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鲁科版必修第一册

实验操作
实验现象
蔗糖___变_黑____，体积膨胀，变成疏松多孔的 海绵状的炭，并生成有__刺_激__性__气__味___的气体
实验结论
浓硫酸具有__脱__水_性___
②对比
原理 区别
吸水性
脱水性
浓硫酸能够 _气__体__中_的__水__分__
吸
收
浓硫酸能把有机物中 _氢__、__氧_元__素__按_水__的__元__素_组__成__质_量__比__ 去，剩余黑色的炭
(9)NaCl 与 浓 硫 酸 加 热 可 制 HCl ， 推 测 NaBr 与 浓 硫 酸 加 热 可 制
HBr( × )
2．向50 mL 18 mol·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0.9 mol B.大于0.45 mol，小于0.9 mol C.等于0.45 mol D.小于0.45 mol
的 脱
_物__质__中_含__有__水__
_物__质__中__不_含__水__，_但__含__有__氢_、__氧__元_素___
应用
_作__干_燥__剂__
(2)强氧化性 ①实验探究
实验 a试管中铜丝表面_变__黑__，_有__气__泡__生__成__；b试管中的溶液_逐__渐__变__为_无__色__；c试管 现象 中的_溶__液__变__为__红_色__；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，_溶__液__呈__蓝__色__
知识网络
学业基础
一、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____大____。浓硫酸溶于水时___放_出____ 大量的热。
2．浓硫酸的特性 浓硫酸有三大特性：__吸_水__性___、_脱__水__性___和_强_氧__化__性__。 (1)吸水性与脱水Zn ＋ 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H2 C．Zn与稀硫酸反应的氧化产物是ZnSO4 D．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
4．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
答案：C
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。
(5)100 mL 18.0 mol·L－1的浓硫酸和足量铜反应生成SO2分子的数目 为0.9NA( × )
(6)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( √ )
(7)
在给定条件下可实现上述转化( × )
(8)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( √ )
2．下列有关酸雨的说法错误的是( ) A.酸雨形成过程中一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
答案：B
解析：酸雨形成过程中一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 复杂的化学反应，被雨水吸收溶解而形成酸雨，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：D
解析：50 mL 18 mol·L－1的硫酸中n(H2SO4)＝18 mol·L－1×0.05 L＝0.9 mol，假 设50 mL 18 mol·L－1的硫酸全部与铜反应，根据Cu＋2H2SO4(浓)≜CuSO4＋SO2↑ ＋2H2O可知，做氧化剂的硫酸为0.45 mol；随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐 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0.45 mol，即被 还原的硫酸的物质的量小于0.45 mol，故选D。
[即学即练] 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)雨水的pH小于7就是酸雨( × ) (2)化石燃料燃烧，人类活动产生大量的CO2，是导致酸雨形成的主 要原因( × ) (3)开发新能源、改变能源结构是控制酸雨的根本途径( √ ) (4)向燃煤中鼓入足量空气，可以减少SO2的排放( × ) (5)酸雨会导致湖泊水质变酸，向其中加入石灰石可使酸性减弱( √ )
2．酸雨的危害
3．酸雨的防治 (1)消除__污_染__源___，改变___能_源____结构，开发利用_清_洁__能__源__，如太阳 能、风能、氢能等。 (2)对_酸__性_物__质__的排放加以控制，如对燃料脱硫处理，对废气中的二 氧化硫回收利用等。 (3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识。
答案：pH将减小。自来水用Cl2消毒，两者混合，会发生反应：H2SO3＋Cl2＋ H2O===H2SO4＋2HCl(或SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl)，酸性增强，pH减小。
核心素养
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．在化学实验中，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)
答 案 ： 雨 水 中 存 在 反 应 SO2 ＋ H2O ⇌ H2SO3 ， H2SO3 为 弱 电 解 质 ， 难 以 电 离 ， H2SO3易被O2氧化，发生反应2H2SO3＋O2===2H2SO4，生成的H2SO4为强电解质， 完全电离，氢离子浓度增大，pH变小。
(2)取上述雨水和自来水混合，pH将如何变化？并说明原因。
3．检验碳与浓硫酸反应的产物，下列试剂的使用顺序正确的是
()
①品红溶液 ④无水硫酸铜
②酸性KMnO4溶液 ⑤碱石灰
③浓H2SO4 ⑥澄清石灰水
A.③⑥①②④
B．④③⑤①⑥
C.④①②①⑥
D．⑥①②①④
答案：C
