2024-2025学年新教材高中化学第3章物质的性质与转化第2节硫的转化第2课时硫酸酸雨及其防治学生用书鲁科版必修第一册

第2课时硫酸、酸雨及其防治学业要求1．通过不同价态硫元素之间的相互转化，相识硫单质、二氧化硫、浓硫酸的性质，培育宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2．能通过试验探究和沟通研讨，驾驭硫酸的性质、典型试验现象，能书写主要的化学方程式和离子方程式。能主动进行沟通，逐步提升试验探究与创新意识。3．从物质类别和元素价态两个视角探讨物质性质的思路方法去相识知道含硫物质在生产、生活中的应用，知道酸雨及其防治方法，提升科学看法与社会责任。学问网络学业基础——自学·思记·尝试一、试验室里探讨不同价态硫元素之间的转化二、硫酸1．物理性质纯硫酸是无色、黏稠、油状液体，沸点高、难挥发。常用的浓硫酸质量分数是98.3%，密度比水的________。浓硫酸溶于水时________大量的热。2．浓硫酸的特性浓硫酸有三大特性：________、________和________。(1)浓硫酸的吸水性：浓硫酸的吸水性是指把物质本身中游离的________或________汲取。例如用浓硫酸作________，就体现了其吸水性。(2)浓硫酸的脱水性：浓硫酸能从一些有机物中将氢、氧两元素按H2O的组成(氢原子∶氧原子＝2∶1)脱去。例如浓硫酸能使火柴棒、纸张变黑，就体现了其脱水性。(3)浓硫酸的强氧化性：与不活泼金属或非金属反应。Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))________________________，C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))________________________。常温下，冷的浓硫酸能使Fe和Al的表面形成一层致密的氧化物爱护膜，阻挡了内部金属与H2SO4反应，这种现象叫钝化。3．硫酸的工业生产，接触法制硫酸(1)原料：________或________________(FeS2)、空气、98.3%的浓硫酸。(2)主要化学反应：________________或________________、________________、________________。三、酸雨及其防治1．酸雨的形成硫的氧化物是形成酸雨的主要物质。含硫燃料燃烧排放的SO2在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水着陆就成为酸雨。这样所形成的酸雨也叫________________酸雨。主要反应如下：2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂))2SO3SO3＋H2O=H2SO4SO2＋H2O⇌H2SO32H2SO3＋O2=2H2SO42．酸雨的危害很大，能干脆破坏森林、草原和农作物，使土壤酸性增加，使湖泊酸化，还会加速建筑物、桥梁、工业设备等的腐蚀。3．酸雨的防治(1)严格规定污染物的排放标准。(2)开发清洁能源。[即学即练]1．推断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸，制备少量二氧化硫气体。()(2)FeS2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(煅烧))SO3→H2SO4在给定条件下可实现上述转化。()(3)在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硫酸，沉淀不溶解，说明该未知液中存在SO42-或SO32-(4)向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸，有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊。()(5)将浓硫酸滴入蔗糖固体中，将产生的气体通入溴水，溴水褪色，说明浓硫酸具有氧化性。()(6)NaCl与浓硫酸加热可制HCl，推想NaBr与浓硫酸加热可制HBr。()2．下列有关酸雨的说法错误的是()A．酸雨形成过程中肯定有氧化还原反应发生B．煤和石油的燃烧是酸雨污染物的唯一来源C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素D．酸雨的危害有使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等3．向50mL18mol·L－1的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量是()A．等于0.9molB．大于0.45mol，小于0.9molC．等于0.45molD．小于0.45mol4．检验碳与浓硫酸反应的产物，下列试剂的运用依次正确的是()①品红溶液②酸性KMnO4溶液③浓H2SO4④无水硫酸铜⑤碱石灰⑥澄清石灰水A．③⑥①②④B．④③⑤①⑥C．④①②①⑥D．⑥①②①④5．