资源简介 第2课时 硫酸 酸雨及其防治1.下列有关环境污染的说法中正确的是( )A.二氧化碳能引起温室效应,是一种大气污染物 B.显酸性的雨水称之为酸雨C.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量 D.酸雨只会使自然界的水质变酸,但不会腐蚀建筑物2.下列对浓硫酸相应性质的描述正确的是( )A.浓硫酸使纸张变黑——吸水性 B.浓硫酸作为某些气体的干燥剂——脱水性C.浓硫酸与木炭在加热条件下反应——强氧化性 D.向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭——酸性3.有一瓶Na2SO3溶液,它可能部分被氧化。某同学取少量该溶液,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验的下述结论中正确的是( )A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化 B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4C.加入稀硫酸后,不溶沉淀可能是BaSO3 D.此实验不能确定亚硫酸钠是否部分被氧化4.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是( )选项 实验目的 实验装置A 吸水性B 脱水性C 稀释放热D 强氧化性5.硫元素的几种化合物存在下列转化关系:浓H2SO4SO2Na2SO3Na2S2O3S下列判断不正确的是( )A.反应①中浓硫酸作氧化剂B.反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质C.反应③中原子利用率为100%D.反应④中稀硫酸作还原剂6.某工厂为了对含SO2的废气进行无害化处理,设计如图流程,下列有关说法错误的是( )A.酸性硫酸铁溶液吸收含SO2的废气后,溶液中 c(H+)减小B.向酸性硫酸铁溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红C.通入足量空气发生反应的离子方程式:O2+4Fe2++4H+4Fe3++2H2OD.该无害化处理过程可以实现原料的循环利用,降低处理成本7.“价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要方法,某同学绘制某常见元素的“价—类”二维图如图。下列推断合理的是( )A.Ba(OH)2溶液与h的稀溶液、i的可溶性正盐反应的离子方程式相同B.由d生成g在工业上是在接触室内完成的C.f为弱电解质D.常温下,Fe在h的浓溶液中不反应8.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示,下列说法错误的是( )A.相对于途径①,途径②更好地体现了绿色化学思想B.加Y加热过程中,Y被氧化C.CuSO4在1 100 ℃分解所得混合气体X中含有O2D.将CuSO4溶液蒸干,可制得胆矾晶体9.将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至 1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是( )A.气体A为SO2和H2的混合物 B.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1C.反应中共消耗Zn 97.5 g D.反应中共转移3 mol电子10.形成酸雨的原理之一可表示如下:请回答下列问题:(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了 的缘故;酸雨的pH小于5.6,主要含有HNO3、 和一些有机酸等。(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是 (填序号);写出反应②的化学方程式 。(3)某研究性学习小组取来雨水做水样进行测定,随时间的推移雨水样品的pH会变小,主要原因是 (用化学方程式表示)。(4)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 (填字母)。①少用煤做燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤(5)从保护环境的角度出发,一些工厂采用“钙基固硫法”,即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧,大部分SO2最终将转化为 。(6)汽车尾气中的CO、NO也是城市空气的污染物,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,使CO与NO反应,生成两种无毒气体,其中之一是N2。写出NO与CO反应的化学方程式: 。11.胆矾(或蓝矾)在日常生活中有广泛应用,如配制农药波尔多液、作游泳池的消毒剂。某小组以辉铜矿粉(主要成分是Cu2S)为原料制备胆矾及副产品的简易流程如下:请回答下列问题:(1)胆矾的化学式为 。(2)反应1中被氧化的元素有 (填元素符号);80 g SO3与足量水反应生成 mol H2SO4。(3)反应3的化学方程式为 。(4)反应6的离子方程式为 。(5)Na2SO3在空气中易变质生成 (填化学式)。(6)已知蓝矾的溶解度随温度变化如图所示。从CuSO4溶液中提取蓝矾,采用“一系列操作”包括蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、低温干燥。12.某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热,发现铁完全溶解,并产生大量的气体X。该兴趣小组同学欲通过实验探究气体X的成分。Ⅰ.提出假设(1)甲同学认为气体X为SO2。(2)乙同学认为气体X为H2。(3)丙同学认为气体X为 。Ⅱ.设计实验兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证,请按要求填写表格。实验现象 实验结论(4) C中酸性高锰酸钾溶液颜色 (5) E中粉末 ,F中固体 证明气体X中 含有H2根据实验现象,可知X的成分为 。Ⅲ.思考与讨论(6)若混合气体中含有H2,则生成H2的理论依据是 。(7)如果去掉装置D,还能否根据F中的现象判断得出结论 (填“能”或“不能”),原因是 。第2课时 硫酸 酸雨及其防治1.C 温室效应主要是指由于人类向大气中大量排放二氧化碳等气体,增强了大气对红外线的吸收,并阻止了地球表面的热量向外散发,使地球表面的温度上升的现象,但二氧化碳未被列入大气污染物的名单中,A项错误;酸雨的pH小于5.6,显酸性但pH大于5.6的雨水不是酸雨,B项错误;燃煤时加入适量石灰石,高温下石灰石分解生成氧化钙,可与二氧化硫以及氧气反应生成硫酸钙,可大大减少废气中SO2的量,C项正确;酸雨也会腐蚀建筑,D项错误。