鲁科版高中化学必修第一册第3章第2节第2课时浓硫酸酸雨及其防治基础课课件

第2课时浓硫酸酸雨及其防治(基础课)第3章物质的性质与转化第2节硫的转化素养目标1．能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质，能通过实验探究和交流研讨，掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性。2．了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施，增强科学态度和社会责任的化学核心素养。初高衔接1．酸雨的形成：指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，是雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质而形成。2．酸雨的类型：分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。必备知识自主预习一、硫酸与硫酸根离子的检验1．稀硫酸的酸性(1)电离方程式：________________________。(2)分别写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式：_______________________、____________________________、___________________、_________________________。

Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑CuO＋2H＋===Cu2+＋H2OH＋＋OH－===H2O

2．浓硫酸的特性

(1)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作______。(2)脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按____的比例脱去。干燥剂2∶1(3)强氧化性：

＋SO2↑＋2H2O钝化＋2SO2↑＋2H2O

练一练请将浓H2SO4所表现的性质填在括号内：(1)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体。

(

)(2)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸。 (

)(3)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末。 (

)(4)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑。 (

)吸水性强氧化性吸水性酸性、脱水性二、酸雨及其防治1．酸雨的形成(1)形成酸雨的主要物质：__________。(2)SO2的来源：________的燃烧。(3)pH＜5.6的降雨为酸雨。硫的氧化物化石燃料(4)硫酸型酸雨形成过程。写出有关的化学方程式：途径一：_____________________，_____________________；途径二：________________________，_______________________。SO3＋H2O===H2SO4SO2＋H2O⥫⥬H2SO32H2SO3＋O2===2H2SO42．酸雨的危害(1)湖泊酸化。(2)土壤贫瘠。(3)森林大面积死亡。(4)地下水中______元素含量增加。3．酸雨的防治措施(1)对____物质的排放加以控制。(2)改变____结构，开发新能源。重金属酸性能源判一判

(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)凡是呈酸性的雨水都称为酸雨。 (

)(2)酸雨的形成只与SO2的排放有关。 (

)(3)酸雨降落到地面上，酸性会逐步减弱。 (

)×××关键能力情境探究化学探究小组在研究Fe与H2SO4的反应时，进行了如图所示的实验。浓硫酸的强氧化性[问题1]

实验Ⅰ中现象是什么？写出反应的离子方程式。提示：实验现象是有气泡生成，溶液变为浅绿色；离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。[问题2]

实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，并无其他明显现象。其原因是什么？体现了浓硫酸的什么性质？提示：变黑是因为浓硫酸使铁丝迅速形成一层致密的氧化物薄膜，这个过程叫钝化；体现了浓硫酸的强氧化性。

[问题3]

实验ⅢB中的品红溶液红色逐渐褪去，检测到D处有可燃性气体？说明了什么问题？提示：说明A中生成SO2气体，硫酸溶液变稀后跟铁反应产生H2。浓硫酸强氧化性的体现反应物变化或反应表现性质活泼金属铁、铝常温下，铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性加热时，反应生成硫酸盐，开始产生SO2，后生成H2强氧化性和酸性锌等其他活泼金属与浓硫酸反应时，开始产生SO2，后来产生H2反应物变化或反应表现性质较不活泼金属(如铜、银等)强氧化性和酸性

碳、硫、磷等非金属强氧化性还原性物质能将还原性物质(如H2S、HI)氧化，如H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O[教材活动·探究]向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，表现浓硫酸的________性；蔗糖体积不断膨胀，产生刺激性气味气体，表现浓硫酸的__________性；上述过程浓硫酸是否表现酸性？______，原因：_______________。脱水强氧化否无硫酸盐生成1．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，一定能观察到白色沉淀D．由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应√D

[X为一种常见的酸，X的浓溶液能使蔗糖变黑，则X为H2SO4，从而得出B为SO2，D为SO3。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性，A项错误；若A为铁，则常温下铁在浓硫酸中发生钝化，B项错误；若A为碳单质，则C为CO2，将CO2通入少量澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2，在反应过程中，很难观察到白色沉淀，C项错误；SO2转化为SO3的反应是工业制H2SO4过程中重要的反应，D项正确。]2．某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。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________________________________。

SO2↑＋2H2ONaOH溶液(其他合理答案也可)吸收多余的SO2，防止污染空气(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溶液瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升D(4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余。①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是___________________________________________________________。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溶液反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应AD[解析]

(1)装置A为铜与浓硫酸的反应装置，二者反应生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2为大气污染物，需要进行尾气处理，常用NaOH溶液吸收SO2。(3)根据题目中“装置B的作用是储存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都能与SO2反应，SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度非常小，所以D项正确。(4)铜可与浓硫酸反应，但不与稀硫酸反应。随着反应的进行，H2SO4溶液的浓度逐渐减小，浓硫酸变为稀硫酸时，反应停止，因此铜会剩余。因铜与浓硫酸反应的生成物中存在CuSO4，要证明反应后的圆底烧瓶中有余酸存在，只能证明有H＋存在。所以，选择的是能与H＋反应的铁粉和NaHCO3溶液。易误警示(1)浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，被还原得到SO2。(2)稀硫酸的氧化性源于H＋，被还原得到的产物是H2。亚硫酸钠中有＋4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液。不同价态硫元素间的转化[问题1]

