高中化學(xué) 第3章 第2節(jié) 第2課時 硫酸 酸雨及其防治課件 魯科版必修第一冊-魯科版高一第一冊化學(xué)課件

1、第第2課時課時硫酸硫酸酸雨及其防治酸雨及其防治知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試一、實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化 知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試二、硫酸1.物理性質(zhì)純硫酸是無色、黏稠、油狀液體,沸點高、難揮發(fā)。常用的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)是98.3%,密度比水的大。濃硫酸溶于水時放出大量的熱。2.濃硫酸的特性濃硫酸有三大特性:吸水性、脫水性和強氧化性。(1)濃硫酸的吸水性:濃硫酸的吸水性是指把物質(zhì)本身中游離的H2O分子或結(jié)晶水吸收。例如用濃硫酸作干燥劑,就體現(xiàn)了其吸水性。(2)濃硫酸的脫水性:濃硫酸能從一些有機(jī)物中將氫、氧兩元素按H2O的組成(氫原子 氧原子=2 1)脫去。例如濃硫酸能使

2、火柴棒、紙張變黑,就體現(xiàn)了其脫水性。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試(3)濃硫酸的強氧化性:與不活潑金屬或非金屬反應(yīng)。常溫下,冷的濃硫酸能使Fe和Al的表面形成一層致密的氧化物保護(hù)膜,阻止了內(nèi)部金屬與H2SO4反應(yīng),這種現(xiàn)象叫鈍化。3.硫酸的工業(yè)生產(chǎn),接觸法制硫酸(1)原料:硫黃或黃鐵礦(FeS2)、空氣、98.3%的濃硫酸。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試三、酸雨及防治1.酸雨的形成硫的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。含硫燃料燃燒排放的SO2在氧氣和水蒸氣的共同作用下形成酸霧,隨雨水降落就成為酸雨。這樣所形成的酸雨也叫硫酸型酸雨。主要反應(yīng)如下:2.酸雨的危害很大,能直接破壞森林、草原和農(nóng)作物,使土壤酸性增強,使

3、湖泊酸化,還會加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備等的腐蝕。3.酸雨的防治(1)嚴(yán)格規(guī)定污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。(2)開發(fā)清潔能源。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試【微思考1】濃硫酸能使藍(lán)色膽礬變?yōu)榘咨?該過程體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性還是吸水性?提示:體現(xiàn)了吸水性,濃硫酸的吸水性是指濃硫酸吸收現(xiàn)成的水分子(如氣體、液體中的水分子,吸收固體中的結(jié)晶水等);而脫水性是指濃硫酸可將有機(jī)物中的氫原子和氧原子按2 1的比例脫出來,H和O原來不是以水分子的形式存在?！疚⑺伎?】pH小于7的降水是酸雨嗎?提示:不一定。正常雨水由于溶解了CO2,pH為5.6,把pH小于5.6的降水稱酸雨,收集到的酸雨樣品,放置一段時間后,酸性會增強,是

4、因為有一部分H2SO3轉(zhuǎn)變?yōu)镠2SO4。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試1.下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是()A.濃硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化B.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫氣體C.濃硫酸是一種干燥劑,能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化答案:D解析:濃硫酸使蔗糖炭化,體現(xiàn)的是脫水性而不是吸水性,脫水性和吸水性的本質(zhì)區(qū)別是看氫和氧兩元素在原物質(zhì)中是否是以H2O的形式存在。濃硫酸與銅的反應(yīng)需在加熱的條件下進(jìn)行。濃硫酸作為干燥劑,不能干燥堿性和強還原性氣體,氨氣不能用濃硫酸干燥而氫氣可以。濃硫酸使鐵鋁鈍化必須強調(diào)在常溫下。知識鋪墊新知預(yù)習(xí)自主測試2.判斷正誤(

5、正確的打“”,錯誤的打“”)。(1)用稀硫酸清洗鍋爐中的水垢。()(2)用BaCl2溶液鑒別SO42-和SO32-。()(3)濃硫酸具有強氧化性,所以濃硫酸可用于干燥H2和CO。()(4)濃硫酸使藍(lán)礬(CuSO45H2O)變成白色粉末,體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。()(5)50 mL 18.4 molL-1濃硫酸與足量銅反應(yīng),生成SO2分子的數(shù)目為0.46NA。()(6)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,說明溶液中一定有SO42-。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測濃硫酸的強氧化性和濃硫酸的強氧化性和 的檢驗的檢驗問題探究問題探究濃硫酸與足