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； 根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，故试剂的使用顺序 为④①②①⑥，选C。
②_____________________________________________________________ ； ③__S_O_3_＋__H_2_O_=_=_=_H_2_S_O_4____________________________________________ 。 注意：工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水反 应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。
4．硫酸的用途 (1)重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。 (2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。 (3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥
剂等。 注意：浓H2SO4不可干燥NH3、H2S、HI、HBr等气体。
[即学即练] 1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性( × ) (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)蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中，主要体现了浓硫酸的脱水性 和强氧化性( √ ) (4)金属铜在常温下放入浓硫酸无现象，是浓硫酸把铜钝化了( × )
3．酸雨被人们称为“天堂的眼泪”或“空中死神”，具有很大的破 坏力。目前，我国很多地方也出现不同程度的酸雨，现有雨水样品一 份，某实验小组每隔一小时测定样品的pH，其数据如下：
时间/h
0
1
2
3
4
雨水pH 4.80 4.63 4.51 4.45 4.45
分析数据，回答下列问题： (1)雨水的pH逐渐减小的原因是什么？
5．下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质？请将答案的序号分别 填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性 ④脱水性 ⑤吸水
性 (1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体____③____。 (2)用磷矿物[主要成分是磷酸钙]和硫酸反应制磷酸___①_____。 (3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体____⑤____。 (4)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸____②____。 (5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____⑤____。 (6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体____②____。 (7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑__①__④____。
二、酸雨及其防治 1．酸雨的形成 (1)酸雨：排入空气的___S_O_2___在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾， 随雨水降落，这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。 (2)SO2的来源：_化__石__燃__料_的燃烧。 (3)硫酸型酸雨形成过程
写出有关的化学方程式： 途径一：____________________；__S_O_3_＋__H_2_O_=_=_=_H_2_S_O_4___________； 途径二：__S_O_2_＋_H__2O__⇌_H__2S_O__3；__2_H_2_S_O_3_＋__O_2_=_=_=_2_H_2S__O_4____________。
1.浓硫酸、稀硫酸的比较
物质
溶质的主要存在形式
导电性
强弱
酸
遇碱
性 遇NaCl固体
关键能力
浓硫酸 H2SO4 纯H2SO4几乎不导电 弱(不能制H2)
实验 结论
Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_C__u_＋__2H__2S__O_4(_浓__)_≜_C_u_S_O__4＋__S_O_2_↑__＋__2_H_2_O__
②归纳
钝化 致密 氧化膜 C＋2H2SO4(浓)≜CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
HBr、HI、H2S等
3．硫酸的工业制备 (1)生产流程：FeS2(或 S)―O① ―2→ SO2―O② ―2→ SO3―H③ ―2O→ H2SO4。 (2)涉及的化学方程式： ①4FeS2＋11O2=高=温==2Fe2O3＋8SO2(或S＋O2=点=燃==SO2)；
答案：A
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1 mol H2SO4被还原时分别生成1 mol SO2和1 mol H2，D正确。
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。
第2课时 硫酸、酸雨及其防治
学业基础
核心素养
学考评价
学业要求 1．通过不同价态硫元素之间的相互转化，认识硫单质、二氧化硫、 浓硫酸的性质，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．能通过实验探究和交流研讨，掌握硫酸的性质、典型实验现象， 能书写主要的化学方程式和离子方程式。能主动进行交流，逐步提升 实验探究与创新意识。 3．从物质类别和元素价态两个视角研究物质性质的思路方法去认识 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 科学态度与社会责任。