要证明Na2SO3具有还原性，应选用什么试剂？预测实验现象并写出有关反应的离子方程式。

[问题2]

要证明Na2SO3具有氧化性，应选用什么试剂？预测实验现象并写出反应离子方程式。

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2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O、2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(4)含硫物质的连续氧化规律

√B

[S与O2反应生成SO2，SO2与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3或NaHSO3，B项正确。Al2O3、CuO、Fe3O4均不与H2O反应，A、C、D项错误。]2．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得乙溶液，向乙溶液中滴加双氧水，乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们分别为(

)A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、SB．SO2、H2SO3、H2SO4、S、H2SC．SO3、H2SO4、H2SO3、S、H2SD．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S√D

[题目中各物质涉及的转化关系为3．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的水溶液与Y混合，可生成淡黄色沉淀，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________(填字母)。a．Na2S＋S

b．Na2SO3＋Sc．SO2＋Na2SO4 d．Na2SO3＋Na2SO4SO2、H2SO3、Na2SO3SO2＋2H2S===3S↓＋2H2Ob[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，可生成淡黄色固体，该反应的化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。(3)Na2S2O3中S为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素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。学习效果随堂评估

√243题号15A

[此题是对含硫物质之间的相互转化与氧化还原反应原理的综合性考查。需要加入氧化剂的应为含硫物质中硫元素化合价升高的反应，故选A。]2．下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中，正确的是(

)A．硫元素的化合价都是＋6价B．加热时都能与铜发生反应C．都能作为气体干燥剂D．常温时都能使铁片溶解23题号14√5A

[稀硫酸不能做气体干燥剂，也不能和铜发生反应。常温时铁遇浓硫酸钝化。]3．关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是(

)A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性B．该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2C．在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性D．每1mol铜参加反应就有2molH2SO4被还原，同时生成2molSO223题号41√5

23题号4154．下列说法正确的是(

)A．pH在5.6～7.0之间的雨水通常称为酸雨B．SO2具有漂白性，因而可以使石蕊溶液褪色C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量D．大气中的SO2和CO2是形成酸雨的主要物质243题号15√C

[酸雨的pH小于5.6，故A错误；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，但不能使石蕊溶液褪色，故B错误；煤燃烧时生成的SO2和CaCO3反应可生成CaSO3，CaSO3被氧气氧化，最终转化为CaSO4，能减少SO2的排放，故C正确；大气中硫的氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质，故D错误。]243题号155．A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，其相互转化关系如图所示。已知A是淡黄色固体，请回答下列问题：243题号15(1)写出B、E的化学式：B_______、E__________。(2)C―→D的化学方程式为_________________________；E―→C的化学方程式为_____________________________________________；B与C反应的化学方程式为__________________________。243题号15H2SH2SO42SO2＋O2

2SO3

2H2OSO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是________(填标号)。a．溶液没有明显变化b．溶液中出现白色沉淀c．若继续通入Cl2，则溶液中出现白色沉淀243题号15ac

243题号15课时分层作业(十九)浓硫酸酸雨及其防治题号135246879101112131415(选择题只有一个选项符合题目要求)1．下列对浓硫酸相应性质的描述正确的是(

)A．浓硫酸使纸张变黑——吸水性B．浓硫酸作为某些气体的干燥剂——脱水性C．浓硫酸与木炭在加热条件下反应——强氧化性D．向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭——酸性√C

[浓硫酸使纸张变黑体现了脱水性，A错误；浓硫酸作为某些气体的干燥剂体现了吸水性，B错误；浓硫酸与木炭在加热条件下的反应体现了强氧化性，C正确；向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭体现了脱水性和强氧化性，D错误。]题号1352468791011121314152．下列有关说法中正确的是(

)A．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化，因此浓硫酸在常温下不能与铁、铝发生反应B．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性C．浓硫酸主要以H2SO4分子存在D．稀硫酸和浓硫酸性质完全相同题号135246879101112131415√

题号1352468791011121314153．某研究小组成员设计鉴别浓硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是(

)题号135246879101112131415选项操作结论A将火柴梗伸入溶液中变黑者为浓硫酸B加入金属铝片产生刺激性气味者为稀硫酸C分别加入到盛水的试管中放热者为浓硫酸D加到CuSO4·5H2O晶体中变白者为浓硫酸B

[向稀硫酸中加入金属铝片后，产生无色无味气体，B错误。]√4．下列有关酸雨的说法正确的是(

)A．酸雨就是指pH<7的雨水B．酸雨是因为雨水中含有CO2C．工业上大量燃烧含有硫的燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属产生的SO2是产生硫酸型酸雨的主要原因D．酸雨没有危害，所以不必担心，也不必想办法治理题号135246879101112131415√C

