班級(jí)：高一（ ） 姓名： 學(xué)號(hào) 成績(jī)
專(zhuān)題4 硫、氮和可持續(xù)發(fā)展
硫酸的制備和性質(zhì)
【學(xué)海導(dǎo)航】
1.知道工業(yè)生產(chǎn)硫酸的基本原理，了解濃硫酸的特性和硫酸的應(yīng)用以及硫酸生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣對(duì)環(huán)境的污染
2.認(rèn)識(shí)幾種常見(jiàn)的硫酸鹽及其用途。
3. 1、了解硫酸的物理性質(zhì)、硫酸的通性；
2、掌握濃硫酸的特殊性：吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。
1、了解硫酸的用途；
2、掌握濃硫酸的特殊性：強(qiáng)氧化性。
【主干知識(shí)】
一、硫酸的工業(yè)制法
古代： 。
目前工業(yè)：接觸法制硫酸
（1）接觸法制硫酸的生產(chǎn)階段、典型設(shè)備、反應(yīng)原理、歸納完成下表：
三階段1.造氣2.接觸氧化3.SO3的吸收
三設(shè)備
三反應(yīng)
注意事項(xiàng)
（2）尾氣的吸收。通常工業(yè)上是用氨水吸收SO2，其反應(yīng)式為：SO2+2NH3•H2O=(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3,
二、硫酸的性質(zhì)
（1）硫酸的物理性質(zhì)
純硫酸是無(wú)色油狀的液體，沸點(diǎn)高，密度大，能與水以任意比互溶，溶解時(shí)放出大量的熱。
（2）硫酸的化學(xué)性質(zhì)
1、吸水性：H2SO4＋nH2O＝＝H2SO4•nH2O
〖注意〗“水”可以是混合氣體中的水蒸氣，也可以是結(jié)晶水合物中的結(jié)晶水！
2、脫水性：濃硫酸可以使有機(jī)化合物中的H、O元素按H2O的組成從有機(jī)物中“脫離”出，結(jié)合成水分子。如：C12H22O11(蔗糖)＝＝12C＋11H2O，所以濃硫酸對(duì)有機(jī)物有強(qiáng)烈的腐蝕作用。
※如果皮膚上不慎沾上濃硫酸，正確的處理方法是。
〖對(duì)比〗吸水性和脫水性的區(qū)別。
3、強(qiáng)氧化性：
a冷的濃硫酸使Fe、Al等金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化。
b活潑性在H以后的金屬也能反應(yīng)（Pt、Au除外） Cu+H2SO4(濃)====CuSO4+SO2↑+2H2O
c與非金屬反應(yīng)：C+2H2SO4(濃)====CO2↑+2SO2↑+2H2O
d 能與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)
2.硫酸鹽
名稱(chēng)俗稱(chēng)和成分顏色名稱(chēng)俗稱(chēng)和成分顏色
硫酸鈣石膏CaSO4•2H2O
熟石膏2CaSO4•H2O白色硫酸鋇重晶石BaSO4白色
硫酸亞鐵綠礬FeSO4•7H2O綠色硫酸鈉芒硝Na2SO4•10H2O白色
硫酸銅膽(藍(lán))礬CuSO4•7H2O藍(lán)色硫酸鋅皓礬ZnSO4•7H2O白色
三、硫酸的用途
（1）制磷肥、氮肥等肥料，也可用于除銹，還可制實(shí)驗(yàn)價(jià)值較大的硫酸鹽等；
（2）利用其吸水性，在實(shí)驗(yàn)室濃硫酸常用作劑；
（3）利用濃硫酸的高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性，常用作制取各種揮發(fā)性酸，如：氣體；
（4）利用其脫水性，常用作脫水劑。
【精彩例題】1、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證炭和濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物。
（1）如按氣流由左向右流向，連接上述裝置的正確順序是（填各接口字母）：
；
（2）實(shí)驗(yàn)中哪些現(xiàn)象能分別證明產(chǎn)物中有水、二氧化硫和二氧化碳？
；
；
（3）盛品紅試液的試劑瓶為什么要用兩次？
；
（4）在濃H2SO4跟木炭、濃H2SO4跟銅的兩個(gè)反應(yīng)中，是否利用濃H2SO4的同一性質(zhì)？
。
【鞏固練習(xí)】
1．工業(yè)上常用稀硫酸清洗鐵表面的銹層，這是利用硫酸的 （ ）
A、 強(qiáng)氧化性 B、不揮發(fā)性 C、酸性 D、吸水性
2．50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的銅片并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量
A、小于0.45mo1 B、等于0.45mol
C、在0.45mol和0.9mol之間D、大于0.9mo1
3．下列關(guān)于硫酸性質(zhì)的描述中，正確的是
A、濃H2SO4有氧化性，稀H2SO4無(wú)氧化性
B、由于濃H2SO4具有脫水性，所以可用做干燥劑
C、稀H2SO4與銅不反應(yīng)，但濃H2SO4在加熱條下可與銅反應(yīng)
D、在受熱的情況下濃硫酸也不與鐵、鋁發(fā)生反應(yīng)
4．在下述反應(yīng)中，濃H2SO4既表出現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)出酸性的是
A、C＋H2SO4B、H2S＋H2SO4
C、NaCl＋H2SO4D、Cu＋H2SO4
5．下列離子方程式中，不正確的是
A、氫氧化銅與硫酸反應(yīng)：Cu(OH)2＋2H＋＝＝Cu2＋＋2H2O
B、鐵與稀硫酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋＝＝2Fe3＋＋3H2↑
