4.1.2 硫酸的工业制法 浓硫酸的性质 ppt课件-(2020)新苏教版高中化学必修第一册.pptx
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- 4.1.2 硫酸的工业制法 浓硫酸的性质 ppt课件-2020新苏教版高中化学必修第一册 4.1 硫酸 工业 制法 性质 ppt 课件 2020 新苏教版 高中化学 必修 一册 下载 _必修 第一册_苏教版(2019)_化学_高中
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1、第一单元含硫化合物的性质第2课时 硫酸的工业制法 浓硫酸的性质硫化汞矿石(丹砂)硫化汞矿石(丹砂) 硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一,美誉硫酸是当令世界上最重要的化工产品之一,美誉为为“化学工业之母化学工业之母”,工业上常用硫酸的年产量来衡,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。早在量一个国家的化工生产能力。早在1000年以前,我国年以前,我国就用加热胆矾(就用加热胆矾(CuSOCuSO4 45H5H2 2O O)或绿矾()或绿矾(FeSOFeSO4 47H7H2 2O O)的方法来制硫酸,如:的方法来制硫酸,如:黄帝九鼎神丹经诀黄帝九鼎神丹经诀“炼石胆取精华法炼石胆取精华法
2、”。硫酸的应用史和重要作用硫酸的应用史和重要作用沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔净净化化冷却冷却一、硫酸的工业制备一、硫酸的工业制备接触法接触法三原料三阶段三设备三反应(均放热)硫黄或含硫矿石硫黄或含硫矿石( (硫铁矿硫铁矿) )空气空气98.3%98.3%的浓的浓H H2 2SOSO4 4造气造气( (生成生成SOSO2 2) )接触氧化接触氧化( (生成生成SOSO3 3) )SOSO3 3吸收吸收( (生成生成H H2 2SOSO4 4) )沸腾炉沸腾炉接触室接触室吸收塔吸收塔4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 S + O2 = SO2 SOSO3 3H H2
3、2O=HO=H2 2SOSO4 4 2SO 2SO2 2 + O+ O2 2 2SO2SO3 3 H2SO4SSO3SO2(1)(2)(3)思考并回答下列问题:思考并回答下列问题:(1 1)有哪些特殊的工艺要求?硫铁矿为什么要粉碎?)有哪些特殊的工艺要求?硫铁矿为什么要粉碎?(2 2)从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质,怎样处理?)从沸腾炉中出来的气体中含有哪些杂质,怎样处理?(3 3)热交换器起什么作用?为什么控制温度在)热交换器起什么作用?为什么控制温度在450450?(4 4)为什么用)为什么用98.3%98.3%的浓硫酸吸收而不用水吸收?的浓硫酸吸收而不用水吸收?(5 5)浓硫酸为什么
4、要从上向下喷下?)浓硫酸为什么要从上向下喷下?(6 6)会产生哪些废弃物?)会产生哪些废弃物? 硫硫铁矿中铁矿中FeSFeS2 2的质量分数一般为的质量分数一般为20%-50%,制酸工艺过,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,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过程也不产生矿渣。因此,硫铁矿制酸投资几乎是同
5、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。策。(1)原料廉价且稳定,降低运输成本。)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)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。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)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。加以循环利用,生副产物较少。(4)制备过程绿色,环保,不
6、使用或生成对环境有害的物质。)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化学工业制备的要求一、硫酸的性质一、硫酸的性质A A、稀硫酸的化学通性、稀硫酸的化学通性1、可以使紫色石蕊试液变红、可以使紫色石蕊试液变红2、与碱反应:、与碱反应: H H2 2SOSO4 4+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2SOSO4 4+H+H2 2O O3、与金属反应:、与金属反应: H H2 2SOSO4 4+Zn=ZnSO+Zn=ZnSO4 4+H+H2 25、与某些盐反应:、与某些盐反应:4、与金属氧化物:、与金属氧化物:H H2 2SOSO4 4+CuO=CuSO+CuO=C
7、uSO4 4+H+H2 2O OH H2 2SOSO4 4+BaCl+BaCl2 2=BaSO=BaSO4 4+2HCl+2HClB B、浓硫酸、浓硫酸一一) 物理性质:物理性质:1)色味态色味态:2)密密 度:度:3)溶解性:溶解性:4)沸沸 点:点:无色、无味、粘稠的油状液体无色、无味、粘稠的油状液体大大与水任意比互溶。与水任意比互溶。高,难挥发高,难挥发注:注:一高一高: 三大三大:沸点沸点密度、溶解度、稀释热密度、溶解度、稀释热思考:浓硫酸的稀释?思考:浓硫酸的稀释?二)浓硫酸的特性二)浓硫酸的特性1.1.吸水性吸水性实验:在试管中放入少量胆矾,再加入少量浓硫酸实验:在试管中放入少量胆
8、矾,再加入少量浓硫酸现象现象:由由蓝色蓝色晶体变为白色粉末晶体变为白色粉末应用:应用:作气体干燥剂(氯气、氢气、二氧化碳等)作气体干燥剂(氯气、氢气、二氧化碳等)注:注:浓浓H H2 2SOSO4 4不可干燥不可干燥 NHNH3 3、H H2 2S S 、HBrHBr、HIHI等等CuSO45H2O + H2SO4(浓浓)= CuSO4 + H2SO45H2O2.2.脱水性脱水性区分:区分:1)吸水性吸水性2)脱水性脱水性-吸收现成的水吸收现成的水-反应生成水反应生成水实验实验2 2:蔗糖中加浓硫酸,并把产生的气体通入品红溶液蔗糖中加浓硫酸,并把产生的气体通入品红溶液现现 象象: 颜色颜色 白
9、白-棕棕-黑,黑,体积膨胀,呈疏松海绵状体积膨胀,呈疏松海绵状试管壁热试管壁热 品红品红溶液褪色溶液褪色1 1、烧杯壁为什么是热的?、烧杯壁为什么是热的?2 2、为什么蔗糖会变黑?、为什么蔗糖会变黑?3 3、为什么体积会膨胀?、为什么体积会膨胀?4 4、表现了浓硫酸的什么性质?、表现了浓硫酸的什么性质?浓硫酸吸水放热浓硫酸吸水放热蔗糖炭化蔗糖炭化有气体生成有气体生成吸水性、脱水性吸水性、脱水性黑面包黑面包实验实验(2 2)与金属反应)与金属反应常温:与铁、铝钝化常温:与铁、铝钝化加热:几乎与所有金属反应(金、铂除外)加热:几乎与所有金属反应(金、铂除外)3.3.强氧化性强氧化性(1 1)与非金
10、属反应)与非金属反应思考?如何验证产物?思考?如何验证产物? 滴到蓝色石蕊试纸上,现象滴到蓝色石蕊试纸上,现象?滴到皮肤上,如何处理?滴到皮肤上,如何处理? 2H2H2 2SOSO4 4(浓)(浓)C C COCO2 2 2H2H2 2O O 2SO2SO2 2注意:注意:浓硫酸与金属反应时,产生的是相应的硫酸盐浓硫酸与金属反应时,产生的是相应的硫酸盐(高价)、二氧化硫和水;与非金属反应时,产物是该(高价)、二氧化硫和水;与非金属反应时,产物是该非金属的最高价氧化物(或酸)、二氧化硫、和水。非金属的最高价氧化物(或酸)、二氧化硫、和水。 实验实验 在试管中放入一块铜片,加热。将生成的气体在试管
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