[一般把pH<5.6的雨水称为酸雨；酸雨的主要成分为稀硫酸、稀硝酸，故酸雨是因为雨水中含有SO2、NO2等硫的氧化物及氮的氧化物。]题号135246879101112131415

题号135246879101112131415√

题号1352468791011121314156．如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图，其中b、c、d、e分子中只含有一个S原子，下列说法错误的是(

)A．物质j和物质e反应生成物质aB．物质b既有氧化性又有还原性C．物质d的浓溶液具有脱水性D．物质f一定能与物质q发生氧化还原反应题号135246879101112131415√D

[j是硫化氢，e是亚硫酸，二者可以发生归中反应得到单质硫，A项正确；b是二氧化硫，＋4价的硫既可以升高又可以降低，因此物质b既有氧化性又有还原性，B项正确；d是硫酸，浓硫酸具有脱水性，C项正确；硫酸盐不一定能与硫化物发生氧化还原反应，D项错误。]题号1352468791011121314157．向100mL18mol·L-1的H2SO4溶液中加入过量的铁片并加热。充分反应后，溶液中溶质的成分和所得气体的成分分别是(

)A．硫酸铁

二氧化硫B．硫酸亚铁

二氧化硫、氢气C．硫酸铁、硫酸亚铁

二氧化硫、氢气D．硫酸铁

二氧化硫、氢气题号135246879101112131415√B

[浓硫酸与铁在加热的条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，当浓硫酸变成稀硫酸后，过量的铁将三价铁离子还原成亚铁离子，稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，所以B项正确。]题号1352468791011121314158．用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(

)A．上下移动①中铜丝可控制SO2生成的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认有CuSO4生成，向①中加水，观察颜色题号135246879101112131415√D

[上下移动铜丝可控制铜丝与浓硫酸的反应，进而控制SO2的生成量，A项正确；根据装置的特点可知，B项正确，C项正确；因浓硫酸过量，应该将①中的溶液倒入水中观察，D项错误。]题号1352468791011121314159．在如图所示的物质转化关系中，A是一种正盐且含钠元素，D的相对分子质量比C的大16，X、E是强酸，A、B、C、D、E均含同一种元素。题号135246879101112131415请回答下列问题：(1)A是________(填化学式，下同)，Y是________，Z是________，E是________。(2)写出B―→C的化学方程式：

______________________________。题号135246879101112131415Na2SO2H2OH2SO4

[解析]

本题考查硫及其化合物之间的转化。D的相对分子质量比C的大16，容易联想D的分子比C的分子多1个氧原子，而Y是能提供“O”的物质，即氧化剂。联想已构建的中学化学知识网络，符合这种转化关系的有SO2―→SO3，Na2SO3―→Na2SO4等。由此可推断出Y为O2，由于E为强酸，则D应为能转化为强酸的某物质，则D为SO3，顺推E为H2SO4，Z为H2O，逆推C为SO2，B为H2S，A为Na2S，经验证合理。题号135246879101112131415(选择题有一个或两个选项符合题目要求)10．利用如图所示装置进行下列实验，能得到相应实验结论的是(

)题号135246879101112131415选项①②③实验结论

A浓硫酸Na2SO3KMnO4溶液褪色SO2有漂白性B浓硫酸Cu品红溶液SO2具有漂白性题号135246879101112131415选项①②③实验结论

C稀硫酸碳酸钠CaCl2溶液无明显变化CO2不与CaCl2反应D浓硫酸蔗糖溴水褪色浓硫酸具有脱水性、吸水性√C

[SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，A项错误；在常温下，Cu和浓硫酸不发生反应，B项错误；HCl的酸性比碳酸强，根据强酸制弱酸的原理可知，CO2不与CaCl2反应，C项正确；溴水褪色说明产生了SO2，证明了浓硫酸的强氧化性，D项错误。]题号13524687910111213141511．(素养题)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是(

)A．H2S是一种强电解质B．可用石灰乳吸收H2S气体C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD．H2S在空气中燃烧可以生成SO2题号135246879101112131415√√AC

[H2S在溶液中不能完全电离，是一种弱电解质，所以A项错误；硫化氢具有酸性，可与石灰乳反应，可用石灰乳吸收H2S气体，所以B项正确；根据图示可知FeCl3能氧化H2S，CuCl2与H2S反应生成CuS，没有发生氧化还原反应，所以C项错误；H2S具有还原性，在空气中完全燃烧可以生成SO2，如氧气不足，可生成S，所以D项正确。]题号13524687910111213141512．将过量的锌与100mL18.5mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液中H＋的物质的量浓度为1mol·L-1。则下列叙述错误的是(

)A．气体A为SO2和H2的混合物B．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1C．反应中共消耗95.5g锌D．反应中共转移1.5mol电子题号135246879101112131415√C

[浓硫酸与Zn反应，最初产生SO2，当H2SO4溶液浓度降低到一定程度后产生H2，A项正确；反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。根据题意，反应后剩余的H＋的物质的量为1mol，则剩余0.5molH2SO4