浙江鸭2025版高考化学大一轮复习第3讲元素化学考点18硫酸的制备和性质学案.docxVIP

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考点18硫酸的制备和性质

学问条目

必考要求

加试要求

1.硫酸的工业生产

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b

2.浓硫酸的特性(吸水性、脱水性和强氧化性)

a

b

3.几种重要的硫酸盐及其用途

a

一、硫酸的工业生产

工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图：

包含三个步骤：

1．造气阶段：硫黄(或含硫矿石如FeS2)在沸腾炉中燃烧，化学方程式为4FeS2＋11O2eq\o(=====,\s\up7(△))2Fe2O3＋8SO2；

2．接触氧化阶段：SO2在接触室内被催化氧化：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；

3．汲取和生成阶段：SO3在汲取塔被汲取：SO3＋H2O===H2SO4(用98.3%浓硫酸汲取)。

二、硫酸的性质

1．物理性质：无色油状液体，沸点高，难挥发，极易溶于水；浓硫酸溶解时可放出大量的热。

2．稀H2SO4的性质：硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离的方程式为H2SO4===2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)，具有酸的通性，能与金属单质、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。

3．浓H2SO4的特性：浓H2SO4中主要是H2SO4分子，因而浓H2SO4具有一些特别的性质。

(1)吸水性：利用浓H2SO4的吸水性，其常用作干燥剂，但不能干燥碱性气体和还原性气体，如NH3、HI、H2S。

(2)脱水性：浓H2SO4能够将有机物里的氢、氧元素按原子个数2︰1的比例脱去，如浓硫酸使糖类、蛋白质脱水炭化。

(3)强氧化性：

①常温下，铁、铝遇浓H2SO4发生“钝化”。缘由：金属表面形成了致密的氧化物爱护层。所以常温下可用铝槽车装运浓硫酸。

②能氧化不活泼的金属，如与Cu反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

③能氧化非金属单质，如与C反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

三、浓硫酸与稀硫酸的性质、应用的比较

浓硫酸

稀硫酸

酸性

化学方程式

2NaCl＋H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl↑

Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O

应用

制氯化氢等挥发性酸

除铁锈、制硫酸铵等盐类

氧化性

强弱

强氧化性(硫元素被还原，可以与不活泼金属如Cu及非金属如C等发生氧化还原反应)

弱氧化性(氢元素被还原，只能与金属活动性依次表中排在氢前面的金属反应)

化学方程式

Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=====,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O

Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑

应用

精炼石油、制造炸药等

试验室制氢气、制盐等

吸水性

有无

有吸水性

无吸水性

应用

干燥剂

－

脱水性

有无

有脱水性

无脱水性

化学方程式

C12H22O11eq\o(=====,\s\up7(浓硫酸))12C＋11H2O

－

应用

在有机反应中作脱水剂、制染料等

－

四、硫酸盐和SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)的检验

1．重要的硫酸盐及其用途

硫酸盐

俗名

颜色

用途

2CaSO4·H2O

熟石膏

白色

作磨光粉、纸张填充物、气体干燥剂等

CaSO4·2H2O

生石膏

白色

塑像、模型、粉笔、医疗绷带等

FeSO4·7H2O

绿矾

浅绿色

生产铁系列净水剂、补血剂等

CuSO4·5H2O

胆矾、蓝矾

蓝色

配“波尔多液”、镀铜液

BaSO4

重晶石

白色

白色颜料、医疗上作“钡餐”

KAl(SO4)2·12H2O

明矾

白色

净水剂

2.SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)的检验

(1)SOeq\o\al(2－,4)的检验：检验SOeq\o\al(2－,4)时要防止其他离子的干扰。

①Ag＋的干扰：

先用盐酸酸化，能防止Ag＋的干扰，因为(离子方程式)Ag＋＋Cl－===AgCl↓。

②COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)的干扰：

因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验SOeq\o\al(2－,4)时，必需用酸酸化(不能用HNO3酸化)。例如：BaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ba2＋。

所用钡盐不能用Ba(NO3)2溶液，因为在酸性条件下，SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、SO2等会被溶液中的NOeq\o\al(－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，从而得出错误的结论。

正确操作：被检