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    硫酸12.ppt

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    硫酸12.ppt

    硫酸,无色油状液体,沸点高,难挥发,与水任意比互溶,放热.,一.硫酸的通性:,1.纯H2SO4,发烟硫酸:,2.强酸:,H2SO4 2H+ SO42-,浓硫酸吸收大量SO3,3.浓H2SO4制备其它酸:,利用不挥发性:,HCl, HNO3, SO2 ,HF,不能制取 HBr, HI, H2S(还原性酸),但是:,4.稀H2SO4制备:,H2, H2S,产物不写Na2SO4.,高温下HNO3易分解,二.浓硫酸的特性: (三大特性),1.吸水性:,(作干燥剂),干燥:,但是:,不能干燥:,HBr, HI, H2S(还原性),NH3(碱性),干燥装置:,中性或酸性气体,洗气瓶 “长进短出”,2.脱水性:,从化合物中把H、O元素以2:1的比例脱下成水,蔗糖炭化实验:,变黑,体积膨胀,放出酸味气体,长期放置的浓硫酸,质量会_,增加,该实验中浓硫酸表现出的性质:,浓硫酸吸水后放出大量热,(吸水性),使蔗糖脱水成炭,(脱水性),使C在高温下被氧化成CO2,(强氧化性),加水,腐蚀性:,皮肤沾上浓硫酸后,迅速用干布拭去,大量水冲洗,而后抹上NaHCO3溶液.,蓝色石蕊试纸沾上浓硫酸后有何变化?,变黑。,浓硫酸的吸水性和脱水性有什么区别?,吸水性是指浓硫酸直接与水分子结合。,脱水性是指浓硫酸将许多有机物中的 氢、氧元素按水的比例脱去。,吸收游离水,原本无水,3.强氧化性:,a.在条件下,浓H2SO4可氧化金属(除Pt、Au外),(1)与金属的反应:,产物:SO2,硫酸盐,水。但没有H2生成!,(只有浓硫酸才能表现出),(也是SO2的实验室制法),铜逐渐溶解,有气泡生成,产生的气体能品红溶液褪色.溶液冷却稀释后呈蓝色,现象:,浓硫酸均表现出_,强氧化性和酸性,注意:,(1)常温,(2)酸:浓硫酸(浓硝酸也可),(3)金属:铁,铝,(4)钝化并非不反应,但加热后:,b.钝化:,常温下,Fe、Al遇浓硫酸发生钝化。,原理:,生成致密的氧化物阻止反应继续进行。,C.应用:,铁或铝的容器储存或运输浓硫酸,()与非金属的反应(要) :,(3)与化合物反应:,2HBr + H2SO4 (浓) Br2 + SO2 + 2H2O,2HI + H2SO4 (浓) I2 + SO2 + 2H2O,H2S + H2SO4 (浓) S + SO2 + 2H2O,2NH3 + H2SO4 (浓) (NH4)2 SO4,(中和),浓硫酸不能制取或干燥这些气体。,稀硫酸的氧化性和浓硫酸的氧化性有何不同?,稀硫酸的氧化性是由电离出的H+引起的,,氢离子只能氧化金属活动顺序表中氢前的金属,,所以稀硫酸具有弱的氧化性。,浓硫酸的氧化性是由硫酸分子中+6价硫元素 引起的,,它可以氧化金属活动顺序表氢后的金属,,所以浓硫酸具有强的氧化性。,参加反应的硫酸只有一半被还原,2molH2SO4参与反应,被还原_mol.,1,硫酸用途,制过磷酸钙,电镀前去锈,制硫酸铵,制硫酸盐,制挥发性酸,精炼石油,制炸 药、农药、染料,Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 = Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4,浓硫酸的特性, 吸水性, 强氧化性, 加热时浓硫酸能与大多数金属反应,但不生成氢气。注意:钝化。