魯科版高中化學必修第一冊第3章第2節(jié)第2課時濃硫酸酸雨及其防治基礎課課件

第2課時濃硫酸酸雨及其防治(基礎課)第3章物質(zhì)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化第2節(jié)硫的轉(zhuǎn)化素養(yǎng)目標1．能從物質(zhì)類別和硫元素化合價的角度認識硫酸的性質(zhì)，能通過實驗探究和交流研討，掌握濃硫酸的脫水性和強氧化性。2．了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具體措施，增強科學態(tài)度和社會責任的化學核心素養(yǎng)。初高銜接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、雪等在形成和降落過程中，吸收并溶解了空氣中的二氧化硫、氮氧化合物等物質(zhì)而形成。2．酸雨的類型：分為硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。必備知識自主預習一、硫酸與硫酸根離子的檢驗1．稀硫酸的酸性(1)電離方程式：________________________。(2)分別寫出稀硫酸與Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反應的離子方程式：_______________________、____________________________、___________________、_________________________。

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

2．濃硫酸的特性

(1)吸水性：濃硫酸有強烈的吸水性，常用作______。(2)脫水性：濃硫酸能將物質(zhì)中的氫、氧元素按____的比例脫去。干燥劑2∶1(3)強氧化性：

＋SO2↑＋2H2O鈍化＋2SO2↑＋2H2O

練一練請將濃H2SO4所表現(xiàn)的性質(zhì)填在括號內(nèi)：(1)濃硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等氣體。

(

)(2)常溫下可以用鐵或鋁的容器貯存濃硫酸。 (

)(3)膽礬放在盛濃硫酸的干燥器中變成白色粉末。 (

)(4)濃硫酸使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅后變黑。 (

)吸水性強氧化性吸水性酸性、脫水性二、酸雨及其防治1．酸雨的形成(1)形成酸雨的主要物質(zhì)：__________。(2)SO2的來源：________的燃燒。(3)pH＜5.6的降雨為酸雨。硫的氧化物化石燃料(4)硫酸型酸雨形成過程。寫出有關的化學方程式：途徑一：_____________________，_____________________；途徑二：________________________，_______________________。SO3＋H2O===H2SO4SO2＋H2O??H2SO32H2SO3＋O2===2H2SO42．酸雨的危害(1)湖泊酸化。(2)土壤貧瘠。(3)森林大面積死亡。(4)地下水中______元素含量增加。3．酸雨的防治措施(1)對____物質(zhì)的排放加以控制。(2)改變____結構，開發(fā)新能源。重金屬酸性能源判一判

(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)凡是呈酸性的雨水都稱為酸雨。 (

)(2)酸雨的形成只與SO2的排放有關。 (

)(3)酸雨降落到地面上，酸性會逐步減弱。 (

)×××關鍵能力情境探究化學探究小組在研究Fe與H2SO4的反應時，進行了如圖所示的實驗。濃硫酸的強氧化性[問題1]

實驗Ⅰ中現(xiàn)象是什么？寫出反應的離子方程式。提示：實驗現(xiàn)象是有氣泡生成，溶液變?yōu)闇\綠色；離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。[問題2]

實驗Ⅱ中，鐵絲表面迅速變黑，并無其他明顯現(xiàn)象。其原因是什么？體現(xiàn)了濃硫酸的什么性質(zhì)？提示：變黑是因為濃硫酸使鐵絲迅速形成一層致密的氧化物薄膜，這個過程叫鈍化；體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。

[問題3]

實驗ⅢB中的品紅溶液紅色逐漸褪去，檢測到D處有可燃性氣體？說明了什么問題？提示：說明A中生成SO2氣體，硫酸溶液變稀后跟鐵反應產(chǎn)生H2。濃硫酸強氧化性的體現(xiàn)反應物變化或反應表現(xiàn)性質(zhì)活潑金屬鐵、鋁常溫下，鐵、鋁遇到濃硫酸時發(fā)生鈍化強氧化性加熱時，反應生成硫酸鹽，開始產(chǎn)生SO2，后生成H2強氧化性和酸性鋅等其他活潑金屬與濃硫酸反應時，開始產(chǎn)生SO2，后來產(chǎn)生H2反應物變化或反應表現(xiàn)性質(zhì)較不活潑金屬(如銅、銀等)強氧化性和酸性