2.C 浓硫酸使纸张变黑体现了脱水性,A错误;浓硫酸作为某些气体的干燥剂体现了吸水性,B错误;浓硫酸与木炭在加热条件下的反应体现了强氧化性,C正确;向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭体现了脱水性,D错误。3.D 若Na2SO3溶液没有被氧化,加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀,再加入稀H2SO4,根据强酸制弱酸原理,BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水;若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4,加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀,再加入稀H2SO4,根据强酸制弱酸原理,BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀。根据上述分析,不论Na2SO3溶液是否被氧化,都能产生与题中描述相同的现象,则不能证明亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化。4.D A项中由于分子是在不断运动的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断减少,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,能达到实验目的;B项中滤纸接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内气体膨胀,U形管内液面出现左低右高的现象,能达到实验目的;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。5.D 反应①中浓H2SO4→SO2,S元素被还原,则浓H2SO4作氧化剂,A正确;反应②中SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,则SO2具有酸性氧化物的性质,B正确;反应③为Na2SO3+SNa2S2O3,该反应为化合反应,则原子利用率为100%,C正确;反应④为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,故稀硫酸只起酸的作用,D错误。6.A 酸性硫酸铁溶液吸收含SO2的废气后,二氧化硫被铁离子氧化为硫酸,溶液中c(H+)增大,A错误;向酸性硫酸铁溶液中滴加KSCN溶液,铁离子和KSCN反应使溶液变红,B正确;通入足量空气后亚铁离子被氧化,发生反应的离子方程式:O2+4Fe2++4H+4Fe3++2H2O,C正确;根据流程图可知,该无害化处理过程可以实现原料硫酸铁的循环利用,从而降低处理成本,D正确。7.B 根据分析可知,该元素为S,h为H2SO4,H2SO4和氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H++S+2OH-+Ba2+BaSO4↓+2H2O,i的可溶性正盐和氢氧化钡溶液反应的离子方程式为S+Ba2+BaSO4↓,A不符合题意;d为SO2,g为SO3,二氧化硫和氧气在接触室反应生成三氧化硫,B符合题意;f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,为强电解质,C不符合题意;h为H2SO4,常温下,Fe在浓硫酸中钝化,D不符合题意。8.D 铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体,污染空气,相对于途径①,途径②的优点:制取等质量的胆矾需要的硫酸少、无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,A正确;由Cu(OH)2到Cu2O,铜元素化合价降低,被还原,则Y具有还原性,被氧化,B正确;硫酸铜分解的化学方程式:2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,X是O2、SO2和SO3的混合气体,C正确;将CuSO4溶液蒸干,会导致得到的胆矾晶体失去结晶水,D错误。9.B 生成气体的物质的量为=1.5 mol,剩余硫酸的物质的量为×1 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1 L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,浓硫酸与锌反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应生成H2,设反应生成 x mol SO2,y mol H2,依据反应的化学方程式:Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O和Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑,可得x mol+y mol=1.5 mol、2x mol+y mol=1.8 mol,联立两方程解得x=0.3,y=1.2,所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2,B错误;依分析可知,气体A为SO2和H2的混合物,A正确;反应共消耗金属Zn的质量 m(Zn)=(0.3 mol+1.2 mol)×65 g·mol-1=97.5 g,C正确;在反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+H2O中生成0.3 mol SO2转移0.6 mol电子,反应Zn+H2SO4(稀)ZnSO4+H2↑中生成1.2 mol H2转移 2.4 mol电子,所以反应中共转移3 mol电子,D正确。10.(1)CO2 H2SO4 (2)③ 2SO2+O22SO3(3)2H2SO3+O22H2SO4 (4)C (5)CaSO4(6)2CO+2NO N2+2CO2解析:反应①中,含硫燃料在氧气中燃烧生成A,A是SO2;反应②中,SO2和O2反应生成B,B是SO3;反应③中,SO3和H2O反应生成H2SO4。(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了CO2的缘故;酸雨的pH小于5.6,主要含有HNO3、H2SO4和一些有机酸等。(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是③,仅该反应中没有元素化合价的升降;反应②的化学方程式为2SO2+O2 2SO3。(3)随时间的推移雨水样品的pH会变小,主要是因为SO2溶于雨水后生成H2SO3,H2SO3会被空气氧化为H2SO4,使得雨水酸性增强,pH变小,反应的化学方程式为2H2SO3+O22H2SO4。