2020届鲁科版高中化学高三二轮复习;认识化学科学-硫酸探讨 课件(共21张PPT)

电视剧“ ” 硫酸制法 探讨 高三化学 二轮复习课 “硫酸早在我国古代就已经有了，当 时不叫硫酸，而叫绿矾，也不会作用于 生产，通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾 病，据野史记载，古代的盗贼把从药店 里收集来的绿矾用火点燃，制成液体， 腐蚀富户人家的墙壁进屋盗窃，由此可 见硫酸早在一千多年前，就已经被广泛 应用了。”电视剧“ ” 硫酸制法 探讨 “硫酸早在我国古代就已经有了，当 时不叫硫酸，而叫绿矾，也不会作用于 生产，通常是用来治疗伤寒、痢疾等疾 病，据野史记载，古代的盗贼把从药店 里收集来的绿矾用火点燃，制成液体， 腐蚀富户人家的墙壁进屋盗窃，由此可 见硫酸早在一千多年前，就已经被广泛 应用了。”1 硫酸 == 绿矾 ？ 绿矾可以治疗伤寒、疟疾等疾病 ？ 2 点燃绿矾 ，能制成液体 ？3 疑惑 4 若制成，液体是硫酸 ？能否 用于腐蚀墙壁？一、硫酸与绿矾 硫酸 绿矾 化学式 H2SO4 FeSO4￭7H2O（主要成分） 物质类别 酸 盐 物理性质 常温下，无色粘 稠高密度的液体 一种绿色晶体1 硫酸 == 绿矾 ？ 绿矾可以治疗伤寒、疟疾等疾病 ？ 2 点燃绿矾 ，制成液体 ？3 疑惑 4 液体是硫酸 ？能否用于腐蚀 墙壁？ √二、古代硫酸制备的考证 在我国：唐初人（撰人不详）所辑 《黄帝九鼎神丹经诀￭卷九》记载“炼石胆 取精华法”： “以土罄（即砖坯）垒作两个方头炉， 相去二尺，各表里精泥其间，旁开一孔，亦 泥表里，使精薰，使干。一炉中著铜盘，使 定，即密泥之，一炉以碳烧石胆作烟，以物 扇之，其精华尽入铜盘。炉中却火待冷。开 取任用。入万药，药皆神。” 在国外： 公元8世纪，据说阿拉伯炼金家贾比尔 曾提出把矾加热可以蒸馏出一种矾精（就 是硫酸），说它具有比较大的溶解力。 公元13世纪，德国炼金家大阿尔伯图斯， 用干馏胆矾的方法制得矾精。 在国外： 公元15世纪，世界上众多化学家已普遍使 用绿矾制备硫酸，如：德国化学家格劳贝尔经 过实验发现，当把将绿矾石装入曲颈甑加强热 后，晶体先开始溶化。随着物质变成白色，同 时从曲颈甑的导管内开始一滴一滴地流出清亮 透明的液体，当继续加热时，曲颈甑内出现一 团团白色的浓烟，这时从导管里流出油状的液 体，格劳贝尔把这种液体叫做“绿矾油”，其 实就是硫酸。查阅资料： 严宣申先生所著的《化学原理选讲》中介绍了硫酸 盐分解的规律： 根据以上规律便可得出使用FeSO4￭7H2O和CuSO4￭5H2O 分解制硫酸，显然是盐分解产生的SO3生溶于之前分 解的结晶水生成的。查阅资料： 查阅现行无机化学教材，发现 CuSO4的分解温度大多认为6500C ，分解产物有SO3或SO2、O2两种 观点。而FeSO4的分解温度大多 没有记录，在严宣申先生所著 《无机化学选讲》中查到分解条 件为2800C。硫酸盐分解制备硫酸实验考证： 1、实验装置 用胆矾和绿矾热分解制备硫酸从原理上分析应满足以下几 点： 1）加热装置达到两种硫酸盐分解温度（CuSO4￭5H2O:6500C FeSO4￭7H2O:4800C) 2）防止绿矾继续被氧化和水蒸气逃逸，装置需密闭。 3)要使水蒸气及SO3不逸出并冷凝、化合生成硫酸，需冷凝 装置按以上原则，实验装置如图： 加热装置、冷凝装置、检验（SO2）装置硫酸盐分解制备硫酸实验考证： 2、实验过程及结论 硫酸盐热分解实验现象: 绿矾 胆矾 用酒精 灯微热 表面变黄，失去的结晶水成液态，并沸 腾 无明显现象 用酒精 灯持续 加热 试管及U形管内有白烟生成，U形管中有 无色液体（Ⅰ）冷凝；绿矾逐渐变为白 色，接触火焰的绿矾少部分变为红褐色； 尾气通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色。 无白烟生成，U形管 中有无色液体 （Ⅲ）冷凝；胆矾 逐渐变为白色；尾 气通入酸性KMnO4溶 液，溶液未褪色。 绿矾 胆矾 改用酒 精喷灯 持续加 热 试管红热试管及U形管内有 大量白烟生成，U形管中有 无色液体(Ⅱ)冷凝；绿矾变 为白色，接触火焰的绿矾大 部分变为红褐色；尾气通入 酸性KMnO4溶液，溶液褪色， 拆卸装置时可闻到一股刺鼻 气味。 试管红热试管及U形管内有大量 白烟生成，U形管中有无色液体 (Ⅳ)冷凝；胆矾变为白色，接 触火焰的胆矾部分变黑；尾气 通入酸性KMnO4溶液，溶液未褪 色，拆卸装置时未闻到一股刺 鼻气味。硫酸盐分解制备硫酸实验考证： 干馏所得无色液体的定性检验: 无色液体Ⅰ 无色液体Ⅱ 无色液体Ⅲ 无色液体Ⅳ 测PH 强酸性 强酸性 PH约为7 强酸性 加热沸腾并冷却后测 PH（排除是亚硫酸） 强酸性 强酸性 PH约为7 强酸性 加BaCl2溶液，并加 稀盐酸 产生白色沉 淀，沉淀不 溶解 产生白色沉 淀，沉淀不 溶解 －－－ 产生白色沉 淀，沉淀不 溶解 加KSCN溶液（排除 Fe3+水解造成的酸性） 无现象 无现象 －－－ －－－ 实验考证结果： 1、干馏绿矾、胆矾均可得到硫酸 2、FeSO4 的分解温度的确比CuSO4低 3、FeSO4分解会产生SO2气体，酒精喷灯加热CuSO4并未检 测到SO2（更高温度能否检测到有待进一步证实）该方法能否得到硫酸呢？ 疑惑实验验证： 绿矾 配成饱和溶液 实验步骤 实验现象 结论 1、取适量溶液于试管中检 测是否含有Fe3+后在酒精 灯上加热，测PH值。 2、取少量该溶液于试管A 中滴加KSCN溶液， 3、另取该溶液少量于试管 B中，先滴加少量稀盐酸， 再滴加KSCN溶液。 1、溶液很快由浅绿色变 为棕黄色，并出现浑浊， 溶液略显酸性。 2、未见变色 3、溶液颜色略变深 溶液显酸性是 Fe3+水解产生的， 并非制备出了硫酸。电视剧“ ” 1 编剧注意到古人制硫酸的科学史实， 但制备方法存在科学错误。 我国古代早在1700年前便在实 践中总结出制备硫酸的方法。2