新教材鲁科版高中化学必修一 3.2.2 浓硫酸 酸雨及其防治 教学讲义

1、精品文档 精心整理精品文档 可编辑的精品文档第2课时浓硫酸酸雨及其防治发展目标体系构建1认识浓硫酸的物理性质、化学性质、典型实验现象，能书写所发生反应的化学方程式，知道浓硫酸的应用。2通过在实验室探究不同价态硫元素之间的相互转化，能够运用氧化还原反应寻找合适的氧化剂和还原剂，实现不同价态硫元素之间的相互转化，进一步掌握实现不同价态元素之间转化的思路和方法。3知道浓硫酸等含硫元素物质在实验室中安全使用的注意事项；了解酸雨的危害、形成及其防治，能够提出减少向大气中排放二氧化硫的措施；树立科学合理使用含硫元素的物质的理念和态度。4构建硫及其化合物的“价类”二维图，并能够据此设计含有硫元素的物质的制备

2、、分离、检验等简单任务的实验方案，分析解决生产、生活以及环境保护中的常见问题。一、浓硫酸1物理性质纯净的硫酸是无色黏稠状液体，密度比水大，能与水以任意比混合，沸点高，难挥发。2化学性质(1)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作干燥剂。(2)脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按21的比例脱去生成H2O。(3)强氧化性微点拨：(1)浓硫酸与不活泼金属或非金属反应时，都需要加热。(2)浓硫酸不可以干燥NH3和H2S气体。3硫酸工业制备原理(1)生产流程：FeS2eq o(,sup8(O2),sdo10()SO2eq o(,sup8(O2),sdo10()SO3eq o(,sup8(H2O),sdo

3、10()H2SO4。(2)涉及的化学方程式4FeS211O2eq o(=,sup8(高温)2Fe2O38SO2。2SO2O22SO3。SO3H2O=H2SO4。4SOeq oal(2,4)的检验检验SOeq oal(2,4)的正确操作方法：先加足量稀盐酸酸化的目的是排除Ag、COeq oal(2,3)等的干扰。二、酸雨及其防治1酸雨的形成(1)酸雨：排入空气中的硫的氧化物和氮的氧化物在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落。(2)SO2的来源：化石燃料的燃烧。(3)H2SO4型酸雨形成的主要反应微点拨：pH5.6的降雨为酸雨。2酸雨的危害湖泊酸化、土壤贫瘠、森林大面积死亡、饮用水中重金

4、属元素含量增加。3酸雨的防治措施(1)对酸性气体的排放加以控制。(2)改变能源结构，开发新能源。1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)CuSO45H2O遇浓硫酸变白体现了浓硫酸的脱水性。()(2)在常温下，浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓硫酸和浓硝酸与Fe和Al都不反应。()(3)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。 ()(4)浓硫酸与还原性物质反应时常被还原成SO2。()(5)酸雨会导致湖泊水质变酸，向其中加入石灰石可使其酸性减弱。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是()A酸雨是pH小于7的雨水BCO2、SO2都会

5、导致酸雨的形成CCO2属于大气污染物D开发新能源能够有效控制酸雨D酸雨是pH小于5.6的雨水，CO2不是大气污染物，不会导致酸雨。3用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是()A分别取10 mL溶液，质量大的是浓硫酸，质量小的是稀硫酸B观察液体流动性，流动性好的是稀硫酸，油状黏稠的是浓硫酸C把CuSO45H2O晶体投入溶液中，逐渐变为白色粉末的是浓硫酸，晶体溶解的是稀硫酸D将铝片分别投入溶液中，快速放出气体的是浓硫酸，放出气体慢的是稀硫酸D硫酸浓度越大密度越大，故等体积的浓硫酸和稀硫酸相比，浓硫酸的质量大于稀硫酸，A项正确。浓硫酸是黏稠的液体，流动性不如稀硫酸，B项正确。浓硫酸有吸水性，能吸收结晶