浓硫酸与下列物质作用时，只表现强氧化性的是()A．蓝色硫酸铜晶体B．蔗糖C．红热木炭D．氧化铝核心素养——合作·探究·共享一浓、稀硫酸的比较与鉴别[例1]浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是()A．在化学试验中，浓硫酸可做SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性)B．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味气体产生(脱水性和酸性)C．向滤纸上滴加浓H2SO4，滤纸变黑(脱水性)D．在冷浓H2SO4中放入铁片没有明显现象(强氧化性)[提升1]已知①Zn＋H2SO4(稀)=ZnSO4＋H2↑，②Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，下列说法不正确的是()A．浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，所以硫酸是氧化性酸B．过量的Zn在浓硫酸中反应可得SO2和H2C．Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4D．不管是浓硫酸还是稀硫酸，若反应过程中被还原的H2SO4物质的量相等，则生成气体的物质的量相等状元随笔硫酸性质的归纳(1)强酸性的表现。如利用硫酸的强酸性制取弱酸的反应：用FeS和稀H2SO4反应制H2S，Na2SO3与硫酸反应制SO2。(2)吸水性的表现。如用浓硫酸作干燥剂等。(3)脱水性的表现。如浓硫酸能使蔗糖脱水炭化。(4)氧化性的表现。如铁、铝遇浓硫酸发生钝化，浓硫酸将H2S氧化生成硫，浓硫酸将碘化氢氧化生成碘，以及浓硫酸氧化C、S等的反应。(5)氧化性和酸性的共同表现。如浓硫酸与金属生成硫酸盐和二氧化硫等的反应。关键实力1.浓硫酸、稀硫酸的比较物质浓硫酸稀硫酸溶质的主要存在形式H2SO4H＋、SO导电性纯H2SO4几乎不导电强酸性强弱弱(不能制H2)强遇碱—反应遇NaCl固体2NaCl＋H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))Na2SO4＋2HCl(试验室制取HCl气体)不反应氧化性强弱硫元素显＋6价，浓硫酸具有强氧化性，属于氧化性酸，还原产物为SO2H＋具有弱氧化性，稀硫酸属于非氧化性酸，还原产物为H2遇Fe、Al常温下发生钝化反应遇Cu、C加热时反应不反应脱水性有无吸水性有无2.浓、稀硫酸的鉴别方法各取少量试样，进行下列试验。(1)称重法：利用二者密度不同，因为浓硫酸比稀硫酸的密度大(98%的浓硫酸密度为1.84g·cm－3)，所以取等体积的试液，质量大的为浓硫酸。(2)铁铝法：分别取少许试液于试管中，加入铁丝或铝片，无明显现象的是浓硫酸，有气泡冒出的是稀硫酸。(3)脱水法：分别用玻璃棒蘸取两种酸在纸(或木材或棉布)上写字，一段时间后，纸变黑的是浓硫酸。(4)吸水法：分别取两支试管，加入胆矾少许，再分别加入少量酸，晶体溶解，溶液变蓝色的是稀硫酸，晶体表面变白的是浓硫酸。(5)氧化性：分别取两支试管，加入铜片或木炭后，再分别加入酸，加热，能够产生有刺激性气味气体的是浓硫酸。(6)稀释法：在小烧杯中加入10mL水，沿烧杯内壁渐渐加入酸(切不行将水加到酸中)，稀释时放出大量热的是浓硫酸。二SO42-、[例2]为确定某溶液的离子组成，进行如下试验：①取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；②然后接着加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；白色沉淀部分溶解；③取上层清液接着滴加BaCl2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。依据试验，以下推想不正确的是()A．肯定有COB．肯定有SOC．不能确定Cl－是否存在D．不能确定SO4[提升2]甲、乙两位同学各设计一个试验来检验SO42-，且都认为自己的试样中含有回答以下问题：(1)你认为甲、乙两位同学所设计的试验方案是否严谨，甲________、乙________(填“严谨”或“不严谨”)，并说明理由：______________________________。(2)假如你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的试验方案：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。状元随笔检验SO4(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO32-、PO43-、SO32-等干扰离子推断成SO42-。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(2)误将Ag＋推断成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸，有白色沉淀，便断定含SO42-。