碳、硫、磷等非金屬強氧化性還原性物質(zhì)能將還原性物質(zhì)(如H2S、HI)氧化，如H2S＋H2SO4(濃)===S↓＋SO2↑＋2H2O[教材活動·探究]向蔗糖中加入濃硫酸，蔗糖變黑，表現(xiàn)濃硫酸的________性；蔗糖體積不斷膨脹，產(chǎn)生刺激性氣味氣體，表現(xiàn)濃硫酸的__________性；上述過程濃硫酸是否表現(xiàn)酸性？______，原因：_______________。脫水強氧化否無硫酸鹽生成1．已知X為一種常見的酸，X的濃溶液能使蔗糖變黑。A與X的濃溶液反應的轉(zhuǎn)化關系如圖所示，其中反應條件及部分產(chǎn)物已略去，下列說法正確的是(

)A．X的濃溶液使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了X的濃溶液的吸水性B．若A為鐵，則足量A與X的濃溶液在常溫下即可完全反應C．若A為碳單質(zhì)，則將C通入少量澄清石灰水中，一定能觀察到白色沉淀D．由B轉(zhuǎn)化為D的反應是工業(yè)制備X過程中的重要反應√D

[X為一種常見的酸，X的濃溶液能使蔗糖變黑，則X為H2SO4，從而得出B為SO2，D為SO3。濃硫酸使蔗糖變黑主要體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性，A項錯誤；若A為鐵，則常溫下鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，B項錯誤；若A為碳單質(zhì)，則C為CO2，將CO2通入少量澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2，在反應過程中，很難觀察到白色沉淀，C項錯誤；SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應是工業(yè)制H2SO4過程中重要的反應，D項正確。]2．某化學課外興趣小組為探究銅與濃硫酸的反應情況，用如圖所示裝置進行有關實驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為___________________________________________。(2)裝置D中試管口放置的棉花中應浸有一種液體，這種液體是______________________________，其作用是________________________________。

SO2↑＋2H2ONaOH溶液(其他合理答案也可)吸收多余的SO2，防止污染空氣(3)裝置B的作用是儲存多余的氣體。當裝置D中有明顯的現(xiàn)象后，關閉K并移去酒精燈，但由于余熱的作用，裝置A中仍有氣體產(chǎn)生，此時裝置B中現(xiàn)象是________________________________________，裝置B中應盛放的液體是_________(填字母)。A．水 B．酸性KMnO4溶液C．濃溴水 D．飽和NaHSO3溶液瓶中液面下降，而長頸漏斗中液面上升D(4)實驗中，取一定質(zhì)量的銅片和一定體積18mol·L-1的濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到反應完全，發(fā)現(xiàn)圓底燒瓶中還有銅片剩余，該小組學生根據(jù)所學的化學知識認為還有一定量的H2SO4剩余。①有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認為原因是___________________________________________________________。②下列藥品中能用來證明反應結束后的圓底燒瓶中存在余酸的是________(填字母)。A．鐵粉 B．BaCl2溶液C．銀粉 D．NaHCO3溶液反應過程中H2SO4被消耗，濃硫酸逐漸變稀，而銅不和稀硫酸反應AD[解析]

(1)裝置A為銅與濃硫酸的反應裝置，二者反應生成CuSO4、SO2和H2O。(2)因SO2為大氣污染物，需要進行尾氣處理，常用NaOH溶液吸收SO2。(3)根據(jù)題目中“裝置B的作用是儲存多余的氣體”可知，裝置B中的試劑不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和濃溴水都能與SO2反應，SO2在飽和NaHSO3溶液中的溶解度非常小，所以D項正確。(4)銅可與濃硫酸反應，但不與稀硫酸反應。隨著反應的進行，H2SO4溶液的濃度逐漸減小，濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r，反應停止，因此銅會剩余。因銅與濃硫酸反應的生成物中存在CuSO4，要證明反應后的圓底燒瓶中有余酸存在，只能證明有H＋存在。所以，選擇的是能與H＋反應的鐵粉和NaHCO3溶液。易誤警示(1)濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，濃硫酸的氧化性源于＋6價的硫元素，被還原得到SO2。(2)稀硫酸的氧化性源于H＋，被還原得到的產(chǎn)物是H2。亞硫酸鈉中有＋4價的硫，它既有氧化性又有還原性，現(xiàn)有試劑：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液。不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化[問題1]

