2021-2022高中化學(xué)講義：第3章 第3節(jié) 課時(shí)2不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化酸雨及其防治

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE14-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課時(shí)2不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化酸雨及其防治目標(biāo)與素養(yǎng)：1。掌握濃硫酸的性質(zhì)。（變化觀念)2.掌握SOeq\o\al（2－，4)的檢驗(yàn)方法。(科學(xué)探究）3。知道酸雨的形成及危害.（社會(huì)責(zé)任）一、濃硫酸1．物理性質(zhì)純凈的硫酸是無色黏稠狀液體,密度比水大，能與水以任意比混合，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)。2．化學(xué)性質(zhì)（1）吸水性：濃硫酸有強(qiáng)烈的吸水性，常用作干燥劑。(2）脫水性:濃硫酸能將物質(zhì)中的氫、氧元素按2∶1的比例脫去生成H2O。(3)強(qiáng)氧化性微點(diǎn)撥：(1)濃硫酸與不活潑金屬或非金屬反應(yīng)時(shí)，都需要加熱.(2）濃硫酸不可以干燥NH3和H2S氣體。3．硫酸工業(yè)制備原理（1)生產(chǎn)流程:FeS2eq\o（→,\s\up7（O2），\s\do14（①))SO2eq\o（→，\s\up7(O2)，\s\do14（②））SO3eq\o（→,\s\up7(H2O)，\s\do14（③））H2SO4（2）涉及的化學(xué)方程式①4FeS2＋11O2eq\o(=，\s\up7(高溫））2Fe2O3＋8SO2.②。③SO3＋H2O=H2SO4。二、酸雨及其防治1．酸雨的形成(1)酸雨：排入空氣中的硫的氧化物和氮的氧化物在氧氣和水蒸氣的共同作用下，形成酸霧，隨雨水降落.（2)SO2的來源：化石燃料的燃燒。（3）H2SO4型酸雨形成的主要反應(yīng)：硫酸型酸雨放置一段時(shí)間后,酸性會(huì)增強(qiáng)，其原因是什么？【提示】因?yàn)镾O2溶于水生成H2SO3，H2SO3經(jīng)長時(shí)間放置后會(huì)被氧化成硫酸，由于硫酸是強(qiáng)酸，所以該酸雨放置一段時(shí)間后酸性增強(qiáng)。2．酸雨的危害湖泊酸化、土壤貧瘠、森林大面積死亡、飲用水中重金屬元素含量增加。3．酸雨的防治措施(1)對酸性物質(zhì)的排放加以控制。（2）改變能源結(jié)構(gòu),開發(fā)新能源.1．判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×"）（1）一般把pH〈5.6的雨水稱為酸雨，酸雨中一般含有硝酸、硫酸等強(qiáng)酸。 （）（2)在常溫下，濃硫酸和濃硝酸與Fe和Al發(fā)生“鈍化"，說明常溫下濃硫酸和濃硫酸與Fe和Al都不反應(yīng)。 （)(3）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，稀硫酸不具有氧化性。 (）(4）常溫下將銅片放入濃硫酸中，無明顯變化，說明銅在濃硫酸中發(fā)生“鈍化”。 ()[答案](1）√（2)×（3)×(4)×2．濃硫酸不具有的性質(zhì)是(）A．氧化性 B．酸性C．吸水性 D．揮發(fā)性D［濃硫酸具有高沸點(diǎn)、難揮發(fā)性。］3．煤燃燒生成的氣體中能形成酸雨的是()①一氧化碳②二氧化碳③二氧化硫④二氧化氮A．①② B．①③C．③④ D．②④[答案]C濃硫酸的性質(zhì)1。濃硫酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律(1）常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃硫酸“鈍化”。（2)與金屬活動(dòng)順序中氫之前的金屬(Fe、Al除外)反應(yīng)的規(guī)律。如Zn＋2H2SO4（濃)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O①濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性；②在反應(yīng)過程中，濃硫酸變稀后就發(fā)生：Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。（3)與金屬活動(dòng)順序中氫之后的金屬（除Au、Pt外）反應(yīng)規(guī)律：①反應(yīng)需加熱,否則不反應(yīng);②氧化產(chǎn)物是硫酸鹽,金屬顯高價(jià)，還原產(chǎn)物為SO2；③濃硫酸既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)酸性；④隨反應(yīng)進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩岷?反應(yīng)就會(huì)停止。2．濃硫酸與非金屬反應(yīng)的規(guī)律（1)反應(yīng)要加熱,否則不反應(yīng)。（2)氧化產(chǎn)物是含氧酸或非金屬氧化物，還原產(chǎn)物為SO2。（3)濃硫酸只表現(xiàn)氧化性。(4）隨反應(yīng)進(jìn)行，硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)就停止。(5）不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。變化觀念：正確認(rèn)識濃硫酸和稀硫酸的差異物質(zhì)組成性質(zhì)濃硫酸稀硫酸電離情況－H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－，4）主要粒子H2SO4分子H＋、SOeq\o\al（2－,4)、H2O顏色、狀態(tài)無色黏稠油狀液體無色液體化學(xué)性質(zhì)三大特性酸的通性起氧化作用的元素分子中的eq\o(S,\s\up6（＋6）)電離出來的H＋還原產(chǎn)物一般是SO2H2與非金屬單質(zhì)、H2S、HBr、HI等物質(zhì)的反應(yīng)情況加熱時(shí)能氧化非金屬單質(zhì)，常溫下能氧化H2S、HBr、HI均不能與所給物質(zhì)反應(yīng)與Fe、Al的反應(yīng)情況常溫下將Al、Fe鈍化，加熱時(shí)能繼續(xù)氧化發(fā)生置換反應(yīng)氧化性的強(qiáng)弱情況氧化性強(qiáng)氧化性弱【典例】某化學(xué)課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況，用如圖所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)：(1)B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置，但未將導(dǎo)管畫全，請?jiān)趫D上把導(dǎo)管補(bǔ)充完整。（2)實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?。4g銅片和12mL18mol·L－1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢，最后發(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.①寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:；②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解，你認(rèn)為原因是；③下列藥品中能夠用來證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是(填編號).A．鐵粉 B．BaCl2溶液C．銀粉 D．Na2CO3溶液（3)裝置C中試管D內(nèi)盛裝的是品紅溶液，當(dāng)B中氣體收集滿后,有可能觀察到的現(xiàn)象是，待反應(yīng)結(jié)束后，向C中燒杯內(nèi)加入沸水，D中觀察到的現(xiàn)象是。（4）實(shí)驗(yàn)裝置C有可能造成環(huán)境污染,試用最簡單的方法加以解決：(實(shí)驗(yàn)用品自選)。［答案]（1）（2）①Cu＋2H2SO4（濃)eq\o（=,\s\up7(△)）CuSO4＋2H2O＋SO2↑②隨著反應(yīng)的進(jìn)行,隨硫酸逐漸被消耗，濃硫酸變成稀硫酸，反應(yīng)停止③AD（3)品紅溶液紅色退去溶液恢復(fù)紅色（4）用浸有NaOH溶液的棉花團(tuán)塞在試管口(合理均可）1．下列關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的敘述正確的是(）A．都能與Fe、Al反應(yīng)產(chǎn)生H2B．都能與Cu在加熱條件下反應(yīng)C．都能作為氣體干燥劑D．都能與BaCl2溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀D[A不正確，因?yàn)闈饬蛩崤c濃硝酸類似,常溫下使Fe、Al鈍化;B不正確,稀硫酸在加熱的情況下也不與銅反應(yīng)；C不正確，稀硫酸沒有吸水性，不能作氣體干燥劑；D正確,無論是濃硫酸還是稀硫酸在水溶液中均能產(chǎn)生SOeq\o\al(2－，4），Ba2＋＋SOeq\o\al(2－，4)=BaSO4↓。]2．在50mL物質(zhì)的量濃度為18mol·L－1的硫酸中加入足量銅片并加熱，充分反應(yīng)。下列有關(guān)說法中正確的是（)A．有0.9mol的硫酸被還原B．有0。45mol的硫酸被還原C．