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硫酸教学课件(人教版)第一章硫酸的基本认识硫酸是现代化工业的基础原料之一,被誉为工业之血了解硫酸的基本性质、制备方法和应用对于我们理解现代工业和生活至关重要在本章中,我们将学习•硫酸的基本化学性质•硫及其化合物的性质•工业制备硫酸的方法•硫酸的物理性质与化学性质•硫酸在工业和日常生活中的应用硫酸简介化学式₂₄无色、无味、油状液体强酸,具有强烈腐蚀性H SO硫酸的分子式为H₂SO₄,分子量为
98.08,是纯硫酸是一种无色透明的黏稠液体,呈油硫酸是最常见的强酸之一,在水溶液中几乎由2个氢原子、1个硫原子和4个氧原子组成的状,常温下无气味工业硫酸因含有微量杂完全电离它具有极强的腐蚀性,能腐蚀金无机强酸其结构中,硫原子位于中心,与质,可能呈淡黄色或棕色在空气中久置会属、织物、皮肤等多种物质,接触时会造成四个氧原子形成四面体结构,其中两个氧原吸收空气中的水分,使溶液体积增加,浓度严重灼伤在实验操作中必须格外小心谨子与氢原子结合形成羟基降低慎硫的元素特性元素特性与自然存在形式化学性质与环境影响硫(Sulfur,S)是一种非金属元素,位硫为黄色固体,俗称硫磺,常见形态为于元素周期表中的第16族(VIA族),原正交晶系的黄色晶体或粉末子序数为16,原子量为
32.06燃烧时产生蓝紫色火焰,生成二氧化硫(SO₂),反应方程式S+O₂→SO₂硫在自然界中主要以单质形态(如硫磺)、硫化物(如黄铁矿FeS₂)和硫酸盐(如石膏CaSO₄·2H₂O)存在它是地球上SO₂是空气污染和酸雨的主要原因之一,丰度较高的元素之一,占地壳总质量的它在空气中进一步氧化为SO₃,与水反应约
0.05%形成硫酸,造成酸雨硫磺燃烧实验观察实验现象化学反应硫磺燃烧时呈现美丽的蓝紫色火焰,S+O₂→SO₂+热量同时释放出具有强烈刺激性气味的无这是一个放热的氧化反应,硫原子失色气体——二氧化硫(SO₂)去电子被氧化,而氧原子得到电子被还原环境影响SO₂进入大气后,在阳光、水分和其他污染物的作用下,可进一步氧化为SO₃,与水反应生成硫酸(H₂SO₄),形成酸雨2SO₂+O₂→2SO₃SO₃+H₂O→H₂SO₄硫酸的制备方法接触法制硫酸现代工业生产硫酸的主要方法——原料准备主要原料来源
①硫磺;
②硫化矿(如黄铁矿);
③冶金工业的废气中回收的SO₂₂的制备SO通过燃烧硫磺或焙烧硫化矿获得SO₂气体S+O₂→SO₂4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂₂转化为₃SO SO在V₂O₅催化剂作用下,SO₂与O₂反应生成SO₃2SO₂+O₂⇌2SO₃+热量反应条件温度400-500℃,压力
0.1-
0.2MPa₃转化为₂₄SO HSOSO₃不能直接与水反应(会形成酸雾),而是先与浓硫酸反应生成发烟硫酸,再用水稀释SO₃+H₂SO₄→H₂S₂O₇(发烟硫酸)H₂S₂O₇+H₂O→2H₂SO₄硫酸的物理性质外观与状态密度与沸点无色油状液体,粘稠度高,流动性较密度约
1.84g/cm³,明显大于水,是一差工业硫酸因含有微量杂质,常呈种较重的液体浓硫酸(98%)的沸点微黄色或棕色纯硫酸无味,但工业约为337℃,凝固点约为
10.5℃稀硫硫酸有时会有微弱的刺激性气味酸的沸点和凝固点随浓度变化而变化溶解性与热效应易溶于水,放热显著硫酸与水混合时会放出大量热,温度可迅速升高,因此稀释硫酸时必须将硫酸慢慢倒入水中,而不能将水倒入硫酸中(酸入水,稀释无忧;水入酸,伤亡立现)硫酸的这些物理性质决定了其在实验室和工业中的使用方法和安全注意事项了解这些性质对于安全使用硫酸至关重要硫酸的化学性质
