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1、专题四 硫、氮和可持续发展,第一单元 含硫化合物的性质和应用,硫酸的制备和性质,初识浓硫酸,浓硫酸的物理性质,无色粘稠的油状液体;高沸点（338 oC）;不易挥发;98.3%的浓硫酸密度1.84 gcm-3，密度比水大;与水互溶，溶于水时放出大量热。,一、硫酸的应用,硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，被誉为化学工业之母，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。,如何制备硫酸呢？,硫酸的制备,在公元650683年“炼石胆取精华法”黄帝九鼎神丹经诀,18世纪40年代前，欧洲很多地方用绿矾(FeSO47H2O)为原料，放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸。(所以硫酸也叫绿矾油）,SO3+H2O
2、=H2SO4,二、接触法制硫酸,现代工业怎样制取硫酸？,H2SO4,SO3,SO2,S,FeS2,H2O,O2,O2,O2,黄铁矿的主要成分是 FeS2（二硫化亚铁）,硫酸的制备,工业接触法制硫酸,二、接触法制硫酸,1.二氧化硫的制取和净化,4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,高温,主要反应：,主要设备：,沸腾炉（造气）,想一想,1、为什么要将黄铁矿粉碎成细小矿粒？,增大与空气的接触面积，燃烧充分，燃烧快,2、为什么要从炉底通入强大空气流？,使矿粒与空气接触更充分，燃烧快，反应完全，提高原料的利用率。,炉气,SO2 O2,水蒸气,砷和硒的化合物,矿尘,使催化剂中毒,对设备和生产有不良
3、影响,净化措施：,除尘,洗涤,干燥,N2,想一想,3、从沸腾炉出来的炉气除了SO2，O2，N2外还有水蒸气、矿尘、砷和硒的化合物，是否能直接通入接触室？,沸腾炉,二、接触法制硫酸,二、接触法制硫酸,2.二氧化硫氧化成三氧化硫,主要反应：,主要设备：,接触室（接触氧化）,二氧化硫与氧气是在催化剂的表面上接触时起反应的，接触室和接触法的名称由此而得。,3.三氧化硫的吸收和硫酸的生成,主要反应：,主要设备：,吸收塔（吸收成酸）,SO3+H2O=H2SO4（放热）,工业上用什么吸收三氧化硫制取硫酸？,用 98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,三氧化硫与水化合时，放出大量热。如用水或稀硫酸作吸收剂时，易形成酸
4、雾，吸收速度减慢，不利于三氧化硫的吸收。,二、接触法制硫酸,想一想,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,二、接触法制硫酸,三原料、三阶段、三设备、三反应,新闻链接,2012年9月12日，金华永和氟化工有限公司内一浓硫酸储存罐发生爆炸，事故造成两死两伤。据调查，事故起因是工人在拆卸管道时使用了气焊枪，明火遇到浓硫酸罐体内的氢气，引发了剧烈爆炸。,1、储存浓硫酸罐体的材料是什么？为什么？说明浓硫酸有什么性质？,讨 论,2、为什么会产生氢气？,铁，浓硫酸常温下接触铁产生一层致密的氧化膜，不会继续发生化学反应钝化。强氧化性,浓硫酸有吸水性，吸收空气中的水后局部浓度变稀，稀硫酸与铁反应产生
5、氢气,三、浓硫酸的性质,实验结论1：浓硫酸有吸水性，吸水放热,游离水包括:结晶水、水蒸气;,作某些气体干燥剂。,讨 论,是否能用浓硫酸干燥NH3和H2S，为什么？,都不能，NH3是碱性气体，H2S有强还原性,三、浓硫酸的性质,实验结论2：浓硫酸有强氧化性，与Cu反应生成SO2和CuSO4,讨 论,Zn和浓硫酸反应的气体产物是什么？,SO2，H2,三、浓硫酸的性质,实验结论3：浓硫酸有脱水性，能将某些有机物中的H,O原子按H2O的组成比脱去,使其炭化的性质。,新闻再读,2012年9月12日，金华永和氟化工有限公司内一浓硫酸储存罐发生爆炸，事故造成两死两伤。据调查，事故起因是工人在拆卸管道时使用了
6、气焊枪，明火遇到浓硫酸罐体内的氢气，引发了剧烈爆炸。,1、如果你沾到了浓硫酸会造成什么伤害，该怎么处理？,2、泄露的浓硫酸该怎么处理？,思 考,皮肤腐蚀炭化，马上用大量水冲洗，立即就医,用碱石灰等碱性物质覆盖,总结,请你为浓硫酸设计一张简历，形式如下,浓硫酸,酸,沸腾炉,接触室,吸收塔,无色油状液体,与水以任意比互溶，密度比水大，遇水放热,1、吸水性 2、脱水性3、与金属强氧化性和酸性4、与非金属强氧化性,化学工业之母,1在硫酸的工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都正确的是（）A硫铁矿煅烧前要粉碎，因为大块硫铁矿不能燃烧 B从沸腾炉出来的气体只有SO2 CSO2氧化成SO3，SO2能全部转化为SO3 DSO3用98.3%的浓H2SO4吸收，目的是防止形成酸 雾，以便使SO3吸收完全,课堂练习,D,2浓硫酸具有：A.酸性，B.强氧化性，C.高沸点、低挥发性，D.脱水性，E.吸水性等性质。以下过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的字母分别填入括号中。(1)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体（）(2)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸（）(3)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末（）(4)不能用浓硫酸干燥HBr、HI和H2S等气体（）(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑（）,E,B,E,B,AD,课堂练习,谢谢！,