充分反應(yīng)后體系中無硫酸剩余D．消耗的銅的質(zhì)量一定少于28。8gD［濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱時(shí)能與銅反應(yīng),但隨反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸變?yōu)橄×蛩?，氧化性變?nèi)酰cCu的反應(yīng)將停止.因此參與反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量一定少于0。9mol,被還原的硫酸一定少于0。45mol，參與反應(yīng)的銅的質(zhì)量也一定少于28.8g。］1．濃硫酸是常用的干燥劑，能用濃硫酸干燥的一組氣體是(）A．CH4、H2、CO、NH3 B．CO2、H2、SO2、Cl2C．CO、CH4、HCl、NH3 D．SO2、CO2、H2、H2SB[能與濃硫酸反應(yīng)的氣體不能用濃硫酸來干燥，如NH3、H2S。］2．你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采用的措施是(）①少用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源A．①②③ B．②③④⑤C．①③⑤ D．①③④⑤C［煤燃燒時(shí)產(chǎn)生SO2，要想減少SO2的排放就需要開發(fā)新能源替代傳統(tǒng)燃料——煤炭,如使用煤作燃料,也需先做脫硫處理,處理方法是在燃煤中加入生石灰，發(fā)生反應(yīng):CaO＋SO2eq\o(=，\s\up7(高溫)）CaSO3,2CaSO3＋O2eq\o(=，\s\up7(△）)2CaSO4,故正確選項(xiàng)為C。]3．下列事實(shí)與濃硫酸體現(xiàn)出的性質(zhì)(括號中）對應(yīng)關(guān)系正確的是（）A．在空氣中敞口久置的濃硫酸，溶液質(zhì)量增大（脫水性）B．在加熱條件下銅與濃硫酸反應(yīng)(氧化性、酸性)C．蔗糖與濃硫酸反應(yīng)中有海綿狀的炭生成（吸水性）D．濃硫酸可用來干燥某些氣體(不揮發(fā)性)B[A項(xiàng)，體現(xiàn)出的是濃硫酸的吸水性；B項(xiàng)，Cu被濃硫酸氧化生成Cu2＋，體現(xiàn)了濃硫酸的強(qiáng)氧化性,生成CuSO4，體現(xiàn)了H2SO4的酸性；C項(xiàng)，體現(xiàn)出的是濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性；D項(xiàng)，體現(xiàn)出的是濃硫酸的吸水性。]4.用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持儀器已略去）探究銅絲與過量濃硫酸的反應(yīng)。下列實(shí)驗(yàn)不合理的是()A．上下移動(dòng)①中銅絲可控制SO2的量B．②中選用品紅溶液驗(yàn)證SO2的生成C．③中選用NaOH溶液吸收多余的SO2D．為確認(rèn)CuSO4生成，向①中加水,觀察顏色D［上下移動(dòng)銅絲可以使銅絲與濃硫酸接觸與分離,從而可以控制反應(yīng)生成SO2的量，A項(xiàng)正確;SO2可使品紅溶液退色，B項(xiàng)正確;SO2有毒，要用NaOH溶液吸收處理,C項(xiàng)正確;反應(yīng)液中H2SO4的濃度較高，不能向①中加水，應(yīng)將①中溶液沿器壁慢慢加入水中，D項(xiàng)錯(cuò)誤.]5．三位學(xué)生設(shè)計(jì)了下述三個(gè)方案，并都認(rèn)為：如果觀察到的現(xiàn)象和自己設(shè)計(jì)的方案一致,即可驗(yàn)證試液中有SOeq\o\al（2－,4)。方案甲：試液eq\o(→，\s\up7（BaCl2溶液))白色沉淀eq\o（→，\s\up7（足量稀鹽酸））沉淀不溶解方案乙：試液eq\o（→，\s\up7(足量稀鹽酸）)無沉淀eq\o(→，\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀方案丙：試液eq\o(→，\s\up7（足量稀硝酸））無沉淀eq\o（→，\s\up7（BaNO32））白色沉淀試評價(jià)上述各方案是否嚴(yán)密，并分別說明理由。方案甲：；方案乙:；方案丙：。［解析](1)方案甲,向試液中加BaCl2溶液，且生成的白色沉淀不溶于稀鹽酸有兩種可能：一種是與Cl－結(jié)合生成的AgCl，一種是與Ba2＋結(jié)合生成的BaSO4，即無法排除Ag＋的干擾，因而此方案不能驗(yàn)證試液中含SOeq\o\al(2－，4）。（2）方案乙，先向試液中加入稀鹽酸不產(chǎn)生沉淀,排除了試液中含有Ag＋的可能。然后向此酸性溶液中加入BaCl2溶液，只有BaSO4是不溶于稀鹽酸且呈白色的沉淀，排除了其他離子的干擾，因而此方案是正確的。（3）方案丙與方案乙相似，不同之處是用稀硝酸代替了稀鹽酸，用Ba(NO3