(一)强酸性酸性本质与碱反应生成盐和水硫酸是一种二元强酸,在水溶液中能够电离出硫酸与碱反应是典型的中和反应,生成硫酸盐H⁺离子和水H₂SO₄→2H⁺+SO₄²⁻H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O第一步电离几乎完全,第二步电离程度较低H₂SO₄+BaOH₂→BaSO₄↓+2H₂OH₂SO₄→H⁺+HSO₄⁻(完全电离)与碱性氧化物反应HSO₄⁻→H⁺+SO₄²⁻(部分电离)硫酸与碱性氧化物反应生成盐和水与金属反应放出氢气H₂SO₄+CaO→CaSO₄+H₂O稀硫酸与活泼金属反应,放出氢气H₂SO₄+CuO→CuSO₄+H₂OZn+H₂SO₄稀→ZnSO₄+H₂↑与碳酸盐反应Fe+H₂SO₄稀→FeSO₄+H₂↑硫酸与碳酸盐反应生成硫酸盐、水和二氧化碳注意浓硫酸与金属的反应受其氧化性影响,可能不产生氢气,而是产生SO₂等还原产物H₂SO₄+CaCO₃→CaSO₄+H₂O+CO₂↑硫酸的化学性质
(二)脱水性能脱去有机物中的水分,变黑焦炭脱水反应示意及实验演示浓硫酸具有强烈的脱水性,能从许多含氧、含氢的有机物中脱除水分,这是浓硫酸最显著的化学性质之一经典实验浓硫酸脱水蔗糖浓硫酸脱水性的本质是硫酸分子中的硫原子与水分子中的氧原子形成配位键,使水分子被锁定同时,硫酸自身对水有极强的亲和力实验步骤
1.在烧杯中放入适量蔗糖常见的脱水反应例子
2.缓慢加入浓硫酸并搅拌•浓硫酸脱水蔗糖C₁₂H₂₂O₁₁→12C+11H₂O
3.观察现象蔗糖迅速变黑膨胀,释放热量,形成疏松的黑色泡沫状物质(碳)•浓硫酸脱水乙醇C₂H₅OH→C₂H₄+H₂O反应原理浓硫酸从蔗糖分子中夺取水分子(脱水),使其中的碳元素以单质形式析出•浓硫酸脱水甲酸HCOOH→CO+H₂O注意事项•浓硫酸脱水草纸、棉花等纤维素材料
1.此反应放热明显,要小心操作
2.反应产生的气体含有SO₂,有刺激性硫酸的化学性质
(三)氧化性氧化性的本质浓硫酸能氧化某些金属和非金属浓硫酸是一种较强的氧化剂,其氧化性来源于硫原子的浓硫酸与金属反应高价态(S的价态为+6)在化学反应中,S⁶⁺可以被•不能置换出氢气的金属(如Ag、Hg等)不与稀硫还原为S⁴⁺(SO₂)或更低价态的硫酸反应,但能与浓硫酸反应浓硫酸的氧化性使其与许多金属和非金属反应时表现出•能置换出氢气的金属(如Zn、Fe等)与浓硫酸反与稀硫酸不同的化学行为应时,通常不产生H₂,而是产生SO₂浓硫酸与非金属反应•能氧化碳、硫、磷等非金属•C+2H₂SO₄浓→CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O•S+2H₂SO₄浓→3SO₂↑+2H₂O反应实例铜与浓硫酸反应铜与稀硫酸不反应,但能与浓硫酸反应Cu+2H₂SO₄浓→CuSO₄+SO₂↑+2H₂O实验现象•铜片表面逐渐消失•溶液从无色变为蓝色(形成硫酸铜)•产生刺激性气味的无色气体(二氧化硫)硫酸的用途制造化肥制造炸药、染料、医药实验室常用试剂硫酸是生产磷肥和氮肥的重要原料硫酸在化工领域有广泛应用在化学实验室中的应用•用于生产磷酸铵(NH₄H₂PO₄)、磷酸二氢铵•用于生产硝化甘油、硝化棉等炸药原料•作为催化剂和脱水剂(NH₄₂HPO₄)等磷肥•作为磺化剂用于染料合成•用于分析化学中的酸碱滴定•用于生产硫酸铵(NH₄₂