化学必修 第一册专题4 硫与环境保护第一单元 含硫化合物的性质授课ppt课件

这是一份化学必修 第一册专题4 硫与环境保护第一单元 含硫化合物的性质授课ppt课件，共55页。PPT课件主要包含了硫铁矿FeS2，3%的浓硫酸，沸腾炉，接触室，吸收塔，水蒸气，变黑有气泡逸出，逐渐变为红色，变为蓝色，SO2↑＋2H2O等内容，欢迎下载使用。
1．了解工业制硫酸的流程，认识化学变化规律在化工生产中的重要应用，培养科学态度与社会责任的化学学科素养。2．掌握浓硫酸的化学特性，学会对化学反应作出解释和预测，培养科学探究与创新意识的核心素养。
必备知识　自主预习储备
一、硫酸的工业制备1．硫酸工业主要设备与流程
根据上图回答下列问题：填写下列各进口或出口物质的名称：A_______________；B_____；C________________；D________________。
2．接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表：
硫黄或含硫矿石(硫铁矿)
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)工业制硫酸过程中，硫元素既被氧化又被还原。(　　)(2)制备硫酸的过程中，三步反应时硫元素的转化率都是100%。(　　)(3)用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以避免形成酸雾，并提高吸收效率。(　　)
二、浓硫酸的性质1．物理性质(1)纯净的硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体。(2)硫酸的密度大于水的密度，硫酸溶液中硫酸的质量分数越大，其密度越大；质量分数为98.3%的浓硫酸，密度为 1.84 g·cm-3。(3)硫酸能与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。
3．浓硫酸的三大特性(1)吸水性①浓硫酸可吸收空气或其他气体中的______、混在固体中的湿存水、结晶水合物中的结晶水。②常用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥某些气体(如H2、Cl2、SO2等)，不能干燥碱性气体(如NH3等)和强还原性气体(如H2S等)。
(2)脱水性①浓硫酸能把有机物中的______元素按水的组成比脱去，剩余黑色的炭。②实验探究。
(3)强氧化性①与金属铜的反应
②与非金属的反应浓硫酸与木炭反应的化学方程式：________________________________________________。
想一想　(1)浓硫酸的脱水性是指把有机物中的水分子脱离出来吗？(2)C、Cu分别与浓硫酸反应时，浓硫酸各表现出什么性质？
[提示]　(1)浓硫酸的脱水作用一般适用于含C、H、O元素的有机物，这些有机物本身没有H2O，但有H、O元素，浓硫酸能把有机物中的H、O元素按H2O的组成比(H∶O＝2∶1)脱出来，使这些有机物发生化学变化。(2)与碳反应时体现浓硫酸的强氧化性；与Cu反应时体现浓硫酸的酸性和强氧化性。
关键能力　情境探究达成
化学兴趣小组的同学设计改进了蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”实验，并验证反应过程中的产物，实验装置如下所示：
1．猜想品红1溶液褪色起怎样的作用？酸性高锰酸钾溶液褪色起怎样的作用？为什么要用品红2溶液？
[提示]　用品红1溶液褪色验证二氧化硫，再用酸性高锰酸钾溶液吸收多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全部被吸收，最后才验证二氧化碳。
2．实验中要先向蔗糖中加少量水的原因是什么？
[提示]　浓硫酸与碳的反应需要加热，加水的作用是产生热量，引发反应。
3．该实验主要体现了浓硫酸的哪些特性？
[提示]　脱水性和强氧化性。
1．浓硫酸、稀硫酸的比较
3．浓硫酸的强氧化性(1)常温下，浓硫酸能使Fe、Al表面快速生成致密的氧化膜而阻止反应进一步发生。(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后产生H2。(3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不与不活泼金属反应。(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性；在与非金属的反应中只表现强氧化性。(5)能与具有还原性的化合物反应，如：H2S、HI等。
1．向50 mL 18 ml·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量(　　)A．小于0.45 mlB．等于0.45 mlC．在0.45 ml和0.90 ml之间D．等于0.90 ml
2．在如图所示的实验装置中，实验开始一段时间后，对观察到的现象叙述错误的是(　　)
A．苹果块会干瘪B．胆矾晶体表面有“白斑”C．小试管内有固体析出D．pH试纸变红
D　[浓硫酸具有吸水性，能够吸收苹果块中的水分而使其干瘪，能够吸收胆矾中的结晶水而使其表面有“白斑”，A、B项正确；浓硫酸溶于水时会放出大量的热，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，饱和石灰水中有固体析出，C项正确；浓硫酸中H2SO4主要以分子形式存在，H＋含量很低，因此pH试纸不会变红，但会被炭化而变黑，D项错误。]