要證明Na2SO3具有還原性，應選用什么試劑？預測實驗現(xiàn)象并寫出有關反應的離子方程式。

[問題2]

要證明Na2SO3具有氧化性，應選用什么試劑？預測實驗現(xiàn)象并寫出反應離子方程式。

1．不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化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，如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應。(3)歸中規(guī)律當硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應時，一般生成中間價態(tài)，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O、2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。(4)含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化規(guī)律

√B

[S與O2反應生成SO2，SO2與H2O反應生成H2SO3，H2SO3可以與NaOH反應生成Na2SO3或NaHSO3，B項正確。Al2O3、CuO、Fe3O4均不與H2O反應，A、C、D項錯誤。]2．硫黃在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得乙溶液，向乙溶液中滴加雙氧水，乙溶液變成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則它們分別為(

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

[題目中各物質(zhì)涉及的轉(zhuǎn)化關系為3．利用元素的化合價推測物質(zhì)的性質(zhì)是化學研究的重要手段。如圖是硫元素的常見化合價與部分物質(zhì)類別的對應關系。(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______________________(填化學式)。(2)將X的水溶液與Y混合，可生成淡黃色沉淀，該反應的化學方程式為_____________________________。(3)Na2S2O3是重要的化工原料，從氧化還原反應的角度分析，下列制備Na2S2O3的方案理論上可行的是________(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，該反應的化學方程式為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。學習效果隨堂評估

√243題號15A

[此題是對含硫物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化與氧化還原反應原理的綜合性考查。需要加入氧化劑的應為含硫物質(zhì)中硫元素化合價升高的反應，故選A。]2．下列關于濃硫酸和稀硫酸的敘述中，正確的是(

)A．硫元素的化合價都是＋6價B．加熱時都能與銅發(fā)生反應C．都能作為氣體干燥劑D．常溫時都能使鐵片溶解23題號14√5A

[稀硫酸不能做氣體干燥劑，也不能和銅發(fā)生反應。常溫時鐵遇濃硫酸鈍化。]3．關于濃硫酸與Cu反應的敘述正確的是(

)A．在反應中，濃硫酸只表現(xiàn)出氧化性B．該反應中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶2C．在反應中，濃硫酸既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性D．每1mol銅參加反應就有2molH2SO4被還原，同時生成2molSO223題號41√5

23題號4154．下列說法正確的是(

)A．pH在5.6～7.0之間的雨水通常稱為酸雨B．SO2具有漂白性，因而可以使石蕊溶液褪色C．燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中SO2的含量D．大氣中的SO2和CO2是形成酸雨的主要物質(zhì)243題號15√C

[酸雨的pH小于5.6，故A錯誤；SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，但不能使石蕊溶液褪色，故B錯誤；煤燃燒時生成的SO2和CaCO3反應可生成CaSO3，CaSO3被氧氣氧化，最終轉(zhuǎn)化為CaSO4，能減少SO2的排放，故C正確；大氣中硫的氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)，故D錯誤。]243題號155．A、B、C、D、E五種物質(zhì)中含有同一種元素，其相互轉(zhuǎn)化關系如圖所示。已知A是淡黃色固體，請回答下列問題：243題號15(1)寫出B、E的化學式：B_______、E__________。(2)C―→D的化學方程式為_________________________；E―→C的化學方程式為_____________________________________________；B與C反應的化學方程式為__________________________。243題號15H2SH2SO42SO2＋O2

2SO3

2H2OSO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(3)將足量的物質(zhì)C通入BaCl2溶液中，下列說法正確的是________(填標號)。a．溶液沒有明顯變化b．溶液中出現(xiàn)白色沉淀c．若繼續(xù)通入Cl2，則溶液中出現(xiàn)白色沉淀243題號15ac

243題號15課時分層作業(yè)(十九)濃硫酸酸雨及其防治題號135246879101112131415(選擇題只有一個選項符合題目要求)1．下列對濃硫酸相應性質(zhì)的描述正確的是(