SO₄)等氮肥•医药工业中用于合成多种药物中间体•作为许多化学反应的酸性媒介•全球约60%的硫酸用于化肥工业•用于生产钛白粉、洗涤剂、皮革处理等•用于干燥气体和某些有机溶剂其他重要用途金属工业用于金属表面处理、酸洗、电池制造石油工业用于石油精制、烷基化反应纺织工业用于人造纤维生产造纸工业用于纸浆处理食品工业用于食品添加剂生产、pH调节第二章酸碱中和反应中的硫酸硫酸作为典型的强酸,在酸碱中和反应中有重要应用本章我们将学习酸碱中和反应的基本原理了解酸与碱反应生成盐和水的本质,掌握中和反应的化学方程式书写硫酸参与的典型中和反应学习硫酸与不同碱性物质(氢氧化物、碱性氧化物、碳酸盐等)的反应酸碱指示剂的应用掌握酚酞、石蕊等常见指示剂在酸碱滴定中的应用硫酸盐的性质与应用了解常见硫酸盐的物理、化学性质及其在生活中的应用酸碱中和反应概述酸与碱反应生成盐和水中和反应的特征酸碱中和反应是最基本的化学反应之一,其本质是H⁺和OH⁻结合生成水放热反应中和反应通常伴随热量释放pH变化反应进行时溶液的pH值发生变化H⁺+OH⁻→H₂O指示剂变色可通过指示剂的颜色变化观察反应进程从宏观角度看,酸与碱反应生成盐和水电导率变化反应过程中溶液的电导率会发生变化酸+碱→盐+水从微观角度看,酸碱中和反应是质子转移过程酸是质子(H⁺)的给予体,碱是质子的接受体硫酸作为强酸的典型代表硫酸是一种二元强酸,可提供两个H⁺参与中和反应•与强碱完全反应H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O•与强碱部分反应H₂SO₄+NaOH→NaHSO₄+H₂O硫酸的酸性强度比大多数常见酸都强,能与多种碱性物质发生中和反应硫酸与碱的反应示例硫酸与氢氧化钠反应硫酸与氢氧化铜反应H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O H₂SO₄+CuOH₂→CuSO₄+2H₂O这是最典型的酸碱中和反应,1摩尔硫酸与2摩尔氢氧化钠完全反应,生成1摩尔硫酸钠和2摩尔水蓝色的氢氧化铜沉淀溶解,生成蓝色的硫酸铜溶液如果硫酸与氢氧化钠的物质的量比为1:1,则反应为实验演示硫酸滴定氢氧化钠溶液H₂SO₄+NaOH→NaHSO₄+H₂O实验步骤生成的是酸式盐——硫酸氢钠
1.将已知浓度的硫酸溶液加入滴定管硫酸与氢氧化钙反应
2.向锥形瓶中加入待测氢氧化钠溶液和酚酞指示剂
3.缓慢滴加硫酸,观察溶液颜色变化H₂SO₄+CaOH₂→CaSO₄↓+2H₂O
4.当溶液由红色刚好变为无色时,记录硫酸用量硫酸钙溶解度较小,在反应中会形成白色沉淀酸碱指示剂的变化什么是酸碱指示剂酚酞指示剂酸碱指示剂是一类在不同pH值下呈现不同颜色的有机弱酸或弱碱它们能酚酞(C₂₀H₁₄O₄)是最常用的酸碱指示剂之一通过颜色变化直观地指示溶液的酸碱性,是酸碱滴定中的重要工具•在pH
8.2时无色指示剂本身是弱电解质,其分子形式和离子形式具有不同的颜色•在pH
10.0时呈红色•在pH
8.2-
10.0之间呈现粉红色,颜色深浅随pH增加而加深适用于强酸-强碱滴定,终点pH约为9石蕊指示剂石蕊是从地衣中提取的天然指示剂•在pH
4.5时呈红色•在pH
8.3时呈蓝色•在pH
4.5-
8.3之间呈现紫色变色范围较宽,可用于多种酸碱滴定实验观察与分析实验一酚酞在不同溶液中的颜色实验二硫酸氢氧化钠滴定曲线pH-实验步骤实验步骤
1.准备不同pH值(
2、
6、
8、
10、12)的溶液
1.向氢氧化钠溶液中加入酚酞指示剂