C、氯化鋇溶液與硫酸反應(yīng)：Ba2＋＋SO42—＝＝BaSO4↓
D、氧化銅與硫酸反應(yīng)：CuO＋2H＋＝＝Cu2＋＋H2O
6、下列關(guān)于亞硫酸、濃硫酸的敘述中，正確的是
A、它們都是酸，彼此不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B、兩種酸中，硫元素都既有氧化性，又有還原性
C、兩種酸在空氣中都很穩(wěn)定
D、按上述順序，硫元素的氧化性增強(qiáng)，還原性減弱
7．向鹽酸中加入濃H2SO4時(shí)，會(huì)有白霧生成，不是導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是（ ）
A、濃H2SO4脫水性能 B、濃H2SO4具有吸水性
C、鹽酸具有揮發(fā)性 D、氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨度隨溫度的升高而降低
8.通常情況下能共存且能用濃硫酸干燥的氣體組是 （ ）
A SO2、Cl2、H2S B O2、H2、SO2 C CH4、H2、Cl2 D CO、SO3、O2
9.區(qū)別濃H2SO4和稀H2SO4，既簡(jiǎn)單又可靠的方法是 （ ）
A、各取少許溶液分別放入銅片` B、分別與石蕊試液作用
C、用玻璃棒各蘸少許液涂在紙上 D、各取少許溶液分別放入鋁片
10.放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中該溶質(zhì)的濃度會(huì)變大的是（ ）
A 濃硫酸 B 氫氧化鈉 C氯水 D氯化鈉
11．將綠礬晶體加強(qiáng)熱，除生成水蒸氣以外，還發(fā)生如下反應(yīng)：
2FeSO4======Fe2O3+SO2↑+SO3↑，如將生成的混合氣體通過(guò)BaCl2溶液，應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象有
A、一定產(chǎn)生BaSO4沉淀 B、一定產(chǎn)生BaSO3沉淀
C、一定有SO2逸出 D、一定有SO3逸出
12、為方便某些化學(xué)計(jì)算，有人將98％濃硫酸表示成下列形式，其中合理的是
A、H2SO4•1/9H2OB、H2SO4•H2O
C、H2SO4•SO3D、SO3•10/9H2O
13.100g濃度為18mol/L，密度為ρ(g/cm3)的濃硫酸中加入一定量的水稀釋成9mol/L的硫酸，則加入水中的體積為
A、小于100mLB、等于100mL
C、大于100mLD、等于100/ρmL
14、將三氧化硫溶解在濃硫酸中所得到的混合物被稱(chēng)為“發(fā)煙硫酸”，通常以三氧化硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示其組成。今有1LSO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％的發(fā)煙硫酸（密度為1.95g/cm3），要把它稀釋成H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95％的濃硫酸，需加水的體積約為（提示：S元素守恒）
A、120mLB、180mLC、240mLD、300mL
13.工業(yè)制CuSO4時(shí)，不是直接用銅跟濃H2SO4在加熱條下反應(yīng)，而是將銅絲浸入稀H2SO4中，再不斷由容器下部吹入細(xì)小的空氣泡。請(qǐng)從原料的用量以及環(huán)境保護(hù)的角度說(shuō)明這樣做的好處是① _____________________________________ ，
②_____________________________________________________。
13．（12分）下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，反映了硫酸的哪些性質(zhì)。
（1）在工業(yè)上可用鐵制槽車(chē)或鋁制槽車(chē)運(yùn)輸濃硫酸 。
（2）濃硫酸與甲酸共熱可制備一氧化碳 。
（3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀H2SO4反應(yīng)制備氫氣 。
（4）濃硫酸露置在空氣中質(zhì)量增加 。
⑸ 濃硫酸使硫酸銅晶體由藍(lán)變白_________________.
22． (1)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，我國(guó)采用黃鐵礦為原料 生產(chǎn)SO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ，該反應(yīng)在 中進(jìn)行。
(2)為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化為SO3，且能充分利用熱能，采 用 了多層催化劑間有熱交換器的接觸室(見(jiàn)右圖)。按此密閉體系中氣體的流向，則C處流出的氣體為 ，A、B、C三處氣體的溫度由高到低的順序?yàn)?。
(3)在吸收塔中用 吸收SO3，從吸收塔上部導(dǎo)出的氣體再次通入 ，進(jìn)行第二次氧化，再進(jìn)行一次吸收后將尾氣中很少的SO2凈化回收，以防污染大氣。
16．向銅片中加入115mL某濃度的硫酸，在加熱條下反應(yīng)，待銅片全部溶解后，將其溶液稀釋到500mL，再加入足量鋅粉，使之充分反應(yīng)，收集到2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。過(guò)濾殘留固體，干燥后稱(chēng)量，質(zhì)量減輕了7.5g。求原硫酸的物質(zhì)的量濃度。
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