其错误是未留意当溶液中不含SO42-，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－(3)误将SO32-推断成SO42-。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO42-。该错误是未留意关键实力SO32-、(1)SO4取试样少许，先滴加稀盐酸酸化，无气泡产生、无沉淀产生(解除CO32-、SO32-、Ag＋等离子的干扰)，再滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则含有SO42-。原理为Ba2＋＋状元随笔留意：一般状况下，试剂不能换，依次不能颠倒。(2)SO3取试样少许，加入BaCl2溶液生成白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀溶解并产生使品红溶液褪色的气体。原理如下：Ba2＋＋SO32-=BaSOBaSO3＋2H＋=Ba2＋＋H2O＋SO2↑状元随笔留意：不能向试样中干脆滴加盐酸，因为HSO3-与盐酸反应同样生成SO学考评价——夯实·测控·演练1．(双选)下列有关酸雨的说法正确的是()A．酸雨就是指pH<5.6的雨水B．酸雨是因为雨水中含有CO2C．工业上大量燃烧含硫燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属产生的SO2是形成硫酸型酸雨的主要缘由D．酸雨没有危害，所以不必担忧，也不必想方法治理2．下列对浓硫酸的叙述正确的是()A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应B．浓硫酸具有吸水性，故能使蔗糖炭化C．浓硫酸可作H2、NH3等气体的干燥剂，表现脱水性D．浓硫酸和铜片加热时发生反应，表现酸性和氧化性3．在如图所示的试验装置中，试验起先一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是()A．①中苹果块会干瘪B．②中胆矾晶体表面有“白斑”C．③中小试管内有晶体析出D．④中pH试纸变红4．(双选)硫化氢的转化是资源利用和环境爱护的重要探讨课题。下列关于硫化氢的说法错误的是()A．H2S是一种强电解质B．可用石灰乳汲取H2S气体C．依据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD．H2S在空气中燃烧可以生成SO25．已知X为一种常见的酸，X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物已略去，下列说法正确的是()A．X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性B．若A为铁，则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应C．若A为碳单质，则将C通入少量澄清石灰水中，肯定能视察到白色沉淀D．由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应6．某化学课外爱好小组为探究铜与浓硫酸的反应状况，用如图所示装置进行有关试验。回答下列问题：(1)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________。(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是________________，其作用是____________________________。(3)装置B的作用是储存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是______________，装置B中应盛放的液体是________(填字母)。A．水B．酸性KMnO4溶液C．浓溴水D．饱和NaHSO3溶液(4)试验中，取肯定质量的铜片和肯定体积18mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发觉圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生依据所学的化学学问认为还有肯定量的H2SO4剩余。①有肯定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为缘由是__________________________。②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是________(填字母)。A．铁粉B．BaCl2溶液C．银粉D．NaHCO3溶液第2课时硫酸、酸雨及其防治学业基础二、1．大放出2．吸水性脱水性强氧化性(1)H2O分子结晶水干燥剂(3)CuSO4＋SO2↑＋2H2OCO2↑＋2SO2↑＋2H2O3．