)A．濃硫酸使紙張變黑——吸水性B．濃硫酸作為某些氣體的干燥劑——脫水性C．濃硫酸與木炭在加熱條件下反應——強氧化性D．向蔗糖中加入濃硫酸生成海綿狀的炭——酸性√C

[濃硫酸使紙張變黑體現(xiàn)了脫水性，A錯誤；濃硫酸作為某些氣體的干燥劑體現(xiàn)了吸水性，B錯誤；濃硫酸與木炭在加熱條件下的反應體現(xiàn)了強氧化性，C正確；向蔗糖中加入濃硫酸生成海綿狀的炭體現(xiàn)了脫水性和強氧化性，D錯誤。]題號1352468791011121314152．下列有關說法中正確的是(

)A．濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化，因此濃硫酸在常溫下不能與鐵、鋁發(fā)生反應B．白紙上滴加濃硫酸后變黑體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性C．濃硫酸主要以H2SO4分子存在D．稀硫酸和濃硫酸性質(zhì)完全相同題號135246879101112131415√

題號1352468791011121314153．某研究小組成員設計鑒別濃硫酸和稀硫酸的如下方案，不合理的是(

)題號135246879101112131415選項操作結論A將火柴梗伸入溶液中變黑者為濃硫酸B加入金屬鋁片產(chǎn)生刺激性氣味者為稀硫酸C分別加入到盛水的試管中放熱者為濃硫酸D加到CuSO4·5H2O晶體中變白者為濃硫酸B

[向稀硫酸中加入金屬鋁片后，產(chǎn)生無色無味氣體，B錯誤。]√4．下列有關酸雨的說法正確的是(

)A．酸雨就是指pH<7的雨水B．酸雨是因為雨水中含有CO2C．工業(yè)上大量燃燒含有硫的燃料和以含硫礦石為原料冶煉金屬產(chǎn)生的SO2是產(chǎn)生硫酸型酸雨的主要原因D．酸雨沒有危害，所以不必擔心，也不必想辦法治理題號135246879101112131415√C

[一般把pH<5.6的雨水稱為酸雨；酸雨的主要成分為稀硫酸、稀硝酸，故酸雨是因為雨水中含有SO2、NO2等硫的氧化物及氮的氧化物。]題號135246879101112131415

題號135246879101112131415√

題號1352468791011121314156．如圖是硫元素價態(tài)與含硫元素物質(zhì)類別的二維坐標圖，其中b、c、d、e分子中只含有一個S原子，下列說法錯誤的是(

)A．物質(zhì)j和物質(zhì)e反應生成物質(zhì)aB．物質(zhì)b既有氧化性又有還原性C．物質(zhì)d的濃溶液具有脫水性D．物質(zhì)f一定能與物質(zhì)q發(fā)生氧化還原反應題號135246879101112131415√D

[j是硫化氫，e是亞硫酸，二者可以發(fā)生歸中反應得到單質(zhì)硫，A項正確；b是二氧化硫，＋4價的硫既可以升高又可以降低，因此物質(zhì)b既有氧化性又有還原性，B項正確；d是硫酸，濃硫酸具有脫水性，C項正確；硫酸鹽不一定能與硫化物發(fā)生氧化還原反應，D項錯誤。]題號1352468791011121314157．向100mL18mol·L-1的H2SO4溶液中加入過量的鐵片并加熱。充分反應后，溶液中溶質(zhì)的成分和所得氣體的成分分別是(

)A．硫酸鐵

二氧化硫B．硫酸亞鐵

二氧化硫、氫氣C．硫酸鐵、硫酸亞鐵

二氧化硫、氫氣D．硫酸鐵

二氧化硫、氫氣題號135246879101112131415√B

[濃硫酸與鐵在加熱的條件下反應生成硫酸鐵、二氧化硫和水，當濃硫酸變成稀硫酸后，過量的鐵將三價鐵離子還原成亞鐵離子，稀硫酸與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，所以B項正確。]題號1352468791011121314158．用如圖所示實驗裝置(夾持儀器已略去)探究銅絲與過量濃硫酸的反應。下列實驗不合理的是(