(4)①少用煤做燃料、③燃料脱硫、⑤开发新能源等措施可以减少SO2的排放,从而减少酸雨的生成,故选C。(5)一些工厂采用“钙基固硫法”,即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧,大部分SO2会和生石灰反应生成CaSO3,CaSO3会再被氧化为CaSO4。(6)根据题干信息可知,CO和NO反应生成的一种无毒气体N2,则另外一种无毒气体是CO2,该反应的化学方程式为2CO+2NON2+2CO2。11.(1)CuSO4·5H2O (2)S 1 (3)2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ (4)Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O (5)Na2SO4 (6)降温结晶(或冷却结晶)解析:(2)反应1为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,铜的化合价没有变,硫元素化合价升高,被氧化。SO3与水反应的化学方程式为SO3+H2OH2SO4,80 g SO3的物质的量为1 mol,该反应中 1 mol SO3与水反应生成1 mol H2SO4。(3)氧化亚铜、硫化亚铜在高温下反应生成铜、二氧化硫。(4)铜和双氧水在硫酸溶液中生成硫酸铜和水。(5)亚硫酸钠在空气中被O2氧化成硫酸钠。(6)根据溶解度曲线可知,硫酸铜晶体的溶解度随温度降低而减小,采用降温结晶法提取蓝矾,降温之前必须制备热饱和溶液,即蒸发浓缩、降温结晶。12.Ⅰ.(3)H2和SO2的混合气体Ⅱ.(4)变浅 证明气体X中含有SO2 (5)由黑色变成红色 由白色变成蓝色 H2和SO2的混合气体Ⅲ.(6)随着反应的进行,硫酸的浓度变小,铁与稀硫酸反应生成氢气 (7)不能 混合气体中可能含有水蒸气,会干扰H2的检验解析:浓硫酸和铁在加热条件下反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变小,稀硫酸与铁反应生成氢气,所以X为H2和SO2的混合气体。验证SO2需要酸性高锰酸钾溶液或品红溶液;验证氢气一般利用其与CuO反应生成水。Ⅱ.(4)C中酸性高锰酸钾溶液检验SO2,当有SO2时,高锰酸钾溶液颜色变浅;证明气体中含有SO2。(5)验证氢气一般利用其与CuO反应生成水,故E中黑色的CuO被氢气还原成Cu,现象:由黑色变成红色;F中白色的硫酸铜遇到水变蓝验证产物中的水,现象:由白色变成蓝色;X中既有氢气也有二氧化硫,可知X的成分为H2和SO2的混合气体。Ⅲ.(6)随着反应的进行,硫酸的浓度变小,铁与稀硫酸反应生成氢气。(7)D中浓硫酸可以干燥气体除去气体中的水蒸气防止干扰后续H2的检验,如果去掉装置D,混合气体中可能含有水蒸气,会干扰H2的检验,不能根据F中的现象判断得出结论。4 / 4第2课时 硫酸 酸雨及其防治课程 标准 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫酸的主要性质,认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.能列举、描述、辨识硫酸的重要物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示硫酸的主要化学性质。 3.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测硫酸的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象分点突破(一) 硫酸的性质1.硫酸的物理性质2.稀硫酸的酸性(1)电离方程式: 。(2)稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为 、 、 、 。3.浓硫酸的特性(1)吸水性:浓硫酸有强烈的吸水性,常用作 。(2)脱水性:浓硫酸能将某些有机化合物中的氢、氧元素按 的比例脱去生成H2O。(3)强氧化性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。①制造化肥、农药、炸药、染料等;②石油精炼、金属加工等。5.工业制备硫酸(1)硫黄或黄铁矿燃烧生成SO2反应的化学方程式为 、4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3。(2)SO2在V2O5做催化剂的条件下与O2发生反应,反应的化学方程式为 。(3)用浓硫酸吸收SO3反应的化学方程式为 。在某地曾发生一起硫酸槽罐车泄漏事件,从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色,上面泛起黑色的泡沫,空气中到处弥漫着刺鼻的气味。【交流讨论】1.“路边杂草被腐蚀成黑色”原因是什么?2.浓硫酸为不挥发性酸,为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”?3.浓硫酸可否用铁制或铝制容器存放?1.浓硫酸吸水性和脱水性的区别2.浓硫酸强氧化性的体现反应物 变化或反应 表现性质活泼金属 铁、铝 常温下,铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性加热时,反应生成硫酸盐,开始产生SO2,后生成H2 强氧化性 和酸性锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时,开始产生SO2,后来产生H2较不活泼金属(如铜、银等) 金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O碳、硫、磷 等非金属 非金属单质+浓硫酸高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O 强氧化性还原性物质 能将还原性物质(如H2S、HI)氧化,如H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2+2H2O名师点拨(1)浓硫酸能干燥三类气体:中性气体,如H2、O2、N2、CO、NO、CH4等;酸性气体,如SO3、SO2、CO2、HCl、HF等;氧化性气体,如F2、Cl2等。(2)浓硫酸不能干燥两类气体:碱性气体,如氨气(NH3);还原性气体,如HBr、HI、H2S等。因为浓硫酸有强氧化性和酸性,所以不能干燥还原性气体和碱性气体。(3)浓硫酸氧化性本质是硫酸根离子部分+6价硫显示强氧化性被还原,即氧化性:硫酸根离子部分S>氢,其还原产物硫的低价态物质(一般为SO2),即使与较活泼的金属反应,也不能产生H2。(4)稀硫酸氧化性的本质是氧化性:H+>S,H+氧化性较弱,不能与不活泼金属(如Cu)反应,与较活泼的金属(如Zn、Fe)反应产生H2。1.下列有关浓硫酸的说法错误的是( )A.常温下,浓硫酸可用铝质容器储存,说明铝与浓硫酸不反应B.浓硫酸中加入红热的炭块,产生的气体中有两种酸性氧化物C.