗上用做;②石膏模型;③水泥生产中调节。
(2)硫酸钡:天然硫酸钡称为。
在医疗上可用作“钡餐”是因为。
(3)硫酸亚铁:FeSO4·7H2O俗称,医疗上可用于生产的药剂,工业上生产铁系列剂,氧化铁红(主要成分)。
(4)硫酸铜:CuSO4·5H2O俗称或,可用于生产波尔多液。
《第2课时硫酸的制备和性质》练习1.造成大气污染的SO2的主要来源是()A.自然界中含硫化合物的分解或氧化B.火山喷发C.所有工厂排出的工业尾气D.大量含硫燃料及含硫矿石冶炼2.飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小,不易沉降,它与空气中SO2、O2接触时,SO2会部分转化为SO3 ,使空气的酸度增加,飘尘所起的作用可能是()①氧化剂②还原剂③催化剂④吸附剂A.①②B.②③C.①②③D.③④3.放在敞口容器中的下列溶液,久置后溶液中该溶质的浓度会变大的是()A.浓硫酸B.氢氧化钠C.氯水D.氯化钠4.下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中,正确的是()A.常温时都能与铁发生反应,放出气体 B.加热时都能与铜发生反应C.都能作为气体的干燥剂D.硫元素的化合价都是+6价5.根据下列化学反应和事实,说明反应利用了硫酸的什么性质,将表示性质的选项的字母填在各小题的横线上。