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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 查看更多

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