高一化學(xué) 硫酸的工業(yè)制法 課件必修一

一、接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程一、接觸法制造硫酸的生產(chǎn)過程SO3H2SO4SO2S S硫化物硫化物如如 FeSFeS2 2沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室吸收塔吸收塔4FeS4FeS2 2+11O+11O2 2=2Fe2Fe2 2O O3 3+8SO+8SO2 2高溫高溫二氧化硫的二氧化硫的制取和凈化制取和凈化二氧化硫轉(zhuǎn)化二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫成三氧化硫吸收三氧化吸收三氧化硫生成硫酸硫生成硫酸2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3催化劑催化劑SOSO3 3+H+H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4接觸法設(shè)備接觸法設(shè)備分幾個部分？分幾個部分？沸騰爐沸騰爐爐氣爐氣1.1.二氧化硫的制取和凈化二氧化硫的制取和凈化SOSO2 2、O O2 2、N N2 2、水蒸氣、水蒸氣及一些雜質(zhì)及一些雜質(zhì), ,如如AsAs、SeSe等化合物和礦塵等等化合物和礦塵等. .原料原料? ?粉碎粉碎氧氣氧氣 4FeS4FeS2 2+ +11O11O2 2=2Fe2Fe2 2O O3 3+ +8SO8SO2 2高溫高溫除塵除塵洗滌洗滌干燥干燥2.2.二氧化硫氧化成三氧化硫二氧化硫氧化成三氧化硫2SO2SO2 2 +O+O2 2 2SO 2SO3 3V V2 2O O5 5沸騰爐沸騰爐接觸室接觸室沸騰爐沸騰爐60600 0C C5005000 0C C4504500 0C C8508500 0C C5005000 0C C熱交換器熱交換器? ?催化劑催化劑3.3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成三氧化硫的吸收和硫酸的生成接觸室接觸室沸騰爐沸騰爐吸收塔吸收塔熱交換熱交換 5005000 0C C1501500 0C C?98.3%H?98.3%H2 2SOSO4 4? ?SOSO3 3 + H + H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4尾氣尾氣三三. .硫酸工業(yè)的三廢處理硫酸工業(yè)的三廢處理1.1.尾氣的處理尾氣的處理（1 1）堿法堿法-Na-Na2 2COCO3 3+SO+SO2 2=Na=Na2 2SOSO3 3+CO+CO2 2(2)(2)氨酸法氨酸法-2NH-2NH3 3H H2 2O+SOO+SO2 2=(NH=(NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2O O (NH (NH4 4) )2 2SOSO3 3+H+H2 2SOSO4 4 =(NH =(NH4 4) )2 2SOSO4 4+H+H2 2O +SOO +SO2 2組成組成: : SOSO2 2、O O2 2、N N2 22.2.廢液的處理廢液的處理 Ca(OH)Ca(OH)2 2+H+H2 2SOSO4 4= CaSO= CaSO4 4+2H+2H2 2O O3.3.廢渣的利用廢渣的利用 作為制造水泥的原料作為制造水泥的原料 或用于制磚或用于制磚 含鐵高的礦渣用于煉鐵含鐵高的礦渣用于煉鐵硫硫 酸酸 稀硫酸稀硫酸二元強(qiáng)酸二元強(qiáng)酸1 1、非氧化性、非氧化性 酸的通性酸的通性與與堿性氧化物堿性氧化物反應(yīng)反應(yīng)與與弱酸鹽弱酸鹽反應(yīng)反應(yīng) 酸不足酸不足, ,生成酸式鹽生成酸式鹽與與H H前前的的金屬金屬反應(yīng)反應(yīng)與與堿堿中和中和2 2、SOSO4 42-2-的檢驗的檢驗 取樣并向內(nèi)加稀取樣并向內(nèi)加稀HClHCl、BaClBaCl2 2溶液，若生溶液，若生成白色沉淀，證明該試樣中含有成白色沉淀，證明該試樣中含有SOSO4 42-2- 。 濃硫酸濃硫酸一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì) 顏色顏色 狀態(tài)狀態(tài)沸點(diǎn)沸點(diǎn)揮發(fā)性揮發(fā)性溶解度溶解度密度密度無無 色色油狀液體油狀液體高沸點(diǎn)（高沸點(diǎn)（338338C C）比水大比水大難揮發(fā)難揮發(fā)易溶與水，能與水以任意比混合易溶與水，能與水以任意比混合溶解時放出大量的熱。溶解時放出大量的熱。思考：稀釋濃硫酸時應(yīng)該如何操作？