, 脱水性, 与某些非金属反应, 与硫化氢、溴化氢、碘化氢等还原剂反应,SO42-的检验:,BaCl2 + 稀HCl,干扰离子:,Ag+,Ba(NO3)2 + 稀HCl,干扰离子:,SO32-,HNO3,SO42-,为了抗干扰:,先加足量稀HCl,有,无明显现象,加BaCl2,白色,(证明含SO42-),有气体,(排除CO32-或SO32- 干扰),(有Ag+ ,不存在SO42-),先稀HCl , 后BaCl2,加BaCl2,白色,(证明含SO42-),(AgCl),硫酸盐,绝大多数硫酸盐易溶于水,难溶:BaSO4 PbSO4,微溶:CaSO4 Ag2SO4,硫酸盐:,胆矾(CuSO4 5H2O),绿矾(FeSO4 7H2O),明矾(KAl(SO4)2 12H2O),(生)石膏(CaSO4 2H2O),芒硝(Na2SO4 10H2O),石碱(Na2CO3 10H2O),皓矾(ZnSO4 7H2O),熟石膏:,(2CaSO4 H2O),海波,大苏打:,(Na2S2O3 5H2O),重晶石:BaSO4,BaSO4,(重晶石),白色,不溶于水,不溶于酸,不易被X 射线透过。,白色颜料,钡餐(x 射线透视肠胃的内服药剂),2 (CaSO4 · 2H2O),2 CaSO4 · H2O + 3H2O,石膏,熟石膏,石膏绷带。,调节水泥凝结时间,胆矾:CuSO4 · 5H2O,CuSO4检验酒精是否含水,波尔多液:,胆矾石灰乳,明矾,KAl(SO4 )2 . 12H2O,或 K2SO4 . Al2(SO4 )3 . 24H2O,KAl(SO4 )2 K+ + Al3+ +2SO42-,1.电离:,由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐,叫做复盐.,(纯净物),胶状Al(OH)3吸附水里悬浮的杂质形成沉淀.,2.净水原理:,水解:,ZnSO4 · 7H2O,(皓矾),收敛剂,木材防腐剂,媒染剂,制造白色颜料 (锌钡白),在实验室中硫酸可制取哪些气体?,浓硫酸,HCl,Cl2,较浓硫酸,稀硫酸,NaCl + H2SO4(浓) = NaHSO4 + HCl,SO2,SO2,H2,H2S,CO2,练习,100ml18molL 的硫酸中加入足量的铜 片并加热,被还原的硫酸的物质的量为( ) A.等于0.9mol B.大于 1.8mol C . 小于0.9mol D.小1.8mol,C,一定量Zn与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应后Zn完全溶解,同时生成标况下气体A33.6L,反应后溶液稀释至1L,测得H+浓度0.1mol/L,求气体中各组分的体积比,品红溶液,品红溶液,酸性高锰酸钾溶液,石灰水,证明含SO2,除去SO2,证明SO2除净,证明含CO2,褪色,褪色,不褪色,变浑浊,无水硫酸铜变蓝色,证明含水,设计一实验,证明浓硫酸与碳反应的产物:,品红溶液,品红溶液,酸性高锰酸钾溶液,石灰水,证明含SO2,除去SO2,证明SO2除净,证明含CO2,褪色,褪色,不褪色,变浑浊,无水硫酸铜变蓝色,证明含水,设计一实验,证明浓硫酸与碳反应的产物:,设计一实验,证明浓硫酸与碳反应的生成物含有 二氧化硫、二氧化碳 和 水。,无水硫酸铜,品红溶液,品红溶液,酸性高锰酸钾溶液,石灰水,证明含SO2,除去SO2,证明无SO2,证明含CO2,证明含水,思考题,变蓝色,褪色,褪色,不褪色,变浑浊,指出硫酸在下列用途中所表现出来的性质:,(1)用稀硫酸除锈_,(2)用浓硫酸制取HCl气体_,(3)稀硫酸与Zn制取氢气_,(4)用浓硫酸与铜制取CuSO4_,(5)浓硫酸使兰色石蕊试纸先变红,后变黑_,(6)浓硫酸干燥某些气体_,酸性,难挥发性和酸性,酸性(H+的氧化性),氧化性和酸性,酸性和脱水性,吸水性,1.设计一实验,证明浓硫酸与碳反应的生成物含有二氧化硫、二氧化碳 和 水。,2.一定量Zn与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应后Zn完全溶解,同时生成标况下气体A33.6L,反应后溶液稀释至1L,测得其中H+浓度0.1mol/L,求气体中各组分的体积比,3.