浓硫酸可用于Cl2、SO2的干燥,体现了浓硫酸的吸水性D.向滤纸表面滴加浓硫酸,滤纸变黑,体现浓硫酸的脱水性2.下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是( )A.2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑B.C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2OC.Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2OD.Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O3.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d 均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成分点突破(二) 酸雨及其防治 S的检验1.酸雨的形成酸雨是指pH<5.6的降水,形成酸雨的主要物质:硫的氧化物。(1)空气中二氧化硫的主要来源:煤和石油等化石燃料的燃烧。(2)二氧化硫形成酸雨的主要反应:①SO2+H2OH2SO3;②2H2SO3+O22H2SO4;③2SO2+O22SO3;④SO3+H2OH2SO4。2.酸雨的危害能直接破坏森林、草原和农作物,使土壤酸性增强,使湖泊酸化,会加速建筑物、桥梁等的腐蚀。3.酸雨的防治(1)从根本上解决问题,改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。(2)从实际情况出发,控制酸性物质的排放。(3)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。化学兴趣小组做了如下两个对比性实验:①稀硫酸或Na2SO4溶液现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀不溶解②Na2CO3溶液现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀溶解且放出气体【交流讨论】1.以上对比实验说明了什么问题?2.根据上述实验探究,总结检验S时如何排除C的干扰?3.设计实验检验某溶液中含有某种离子的实验步骤是什么?S的检验(1)防止Ag+的干扰先加盐酸酸化能防止Ag+的干扰,因为:Ag++Cl-AgCl↓。(2)防止C、S的干扰因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀不同的是,这些沉淀能溶于强酸,如BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑。因此检验S时,必须用酸酸化,但不能用HNO3酸化,同理也不能用 Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,N具有强氧化性,S、HS、SO2等会被溶液中的N氧化成S,从而得出错误的结论。(3)合理的操作1.下列有关酸雨的说法正确的是( )A.凡是呈酸性的雨水都称为酸雨B.酸雨的形成只与SO2的排放有关C.煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成D.为了不形成酸雨,应停止使用一切化石燃料2.甲、乙两位同学各设计一个实验来检验S,且都认为自己的试样中含有S,其方案如下:回答以下问题:(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨,甲 (填“严谨”或“不严谨”,下同)、乙 ,并说明理由: 。(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨,请你设计一个合理的实验方案: 。含硫元素物质之间的转化(分析与推测)近几年来,高考题中直接考查硫及其化合物转化的题较少,但借助工艺流程题或综合实验题考查还是经常出现,主要考查学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养。熟悉硫单质及常见化合物之间的转化规律和途径是解决此类综合题的关键和基础。含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )A.a可能为正盐,也可能为酸式盐B.c为不溶于盐酸的白色沉淀C.d为H2S气体D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀【规律方法】1.当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降。如H2O2O32.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。3.相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的 4.含硫物质的连续氧化硫元素【迁移应用】1.已知X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物已略去,下列说法正确的是( )A.X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性B.若A为铁,则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量澄清石灰水中,一定能观察到白色沉淀D.由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应2.在如图所示的物质转化关系中,A是一种正盐且含钠元素,D的相对分子质量比C的大16,X、E是强酸,A、B、C、D、E均含同一种元素。请回答下列问题:(1)A是 (填化学式,下同),Y是 ,Z是 ,E是 。(2)写出B→C的化学方程式: 。3.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。(1)从硫元素化合价的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。(2)将X与Y混合,可生成淡黄色固体,该反应的化学方程式为 。(3)Na2S2O3是重要的化工原料,从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。a.Na2S+S b.Na2SO3+Sc.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO41.浓硫酸,俗称坏水,是一种具有高腐蚀性的强无机酸,浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸最大的区别之一,同时它还具有脱水性、强腐蚀性、难挥发性、酸性、吸水性等,将浓硫酸与下列物质作用时,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性的是( )①红热的木炭;②H2S气体;③Cu;④FeO;⑤NH3;⑥使木材炭化;⑦CuSO4·5H2O;⑧对铁、铝的钝化A.