2.向每个溶液中加入2-3滴酚酞指示剂
2.缓慢滴加硫酸,同时测量pH变化
3.观察并记录颜色变化
3.绘制pH-V硫酸曲线观察结果结果分析•pH
2、
6、8溶液无色•起始点溶液呈红色,pH10•pH10溶液淡粉红色•滴定过程pH缓慢下降,颜色渐变•pH12溶液鲜红色•终点附近pH急剧下降,颜色迅速消失酚酞指示剂颜色变化实验观察酚酞是一种常用的酸碱指示剂,在酸性和中性溶液中无色,在碱性溶液中呈现鲜艳的粉红色或红色100%100%20%强酸溶液弱酸中性溶液弱碱溶液pH1-3/pH4-8pH
8.2-
9.0在强酸溶液中,酚酞完全以分子形式存在,溶液在弱酸或中性溶液中,酚酞仍主要以分子形式存在弱碱溶液中,少量酚酞电离,溶液呈淡粉红呈无色在,溶液仍呈无色色80%100%中等碱性溶液强碱溶液pH
9.0-
10.0pH
10.0随着pH升高,更多酚酞电离,溶液呈现粉红在强碱溶液中,酚酞几乎完全电离,溶液呈现鲜色,颜色逐渐加深红色硫酸盐的性质常见硫酸盐硫酸铜、硫酸钠等硫酸盐的溶解性与用途硫酸盐是硫酸与碱、金属或金属氧化物反应生成的盐类根据形成方式,可分为正盐(如Na₂SO₄)和酸式盐(如NaHSO₄)硫酸盐的溶解性规律•碱金属硫酸盐和铵盐易溶于水硫酸铜₄₂硫酸钠₂₄₂CuSO·5H ONa SO·10H O•碱土金属硫酸盐中,硫酸钡、硫酸钙、硫酸锶难溶于水•蓝色晶体,俗称胆矾•无色透明晶体,俗称芒硝•其他金属硫酸盐大多可溶•加热时失去结晶水,变为白色无水硫酸铜•具有显著的吸湿性和脱水性硫酸盐的重要用途•用途农药、电镀、分析试剂•用途制造玻璃、洗涤剂、造纸•硫酸铵重要氮肥•硫酸镁医药、肥料硫酸铝钾KAlSO₄₂·12H₂O•硫酸钡X光造影剂•硫酸亚铁水处理剂、土壤改良剂•无色透明晶体,俗称明矾•具有收敛性和防腐性•用途水处理、食品添加剂、医药硫酸在生活中的应用案例污水处理中的中和作用除垢剂中的硫酸应用在工业污水和市政污水处理中,硫酸被广泛用于pH值调节硫酸及其衍生物在家庭和工业除垢产品中有重要应用•对碱性工业废水进行中和处理•浴室清洁剂溶解水垢和铁锈•沉淀处理中辅助金属离子沉降•马桶清洁剂清除顽固污渍和水垢•调节污水pH至微酸性,抑制有害微生物生长•热水器除垢剂清除钙镁硬垢•与石灰配合使用,去除水中的悬浮物•工业设备除垢清除锅炉和管道中的矿物质沉积硫酸在污水处理中的使用需严格控制剂量,避免过量使用导致二次污染除垢原理硫酸能与碳酸钙等碱性物质反应,生成可溶性盐,从而去除垢层其他生活应用电池工业食品工业纺织工业硫酸是铅酸蓄电池的重要组成部分,用于汽车食品级硫酸用于调节pH值、作为食品添加剂启动电池、不间断电源UPS等的原料,如调节饮料酸度硫酸的安全知识腐蚀性强,操作注意事项应急处理方法硫酸是一种具有强腐蚀性的危险化学品,不当使用可能导致严重伤害潜在危害•皮肤接触可造成严重灼伤,甚至组织坏死•眼睛接触可导致永久性视力损伤或失明•误食会对消化道造成严重损伤•吸入浓硫酸蒸气可损伤呼吸道和肺部组织安全操作规程
1.始终佩戴防护装备护目镜、防酸手套、实验服
2.在通风良好的环境中操作
3.稀释时遵循酸入水原则,切勿将水倒入浓酸
4.避免与碱、金属粉末、有机物等接触
5.储存于耐酸容器中,远离不相容物质皮肤接触
