4.1.2 硫酸的工业制法 浓硫酸的性质 课件(共38张PPT) 2023-2024学年高一化学苏教版（2029）必修第一册

(课件网) 必 修 一 学 化 J S 专题4　硫与环境保护 第一单元　含硫化合物的性质 第2课时 硫酸的工业制法 浓硫酸的性质 硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一，美誉为“化学工业之母”，工业上常用硫酸的年产量来衡量一个国家的化工生产能力。早在1000年以前，我国就用加热胆矾（CuSO4·5H2O）或绿矾（FeSO4·7H2O）的方法来制硫酸，如：《黄帝九鼎神丹经诀》———�炼石胆取精华法”。 硫酸的应用史和重要作用 沸腾炉 接触室 吸收塔 净化 冷却 一、硫酸的工业制备———接触法 三原料 三阶段 三设备 三反应(均放热) 硫黄或含硫矿石(硫铁矿) 空气 98.3%的浓H2SO4 造气(生成SO2) 接触氧化 (生成SO3) SO3吸收 (生成H2SO4) 沸腾炉 接触室 吸收塔 4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2 S + O2 == SO2 SO3＋H2O===H2SO4 2SO2 + O2 2SO3 H2SO4 S SO3 SO2 (1) (2) (3) 思考并回答下列问题： （1）有哪些特殊的工艺要求？硫铁矿为什么要粉碎？ （2）从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质，怎样处理？ （3）热交换器起什么作用？为什么控制温度在450℃？ （4）为什么用98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收？ （5）浓硫酸为什么要从上向下喷下？ （6）会产生哪些废弃物？ 硫铁矿中FeS2的质量分数一般为20%-50%，制酸工艺过程中所产生的矿渣和废气便生产装置变得较为复杂。而采用硫黄制酸法，工艺流程和设备相对简易。硫黄含杂质少，燃烧生成的气体含杂质少，可免去气体净化的过程，制备过程也不产生矿渣。因此，硫铁矿制酸投资几乎是同等规模硫黄制酸设备的两倍。但硫黄原料价格高于硫铁矿，具体选用何种硫酸制备工艺，应根据实际条件和要求进行决策。 （1）原料廉价且稳定，降低运输成本。 （2）从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 （3）制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量质尽可能加以循环利用，生副产物较少。 （4）制备过程绿色，环保，不使用或生成对环境有害的物质。 化学工业制备的要求 一、硫酸的性质 A、稀硫酸的化学通性 1、可以使紫色石蕊试液变红 2、与碱反应： H2SO4+2NaOH=Na2SO4+H2O 3、与金属反应： H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑ 5、与某些盐反应： 4、与金属氧化物：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl B、浓硫酸 一) 物理性质： 1)色味态: 2)密 度： 3)溶解性： 4)沸 点： 无色、无味、粘稠的油状液体 大 与水任意比互溶。 高，难挥发 注：一高: 三大: 沸点 密度、溶解度、稀释热 思考：浓硫酸的稀释？ 二）浓硫酸的特性 1.吸水性 实验：在试管中放入少量胆矾，再加入少量浓硫酸 现象： 由蓝色晶体变为白色粉末 应用：作气体干燥剂（氯气、氢气、二氧化碳等） 注： 浓H2SO4不可干燥 NH3、H2S 、HBr、HI等 CuSO4·5H2O + H2SO4(浓)= CuSO4 + H2SO4·5H2O 2.脱水性 实验2：蔗糖中加浓硫酸，并把产生的气体通入品红溶液 现 象： 颜色 白-棕-黑，体积膨胀，呈疏松海绵状 试管壁热 品红溶液褪色 区分： 1)吸水性 2)脱水性 --吸收现成的水 --反应生成水 1、烧杯壁为什么是热的？ 2、为什么蔗糖会变黑？ 3、为什么体积会膨胀？ 4、表现了浓硫酸的什么性质？ 浓硫酸吸水放热 蔗糖炭化 有气体生成 吸水性、脱水性 『黑面包』实验 3.强氧化性 （1）与非金属反应 思考？如何验证产物？ 滴到蓝色石蕊试纸上，现象 滴到皮肤上，如何处理？ 2H2SO4（浓）＋C　　 CO2 ＋ 2H2O ＋2SO2　　 △ （2）与金属反应 ①常温：与铁、铝钝化 ②加热：几乎与所有金属反应（金、铂除外） [实验] 在试管中放入一块铜片，加热。将生成的气体通入到品红溶液，然后加热品红溶液，把试管中反应后的溶液倒在水中稀释。 现象： 1）生成气体、品红溶液褪色，加热，红 ... ...