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第3章自然界中的元素第3节硫的转化课时2不同价态硫元素间的转化酸雨及其防治目标与素养：1.掌握浓硫酸的性质。(变化观念)2.掌握SO2－4的检验方法。(科学探究)3.知道酸雨的形成及危害。(社会责任)自主预习探新知一、浓硫酸1．物理性质纯净的硫酸是黏稠状液体，密度比水，能与水以任意比混合，沸点，难挥发。高无色大2．化学性质(1)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作。(2)脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按的比例脱去生成H2O。2∶1干燥剂(3)强氧化性Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2OC＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O钝化微点拨：(1)浓硫酸与不活泼金属或非金属反应时，都需要加热。(2)浓硫酸不可以干燥NH3和H2S气体。3．硫酸工业制备原理(1)生产流程：FeS2――→O2①SO2――→O2②SO3――→H2O③H2SO4(2)涉及的化学方程式①4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2。②。③。SO3＋H2O===H2SO4二、酸雨及其防治1．酸雨的形成(1)酸雨：排入空气中的和在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾，随雨水降落。(2)SO2的来源：的燃烧。化石燃料硫的氧化物氮的氧化物(3)H2SO4型酸雨形成的主要反应：SO3＋H2O===H2SO42H2SO3＋O2===2H2SO4硫酸型酸雨放置一段时间后，酸性会增强，其原因是什么？【提示】因为SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3经长时间放置后会被氧化成硫酸，由于硫酸是强酸，所以该酸雨放置一段时间后酸性增强。2．酸雨的危害湖泊、土壤贫瘠、森林大面积死亡、饮用水中元素含量增加。3．酸雨的防治措施(1)对物质的排放加以控制。(2)改变结构，开发新能源。能源酸化重金属酸性1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)一般把pH5.6的雨水称为酸雨，酸雨中一般含有硝酸、硫酸等强酸。()(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硫酸与Fe和Al都不反应。()(3)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性。()(4)常温下将铜片放入浓硫酸中，无明显变化，说明铜在浓硫酸中发生“钝化”。()[答案](1)√(2)×(3)×(4)×2．浓硫酸不具有的性质是()A．氧化性B．酸性C．吸水性D．挥发性D[浓硫酸具有高沸点、难挥发性。]3．煤燃烧生成的气体中能形成酸雨的是()①一氧化碳②二氧化碳③二氧化硫④二氧化氮A．①②B．①③C．③④D．②④[答案]C核心突破攻重难浓硫酸的性质1.浓硫酸与金属反应的规律(1)常温下，Fe、Al遇浓硫酸“钝化”。(2)与金属活动顺序中氢之前的金属(Fe、Al除外)反应的规律。如Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O①浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；②在反应过程中，浓硫酸变稀后就发生：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(3)与金属活动顺序中氢之后的金属(除Au、Pt外)反应规律：①反应需加热，否则不反应；②氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为SO2；③浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；④随反应进行，浓硫酸变为稀硫酸后，反应就会停止。2．浓硫酸与非金属反应的规律(1)反应要加热，否则不反应。(2)氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为SO2。(3)浓硫酸只表现氧化性。(4)随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。(5)不能氧化H2、N2、O2、Si、Cl2、F2、Br2等。变化观念：正确认识浓硫酸和稀硫酸的差异物质组成性质浓硫酸稀硫酸电离情况－H2SO4===2H＋＋SO2－4主要粒子H2SO4分子H＋、SO2－4、H2O颜色、状态无色黏稠油状液体无色液体化学性质三大特性酸的通性起氧化作用的元素分子中的S＋6电离出来的H＋还原产物一般是SO2H2与非金属单质、H2S、HBr、HI等物质的反应情况加热时能氧化非金属单质，常温下能氧化H2S、HBr、HI均不能与所给物质反应与Fe、Al的反应情况常温下将Al、Fe钝化，加热时能继续氧化发生置换反应氧化性的强弱情况氧化性强氧化性弱【典例】某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请在图上把导管补充完整。(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL18mol·L－1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：_______________________________________________________________________；②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是_______________________________________________________；③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填编号)。A．铁粉B．BaCl2溶液C．银粉D．Na2CO3溶液(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是________________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是____________________________________________________。