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第2节硫的转化第二课时硫酸酸雨及其防治[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.了解硫酸的主要性质。2.认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。3.能有意识运用所学的知识或寻求相关证据参与社会性议题(如酸雨防治)的讨论。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．硫酸既是化学实验中的重要试剂，也是重要的化工原料。(1)完成下面实验。实验现象试管①中___________________________，溶液稀释后呈__________色；试管②中_____________________；试管③中____________________________化学方程式或离子方程式试管①中：____________________________；试管③中：______________________________________含硫物质表现性质浓H2SO4表现____________________，SO2表现__________________________有无色气体产生蓝品红溶液褪色石蕊溶液变红Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2OSO2＋H2OH2SO3、SO2＋2OH－===SO2－3＋H2O氧化性、酸性漂白性、酸性氧化物性质(2)铜和浓硫酸实验中NaOH溶液的作用是____________________________________________。吸收未反应的SO2，防止污染空气2．如图所示，在烧杯中放入蔗糖，加几滴水，搅拌均匀后，加一定量的浓硫酸，迅速搅拌。(1)观察到的实验现象为_______________________________。浓硫酸表现性质为__________________________。(2)浓硫酸具有强烈的腐蚀性，使用时应十分小心。①稀释浓硫酸的正确操作：__________________________。②若皮肤上沾上浓硫酸，会引起严重的灼伤。所以当不慎将浓硫酸沾到皮肤上时，处理方法是____________________________________________________________________。(3)实验室制取CO2、H2、Cl2等气体时，常将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶，目的是________________________，体现的浓硫酸的性质为________________。(4)冷的浓硫酸可以用铁质或铝质容器储存，原因是__________________________________________________________。提示：(1)蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭氧化性、脱水性(2)①把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并不断搅拌②立即用大量水冲洗，然后再涂上3%～5%的NaHCO3溶液(3)除去气体中的水蒸气吸水性(4)浓硫酸与铁、铝接触时，会使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化，阻止了内部的金属继续与硫酸反应3．硫酸是基本化学工业中产量最大、用途最广的重要化工产品之一，也是化学实验室中的重要试剂。工业上生产硫酸都是以含硫物质为原料，采用接触法，经过以下工序制得硫酸。(1)以黄铁矿或硫黄为原料通过焙烧制得SO2气体，反应原理为_________________或__________________________。(2)SO2经氧化制得SO3，反应原理为__________________，该反应在相同条件下能同时向正、反两个方向进行，属于________反应，反应中SO2表现的性质为________。(3)用98.3%的浓硫酸吸收SO3，反应原理为______________。提示：(1)4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2S＋O2=====点燃SO2(2)2SO2＋O2催化剂△2SO3可逆还原性(3)SO3＋H2O===H2SO4[落实新知能]1．探究不同价态硫元素之间相互转化的思路探究不同价态硫元素之间的相互转化，实际上是探究含有不同价态硫元素的物质之间的相互转化。再次其次首先提供表明相应转化实际发生的证据实现不同价态硫元素之间的相互转化，依据的是氧化还原理论，需要寻找合适的氧化剂或还原剂要选择含有不同价态硫元素的物质，如含＋4价硫元素的物质可以选择SO2或Na2SO32．硫酸(1)硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发，浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。(2)稀H2SO4具有酸的通性硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H＋＋SO2－4，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。稀H2SO4与下列物质反应的离子方程式：①Fe：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；②Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O；③Na2CO3：CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑。(3)浓H2SO4的特性①吸水性：浓H2SO4有强烈的吸水性，常用作干燥剂。②脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧原子按2∶1的比例脱出生成H2O。③强氧化性：[注意]钝化并不是不反应，而是浓硫酸使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了内部的金属继续与硫酸反应。(4)硫酸的用途①化学实验室中的重要试剂。②重要的化工原料。工业上硫酸常用于制造化肥、农药、炸药、染料等，还用于石油精炼、金属加工等。[演练新学考]1．下列关于硫酸的叙述正确的是()A．浓硫酸具有吸水性B．稀硫酸可用铁罐贮存C．稀硫酸能使蔗糖脱水D．SO2溶于水，可得到稀硫酸解析：稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，不能用铁罐贮存，B错误；稀硫酸没有脱水性，不能使蔗糖脱水，C错误；SO2溶于水，可得到亚硫酸，D错误。