(1)硫黄黄铁矿(2)S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO24FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO22SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3SO3＋H2O=H2SO4三、1．硫酸型[即学即练]1．(1)√(2)×(3)×(4)√(5)√(6)×2．解析：酸雨形成过程中肯定发生氧化还原反应，故A正确；煤和石油的燃烧、汽车尾气的排放是酸雨污染物的主要来源，故B错误；二氧化硫、氮氧化物经过困难的化学反应，被雨水汲取溶解而形成酸雨，故C正确；酸雨对农作物、桥梁、建筑物等有破坏作用，故D正确。答案：B3．解析：50mL18mol·L－1的硫酸中n(H2SO4)＝18mol·L－1×0.05L＝0.9mol，假设50mL18mol·L－1的硫酸全部与铜反应，依据Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知，做氧化剂的硫酸为0.45mol；随着反应的进行，浓硫酸的浓度渐渐减小，铜与稀硫酸不反应，所以做氧化剂的硫酸的物质的量小于0.45mol，即被还原的硫酸的物质的量小于0.45mol，故选D。答案：D4．解析：碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，应先检验水，无水硫酸铜变蓝说明有水生成；然后检验二氧化硫，品红溶液褪色说明有二氧化硫生成；依据题意可知用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再用品红溶液检验二氧化硫是否除净，二氧化硫除净后用澄清石灰水检验二氧化碳的存在，故试剂的运用依次为④①②①⑥，选C。答案：C5．解析：浓硫酸具有吸水性，能使蓝色硫酸铜晶体变为白色粉末；浓硫酸使蔗糖炭化表现了脱水性；浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，只表现其强氧化性；浓硫酸与氧化铝反应表现的是酸性。答案：C核心素养[例1]解析：A对，浓硫酸具有吸水性，可以除去某些气体中混有的水分，SO2、CO2为酸性气体，且不会与浓硫酸反应。B错，将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀体现浓硫酸的脱水性，有刺激性气味气体产生体现浓硫酸的氧化性，不体现酸性。C对，浓硫酸具有脱水性，能使有机物中的H、O元素以原子个数比为2∶1的比例脱去，则向滤纸上滴加浓硫酸，滤纸变黑，表现的是浓硫酸的脱水性。D对，冷浓H2SO4使铁片钝化，体现浓硫酸的强氧化性。答案：B[提升1]解析：从反应方程式知浓硫酸和稀硫酸均有氧化性，但稀硫酸不是氧化性酸，A错；过量的Zn在浓H2SO4中反应先生成SO2，硫酸变稀后生成H2，B正确；Zn分别与浓硫酸和稀硫酸的反应中，有1molH2SO4被还原时分别生成1molSO2和1molH2，D正确。答案：A[例2]解析：①取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有能和Ba2＋反应生成沉淀的阴离子，可能为CO32-、SO42-、SO32-等，也可能含有Ag＋，生成AgCl沉淀。②然后接着加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体，此气体为CO2，说明溶液中含有CO32-，不含SO32-和Ag＋，因为Ag＋和CO32-不能共存；生成的白色沉淀部分溶解，说明沉淀中包含BaCO3沉淀和BaSO4沉淀，则溶液中还含有SO42-。③取上层清液接着滴加BaCl2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，是生成了AgCl白色沉淀，但①、②和③步骤中加入的BaCl2答案：D[提升2]解析：(2)检验SO42-的正确试验操作是先向待检液中加入足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，看是否有不溶于盐酸的白色沉淀产生，从而作出相应答案：(1)不严谨不严谨甲没有解除Ag＋的干扰，乙没有解除SO3(2)向试样中先加过量的盐酸酸化，无沉淀产生，然后再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则说明含有SO42-学考评价1．解析：一般把pH<5.6的雨水称为酸雨；工业生产中产生的SO2是形成酸雨的主要缘由。答案：AC2．解析：常温下浓硫酸与铁、铝发生钝化，是浓硫酸的强氧化性使铁、铝表面形成一薄层致密的氧化膜而阻挡反应进行，A项错误；浓硫酸使蔗糖炭化体现其脱水性，B项错误；浓硫酸不能干燥NH3，浓硫酸可作H2的干燥剂，体现其吸水性，C项错误；浓硫酸和铜片加热时发生反应生成硫酸铜表现酸性，生成二氧化硫表现氧化性，D项正确。答案：D3．解析：浓硫酸具有吸水性，故苹果块的水分和胆矾晶体的结晶水以及饱和硝酸钾溶液中的水会被汲取，A、B、C项均正确；pH试纸在浓硫酸中会被脱水炭化，应变黑，D项错误。答案：D4．解析：H2S在溶液中不能完全电离，是一种弱电解质，所以A项