6、量銅在加熱條件下反應(yīng)時,被還原的硫酸與硫酸的總物質(zhì)的量有什么關(guān)系?提示:濃硫酸與銅反應(yīng)時,由化學(xué)方程式2H2SO4(濃)+Cu CuSO4+SO2+2H2O可得,被還原的硫酸占反應(yīng)的硫酸的二分之一,但銅足量時,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸濃度變小,稀硫酸不能再與銅反應(yīng),所以,被還原的硫酸比硫酸的總物質(zhì)的量的一半要少。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測知識歸納知識歸納1.濃硫酸的強氧化性(1)Fe、Al的鈍化常溫下,Fe、Al遇到濃硫酸會反應(yīng)生成一層致密的氧化膜而出現(xiàn)“鈍化”現(xiàn)象。(2)與氫之前的活潑金屬反應(yīng)Zn+2H2SO4(濃) = ZnSO4+SO2+2H2O。規(guī)律:濃硫酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性;濃硫

7、酸變稀之后發(fā)生反應(yīng)Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(3)與氫之后的不活潑金屬(除Au、Pt外)反應(yīng)規(guī)律:反應(yīng)需加熱,否則不反應(yīng);氧化產(chǎn)物是硫酸鹽,金屬顯高價,還原產(chǎn)物為SO2;濃硫酸既表現(xiàn)氧化性,又表現(xiàn)酸性;隨反應(yīng)進(jìn)行,硫酸濃度變小,一旦變?yōu)橄×蛩?反應(yīng)就會停止。(4)與非金屬反應(yīng)規(guī)律:反應(yīng)需要加熱,否則不反應(yīng);氧化產(chǎn)物是含氧酸或非金屬氧化物;還原產(chǎn)物為SO2;濃硫酸只表現(xiàn)氧化性;隨反應(yīng)進(jìn)行,硫酸濃度變小,為稀硫酸后反應(yīng)就停止;不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2. 的檢驗(1)正確操作(2)雜質(zhì)離子的干擾A

8、g+干擾:鹽酸酸化能防止Ag+干擾,因為Ag+Cl-AgCl。因為BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2也是白色沉淀,與BaSO4白色沉淀所不同的是這些沉淀能溶于強酸中(如BaCO3+2H+ = H2O+CO2+Ba2+)。因此檢驗 時,必須用酸酸化(一般用鹽酸而不能用HNO3酸化)。(3)鋇鹽的選擇探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測典例剖析典例剖析例例1某化學(xué)興趣小組為探究濃硫酸的氧化性,用下圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實驗。(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,反應(yīng)中體現(xiàn)了濃硫酸性質(zhì)。 (2)裝置D中試管口放置的棉花應(yīng)用一種液體浸泡一下,這種液體是,其作用是。 探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(3)裝置B

9、的作用是貯存多余的氣體。當(dāng)D處有明顯的現(xiàn)象時,關(guān)閉彈簧夾K,移去酒精燈,但由于余熱的作用,A處仍有氣體產(chǎn)生,此時B中現(xiàn)象是。B中應(yīng)放置的液體是(填字母)。 a.水 b.酸性KMnO4溶液c.濃溴水d.飽和NaHSO3溶液(4)實驗中,取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18 molL-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認(rèn)為原因是 。 下列藥品中能用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中有余酸的是(填字母)。 a.鐵粉 b.BaCl2溶液 c.銀粉d.Na2CO3溶液探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測