③④ B.①②⑤⑧C.①②③④⑦ D.以上答案均不正确2.自然界硫元素的部分转化原理如图所示。下列叙述错误的是( )A.火山喷发会加剧空气污染B.硫酸型酸雨降落到地面后一段时间内酸性会继续增强,其原因为H2SO3H++HSC.酸雨造成湖泊酸化,可以利用石灰石降低湖水的酸性D.火山喷发物形成地壳中的金属硫化物的过程,硫元素主要发生的是还原反应3.下列实验所得结论不正确的是( )实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ装置现象 产生大量无色气体 铁片表面迅速变暗,之后无明显变化 加热后产生大量无色有刺激性气味气体A.实验Ⅰ中气体是氢气B.实验Ⅱ中没有发生化学变化C.实验Ⅲ中气体是二氧化硫D.浓度、温度影响实验现象4.下列叙述正确的是( )A.浓硫酸是一种具有强氧化性的干燥剂,能够干燥H2、O2等气体,但不能干燥有较强还原性的SO2气体B.浓硫酸与碳单质反应,既表现了其强氧化性又表现了其酸性C.工业上用98.3%的硫酸吸收SO3,目的是防止形成酸雾,使SO3吸收完全D.为检验浓硫酸和铜反应后的产物,可以将水加入反应后的试管中,看是否出现蓝色溶液5.硫元素是动植物生长不可缺少的元素,图1是自然界中硫元素的存在示意图,图2是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。回答下列问题:(1)图2中M、N对应的图1中物质分别是 、 。(2)X与Y反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。(3)Na2SO3溶液易变质,实验室检验Na2SO3溶液是否变质的基本操作是 。(4)硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸做原料,设计了两种制取硫酸铜的方案。方案甲:铜与浓硫酸加热直接反应,即 Cu→CuSO4方案乙:由Cu→CuO→CuSO4①方案甲中铜和浓硫酸反应的化学方程式是 。该反应体现了浓硫酸的什么性质: 。②这两种方案,你认为哪一种方案更合理? 。理由是 。第2课时 硫酸 酸雨及其防治【基础知识·准落实】分点突破(一)师生互动2.(1)H2SO42H++S (2)Zn+2H+Zn2++H2↑ CuO+2H+Cu2++H2O H++OH-H2O HC+H+CO2↑+H2O3.(1)干燥剂 (2)2∶1 (3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 钝化 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O5.(1)S+O2SO2 (2)2SO2+O22SO3 (3)SO3+H2OH2SO4探究活动交流讨论1.提示:浓硫酸不但具有吸水性,还有脱水性,可使杂草炭化而变黑。2.提示:浓硫酸具有强氧化性,可与杂草炭化后的碳反应而生成刺激性气味的SO2气体。3.提示:能,常温下浓硫酸使铁、铝钝化,使金属表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属继续与浓硫酸反应,因此,冷的浓硫酸可以用铁制或铝制容器储存。自主练习1.A 在常温下,铝与浓硫酸发生钝化,在铝的表面生成致密氧化物薄膜,阻止了铝与浓硫酸的反应,A错误;浓硫酸中加入红热的炭块,发生的反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生SO2和CO2两种酸性氧化物,B正确;Cl2、SO2与浓硫酸不反应,浓硫酸可用于Cl2、SO2的干燥,C正确;向滤纸表面滴加浓硫酸,滤纸变黑,体现了浓硫酸的脱水性,D正确。2.C 金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时,浓H2SO4既表现出强氧化性又表现出酸性;非金属与浓H2SO4反应时,浓H2SO4只表现出强氧化性。3.B Cu与浓硫酸反应生成Cu2+,体现了硫酸的氧化性,A项错误;能使紫色石蕊试液变红说明有酸性物质生成,可以说明SO2是酸性氧化物,B项正确;c处褪色,体现了SO2的还原性,C项错误;反应后混合液中硫酸浓度很高,浓硫酸吸水,导致生成的CuSO4不能形成蓝矾,D项错误。分点突破(二)探究活动交流讨论1.提示:碳酸钡沉淀溶于稀盐酸,而硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸。2.提示:待测液无沉淀无气体生成白色沉淀生成。3.提示:设计实验检验某溶液中的离子一般包括以下四步:①取样品→②滴加试剂→③描述现象→④得出结论。自主练习1.C 正常雨水中由于溶解了CO2,也呈酸性,pH<5.6的降水称为酸雨,A项错误;酸雨分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨,硝酸型酸雨的形成与氮氧化物的排放有关,B项错误;向燃煤中加入石灰石等物质可使燃煤中的含硫物质最终转化为CaSO4,减少SO2的排放,达到脱硫的目的,在一定程度上可防止酸雨的形成,C项正确;化石燃料是现代社会的主要能源,不可能一点都不使用,应推广使用脱硫技术,大力开发清洁环保的新能源,以减少酸雨的形成,D项错误。2.(1)不严谨 不严谨 甲没有排除Ag+的干扰,乙没有排除S的干扰(2)向试样中先加过量的盐酸酸化,无沉淀产生,然后再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有S,若无沉淀生成,则说明不含S解析:(2)检验S的正确实验操作是先向待检液中加入足量稀盐酸酸化,若无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,看是否有不溶于盐酸的白色沉淀产生,从而作出相应判断。【关键能力·细培养】 提示:盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a与足量Cl2反应后将生成S,与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4。盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;d为SO2,C错误;盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,若发生反应Na2S2O3+2HCl2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确。迁移应用1.D X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑,则X为H2SO4,从而得出B为SO2,D为SO3。