1．在硫酸的工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列有关说法不正确的是(　　)
学习效果　随堂评估自测
A．SO3从①处进入，整个吸收操作采取逆流的形式B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气D．从④处流出的硫酸可用水稀释
C　[首先明确吸收塔在吸收SO3过程中是根据逆流原理进行吸收的，即98.3%的硫酸是从吸收塔顶喷下的，而SO3是从吸收塔底部进入的，这样有利于气、液的充分接触，吸收效果更好。从吸收塔上部导出的气体是N2、没有反应完的O2和少量SO2，直接排入大气会污染环境，所以题图中③处导出的气体应用吸收剂吸收或循环使用。]
2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　)A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B．蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D．浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性
B　[浓硫酸具有脱水性，使蔗糖中氢、氧元素以水的形式脱出，而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色晶体，B正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，C错误；浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性，D错误。]
D　[不能用浓硫酸干燥NH3，A错误；浓硫酸与单质S反应时，只表现强氧化性，B错误；Cu与浓硫酸反应过程中，浓硫酸浓度逐渐降低，当变成稀硫酸时，反应停止，则参加反应的H2SO4少于2 ml，故产生的SO2在标准状况下的体积不足22.4 L，C错误。]
4．某同学为了验证木炭和浓硫酸反应的产物，设计了如图所示的实验装置。
回答下列问题：(1)A装置中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________，其中浓硫酸的作用是__________。(2)B装置的作用是______________，现象是___________________。
CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(3)C装置的作用是_______________，现象是_______________。(4)D装置的作用是___________。(5)E装置的作用是_________________。
(6)F装置的作用是__________________，反应的离子方程式是_______________________________________________________。(7)B装置和C装置能否互换________(填“能”或“不能”)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________。
CO2＋Ca2+＋2OH－===CaCO3↓＋H2O
气体通过C装置中的品红溶液时会带出水分，对水的验证产
1．下列关于浓硫酸的叙述中正确的是(　　)A．稀释浓硫酸时，将水沿着玻璃棒慢慢地注入盛有浓硫酸的量筒中，并不断搅拌B．运输时可以将浓硫酸密封装在铁罐中C．浓硫酸滴到硫酸铜晶体中的现象体现了浓硫酸的脱水性D．少量浓硫酸滴入紫色石蕊溶液中，溶液会褪为无色
基础课时固基练(20)　硫酸的工业制备　浓硫酸的性质
B　[稀释浓硫酸时应将浓硫酸注入水中，且应该在烧杯中进行，不能在量筒中稀释液体，A错误；常温下铁在浓硫酸中钝化，运输时可以将浓硫酸密封装在铁罐中，B正确；浓硫酸滴到硫酸铜晶体中，硫酸铜晶体由蓝色变为白色，体现了浓硫酸的吸水性，C错误；少量浓硫酸滴入紫色石蕊溶液中，溶液会变成红色，D错误。]
2．下列浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是(　　)A．在化学实验中，浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性)B．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味气体产生(脱水性和酸性)C．向滤纸上滴加浓硫酸，滤纸变黑(脱水性)D．在冷浓硫酸中放入铁片无明显现象(强氧化性)
B　[浓硫酸具有吸水性，SO2、CO2为酸性气体，且不会与浓硫酸反应，可用浓硫酸除去CO2、SO2中混有的水蒸气，故A正确；将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑体现浓硫酸的脱水性，有刺激性气味气体产生体现浓硫酸的氧化性，未体现酸性，故B错误；浓硫酸具有脱水性，能使有机物中的H、O元素以N(H)：N(O)＝2∶1的比例脱去，则向滤纸上滴加浓硫酸后滤纸变黑，表现的是浓硫酸的脱水性，故C正确；冷浓硫酸使铁片钝化，体现浓硫酸的强氧化性，故D正确。]
3．下列关于浓硫酸的说法中正确的是(　　)A．浓硫酸可用于干燥氨气B．浓硫酸可使纸张脱水炭化C．浓硫酸需要保存在棕色瓶中D．可用锌和浓硫酸反应制取氢气