答案：A2．(2019·济南高一期末)下列说法中不正确的是()A．浓硫酸能与铜反应释放出氢气B．浓硫酸能与灼热的木炭反应，生成二氧化碳和二氧化硫C．浓硫酸具有吸水性，在实验中常用做干燥剂D．冷的浓硫酸可以用铁质或铝质容器储存解析：浓硫酸具有强的氧化性，与金属反应不产生氢气，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O，故A错误；浓硫酸能与灼热的木炭反应，生成二氧化碳和二氧化硫，化学方程式为C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，故B正确；浓硫酸具有吸水性，所以实验中常用做干燥剂，故C正确；冷的浓硫酸遇铁、铝发生钝化，生成一层致密的氧化膜，阻止反应的进行，故D正确。答案：A3．有关蔗糖与浓硫酸的反应，下列说法不正确的是()A．产生CO2B．浓硫酸表现出脱水性C．放出大量的热D．浓硫酸表现出还原性解析：浓硫酸具有脱水性和强氧化性，与蔗糖的反应中能产生CO2，反应放出大量的热。答案：D4．区别浓硫酸和稀硫酸，既简单又可靠的方法是()A．与铜片反应B．与紫色石蕊溶液反应C．用玻璃棒各蘸少许涂在纸上D．加入锌片看是否有气体生成解析：浓硫酸具有脱水性，涂在纸上，使其变黑色，稀硫酸涂在纸上无明显变化，该方法最简单。答案：C5．将浓硫酸缓慢加入浓盐酸中，产生的现象是()A．放出黄绿色气体B．冒白雾，混合溶液温度升高C．液体四溅D．冒白烟，液体四溅解析：由于浓硫酸在吸水过程中放出大量热，又因为浓盐酸有较强的挥发性，因此产生的现象是冒白雾，混合溶液温度升高。由于浓硫酸不能氧化HCl，故无氯气放出。缓慢加入浓硫酸不会引起液体四溅。答案：B6．在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是()A．①②③④B．①②③C．①③④D．②③④解析：图①梨失水变干，说明浓硫酸具有吸水性；图②可通过胆矾晶体变白，说明浓硫酸具有吸水性；图③通过观察KNO3晶体析出，说明浓硫酸具有吸水性；图④浓硫酸的液面上升，水的液面下降，说明浓硫酸具有吸水性。答案：A[自学新教材]酸雨带来种种灾害，严重威胁着自然生态环境和人类的生存环境。(1)pH小于7的雨水是否就是酸雨？为什么？(2)排放到空气中的SO2在O2和H2O的共同作用下形成酸雾，随雨水降落就成为硫酸型酸雨。用化学方程式表示SO2转化成H2SO4的路径。(3)空气中的SO2主要来自化石燃料的燃烧，以及含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥纸浆生产等产生的工业废气。请查找资料分析如何防治酸雨？提示：(1)由于溶解了CO2，正常雨水pH约为5.6，所以酸雨指的是pH小于5.6的雨水。(2)路径Ⅰ：2SO2＋O2催化剂2SO3、SO3＋H2O===H2SO4路径Ⅱ：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4(3)①消除污染源，改变能源结构；②对酸性物质的排放加以控制；③健全法律法规。[落实新知能]1．酸雨酸雨指的是pH小于5.6的雨水。2．硫酸型酸雨的形成路径路径Ⅰ：2SO2＋O2催化剂2SO3、SO3＋H2O===H2SO4路径Ⅱ：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO43．酸雨的危害(1)使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡。(2)浸渍土壤，使土壤变得贫瘠。(3)造成森林大面积死亡。(4)腐蚀建筑，使建筑变得面目全非。(5)渗入地下，导致地下水中的重金属元素含量增加，饮用这样的水会危害人体健康。4．酸雨的防治(1)首先从消除污染源入手，改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。(2)其次从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制，利用物理方法和化学方法对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的SO2进行回收处理等。(3)再次健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高人们的环境保护意识等。[演练新学考]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)pH7的降雨属于酸雨()(2)煤和石油等化石燃料的燃烧除产生CO2外，还产生SO2()(3)SO2及氮的氧化物的排放均会导致酸雨的形成()(4)酸雨会导致湖泊水质变酸，向其中加入石灰石粉可使其酸性减弱()答案：(1)×(2)√(3)√(4)√2．你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是()①少用煤做燃料②把工厂烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A．①②③B．②③④⑤C．①③⑤D．①③④⑤解析：煤燃烧时产生SO2，要想减少SO2的排放就需要开发新能源替代传统燃料——煤炭。若使用煤做燃料，也需先做脱硫处理，处理方法是在燃煤中加入生石灰，发生反应：CaO＋SO2=====高温CaSO3,2CaSO3＋O2=====△2CaSO4。答案：C3．煤在燃烧时会产生SO2，造成环境污染。下列说法不正确的是()A．SO2是形成酸雨的主要气体B．用碱液吸收燃煤废气可减少环境污染C．往燃煤中混入生石灰，可减少SO2排放D．用水溶解、过滤除去煤中的单质硫以减少SO2排放解析：SO2是形成酸雨的主要气体，A正确；SO2是酸性氧化物，用碱液吸收燃煤废气可减少环境污染，B正确；往燃煤中混入生石灰，与SO2反应最终转化为硫酸钙，可减少SO2排放，C正确；S不溶于水，不能用水溶解、过滤除去煤中的单质硫以减少SO2排放，D错误。答案：D4．酸雨的形成与大气中二氧化硫及氮氧化物的含量有关。(1)机动车所排放的废气中主要含CO和氮氧化物。为使机动车排放达标，可在排气筒中安装一个催化净化装置，使尾气中的CO和NO转化为参与大气循环的两种无毒气体，写出反应的化学方程式：_______________________________。(2)下列措施中，能减少或控制汽车尾气污染且可行的是________(填标号)。①制定严格的尾气排放标准，并严格执行②开发清洁能源，如氢能汽车、太阳能汽车等③市民出行戴防毒面具④市民大量移居城市郊区(3)某火力发电厂为除去有害气体SO2，并变废为宝，采用尾气脱硫新工艺，如图所示。写出尾气脱硫工艺中反应的化学方程式：__________________________________________________