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硫酸是什么？

我们或许只知道硫酸是一种腐蚀性极强的化学制品，属于危险品。但其实合理的利用硫酸，则是一种非常重要的化工原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。

硫酸硫酸盐

一

学习目标

1．理解浓硫酸的特性

2．知道重要的硫酸盐及硫酸根离子的检验

二

学习内容

1、硫酸

（1）、物理性质：沸点高，难挥发，水中溶解性：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＋＋SO42－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的吸水性和脱水性

浓H2SO4的吸水性是指它容易吸收空气或其他气体中混有的水分，因此在实验室常用浓硫酸作气体干燥剂，干燥那些不与浓H2SO4发生反应的气体。

浓H2SO4的脱水性是指它能脱去有机物中的氢原子和氧原子。如使葡萄糖或蔗糖脱水而炭化。

利用浓H2SO4的脱水反应可以制取某些气体。如乙醇用浓H2SO4脱水可以制取乙烯（C2H4）气体；甲酸（HCOOH）用浓硫酸脱水制取CO气体等。

（4）、浓硫酸的氧化性

浓H2SO4具有强氧化性，能氧化不活泼金属，如把Cu氧化变CuO，CuO溶解在H2SO4中最后生成CuSO4；浓H2SO4中+6价硫被还原为SO2气体。

常温下，浓H2SO4跟某些金属，如铁、铝等接触时，能够使金属表面形成一薄层致密的氧化物薄膜，从而阻止内部的金属继续跟浓H2SO4发生反应。因此，工业上用铁制容器贮存和运送浓H2SO4。

加热时，浓H2SO4还能将碳等非金属单质氧化，碳被氧化变二氧化碳，浓H2SO4中+6价硫被还原成二氧化硫。

在做蔗糖与热浓H2SO4脱水变炭黑的反应中就同时有C被浓H2SO4氧化的反应发生，因为生成CO2和SO2气体才使炭黑的体积膨胀。

（5）、浓硫酸与稀硫酸的性质、应用的比较

如何稀释浓硫酸？

稀释浓H2SO4时应将浓H2SO4沿器壁缓缓地加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量不断地散发。

2、硫酸的制备：

接触法制H2SO4是目前工业上采用的主要方法，包含三个步骤：

1、硫磺（或含硫矿石如FeS2）在沸腾炉中燃烧，化学方程式为4FeS2＋11O2→2Fe2O3＋8SO2。

2、SO2的催化氧化：

3、SO3的吸收：SO3＋H2O＝H2SO4。

主要设备：沸腾炉接触室吸收塔

小结：接触法制硫酸中几个重要的“三”：

请思考并回答下列问题：

1．矿石粉碎并从上口投入加料、而空气从下鼓入，为何？

提示：矿石粉碎得较小，且与空气逆向相遇，仿佛呈沸腾状，跟空气接触面更大、燃烧更充分、更迅速，提高了原料的利用率。

2.为什么叫接触法制硫酸？

提示：经净化后的炉气进入催化层在催化剂表面发生接触性反应。

3．为什么从吸收塔出来的气体要循环使用？提示：,提高了资源的利用率.有利于降低生产成本,保护环境;

4．为什么用浓硫酸（98.3%）来吸收SO3?

提示：水或稀硫酸作吸收剂时，容易形成酸雾，吸收速度慢，吸收不充分，不利于尽可能把三氧化硫吸收干净。故用浓硫酸（98.3%）来吸收SO3，吸收塔底放出的硫酸成分为H2SO4·nSO3。

3、硫酸盐

（1）、常见硫酸盐

硫酸盐种类多，应用广。含有结晶水的硫酸盐叫矾。如CuSO4?5H2O（胆矾）、FeSO4?7H2O（绿矾）、ZnSO4?7H2O（皓矾）、KAl(SO4)2?12H2O（明矾）等。

（2）、用途

可作钡餐的是硫酸钡，可用作净水剂的是明矾，可用于调节水泥硬化时间的是石膏，可用于生产防治缺铁性贫血药剂的是硫酸亚铁。

（3）、SO42－、SO32－的检验

A、SO42－的检验

检验SO42－时要防止其他离子的干扰

（a）、Ag＋干扰：

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

（b)、CO32－、SO32－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SO42－时，必须用酸酸化（不能用HNO3酸化）。例如（写BaCO3溶于强酸的离子方程式）：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，SO32－、HSO3－、SO2等会被溶液中NO3－氧化为SO42－，从而得出错误的结论。

（c）、正确操作

被检液（加足量盐酸酸化），取清液（滴加BaCl2溶液），有无白色沉淀（判断有无SO42－）。

B、SO32－的检验

向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中红色褪去；或加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体。发生的反应为（写离子方程式）：SO32－＋2H＋→SO2↑＋H2O；SO32－＋Ba2＋→BaSO3↓，BaSO3＋2H＋→Ba2＋＋SO2↑＋H2O。

三

典型例题

1.浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式：________________________。

2.试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。

这些装置的连接顺序（按产物气流从左至右的方向）是（填装置的编号）：

________→________→________→________。

3.实验时可观察到装置（1）中A瓶的溶液褪色，C瓶溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________________，B瓶溶液的作用是________________，C瓶溶液的作用是________________。

4.装置（2）中所加的固体药品是________，可验证的产物是________，确定装置（2）在整套装置中位置的理由是________________。

5.装置（3）中所盛溶液是________，可验证的产物是________。

多选

1．制备下列气体时，必须用稀H2SO4而不能用浓H2SO4的是（）

A.H2B.H2SC.SO2D.HCl

例1在氧气中充分燃烧1克含杂质的硫铁矿试样，得到残余固体0.76克(假设杂质不参加反应)，问生产10吨98%的浓硫酸需要这种矿石多少吨？（反应过程中硫损失2%）

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