1.立即用大量流动清水冲洗至少15分钟第三章硫酸相关实验探究实验是化学学习的重要环节,通过实验可以直观理解硫酸的性质和反应规律本章我们将通过四个经典实验,深入探究硫酸的化学性质0102硫酸与金属反应硫酸与碱的中和反应探究硫酸与不同金属的反应规律,观察气体产生现象通过滴定实验,精确测定溶液浓度,观察pH变化0304硫酸的脱水作用硫酸盐的制备与鉴别观察浓硫酸对有机物的脱水作用,理解其化学本质学习制备硫酸盐晶体的方法,掌握硫酸盐的特性鉴别实验一硫酸与金属反应观察气体产生与反应现象反应方程式书写本实验探究不同浓度硫酸与不同金属的反应规律实验现象与反应方程式实验材料金属稀硫酸浓硫酸•金属锌粒、铁粉、铜片、镁条锌Zn剧烈反应,产生氢气Zn+加热时反应,产生SO₂Zn•试剂稀硫酸(1mol/L)、浓硫酸(98%)H₂SO₄稀→ZnSO₄+H₂↑+2H₂SO₄浓→ZnSO₄+•器材试管、试管架、导气管、气体收集装置SO₂↑+2H₂O实验步骤铁Fe缓慢反应,产生氢气Fe+加热时反应,产生SO₂2Fe
1.分别在4支试管中放入少量锌粒H₂SO₄稀→FeSO₄+H₂↑+6H₂SO₄浓→Fe₂SO₄₃+3SO₂↑+6H₂O
2.向第1支试管中加入稀硫酸
3.向第2支试管中加入浓硫酸铜Cu不反应加热时反应,产生SO₂Cu
4.向第3支试管中加入稀硫酸并加热+2H₂SO₄浓→CuSO₄+SO₂↑+2H₂O
5.向第4支试管中加入浓硫酸并加热
6.观察并记录各试管中的现象镁Mg剧烈反应,产生氢气Mg+
7.重复以上步骤,用铁粉、铜片和镁条替换锌粒H₂SO₄稀→MgSO₄+H₂↑实验二硫酸与碱的中和反应滴定实验步骤变化曲线绘制pH滴定是测定溶液准确浓度的重要方法,本实验通过硫酸滴定氢氧化钠溶液,学习酸碱滴定的基本原理和操作技术实验目的
1.掌握酸碱滴定的基本操作
2.测定未知浓度的NaOH溶液
3.观察滴定过程中的pH变化实验材料•标准硫酸溶液(
0.1mol/L)•待测NaOH溶液•酚酞指示剂•pH计或pH试纸•滴定管、锥形瓶、量筒等实验步骤
1.用移液管准确吸取
25.00mL NaOH溶液于锥形瓶中
2.加入2-3滴酚酞指示剂,溶液呈红色在滴定过程中,可以使用pH计监测溶液pH值的变化,并绘制滴定曲线
3.将标准硫酸溶液加入滴定管中,记录初始读数滴定曲线分析
4.缓慢滴加硫酸,不断摇动锥形瓶
5.接近终点时放慢滴加速度,直至红色刚好消失起始阶段NaOH溶液pH值高(约13),曲线变化缓慢
6.记录终点读数,计算消耗的硫酸体积中间阶段随着硫酸的加入,pH逐渐降低
7.重复滴定2-3次,取平均值等当量点附近pH值急剧下降,曲线几乎垂直终点后pH变化再次缓慢,趋于稳定(约3)计算根据反应方程式H₂SO₄+2NaOH→Na₂SO₄+2H₂O可知nH₂SO₄:nNaOH=1:2因此cNaOH=2×cH₂SO₄×VH₂SO₄÷VNaOH实验三硫酸的脱水作用实验原理实验材料安全提示浓硫酸具有强烈的脱水性,能从含氧、含氢的有机物中夺取水分子,使其分解蔗糖C₁₂H₂₂O₁₁与浓硫酸浓硫酸、蔗糖(白砂糖)、大试管、铁架台、酒精灯、玻璃棒、烧杯等浓硫酸具有强腐蚀性,实验过程中务必佩戴护目镜和防护手套反应会产生SO₂气体,应在通风橱中进反应,会被脱去水分,剩下的碳元素以黑色固体形式析出行蔗糖脱水变黑实验现象分析与解释实验步骤
1.在干燥的大试管中放入约1g蔗糖
2.用玻璃棒或倾倒的方式缓慢加入约5mL浓硫酸
3.轻轻摇动试管,使蔗糖与硫酸充分混合
4.将试管放在铁架台上,静置观察