)A．上下移動①中銅絲可控制SO2生成的量B．②中選用品紅溶液驗證SO2的生成C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2D．為確認有CuSO4生成，向①中加水，觀察顏色題號135246879101112131415√D

[上下移動銅絲可控制銅絲與濃硫酸的反應，進而控制SO2的生成量，A項正確；根據(jù)裝置的特點可知，B項正確，C項正確；因濃硫酸過量，應該將①中的溶液倒入水中觀察，D項錯誤。]題號1352468791011121314159．在如圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關系中，A是一種正鹽且含鈉元素，D的相對分子質(zhì)量比C的大16，X、E是強酸，A、B、C、D、E均含同一種元素。題號135246879101112131415請回答下列問題：(1)A是________(填化學式，下同)，Y是________，Z是________，E是________。(2)寫出B―→C的化學方程式：

______________________________。題號135246879101112131415Na2SO2H2OH2SO4

[解析]

本題考查硫及其化合物之間的轉(zhuǎn)化。D的相對分子質(zhì)量比C的大16，容易聯(lián)想D的分子比C的分子多1個氧原子，而Y是能提供“O”的物質(zhì)，即氧化劑。聯(lián)想已構建的中學化學知識網(wǎng)絡，符合這種轉(zhuǎn)化關系的有SO2―→SO3，Na2SO3―→Na2SO4等。由此可推斷出Y為O2，由于E為強酸，則D應為能轉(zhuǎn)化為強酸的某物質(zhì)，則D為SO3，順推E為H2SO4，Z為H2O，逆推C為SO2，B為H2S，A為Na2S，經(jīng)驗證合理。題號135246879101112131415(選擇題有一個或兩個選項符合題目要求)10．利用如圖所示裝置進行下列實驗，能得到相應實驗結論的是(

)題號135246879101112131415選項①②③實驗結論

A濃硫酸Na2SO3KMnO4溶液褪色SO2有漂白性B濃硫酸Cu品紅溶液SO2具有漂白性題號135246879101112131415選項①②③實驗結論

C稀硫酸碳酸鈉CaCl2溶液無明顯變化CO2不與CaCl2反應D濃硫酸蔗糖溴水褪色濃硫酸具有脫水性、吸水性√C

[SO2使酸性KMnO4溶液褪色，體現(xiàn)了SO2的還原性，A項錯誤；在常溫下，Cu和濃硫酸不發(fā)生反應，B項錯誤；HCl的酸性比碳酸強，根據(jù)強酸制弱酸的原理可知，CO2不與CaCl2反應，C項正確；溴水褪色說明產(chǎn)生了SO2，證明了濃硫酸的強氧化性，D項錯誤。]題號13524687910111213141511．(素養(yǎng)題)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。下列關于硫化氫的說法錯誤的是(

)A．H2S是一種強電解質(zhì)B．可用石灰乳吸收H2S氣體C．根據(jù)如圖可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2SD．H2S在空氣中燃燒可以生成SO2題號135246879101112131415√√AC

[H2S在溶液中不能完全電離，是一種弱電解質(zhì)，所以A項錯誤；硫化氫具有酸性，可與石灰乳反應，可用石灰乳吸收H2S氣體，所以B項正確；根據(jù)圖示可知FeCl3能氧化H2S，CuCl2與H2S反應生成CuS，沒有發(fā)生氧化還原反應，所以C項錯誤；H2S具有還原性，在空氣中完全燃燒可以生成SO2，如氧氣不足，可生成S，所以D項正確。]題號13524687910111213141512．將過量的鋅與100mL18.5mol·L-1濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體A16.8L(標準狀況)。將反應后的溶液稀釋到1L，測得溶液中H＋的物質(zhì)的量濃度為1mol·L-1。則下列敘述錯誤的是(

)A．氣體A為SO2和H2的混合物B．氣體A中SO2和H2的體積比為4∶1C．反應中共消耗95.5g鋅D．反應中共轉(zhuǎn)移1.5mol電子題號135246879101112131415√C

[濃硫酸與Zn反應，最初產(chǎn)生SO2，當H2SO4溶液濃度降低到一定程度后產(chǎn)生H2，A項正確；反應的化學方程式為Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。根據(jù)題意，反應后剩余的H＋的物質(zhì)的量為1mol，則剩余0.5molH2SO4