(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决：__________________________________(实验用品自选)。[答案](1)(2)①Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋2H2O＋SO2↑②随着反应的进行，随硫酸逐渐被消耗，浓硫酸变成稀硫酸，反应停止③AD(3)品红溶液红色退去溶液恢复红色(4)用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口(合理均可)1．下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是()A．都能与Fe、Al反应产生H2B．都能与Cu在加热条件下反应C．都能作为气体干燥剂D．都能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀D[A不正确，因为浓硫酸与浓硝酸类似，常温下使Fe、Al钝化；B不正确，稀硫酸在加热的情况下也不与铜反应；C不正确，稀硫酸没有吸水性，不能作气体干燥剂；D正确，无论是浓硫酸还是稀硫酸在水溶液中均能产生SO2－4，Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。]2．在50mL物质的量浓度为18mol·L－1的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列有关说法中正确的是()A．有0.9mol的硫酸被还原B．有0.45mol的硫酸被还原C．充分反应后体系中无硫酸剩余D．消耗的铜的质量一定少于28.8gD[浓硫酸具有强氧化性，在加热时能与铜反应，但随反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，氧化性变弱，与Cu的反应将停止。因此参与反应的硫酸的物质的量一定少于0.9mol，被还原的硫酸一定少于0.45mol，参与反应的铜的质量也一定少于28.8g。]当堂达标提素养1．浓硫酸是常用的干燥剂，能用浓硫酸干燥的一组气体是()A．CH4、H2、CO、NH3B．CO2、H2、SO2、Cl2C．CO、CH4、HCl、NH3D．SO2、CO2、H2、H2SB[能与浓硫酸反应的气体不能用浓硫酸来干燥，如NH3、H2S。]2．你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是()①少用煤作燃料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．①③④⑤C[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，如使用煤作燃料，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，故正确选项为C。]3．下列事实与浓硫酸体现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A．在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)B．在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)C．蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D．浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)B[A项，体现出的是浓硫酸的吸水性；B项，Cu被浓硫酸氧化生成Cu2＋，体现了浓硫酸的强氧化性，生成CuSO4，体现了H2SO4的酸性；C项，体现出的是浓硫酸的脱水性和强氧化性；D项，体现出的是浓硫酸的吸水性。]4.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()A．上下移动①中铜丝可控制SO2的量B．②中选用品红溶液验证SO2的生成C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色D[上下移动铜丝可以使铜丝与浓硫酸接触与分离，从而可以控制反应生成SO2的量，A项正确；SO2可使品红溶液退色，B项正确；SO2有毒，要用NaOH溶液吸收处理，C项正确；反应液中H2SO4的浓度较高，不能向①中加水，应将①中溶液沿器壁慢慢加入水中，D项错误。]5．三位学生设计了下述三个方案，并都认为：如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可验证试液中有SO2－4。方案甲：试液――――→BaCl2溶液白色沉淀――――→足量稀盐酸沉淀不溶解方案乙：试液――――→足量稀盐酸无沉淀――――→BaCl2溶液白色沉淀方案丙：试液――――→足量稀硝酸无沉淀――――→Ba（NO3）2白色沉淀试评价上述各方案是否严密，并分别说明理由。方案甲：_________________________________________________________________________________________________；方案乙：________________________________________________________________________________________________；方案丙：________________________________________________________________________________________________。[解析](1)方案甲，向试液中加BaCl2溶液，且生成的白色沉淀不溶于稀盐酸有两种可能：一种是与Cl－结合生成的AgCl，一种是与Ba2＋结合生成的BaSO4，即无法排除Ag＋的干扰，因而此方案不能验证试液中含SO2－4。(2)方案乙，先向试液中加入稀盐酸不产生沉淀，排除了试液中含有Ag＋的可能。然后向此酸性溶液中加入BaCl2溶液，只有BaSO4是不溶于稀盐酸且呈白色的沉淀，排除了其他离子的干扰，因而此方案是正确的。(3)方案丙与方案乙相似，不同之处是用稀硝酸代替了稀盐酸，用Ba(NO3)2溶液代替了BaCl2溶液。由于稀硝酸具有强氧化性，可将SO2－3氧化成SO2－4，因此不能排除SO2－3的干扰。[答案]不严密，因为含有Ag＋而不含SO2－4的无色透明溶液，也会出现此方案的现象严密，因为只有含有SO2－4的无色透明溶液才会出现此方案的现象不严密，因为含有SO2－3而不含SO2－4的无色透明溶液，也会出现此方案的现象