6、水合物中的结晶水，故胆矾投入浓硫酸中会变为白色粉末，投入稀硫酸中胆矾晶体溶解，C项正确。常温下浓硫酸使铝片钝化无气体放出，铝片投入稀硫酸中有气体(氢气)放出，D项错误。浓硫酸的强氧化性和SOeq oal(2,4)的检验下图为浓硫酸与铜反应的实验装置图：1加热时在试管a中观察到哪些现象？提示：可观察到铜片溶解，溶液由无色变为蓝色，有无色气泡冒出。2该反应中浓硫酸的作用有哪些？提示：该反应中表现了浓硫酸的酸性、强氧化性。3试管b上口的棉花有何作用？提示：SO2是有毒气体，不能排放到空气中，棉花上喷有的碱液可以吸收SO2，防止污染环境。4在2HBrH2SO4(浓)=Br2SO22H2O中，体现了浓硫

7、酸的什么性质？提示：强氧化性。5如何检验试管a中溶液里含有SOeq oal(2,4)？提示：将试管a中溶液沿烧杯内壁注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，取少量稀释后的溶液，加足量盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明试管a中溶液含SOeq oal(2,4)。1浓硫酸的强氧化性(1)Fe、Al的钝化常温下，Fe、Al遇到浓硫酸会反应生成一层致密的氧化膜而出现钝化现象。(2)金属与浓硫酸反应过程的分析如果是活泼金属，比如锌等，与浓硫酸反应起始时生成二氧化硫，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，锌和稀硫酸继续反应生成氢气。如果是不活泼金属，比如铜等，与浓硫酸反应起始时生成二氧化硫，随着反应的进行

8、，硫酸的浓度降低，铜和稀硫酸不反应，反应停止。(3)注意计算题中，原子个数守恒、电荷守恒及电子得失守恒的应用。2SOeq oal(2,4)的检验(1)正确操作eq x(被检液)eq o(,sup8(加足量),sdo10(盐酸酸化)eq x(无现象)eq o(,sup8(滴加BaCl2),sdo10(溶液)eq x(有白色沉淀)eq x(有SOoal(2,4)(2)杂质离子的干扰Ag干扰盐酸酸化能防止Ag干扰，因为AgCl=AgCl。COeq oal(2,3)、SOeq oal(2,3)、POeq oal(3,4)干扰因为BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀，与BaSO4白色沉

9、淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中(如BaCO32H=H2OCO2Ba2)。因此检验SOeq oal(2,4)时，必须用酸酸化(一般用盐酸而不能用HNO3酸化)。1下列叙述正确的是()A浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体B浓硫酸与单质硫反应的方程式为S2H2SO4(浓)eq o(=,sup8()3SO22H2O，在此反应中，浓硫酸既表现了其强氧化性又表现了其酸性C把足量铜粉投入到含H2SO4 2 mol的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4 LD常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为浓硫酸的强氧化性使其钝化DA项浓硫酸具有吸

10、水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性和碱性的气体(NH3)；B项，参与反应的浓硫酸全部被还原为SO2，只表现强氧化性；C项，Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度降低，当降到一定程度时，变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，故产生的SO2不足22.4 L。2将浓硫酸与下列物质作用时，浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性的是()红热的木炭H2S气体CuFeONH3使木材碳化CuSO45H2O对铁、铝的钝化ABCD以上答案均不正确A与木炭、H2S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与NH3反应时只表现酸性，是浓硫酸的脱水性；是吸水性。和符合题意。3三位学生设计了下述三个方案，并都认为

11、，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确定试液中有SOeq oal(2,4)。方案甲：试液eq o(,sup8(BaCl2溶液)白色沉淀eq o(,sup8(足量),sdo10(稀HCl)沉淀不溶解方案乙：试液eq o(,sup8(足量稀盐酸)无沉淀eq o(,sup8(BaCl2溶液)白色沉淀方案丙：试液eq o(,sup8(足量稀硝酸)无沉淀eq o(,sup8(BaNO32),sdo10(溶液)白色沉淀试评价上述各种方案是否严密，并分别说明理由。方案甲：_。方案乙：_。方案丙：_。答案不严密。因为含有Ag而不含SOeq oal(2,4)的无色透明溶液，也会出现此方案的现象严密。因为

12、先加稀盐酸无沉淀可排除Ag干扰，且酸性环境可排除SOeq oal(2,3)等干扰不严密。因为含有SOeq oal(2,3)而不含SOeq oal(2,4)的无色透明溶液，也会出现此方案的现象不同价态硫元素间的转化向培养皿中Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一培养皿扣在上面。1Na2S溶液处发生什么现象？为什么？提示：溶液变浑浊。SO2与Na2S反应产生硫单质。2酸性KMnO4溶液处有什么现象？为什么？提示：溶液紫色褪去。因为SO2具有强还原性，与酸性KMnO4反应。3品红溶液处发生什么现象？为什么？提示：溶液褪色。SO2具有漂白性。4Na2SO3溶液处有什么现象？是否反应？SO2的价态是