思考：稀釋濃硫酸時應(yīng)該如何操作？ 正確操作正確操作-將濃硫酸緩慢地沿玻璃棒倒將濃硫酸緩慢地沿玻璃棒倒入盛有蒸餾水的燒杯內(nèi)入盛有蒸餾水的燒杯內(nèi), ,并用玻棒不斷攪拌。并用玻棒不斷攪拌。1 1、氧化性、氧化性氧化性酸氧化性酸實(shí)驗實(shí)驗3 3在試管中放入一塊銅片在試管中放入一塊銅片, ,然后加入約然后加入約3ml3ml濃硫酸濃硫酸, ,加熱加熱, ,放出的氣體通人品紅溶液中放出的氣體通人品紅溶液中. .現(xiàn)象現(xiàn)象反應(yīng)反應(yīng)加熱能反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶加熱能反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體能使品紅溶液褪色，溶液稀釋后呈藍(lán)色。液褪色，溶液稀釋后呈藍(lán)色。Cu +2HCu +2H2 2SOSO4 4( (濃濃)=CuSO)=CuSO4 4+SO+SO2 2 +2H +2H2 2O O問：若把干凈的鋁片放入到盛有濃硫酸的問：若把干凈的鋁片放入到盛有濃硫酸的試管中試管中, ,現(xiàn)象如何？現(xiàn)象如何？二、濃硫酸二、濃硫酸 - - 三大特性三大特性練習(xí)：請標(biāo)出該反應(yīng)的氧化還原情練習(xí)：請標(biāo)出該反應(yīng)的氧化還原情況況Cu + 2HCu + 2H2 2SOSO4 4（濃）（濃）=CuSO=CuSO4 4 + SO + SO2 2 + 2H+ 2H2 2O O0 0+6+6+2+2+4+4+6+6升價，失升價，失2e2e- -，被氧化，被氧化 降價，得降價，得2e2e- -，被還原，被還原還原劑還原劑氧化劑氧化劑注注意意1.1.參加反應(yīng)的濃硫酸只有參加反應(yīng)的濃硫酸只有1/21/2被還原；被還原；2.2.在與銅的反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出在與銅的反應(yīng)中，濃硫酸既表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性強(qiáng)氧化性，又表現(xiàn)出，又表現(xiàn)出酸性酸性。二、濃硫酸二、濃硫酸 - - 三大特三大特性性-吸收物質(zhì)或空氣中的水吸收物質(zhì)或空氣中的水/ /水蒸氣水蒸氣2 2、吸水性、吸水性作干燥劑作干燥劑( (常用來干燥不與它反應(yīng)的氣體常用來干燥不與它反應(yīng)的氣體) )1 1、能否用濃硫酸干燥濕潤的、能否用濃硫酸干燥濕潤的NHNH3 3？2 2、把一瓶濃硫酸打開瓶蓋露置在空氣中、把一瓶濃硫酸打開瓶蓋露置在空氣中一段時間之后一段時間之后, ,會有什么變化會有什么變化? ?P91 P91 實(shí)驗實(shí)驗1 1實(shí)驗實(shí)驗2 2在燒杯中放入少量蔗糖，加入幾滴水，再在燒杯中放入少量蔗糖，加入幾滴水，再注入濃硫酸，用玻棒攪拌。注入濃硫酸，用玻棒攪拌?，F(xiàn)象現(xiàn)象蔗糖由白蔗糖由白棕黃棕黃黑黑, ,體積膨脹體積膨脹, ,形成疏形成疏松多孔的海綿狀物質(zhì)松多孔的海綿狀物質(zhì), ,有刺激性氣味的有刺激性氣味的氣體生成氣體生成, ,放出大量的熱放出大量的熱. .反應(yīng)反應(yīng) C C1212H H2222O O1111 12C + 11H 12C + 11H2 2O O濃硫酸濃硫酸2H2H2 2SOSO4 4( (濃濃)+C=CO)+C=CO2 2+2H+2H2 2O +2SOO +2SO2 2 結(jié)論結(jié)論表現(xiàn)濃硫酸的表現(xiàn)濃硫酸的脫水性脫水性與與氧化性氧化性3 3、脫水性、脫水性（氫（氫, ,氧元素按氧元素按2:12:1的比例脫去）的比例脫去）練習(xí)：試分析下列反應(yīng)的氧化還原情況練習(xí)：試分析下列反應(yīng)的氧化還原情況C + 2HC + 2H2 2SOSO4 4（濃）（濃）= CO= CO2 2 + 2SO + 2SO2 2 +2H+2H2 2O O 0 0+6+6+4+4+4+4升價，失升價，失4e-4e-，被氧化，被氧化降價，得降價，得4e4e- -，被還原，被還原還原劑還原劑 氧化劑氧化劑（1 1）參加反應(yīng)的濃硫酸）參加反應(yīng)的濃硫酸全部全部被還原被還原；（2 2）與單質(zhì)）與單質(zhì)C C反應(yīng)中反應(yīng)中, ,濃硫酸濃硫酸只只表現(xiàn)表現(xiàn)氧化性氧化性. .注注意意若不慎在皮膚上沾上了濃硫酸若不慎在皮膚上沾上了濃硫酸, ,應(yīng)怎樣做應(yīng)怎樣做? ?立刻用干布拭去溶液立刻用干布拭去溶液, , 再用大量水沖洗再用大量水沖洗. .