向浓硫酸中加入m克铜,完全反应后,得到nLSO2 (标况),求被还原的硫酸的物质的量,4. 3. 0 g 不纯铜粉(杂质不与浓硫酸反应)与足量浓热硫酸反应,生成气体通入100mL含BaCl2 的氯水中,结果溶液颜色变浅 ,并生成 9. 32 g 白色沉淀。求 铜的百分含量 氯水中氯化钡的物质的量浓度至小多大,5.p17 18 关于亚硫酸钠的氧化,6.p20 18 关于铁置换铜,7.分别写出实验室用浓硫酸和稀硫酸制取气体的方程式(各举两例).,写出下列与浓硫酸性质相关的方程式:,(1)只显示氧化性,(2)同时显示氧化性和酸性,(3)只显示酸性,(4)同时显示不挥发性和酸性,3. 0 g 不纯铜粉(杂质不与浓硫酸反应)与足量 浓热硫酸反应,生成气体通入100mL含BaCl2 的氯水中,结果 溶液颜色变浅 ,并生成 9. 32 g 白色沉淀。求 铜的百分含量 氯水中氯化钡的物质的量浓度至小多大,分析:,SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl,列比例,解得 x = 2.56g y = 0.04mol,Cu BaCl2 BaSO4,BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl,64 g,1mol,233g,x,y,9.32g,Cu% = (2.56g / 3.0g) ×100% = 85.3%,BaCl2 = 0. 04mol / 0. 1L = 0. 4 mol/L,得关系式:,复习思考,在实验室中用浓硫酸与碳反应制取二氧化碳或二氧化硫好不好?,因同时生成两种气体,需要分离,不好。,在实验室中用浓硫酸与溴化物、碘化物反应制取溴化氢、碘化氢,好不好?,浓硫酸具有强的氧化性,能把生成的溴化氢或碘化氢 进一步氧化,使生成的卤化氢不纯。,所以制取溴化氢或碘化氢应用无氧化性、高沸点的浓 磷酸代替浓硫酸。,现象:,固体由蓝色变为灰白色, 溶液仍为无色。,反应:,CuSO4·5H2O + H2SO4(浓) = CuSO4 + H2SO4·5H2O,结论:,浓硫酸有吸水性,现象:,蔗糖变黑,体积膨胀,放出大 量热,放出有刺激性气味的气体。,反应:,结论:,体现出浓硫酸的脱水性和氧化性,2H2SO4 (浓) + C = CO2 + 2H2O + 2SO2,现象:,滴有浓硫酸的滤纸炭化 变黑。,解释:,滤纸的主要成份是纤维素,由碳、 氢、氧三种元素组成,浓硫酸能把滤 纸中的氢、氧元素按水的比例脱去。,结论:,浓硫酸有脱水性,现象:,加热能反应,产生的气 体能使湿润的品红试纸褪色, 溶液稀释后呈蓝色。,反应:,Cu + 2H2SO4(浓) = CuSO4 + SO2 + 2H2O,结论:,浓硫酸有氧化性,现象:,常温无明显变化,加热后能 反应。,解释:,常温下,浓硫酸能使铁、铝等金 属表面生成一层致密的氧化物保护膜, 阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此 现象称 “钝化”。 氧化物能被热的浓硫酸氧化。,练习:为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度,称取样品4g置于质量为30g的烧杯中,加入6mol/L的盐酸18mL(密度为1.1g/mL),反应完毕后再加入2mL盐酸,无气体放出,此时烧杯及内溶物的质量为54.4g,则该亚硫酸钠试剂的纯度为( ) A.78.75% B.21.25% C.30% D.无法计算,A.,解答:根据质量守恒定律。 