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;若A为铁,则常温下铁在浓硫酸中发生钝化,B项错误;若A为碳单质,则C为CO2,将CO2通入少量澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2,在反应过程中,很难观察到白色沉淀,C项错误;SO2转化为SO3的反应是工业制备H2SO4过程中重要的反应,D项正确。2.(1)Na2S O2 H2O H2SO4(2)2H2S+3O22SO2+2H2O解析:本题考查硫及其化合物之间的转化。D的相对分子质量比C的大16,容易联想D的分子比C的分子多1个氧原子,而Y是能提供“O”的物质,即氧化剂。联想已构建的中学化学知识网络,符合这种转化关系的有SO2→SO3,Na2SO3→Na2SO4等,由此可推断出Y为O2,由于E为强酸,则D应为能转化为强酸的某物质,则D为SO3,顺推E为H2SO4,Z为H2O,逆推C为SO2,B为H2S,A为Na2S,经验证合理。3.(1)SO2、H2SO3、Na2SO3(2)SO2+2H2S3S+2H2O (3)b【教学效果·勤检测】1.A 与木炭、H2S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性,⑥是浓硫酸的脱水性;⑦是吸水性。③和④符合题意。2.B 硫酸型酸雨中含有H2SO3,降落到地面后一段时间内会被O2氧化为H2SO4,酸性继续增强,B错误。3.B 铁属于较活泼的金属,稀硫酸和铁反应生成氢气,A正确;常温下,铁片遇到浓硫酸发生钝化,浓硫酸将铁片表面氧化,生成一层致密的氧化物膜,阻止反应的进行,该过程中发生的是化学反应,B错误;加热条件下,铁片可以溶解于浓硫酸中,浓硫酸作氧化剂,生成的无色有刺激性气味的气体是二氧化硫,C正确;实验Ⅰ、Ⅱ硫酸的浓度不同,说明浓度影响实验现象,实验Ⅱ、Ⅲ实验温度不同,说明温度影响实验现象,D正确。4.C SO2虽然有较强的还原性,但浓硫酸与SO2不反应,所以浓硫酸能够干燥SO2气体,A错误;浓硫酸与C单质反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸只表现了强氧化性,B错误;采用98.3%的硫酸吸收三氧化硫,不会形成酸雾,吸收速率快,有利于三氧化硫的吸收,C正确;将水加入反应后的试管中,相当于将水加入浓硫酸中,易使水发生暴沸从而溅出伤人,D错误。5.(1)CaSO4·2H2O、Na2SO4·10H2O CuFeS2(2)1∶2 (3)取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4 (4)①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性、酸性 ②方案乙 无污染产生,原料利用率高解析:(1)从图2可知M、N分别代表+6价的盐和-2价的盐,图1中-2价的盐是CuFeS2,+6价的盐是CaSO4·2H2O、Na2SO4·10H2O。(2)X是H2S、Y是SO2,两者反应的化学方程式:SO2+2H2S3S↓+2H2O,SO2是氧化剂,H2S是还原剂,两者的物质的量之比为1∶2。(3)Na2SO3溶液易变质生成Na2SO4,实验室检验Na2SO3溶液是否变质即是检验硫酸根离子,基本操作是:取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4。(4)①铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,其中1 mol S元素化合价发生变化,表现强氧化性,1 mol S元素化合价不变,表现酸性,则该反应体现了浓硫酸的强氧化性、酸性;②方案乙更合理,原因是无污染产生,原料利用率高。8 / 8(共100张PPT)第2课时 硫酸 酸雨及其防治课程 标准 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫酸的主要性质,认识硫酸在生产中的应用和对生态环境的影响。2.能列举、描述、辨识硫酸的重要物理和化学性质及实验现象。能用化学方程式、离子方程式正确表示硫酸的主要化学性质。3.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测硫酸的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象目 录1、基础知识·准落实2、关键能力·细培养3、教学效果·勤检测4、学科素养·稳提升基础知识·准落实1梳理归纳 高效学习分点突破(一) 硫酸的性质1. 硫酸的物理性质2. 稀硫酸的酸性(1)电离方程式: 。(2)稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为 、 Cu2++H2O 、 H++OH- H2O 、 。H2SO4 2H++S Zn+2H+ Zn2++H2↑ CuO+2H+Cu2++H2O H++OH- H2O HC +H+ CO2↑+H2O 3. 浓硫酸的特性(1)吸水性:浓硫酸有强烈的吸水性,常用作 。(2)脱水性:浓硫酸能将某些有机化合物中的氢、氧元素按 的比例脱去生成H2O。(3)强氧化性干燥剂 2∶1 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。①制造化肥、农药、炸药、染料等;②石油精炼、金属加工等。5. 工业制备硫酸(1)硫黄或黄铁矿燃烧生成SO2反应的化学方程式为 、4FeS2+11O2 8SO2+2Fe2O3。(2)SO2在V2O5做催化剂的条件下与O2发生反应,反应的化学方程式为 。(3)用浓硫酸吸收SO3 S+O2 SO2 2SO2+O2 2SO3 SO3+H2O H2SO4 在某地曾发生一起硫酸槽罐车泄漏事件,从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色,上面泛起黑色的泡沫,空气中到处弥漫着刺鼻的气味。【交流讨论】1. “路边杂草被腐蚀成黑色”原因是什么?提示:浓硫酸不但具有吸水性,还有脱水性,可使杂草炭化而变黑。2. 浓硫酸为不挥发性酸,为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”?提示:浓硫酸具有强氧化性,可与杂草炭化后的碳反应而生成刺激性气味的SO2气体。3. 浓硫酸可否用铁制或铝制容器存放?提示:能,常温下浓硫酸使铁、铝钝化,使金属表面形成一层致密的氧化物保护膜,阻止内部金属继续与浓硫酸反应,因此,冷的浓硫酸可以用铁制或铝制容器储存。1. 浓硫酸吸水性和脱水性的区别2. 浓硫酸强氧化性的体现反应物 变化或反应 表现性质活泼金属 铁、铝 常温下,铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化 强氧化性加热时,反应生成硫酸盐,开始产生SO2,后生成H2 强氧化性和酸性锌等其他活泼金属 与浓硫酸反应时,开始产生SO2,后来产生H2 较不活泼金属(如铜、银等) 反应物 变化或反应 表现性质碳、硫、磷等非金属 强氧化性还原性物质 名师点拨(1)浓硫酸能干燥三类气体:中性气体,如H2、O2、N2、CO、NO、CH4等;酸性气体,如SO3、SO2、CO2、HCl、HF等;氧化性气体,如F2、Cl2等。