B　[浓硫酸具有吸水性，能用作干燥剂，但是浓硫酸能与氨气反应，不能用于干燥氨气，A错误；浓硫酸具有脱水性，能使纸张炭化，B正确；浓硫酸很稳定，见光难分解，不需要保存在棕色试剂瓶中，C错误；浓硫酸具有强氧化性，与锌反应产生的是二氧化硫，而不是氢气，D错误。]
4．下列气体既能用浓硫酸又能用碱石灰干燥的是(　　)A．Cl2 　　　B．CO 　　　C．SO2 　　　D．NH3
B　[浓硫酸具有吸水性，常用作气体的干燥剂，但不能干燥碱性气体(如氨气)、某些还原性气体(如硫化氢、碘化氢、溴化氢等)；碱石灰(氧化钙和氢氧化钠的混合物)是一种常用的碱性干燥剂，不能干燥酸性气体(如二氧化碳、二氧化硫、氯气等)。]
5．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(　　)A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色
D　[上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项合理；SO2可使品红溶液褪色，B项合理；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收处理，C项合理；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向①中加水，应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中，D项不合理。]
6．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
甲　　 乙　　 丙　　 丁
请回答下列问题：(1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式___________________________________________________________________________。(2)上图中的乙、丙分别相当于工业上制取硫酸装置中的________、_________。(3)从乙装置中出来的气体有_______________。(4)丙装置的作用为__________，丁中的现象为____________。(5)本实验设计还存在的较明显缺陷是________________________。
2Fe2O3＋8SO2
[解析]　乙装置相当于接触室，将SO2催化氧化为SO3，由于该反应是一个可逆反应，故从乙装置中出来的气体中含有SO2、O2、SO3；丙装置相当于吸收塔，用浓硫酸吸收SO3；丁装置是用水吸收SO3，SO3溶于水会放出大量的热，使水汽化为水蒸气，从而形成酸雾；本实验中缺少尾气吸收装置。
7．(易错题)某同学用下列装置完成了浓硫酸和SO2性质实验(夹持装置已省略)。
下列说法错误的是(　　)A．反应后，试管Ⅰ中出现白色固体，将其放入水中，溶液显蓝色B．试管Ⅱ中品红溶液逐渐褪色，对其加热溶液又恢复红色C．试管Ⅳ中酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的漂白性D．试管Ⅴ可以改为装有碱石灰的干燥管
C　[铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，无水硫酸铜是白色的固体，加入水中，溶液呈蓝色，A正确；SO2使品红溶液褪色因为SO2溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，加热后这种不稳定的无色物质分解，而恢复原来的红色，B正确；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于其具有还原性，C错误；氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的二氧化硫，可以改为装有碱石灰的干燥管，D正确。]
8．(素养题)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_____________________________________________________。
铁钉表面被钝化(合理即可)
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4。然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知，气体Y中SO2的体积分数为________。
[探究二]分析上述实验中计算所得SO2的体积分数的结果，乙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是__________________________________。(4)乙同学认为气体Y中还含有气体Q的理由是___________________________________________ (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在，需在装置中添加M于________(填字母)。a．A之前　　　b．A－B间　　c．B－C间 　d．C－D间(6)如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是____________________________________________________________________________。