逸出的SO2质量为:4+30+20*1.1-54.4=1.6(g)所以亚硫酸钠的质量为: 1.6/64*126=3.15(g)所以其纯度为: 3.15/4*100%=78.75%,练习:将SO3溶解在硫酸中所得的混合物叫做“发烟硫酸”,通常以三氧化硫的质量分数表示其组成,今将0.1185g发烟硫酸试样溶于水,用0.125mol/L的NaOH标准溶液滴定,用去此标准溶液20mL恰好中和,则试样中SO3的质量分数为( ) A.15% B.17% C.34% D.60%,A.,解答:氢氧化钠的物质的量为:0.125*20=2.5(mmol),所以对应含硫2.5/2=0.125(mmol) 设SO3的质量分数为x,则有: 0.1185*x/80+0.1185*(1-x)/98=0.125/1000 所以,x=0.15 即:SO3的质量分数为15%。,练习:现有1L含SO330%的发烟硫酸(密度为1.95g/cm3)要把它稀释成浓度为95%的浓硫酸,要加水约为( ) A.120mL B.180mL C.240mL D.300mL,C.,解答:1L这样的发烟硫酸,其质量为 1000*1.95=1950(g)含有SO31950*30%=585(g),对应生成硫酸 585/80*98=716.6(g) H2SO41950-585=1365(g) 要加入的水的质量为 (716.6+1365)/0.95-1950=240(g) 所以要加入的水的体积为240mL.,例4为方便某些化学计算,有人将98%的浓硫酸表示成下列形式,其中合理的是() A.H2SO4 H2O B.SO3 H2O C.H2SO4 SO3 D.H2SO4 H2O,AB,已知硫酸溶液的质量分数越大时,其溶液的密度越大,将90%和10%的两种硫酸溶液等体积混合后,溶液的质量分数( ) A.大于50% B.等于50% C.小于50% D.无法确定,复习思考,在实验室中常用浓硫酸作气体的干燥剂。下列气体中,哪些不能用浓硫酸干燥?,(1) O2 (2) HCl (3) HBr (4) HI (5) SO2 (6) H2S (7) NH3,不能干燥溴化氢、碘化氢、硫化氢和氨气,因为:,2NH3 + H2SO4 (浓)= (NH4)2 SO4,三位学生设计了三个方案,并都认为,如果观察到的现象 和自己设计的方案一致,即可确证试液中有SO42- 方案甲:试液 白色 沉淀不溶解 方案乙:试液 无沉淀 白色沉淀 方案丙:试液 无沉淀 白色沉淀 试评述上述三种方案是否严谨,并说明理由。,BaCl2溶液,足量稀盐酸,Ba(NO3)2溶液,足量稀硝酸,如有Ag+ ,会有AgCl白色沉淀生成,它不溶于水,不溶于酸。,先加盐酸无沉淀,排除Ag+的存在,再加BaCl2溶液,在 酸性溶液中生成白色沉淀,证明有SO42-。,如有SO32- , 会被硝酸氧化成SO42- ,加Ba(NO3)2溶液生成 白色沉淀。,最佳方案,如何鉴别Na2CO3、Na2SO4、 Na2SO3三种溶液?, 用三支试管分别取少量未知溶液并编号, 分别向三支试管中滴入少量BaCl2溶液,均有 白色沉淀产生。, 再分别注入少量稀盐酸,白色沉淀不溶解的则 原溶液是Na2SO4 。另两支试管中白色沉淀消失并产生 气体。, 将产生的气体分别通入品红溶液中,能使品红 溶液褪色的则原溶液是Na2SO3 , 无明显变化的则原溶 液为Na2CO3。( 能否用石灰水鉴别?),判断浓硫酸表现的性质:,氧化性,酸性,(得电子),(产物有酸根离子和水),(1)计算:,(2)量取:,(3)溶解:,(4)转移:冷却至室温, 移入200mL容量瓶中。,(5)洗涤:用蒸馏水洗涤烧杯玻璃棒23次。将洗液移入容量瓶中.,(6)定容:加水到接近刻度23cm时,改用胶头滴管加 水到刻度。,(7)摇匀:上下颠倒摇匀,(8)装瓶,贴标签,将浓硫酸沿烧杯壁缓慢倒入水中,不断搅拌,用18.4mol/L浓硫酸配制200ml, 1mol/L的稀硫酸:,量筒量取,

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