13、否变化？提示：无明显现象。SO2H2ONa2SO3=NaHSO3，价态不变。1不同价态硫元素间的转化2硫及其化合物之间的转化规律(1)邻位价态原则。当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，如 (2)含同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。(3)归中规律。当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2SSO2=3S2H2O、2Na2SNa2SO33H2SO4=3Na2SO43S3H2O。(4)含硫物质的连续氧化规律。1利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图

14、是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：(1)从硫元素化合价的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有_(填化学式)。(2)将X与Y混合，可生成淡黄色固体，该反应的化学方程式为_。(3)Na2S2O3是重要的化工原料，从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是_(填代号)。aNa2SSbNa2SO3ScSO2Na2SO4dNa2SO3Na2SO4解析(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性，S元素的化合价有2价、0价、4价、6价，所以含0价和4价S的物质既有还原性又有氧化性，其中化合物有SO2、H2SO3、Na2SO3。(2)将H2S与SO2混合，可生成

15、淡黄色固体，该反应的化学方程式为2H2SSO2=3S2H2O。(3)Na2S2O3中S为2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S化合价必须分别大于2和小于2，a中S的化合价都小于2，c、d中S的化合价都大于2，b符合题意。答案(1)SO2、H2SO3、Na2SO3(2)SO22H2S=3S2H2O(3)b2在通常状况下，A为固态单质。根据如图转化关系，填写下列空白：(1)写出AE的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。(2)写出下列反应的化学方程式：EC：_；CD：_。解析固体单质A能和氧气反应，也能和氢气反应，说明是非金属单质。根据其氧化产物继续和氧气反应可判断，A是S，硫与氢气反应生成硫化氢

16、，硫化氢燃烧生成SO2。硫和氧气反应生成SO2，SO2和氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸。浓硫酸在加热的条件下和铜发生氧化还原反应，生成硫酸铜、SO2和水。答案(1)SH2S SO2SO3H2SO4(2)Cu2H2SO4(浓)eq o(=,sup8()CuSO4SO22H2O2SO2O22SO31你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是()少用煤作燃料把工厂烟囱造高燃料脱硫在已酸化的土壤中加石灰开发新能源ABCDC煤燃烧时产生SO2，要想减少SO2的排放就需要开发新能源替代传统燃料煤炭，如使用煤作燃料，也需先做脱硫处理，处理方法是在燃煤中加入生石灰，发生反应为CaOSO2eq o(=

17、,sup8(高温)CaSO3、2CaSO3O2eq o(=,sup8()2CaSO4，故正确选项为C。2某溶液中可能含有SOeq oal(2,4)、COeq oal(2,3)、Cl。为了检验其中是否含有SOeq oal(2,4)，除BaCl2溶液外，还需要的溶液是()AH2SO4BHClCNaOHDNaNO3B因为BaCO3也是一种白色沉淀，因此为了防止COeq oal(2,3)的干扰，还需要稀盐酸，观察沉淀是否溶解。3下列事实与浓硫酸体现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)B在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)C蔗糖与浓硫酸反应中有海

18、绵状的炭生成(吸水性)D浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)BA项，体现出的是浓硫酸的吸水性；B项，Cu被浓硫酸氧化生成Cu2，体现了浓硫酸的强氧化性，生成CuSO4，体现了浓H2SO4的酸性；C项，体现出的是浓硫酸的脱水性和强氧化性；D项，体现出的是浓硫酸的吸水性。4下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是()A都能与Fe、Al反应产生H2B都能与Cu在加热条件下反应C都能作为气体干燥剂D都能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀DA不正确，因为浓硫酸与浓硝酸类似，常温下使Fe、Al钝化；B不正确，稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应；C不正确，稀硫酸没有吸水性，不能作气体干燥剂；D正确，无论是浓硫酸还是稀硫酸在水溶液中均能产生SOeq oal(2,4)，离子方程式为Ba2SOeq oal(2,4)=BaSO4。5形成酸雨的原理之一