10、答案:(1)Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O強氧化性、酸性(2)強堿溶液(合理即可)吸收多余的SO2,防止污染空氣(3)試劑瓶中液面下降,長頸漏斗中液面上升d(4)反應(yīng)過程中H2SO4被消耗,濃硫酸逐漸變稀,而銅不與稀硫酸反應(yīng)ad解析:銅與濃硫酸反應(yīng)會產(chǎn)生SO2,產(chǎn)生的SO2用向上排空氣法收集,并用品紅溶液驗滿。為防止多余的SO2污染空氣,可用堿溶液浸濕的棉花吸收逸出的SO2。裝置B的作用是貯存多余的SO2而不是吸收多余的SO2,因此所選試劑不能與SO2發(fā)生反應(yīng),且應(yīng)使SO2在其中的溶解度較小,故最佳試劑為飽和NaHSO3溶液。反應(yīng)結(jié)束后,濃硫酸變?yōu)橄×蛩?故檢驗余酸時所

11、選試劑應(yīng)該是能與硫酸中的H+反應(yīng)產(chǎn)生明顯現(xiàn)象的一組(因CuSO4中含有 ,故不能用檢驗 的方法來確定H2SO4的存在)。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測對點訓(xùn)練對點訓(xùn)練1-1用下面的方案進(jìn)行某些離子的檢驗,其中方案設(shè)計最合理的是()探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測答案:B探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測對點訓(xùn)練對點訓(xùn)練1-2濃硫酸的用途、反應(yīng)現(xiàn)象與括號內(nèi)的性質(zhì)對應(yīng)不正確的是()A.在化學(xué)實驗中,濃硫酸可做SO2、CO2等氣體的干燥劑(吸水性)B.將濃硫酸滴到蔗糖表面,固體變黑膨脹,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生(脫水性和酸性)C.向濾紙上滴加濃硫酸,濾紙變黑(脫水性)D.在冷濃硫酸中放入鐵片沒明顯現(xiàn)象(強氧化性)答

12、案:B探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測解析:濃硫酸具有吸水性,且與二氧化碳、二氧化硫都不反應(yīng),可以用濃硫酸干燥兩種氣體,A項正確;將濃硫酸滴到蔗糖表面,固體變黑膨脹,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,是因為濃硫酸具有脫水性使蔗糖炭化,濃硫酸具有強的氧化性,和單質(zhì)碳反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫,B項錯誤;濃硫酸具有脫水性,能夠使濾紙脫水炭化,所以向濾紙上滴加濃硫酸,濾紙變黑,C項正確;濃硫酸具有強的氧化性,常溫下能使鐵鈍化生成致密的氧化膜,所以在冷濃硫酸中放入鐵片沒明顯現(xiàn)象,D項正確。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化問題探究問題探究向培養(yǎng)皿中Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸,

13、立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。各有什么現(xiàn)象發(fā)生,為什么?提示: 探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測知識歸納知識歸納1.不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律(1)鄰位價態(tài)原則當(dāng)硫元素的化合價升高或降低時,一般升高或降低到其相鄰的價態(tài),即臺階式升降,如(2)含同種元素相鄰價態(tài)的粒子間不發(fā)生氧化還原反應(yīng),如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(3)歸中規(guī)律當(dāng)硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應(yīng)時,一般生成中間價態(tài),如2H2S+SO2 = 3S+2H2O、2Na2S+Na2SO3+3H2SO4 = 3Na2SO4+3

14、S+3H2O。(4)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化規(guī)律探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測典例剖析典例剖析例例2利用元素的化合價推測物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)研究的重要手段。如圖是硫元素的常見化合價與部分物質(zhì)類別的對應(yīng)關(guān)系。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測(1)從硫元素化合價的角度分析,圖中既有氧化性又有還原性的化合物有(填化學(xué)式)。 (2)將X與Y混合,可生成淡黃色固體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (3)Na2S2O3是重要的化工原料,從氧化還原反應(yīng)的角度分析,下列制備Na2S2O3的方案理論上可行的是(填代號)。 a.Na2S+Sb.Na2SO3+Sc.SO2+Na2SO4d.Na2SO3+Na2SO4探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂

15、檢測答案:(1)SO2、H2SO3、Na2SO3(2)SO2+2H2S = 3S+2H2O(3)b解析:(1)具有中間價態(tài)的元素既有還原性又有氧化性,S元素的化合價有-2價、0價、+4價、+6價,所以含0價和+4價S的物質(zhì)既有還原性又有氧化性,其中化合物有SO2、H2SO3、Na2SO3。(2)將H2S與SO2混合,可生成淡黃色固體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2S+SO2 = 3S+2H2O。(3)Na2S2O3中S為+2價,從氧化還原的角度分析,反應(yīng)物中S元素化合價必須分別大于2和小于2,a中S的化合價都小于2,c、d中S的化合價都大于2,b符合題意。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測對點訓(xùn)練對點訓(xùn)