(2)浓硫酸不能干燥两类气体:碱性气体,如氨气(NH3);还原性气体,如HBr、HI、H2S等。因为浓硫酸有强氧化性和酸性,所以不能干燥还原性气体和碱性气体。(3)浓硫酸氧化性本质是硫酸根离子部分+6价硫显示强氧化性被还原,即氧化性:硫酸根离子部分S>氢,其还原产物硫的低价态物质(一般为SO2),即使与较活泼的金属反应,也不能产生H2。(4)稀硫酸氧化性的本质是氧化性:H+>S ,H+氧化性较弱,不能与不活泼金属(如Cu)反应,与较活泼的金属(如Zn、Fe)反应产生H2。1. 下列有关浓硫酸的说法错误的是( )A. 常温下,浓硫酸可用铝质容器储存,说明铝与浓硫酸不反应B. 浓硫酸中加入红热的炭块,产生的气体中有两种酸性氧化物C. 浓硫酸可用于Cl2、SO2的干燥,体现了浓硫酸的吸水性D. 向滤纸表面滴加浓硫酸,滤纸变黑,体现浓硫酸的脱水性解析: 在常温下,铝与浓硫酸发生钝化,在铝的表面生成致密氧化物薄膜,阻止了铝与浓硫酸的反应,A错误;浓硫酸中加入红热的炭块,发生的反应方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,产生SO2和CO2两种酸性氧化物,B正确;Cl2、SO2与浓硫酸不反应,浓硫酸可用于Cl2、SO2的干燥,C正确;向滤纸表面滴加浓硫酸,滤纸变黑,体现了浓硫酸的脱水性,D正确。2. 下列反应中,浓硫酸既表现出强氧化性,又表现出酸性的是( )解析: 金属、金属氧化物(具有变价的金属元素处于低价态)与浓H2SO4反应时,浓H2SO4既表现出强氧化性又表现出酸性;非金属与浓H2SO4反应时,浓H2SO4只表现出强氧化性。3. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d 均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是( )A. Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性B. a处变红,说明SO2是酸性氧化物C. b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成解析: Cu与浓硫酸反应生成Cu2+,体现了硫酸的氧化性,A项错误;能使紫色石蕊试液变红说明有酸性物质生成,可以说明SO2是酸性氧化物,B项正确;c处褪色,体现了SO2的还原性,C项错误;反应后混合液中硫酸浓度很高,浓硫酸吸水,导致生成的CuSO4不能形成蓝矾,D项错误。分点突破(二) 酸雨及其防治 S 的检验 1. 酸雨的形成酸雨是指pH<5.6的降水,形成酸雨的主要物质:硫的氧化物。(1)空气中二氧化硫的主要来源:煤和石油等化石燃料的燃烧。③2SO2+O2 2SO3;④SO3+H2O H2SO4。(2)二氧化硫形成酸雨的主要反应:①SO2+H2O H2SO3;②2H2SO3+O2 2H2SO4;2. 酸雨的危害能直接破坏森林、草原和农作物,使土壤酸性增强,使湖泊酸化,会加速建筑物、桥梁等的腐蚀。3. 酸雨的防治(1)从根本上解决问题,改变能源结构,开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源。(2)从实际情况出发,控制酸性物质的排放。(3)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。化学兴趣小组做了如下两个对比性实验:①稀硫酸或Na2SO4溶液 现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀不溶解②Na2CO3溶液 现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀溶解且放出气体【交流讨论】1. 以上对比实验说明了什么问题?提示:碳酸钡沉淀溶于稀盐酸,而硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸。2. 根据上述实验探究,总结检验S 时如何排除C 的干扰?提示:待测液 无沉淀无气体生成 白色沉淀生成。3. 设计实验检验某溶液中含有某种离子的实验步骤是什么?提示:设计实验检验某溶液中的离子一般包括以下四步:①取样品→②滴加试剂→③描述现象→④得出结论。S 的检验(1)防止Ag+的干扰先加盐酸酸化能防止Ag+的干扰,因为:Ag++Cl-AgCl↓。(2)防止C 、S 的干扰因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀不同的是,这些沉淀能溶于强酸,如 BaCO3+2H+ Ba2++H2O+CO2↑。因此检验S 时,必须用酸酸化,但不能用HNO3酸化,同理也不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,N具有强氧化性,S 、HS 、SO2等会被溶液中的N 氧化成S ,从而得出错误的结论。(3)合理的操作1. 下列有关酸雨的说法正确的是( )A. 凡是呈酸性的雨水都称为酸雨B. 酸雨的形成只与SO2的排放有关C. 煤的脱硫可以在一定程度上防止酸雨的形成D. 为了不形成酸雨,应停止使用一切化石燃料解析: 正常雨水中由于溶解了CO2,也呈酸性,pH<5.6的降水称为酸雨,A项错误;酸雨分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨,硝酸型酸雨的形成与氮氧化物的排放有关,B项错误;向燃煤中加入石灰石等物质可使燃煤中的含硫物质最终转化为CaSO4,减少SO2的排放,达到脱硫的目的,在一定程度上可防止酸雨的形成,C项正确;化石燃料是现代社会的主要能源,不可能一点都不使用,应推广使用脱硫技术,大力开发清洁环保的新能源,以减少酸雨的形成,D项错误。2. 甲、乙两位同学各设计一个实验来检验S ,且都认为自己的试样中含有S ,其方案如下:(1)你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨,甲 (填“严谨”或“不严谨”,下同)、乙 ,并说明理由: 。不严谨 不严谨 甲没有排除Ag+的干扰,乙没有排除S的干扰 回答以下问题:(2)如果你认为甲、乙方案均不严谨,请你设计一个合理的实验方案: 。解析: 检验S 的正确实验操作是先向待检液中加入足量稀盐酸酸化,若无沉淀产生,再加入BaCl2溶液,看是否有不溶于盐酸的白色沉淀产生,从而作出相应判断。向试样中先加过量的盐酸酸化,无沉淀产生,然后再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明含有S ,若无沉淀生成,则说明不含S 关键能力·细培养2互动探究 深化认知含硫元素物质之间的转化(分析与推测)近几年来,高考题中直接考查硫及其化合物转化的题较少,但借助工艺流程题或综合实验题考查还是经常出现,主要考查学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养。