загрузка...


ХИМИЯ 9 класс - поурочные разработки

Урок 18

Тема: Оксид серы (VI). Серная кислота и её соли

 

Цели урока: познакомить учащихся со свойствами серной кислоты и оксида серы; рассмотреть химические и физические свойства серной кислоты.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Изучение нового материала

Оксид серы (VI - SO (серный ангидрид)

https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1315460264122/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no20-oksid-sery-vi-sernaa-kislota-i-eee-soli/img014.gif

Физические свойства

Бесцветная летучая маслянистая жидкость, t°пл. = 17°C; t°кип. = 66°С; на воздухе "дымит", сильно поглощает влагу (хранят в запаянных сосудах).

SO3 + H2O  H2SO4

SO3 хорошо растворяется в 100%-ной серной кислоте, этот раствор называется олеумом. 

Получение

1) 2SO2 + O2    2SO3 (катализатор – V2O5, при 450˚С)

2) Fe2(SO4)3    Fe2O3 + 3SO3 (разложение при нагревании) 

Химические свойства: 

1) Серный ангидрид - кислотный оксид.

Взаимодействие с водой

При растворении в воде дает сильную двухосновную серную кислоту:

SO3 + H2O → H2SO4

Диссоциация протекает ступенчато:

H2SO H+ + HSO4- (первая ступень, образуется гидросульфат – ион)

HSO4-  H+ + SO42- (вторая ступень, образуется сульфат – ион)

H2SO4 образует два ряда солей - средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты)

Взаимодействие со щелочами 

2NaOH + SO3  Na2SO4 + H2O

NaOH + SO3 (избыток)  NaHSO4

Взаимодействие с основными оксидами

Na2O + SO3  Na2SO4

2) SO3 - сильный окислитель.

 

СЕРНАЯ КИСЛОТА - H2SO4

https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1315460264122/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no20-oksid-sery-vi-sernaa-kislota-i-eee-soli/img015.gif

Физические свойства

Тяжелая маслянистая жидкость ("купоросное масло"); r = 1,84 г/см3; нелетучая, хорошо растворима в воде – с сильным нагревом; t°пл. = 10,3°C, t°кип. = 296°С, очень гигроскопична, обладает водоотнимающими свойствами (обугливание бумаги, дерева, сахара). 

 Помните! Кислоту вливать малыми порциями в воду, а не наоборот! 

 

https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1315460264122/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no20-oksid-sery-vi-sernaa-kislota-i-eee-soli/img017.gif

 

Производство серной кислоты.

1-я стадия. Печь для обжига колчедана 

4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 + Q

Процесс гетерогенный:

1) измельчение железного колчедана (пирита);

2) метод "кипящего слоя";

3) 800°С; отвод лишнего тепла;

4) увеличение концентрации кислорода в воздухе; 

2-я стадия. Контактный аппарат

После очистки, осушки и теплообмена сернистый газ поступает в контактный аппарат, где окисляется в серный ангидрид (450 °С – 500 °С; катализатор V2O5):

2SO2 + O2  2SO3

3-я стадия. Поглотительная башня

nSO3 + H2SO4 (конц (H2SO4 · nSO3)  (олеум

Воду использовать нельзя из-за образования тумана. Применяют керамические насадки и принцип противотока. 

 

Химические свойства разбавленной серной кислоты.

H2SO4 - сильная двухосновная кислота, водный раствор изменяет окраску индикаторов (лакмус и универсальный индикатор краснеют)

1) Диссоциация протекает ступенчато:

H2SO4 H+ + HSO4- (первая ступень, образуется гидросульфат – ион)

HSO4-  H+ + SO42- (вторая ступень, образуется сульфат – ион)

H2SO4 образует два ряда солей - средние (сульфаты) и кислые (гидросульфаты)

2) Взаимодействие с металлами: 

Разбавленная серная кислота растворяет только металлы, стоящие в ряду напряжений левее водорода:

Zn0 + H2+1SO4 (разб.)  Zn+2SO4 + H20 

Zn0 + 2H+  Zn2+ + H20 

3) Взаимодействие с основными и амфотерными  оксидами:

CuO + H2SO4  CuSO4 + H2O

CuO + 2H+  Cu2+ + H2O

4) Взаимодействие с основаниями:

H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O (реакция нейтрализации)

H+ + OH-  H2O

Если кислота в избытке, то образуется кислая соль:

H2SO4 NaOH  NaНSO4 H2O

H2SO4 + Cu(OH)2  CuSO4 + 2H2O

2H+ + Cu(OH)2  Cu2+ + 2H2O 

5) Обменные реакции с солями:

образование осадка

BaCl2 + H2SO4  BaSO4 + 2HCl

Ba2+ + SO42-  BaSO4 

Качественная реакция на сульфат-ион:

Образование белого осадка BaSO4 (нерастворимого в кислотах) используется для идентификации серной кислоты и растворимых сульфатов.

Видео "Качественная реакция на сульфит- и сульфат-ионы":

образование газа - как сильная нелетучая кислота серная вытесняет из солей другие менее сильные кислоты, например, угольную

MgCO3 + H2SO4  MgSO4 + H2O + CO2

MgCO3 + 2H+  Mg2+ + H2O + CO2

Серную кислоту применяют: 

·       в производстве минеральных удобрений;

·       как электролит в свинцовых аккумуляторах;

·       для получения различных минеральных кислот и солей;

·       в производстве химических волокон, красителей, дымообразующих веществ и взрывчатых веществ;

·       в нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности;

·       в пищевой промышленности — зарегистрирована в качестве пищевой добавки E513(эмульгатор);

·       в промышленном органическом синтезе в реакциях:

·       дегидратации (получение диэтилового эфира, сложных эфиров);

·       гидратации (получение этанола);

·       сульфирования (получение СМС и промежуточные продукты в производстве красителей);

·       и др.

Самый крупный потребитель серной кислоты — производство минеральных удобрений. На 1 т PO фосфорных удобрений расходуется 2,2-3,4 т серной кислоты, а на 1 т (NH)SO — 0,75 т серной кислоты. Поэтому сернокислотные заводы стремятся строить в комплексе с заводами по производству минеральных удобрений.

Применение солей серной кислоты.

Железный купорос FеSО4 · 7Н2O применяли раньше для лечения чесотки, гельминтоза и опухолей желез, в настоящее время используют для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.

Медный купорос CuSO4 · 5Н2O широко используют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями растений.

«Глауберова соль» (мирабилит) Nа2SO4 · 10Н2O была получена немецким химиком  И. Р. Глаубером при действии серной кислоты на хлорид натрия, в медицине ее используют как слабительное средство.

«Бариевая каша» BaSO4 обладает способностью задерживать рентгеновские лучи в значительно большей степени, чем ткани организма. Это позволяет рентгенологам при заполнении «бариевой кашей» полых органов определить в них наличие анатомических изменений.

Гипс СаSO4 · 2Н2O находит широкое применение в строительном деле, в медицинской практике для накладывания гипсовых повязок, для изготовления гипсовых скульптур.

 

https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1315460264122/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no20-oksid-sery-vi-sernaa-kislota-i-eee-soli/%D0%B3%D0%B8%D0%BF%D1%81.jpg?height=200&width=200

 

3. Закрепление изученного материала

№ 1. Осуществите превращения по схеме:

1) Zn  ZnSO4 Zn(OH)2  ZnSO4 -> BaSO4

2) S  SO2  SO3  H2SO4  K2SO4

№ 2. Закончите уравнения практически осуществимых реакций в полном и кратком ионном виде:

Na2CO3 + H2SO4 

Cu + H2SO4 (раствор

Al(OH)3 + H2SO4 

MgCl2 + H2SO4 

 

4. Домашнее задание

П. 13.

Задание.

Запишите уравнения реакций взаимодействия разбавленной серной кислоты с магнием, гидроксидом железа (III), оксидом алюминия, нитратом бария и сульфитом калия в молекулярном, полном и кратком ионном виде.






загрузка...
загрузка...