吸水性和脫水性有哪些不同吸水性和脫水性有哪些不同？吸水吸水: :吸收物質(zhì)本身吸收物質(zhì)本身含的水分含的水分/ /水蒸氣水蒸氣/ /結(jié)晶水結(jié)晶水. .脫水脫水-是將是將有機(jī)物有機(jī)物( (紙屑、棉花或鋸末等）紙屑、棉花或鋸末等）分分子中的氫氧元素按子中的氫氧元素按2:12:1個數(shù)比個數(shù)比以水的形式脫去以水的形式脫去. .濃硫酸和稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)有哪些不同濃硫酸和稀硫酸的化學(xué)性質(zhì)有哪些不同? ?為什么為什么? ? 兩者濃度不同，溶質(zhì)微粒不同。兩者濃度不同，溶質(zhì)微粒不同。稀硫酸的弱氧化性由稀硫酸的弱氧化性由H H決定；濃硫酸的特決定；濃硫酸的特性由性由H H2 2SOSO4 4分子決定，其強(qiáng)氧化性由分子決定，其強(qiáng)氧化性由H H2 2SOSO4 4分子中分子中+6+6價硫決定。價硫決定。濃硫酸有特性；稀硫酸有弱氧化性。濃硫酸有特性；稀硫酸有弱氧化性。 2 2怎樣鑒別濃硫酸和稀硫酸？怎樣鑒別濃硫酸和稀硫酸？觀察狀態(tài)，油狀粘稠的液體是濃硫酸觀察狀態(tài)，油狀粘稠的液體是濃硫酸根據(jù)密度，等體積的液體較重的是濃硫酸根據(jù)密度，等體積的液體較重的是濃硫酸溶于水，放出大量熱的是濃硫酸。溶于水，放出大量熱的是濃硫酸。各取少許加入蔗糖中，能使蔗糖脫水碳化的是濃硫酸各取少許加入蔗糖中，能使蔗糖脫水碳化的是濃硫酸加銅片并加熱加銅片并加熱,產(chǎn)生氣體的是濃硫酸產(chǎn)生氣體的是濃硫酸;無現(xiàn)象的是稀硫酸無現(xiàn)象的是稀硫酸加鐵釘加鐵釘,使之鈍化的是濃硫酸使之鈍化的是濃硫酸;有氣體生成的是稀硫酸有氣體生成的是稀硫酸藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑的是濃硫酸藍(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑的是濃硫酸;只變紅是稀硫酸只變紅是稀硫酸總總 結(jié)結(jié)濃硫酸的三大特濃硫酸的三大特性性（1 1）吸水性）吸水性（2 2）脫水性）脫水性（3 3）強(qiáng)氧化性）強(qiáng)氧化性加熱時能與許多金屬反應(yīng)，加熱時能與許多金屬反應(yīng)，但不能生成但不能生成H H2 2；Cu + 2HCu + 2H2 2SOSO4 4 （濃）（濃）= CuSO= CuSO4 4 + SO + SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O常溫下常溫下，使鐵、鋁等，使鐵、鋁等“鈍化鈍化”與某些非金屬反應(yīng)與某些非金屬反應(yīng)C + 2HC + 2H2 2SOSO4 4 （濃）（濃） = CO= CO2 2 + 2SO+ 2SO2 2+ 2H+ 2H2 2O O1 1、將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處：、將下列現(xiàn)象中硫酸表現(xiàn)出來的性質(zhì)寫在空白處：(1)(1)敞口放置濃硫酸時敞口放置濃硫酸時, ,質(zhì)量增加質(zhì)量增加, , (2)(2)把把CuSOCuSO4 45H5H2 2O O晶體放入濃硫酸中晶體放入濃硫酸中, ,變白色變白色, , (3)(3)鋅粒放入稀硫酸中鋅粒放入稀硫酸中, ,有氣體放出有氣體放出, , (4)(4)把木屑放入濃硫酸中把木屑放入濃硫酸中, ,變黑變黑, , 練習(xí)：練習(xí)：吸水性吸水性吸水性吸水性酸性、氧化性酸性、氧化性脫水性脫水性2 2、硫酸在下列用途或反應(yīng)中各表現(xiàn)的性質(zhì)是：硫酸在下列用途或反應(yīng)中各表現(xiàn)的性質(zhì)是： A A、強(qiáng)酸性、強(qiáng)酸性 B B、難揮發(fā)性、難揮發(fā)性 C C、吸水性、吸水性 D D、脫水性、脫水性 E E、強(qiáng)氧化性、強(qiáng)氧化性（1 1）實(shí)驗室制）實(shí)驗室制SOSO2 2氣體氣體_;_;（2 2）干燥）干燥H H2 2、SOSO2 2等氣體等氣體_;_;（3 3）用鋁槽車裝運(yùn)濃硫酸）用鋁槽車裝運(yùn)濃硫酸_;_;（4 4）清洗鍍件表面氧化物）清洗鍍件表面氧化物_;_;（5 5）濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變）濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰堊兗t，后來又變黑黑_ ACACAEAEC CE EA AADAD