16、練2在通常狀況下,A為固態(tài)單質(zhì)。根據(jù)如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系,填寫下列空白:(1)寫出AE的化學(xué)式:A;B;C;D;E。 (2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:EC:;C轉(zhuǎn)化為D:;B和C反應(yīng):。 (3)將C溶于水得到5 mL 0.10 molL-1的溶液,將該溶液與5 mL 0.10 molL-1的NaOH溶液混合,反應(yīng)的離子方程式為。 探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測解析:固體單質(zhì)A能和氧氣反應(yīng),也能和氫氣反應(yīng),說明是非金屬單質(zhì)。根據(jù)其氧化產(chǎn)物可用于繼續(xù)和氧氣反應(yīng)可判斷,A是S,硫與氫氣反應(yīng)生成硫化氫,硫化氫燃燒生成SO2。硫和氧氣反應(yīng)生成SO2,SO2和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫,三氧化硫溶于水生成硫酸。濃硫酸在加

17、熱的條件下和銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸銅、SO2和水。硫化氫中硫元素的化合價是-2價,處于最低價,具有還原性,而濃硫酸具有強氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫單質(zhì)、SO2和水。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測1.下列對濃硫酸的敘述正確的是()A.常溫下,濃硫酸與鐵、鋁不反應(yīng)B.濃硫酸具有吸水性,故能使蔗糖炭化C.濃硫酸可作H2、NH3等氣體的干燥劑,表現(xiàn)脫水性D.濃硫酸和銅片加熱時發(fā)生反應(yīng),表現(xiàn)酸性和氧化性答案:D解析:常溫下濃硫酸與鐵、鋁發(fā)生鈍化,是濃硫酸的強氧化性使鐵、鋁表面形成一薄層致密的氧化膜而阻止反應(yīng)進(jìn)行,A項錯誤;濃硫酸使蔗糖炭化體現(xiàn)其脫水性,B項錯誤;

18、濃硫酸不能干燥NH3,濃硫酸可作H2的干燥劑體現(xiàn)其吸水性,C項錯誤;濃硫酸和銅片加熱時發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅表現(xiàn)酸性,生成二氧化硫表現(xiàn)氧化性,D項正確。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測2.下列有關(guān)環(huán)境污染的說法中正確的是()A.二氧化碳能引起溫室效應(yīng),是一種大氣污染物B.顯酸性的雨水稱之為酸雨C.燃煤時加入適量石灰石,可減少廢氣中SO2的量D.酸雨只會使自然界的水質(zhì)變酸,但不會腐蝕建筑物答案:C解析:溫室效應(yīng)主要是指由于人類向大氣中大量排放二氧化碳等氣體,增強了大氣對紅外線的吸收,阻止地球表面的熱量向外散發(fā),使地球表面的溫度上升而形成,但二氧化碳未列入大氣污染物,故A項錯誤;酸雨的pH小于5.6,是由

19、于空氣中含有大量二氧化硫或氮氧化物所致,故B項錯誤;燃煤時加入適量石灰石,高溫下石灰石分解生成氧化鈣,可與二氧化硫以及氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣,可大大減少廢氣中SO2的量,故C項正確;酸雨也會腐蝕建筑,故D項錯誤。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測3.在如圖所示的實驗裝置中,實驗開始一段時間后,對看到的現(xiàn)象敘述不正確的是()A.中蘋果塊會干癟B.中膽礬晶體表面有“白斑”C.中小試管內(nèi)有晶體析出D.中pH試紙變紅答案:D解析:濃硫酸具有吸水性,故蘋果塊的水分和膽礬晶體的結(jié)晶水以及飽和硝酸鉀溶液中的水會被吸收,A、B、C項均正確;pH試紙在濃硫酸中會被脫水炭化,應(yīng)變黑,D項錯誤。探究1探究2素養(yǎng)脈絡(luò)隨堂檢測4.在