5.记录反应过程中的现象颜色变化、温度变化、气体产生等实验现象•蔗糖与浓硫酸接触后,混合物迅速变为淡黄色•随后颜色逐渐加深,变为棕色、深棕色,最后变为黑色•同时混合物体积显著膨胀,形成多孔的黑色固体(类似海绵状)•反应过程中有热量释放,试管变热•产生刺激性气味(SO₂气体)反应方程式C₁₂H₂₂O₁₁→12C+11H₂O此反应实际上更为复杂,涉及多步反应,其中硫酸起到催化剂和脱水剂的双重作用实验四硫酸盐的制备与鉴别制备硫酸铜晶体颜色与性质观察本实验将学习制备硫酸铜晶体CuSO₄·5H₂O的方法,并观察其性质实验材料•氧化铜CuO粉末•稀硫酸1mol/L•烧杯、玻璃棒、酒精灯•漏斗、滤纸、蒸发皿硫酸铜晶体的性质•温度计、结晶皿外观蓝色透明晶体,三斜晶系实验步骤溶解性易溶于水,水溶液呈蓝色热稳定性加热时失去结晶水,变为白色无水硫酸铜
1.在100mL烧杯中加入约50mL稀硫酸
2.缓慢加入少量氧化铜粉末,边加边搅拌硫酸铜的鉴别实验
3.加热溶液至沸腾(但不要剧烈沸腾)加热实验将少量硫酸铜晶体放入试管中加热,观察颜色变化晶体由蓝色变为白色,同时有水
4.持续搅拌,直至氧化铜基本溶解,溶液呈蓝色珠在试管冷处凝结
5.停止加热,等溶液稍冷却氨水实验向硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,初始形成浅蓝色沉淀,继续加入氨水沉淀溶解,溶液
6.过滤溶液,除去未反应的氧化铜变为深蓝色
7.将滤液倒入蒸发皿中,放在水浴上蒸发浓缩铁钉实验将铁钉浸入硫酸铜溶液中,铁钉表面会被覆盖一层红色铜
8.当溶液表面出现结晶膜时,停止加热反应方程式
9.将溶液转移到结晶皿中,静置冷却结晶CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O
10.收集蓝色晶体,用滤纸吸干硫酸相关典型习题解析反应方程式书写计算题与实验设计题例题写出下列物质与硫酸的反应方程式例题计算题131金属镁与稀硫酸将
10.0g纯碳酸钙完全溶解于稀硫酸中,需要多少毫升
2.0mol/L的硫酸溶液?Mg+H₂SO₄稀→MgSO₄+H₂↑解析2氢氧化钡与稀硫酸根据反应方程式CaCO₃+H₂SO₄→CaSO₄+H₂O+CO₂↑BaOH₂+H₂SO₄→BaSO₄↓+2H₂O nCaCO₃=m/M=
10.0g÷100g/mol=
0.10mol3碳酸钙与硫酸nH₂SO₄=nCaCO₃=
0.10molCaCO₃+H₂SO₄→CaSO₄+H₂O+CO₂↑VH₂SO₄=n÷c=
0.10mol÷
2.0mol/L=
0.050L=50mL4铜与浓硫酸(热)例题4实验设计题Cu+2H₂SO₄浓→CuSO₄+SO₂↑+2H₂O设计一个实验,区分三种无色溶液硫酸钠溶液、硫酸溶液和氯化钠溶液例题2下列转化的方程式解析CuO→CuSO₄→CuOH₂→CuO
1.加入氯化钡溶液硫酸钠和硫酸溶液会产生白色沉淀(BaSO₄),氯化钠溶液无明显变化
2.加入酚酞指示剂硫酸溶液无色,硫酸钠和氯化钠溶液均无明显变化
①CuO+H₂SO₄→CuSO₄+H₂O
3.加入硝酸银溶液氯化钠溶液产生白色沉淀(AgCl),硫酸钠和硫酸溶液无明显变化
②CuSO₄+2NaOH→CuOH₂↓+Na₂SO₄
③CuOH₂-加热→CuO+H₂O硫酸与环境保护酸雨的成因与危害减少₂排放的措施SO酸雨的形成过程
1.燃烧含硫化石燃料(煤、石油)产生SO₂
2.工业生产过程排放SO₂、NOx等酸性气体
3.这些气体在大气中与水、氧气和其他物质反应
4.SO₂被氧化为SO₃,与水反应生成硫酸
5.NOx与水反应生成硝酸
6.酸性物质随降水落到地面,形成酸雨关键反应2SO₂+O₂→2SO₃SO₃+H₂O→H₂SO₄酸雨的危害水体酸化降低水体pH值,危害水生生物土壤破坏溶解土壤中的营养元素,降低肥力植被损害破坏叶片表面蜡质层,抑制光合作用建筑腐蚀加速大理石、石灰石等建筑材料的风化人体健康刺激呼吸道,引发呼吸系统疾病酸雨对环境的破坏性影响建筑物侵蚀森林生态系统破坏酸雨中的硫酸能与建筑材料中的碳酸钙反酸雨通过多种方式损害森林应•直接伤害树叶和针叶表面,减弱光合作用CaCO₃+H₂SO₄→CaSO₄+H₂O+CO₂↑•溶解并冲走土壤中的钙、镁等营养元素大理石和石灰石建筑尤其容易受到损害,许•释放土壤中的铝离子,毒害树根多历史建筑和文物因此而加速风化在一些•削弱树木抵抗病虫害的能力严重的酸雨区域,石雕细节可在数十年内被欧洲和北美的大面积森林死亡部分归因于酸明显侵蚀雨影响水生态系统影响酸雨使湖泊和河流酸化•pH值低于6的水体中,许多鱼卵无法孵化•酸性环境导致水生生物多样性急剧下降•北欧和加拿大的许多湖泊因酸化而死亡•食物链被破坏,生态系统平衡被打乱硫酸知识小结123物理性质、化学性质制备方法与应用安全与环保意识•物理性质无色油状液体,密度
1.84g/cm³,易溶于水且放热•工业制备接触法(S→SO₂→SO₃→H₂SO₄)•安全操作防护装备、酸入水原则、防止接触•化学性质强酸性(与金属、碱、碱性氧化物、盐反应)•主要应用化肥、石油、冶金、染料、医药等工业•环境影响SO₂排放导致酸雨,危害生态系统•特殊性质浓硫酸具有强脱水性和氧化性•实验室应用分析试剂、催化剂、干燥剂•减排措施燃料脱硫、烟气脱硫、使用清洁能源硫酸知识图谱基本认识化学式H₂SO₄,强酸,具有腐蚀性,工业生产重要原料化学反应酸性反应、脱水反应、氧化反应、中和反应应用领域化工、农业、医药、冶金、纺织等多个行业环境影响酸雨形成、生态破坏、环境保护措施课堂互动与思考题硫酸的强酸性如何体现?如何安全使用硫酸?思考以下问题
1.硫酸的电离过程是怎样的?为什么说它是强酸?
2.硫酸与盐酸、硝酸相比,酸性强度如何?如何解释?
3.稀硫酸与以下物质反应的化学方程式•锌•氢氧化钠•碳酸钙•氧化铜
4.为什么硫酸能与某些不活泼金属(如铜)反应,而盐酸不能?分组讨论设计一个实验,证明硫酸是二元酸案例分析小明在实验室稀释硫酸时,直接将水倒入浓硫酸中,结果溶液突然沸腾飞溅,导致他的手臂被灼伤
1.小明的操作错误在哪里?
2.正确的稀释硫酸方法是什么?
3.如果不慎被硫酸溅到皮肤上,应该如何处理?
4.实验室使用硫酸的安全守则有哪些?酸雨的形成过程及防治排放1结束语硫酸连接化学基础与生活应用的桥梁——掌握硫酸知识,理解其重要性通过本课程的学习,我们已经系统地了解了硫酸的基本性质、制备方法、化学反应以及在工业和日常生活中的广泛应用硫酸作为一种最重要的工业原料,被誉为工业之血,它的生产和消费水平在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平在化学学习中,硫酸是连接无机化学、分析化学、物理化学和工业化学的重要纽带通过硫酸这一主线,我们可以串联起许多化学概念和原理,如酸碱理论、氧化还原反应、化学平衡、热力学等培养科学实验能力与环保意识在学习硫酸知识的过程中,我们不仅获取了化学知识,还培养了科学实验能力、安全意识和环保责任感这些能力和意识将帮助我们在未来的学习和生活中更好地理解和应用科学知识,成为负责任的科学公民希望通过本课程的学习,大家不仅能够掌握硫酸的基础知识,更能够•培养科学思维和实验能力•增强安全操作意识•理解化学与生活的紧密联系•关注环境保护问题•激发对化学科学的持续兴趣。
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