熟悉硫单质及常见化合物之间的转化规律和途径是解决此类综合题的关键和基础。含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是( )A. a可能为正盐,也可能为酸式盐B. c为不溶于盐酸的白色沉淀C. d为H2S气体D. 反应②中还可能生成淡黄色沉淀提示:盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,盐a与足量Cl2反应后将生成S ,与BaCl2溶液反应得到沉淀c,故c为BaSO4。盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;d为SO2,C错误;盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,若发生反应Na2S2O3+2HCl 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确。【规律方法】1. 当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降。如H2 O2 O33. 相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的2. 相邻价态的微粒不发生氧化还原反应。如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。4. 含硫物质的连续氧化硫元素【迁移应用】1. 已知X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑。A与X的浓溶液反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物已略去,下列说法正确的是( )A. X的浓溶液使蔗糖变黑主要体现了X的浓溶液的吸水性B. 若A为铁,则足量A与X的浓溶液在常温下即可完全反应C. 若A为碳单质,则将C通入少量澄清石灰水中,一定能观察到白色沉淀D. 由B转化为D的反应是工业制备X过程中的重要反应解析: X为一种常见的酸,X的浓溶液能使蔗糖变黑,则X为H2SO4,从而得出B为SO2,D为SO3。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A项错误;若A为铁,则常温下铁在浓硫酸中发生钝化,B项错误;若A为碳单质,则C为CO2,将CO2通入少量澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2,在反应过程中,很难观察到白色沉淀,C项错误;SO2转化为SO3的反应是工业制备H2SO4过程中重要的反应,D项正确。2. 在如图所示的物质转化关系中,A是一种正盐且含钠元素,D的相对分子质量比C的大16,X、E是强酸,A、B、C、D、E均含同一种元素。请回答下列问题:(1)A是 (填化学式,下同),Y是 ,Z是 ,E是 。(2)写出B→C的化学方程式: 。Na2S O2 H2O H2SO4 2H2S+3O2 2SO2+2H2O 解析:本题考查硫及其化合物之间的转化。D的相对分子质量比C的大16,容易联想D的分子比C的分子多1个氧原子,而Y是能提供“O”的物质,即氧化剂。联想已构建的中学化学知识网络,符合这种转化关系的有SO2→SO3,Na2SO3→Na2SO4等,由此可推断出Y为O2,由于E为强酸,则D应为能转化为强酸的某物质,则D为SO3,顺推E为H2SO4,Z为H2O,逆推C为SO2,B为H2S,A为Na2S,经验证合理。3. 利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。(1)从硫元素化合价的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。 (3)Na2S2O3是重要的化工原料,从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。a.Na2S+S b.Na2SO3+Sc.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4SO2、H2SO3、Na2SO3 SO2+2H2S 3S+2H2O b 教学效果·勤检测3强化技能 查缺补漏1. 浓硫酸,俗称坏水,是一种具有高腐蚀性的强无机酸,浓硫酸在浓度高时具有强氧化性,这是它与普通硫酸最大的区别之一,同时它还具有脱水性、强腐蚀性、难挥发性、酸性、吸水性等,将浓硫酸与下列物质作用时,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性的是( )①红热的木炭;②H2S气体;③Cu;④FeO;⑤NH3;⑥使木材炭化;⑦CuSO4·5H2O;⑧对铁、铝的钝化A. ③④ B. ①②⑤⑧C. ①②③④⑦ D. 以上答案均不正确解析: 与木炭、H2S反应及Fe、Al钝化时浓硫酸只表现氧化性;浓硫酸与NH3反应时只表现酸性,⑥是浓硫酸的脱水性;⑦是吸水性。③和④符合题意。2. 自然界硫元素的部分转化原理如图所示。下列叙述错误的是( ) A. 火山喷发会加剧空气污染C. 酸雨造成湖泊酸化,可以利用石灰石降低湖水的酸性D. 火山喷发物形成地壳中的金属硫化物的过程,硫元素主要发生的是还原反应解析: 硫酸型酸雨中含有H2SO3,降落到地面后一段时间内会被O2氧化为H2SO4,酸性继续增强,B错误。3. 下列实验所得结论不正确的是( )实验 Ⅰ Ⅱ Ⅲ装置现象 产生大量无色气体 铁片表面迅速变暗,之后无明显变化 加热后产生大量无色有刺激性气味气体A. 实验Ⅰ中气体是氢气 B. 实验Ⅱ中没有发生化学变化C. 实验Ⅲ中气体是二氧化硫 D. 浓度、温度影响实验现象解析: 铁属于较活泼的金属,稀硫酸和铁反应生成氢气,A正确;常温下,铁片遇到浓硫酸发生钝化,浓硫酸将铁片表面氧化,生成一层致密的氧化物膜,阻止反应的进行,该过程中发生的是化学反应,B错误;加热条件下,铁片可以溶解于浓硫酸中,浓硫酸作氧化剂,生成的无色有刺激性气味的气体是二氧化硫,C正确;实验Ⅰ、Ⅱ硫酸的浓度不同,说明浓度影响实验现象,实验Ⅱ、Ⅲ实验温度不同,说明温度影响实验现象,D正确。4. 下列叙述正确的是( )A. 浓硫酸是一种具有强氧化性的干燥剂,能够干燥H2、O2等气体,但不能干燥有较强还原性的SO2气体B. 浓硫酸与碳单质反应,既表现了其强氧化性又表现了其酸性C. 工业上用98.3%的硫酸吸收SO3,目的是防止形成酸雾,使SO3吸收完全D. 为检验浓硫酸和铜反应后的产物,可以将水加入反应后的试管中,看是否出现蓝色溶液解析: SO2虽然有较强的还原性,但浓硫酸与SO2不反应,所以浓硫酸能够干燥SO2气体,A错误;浓硫酸与C单质反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸只表现了强氧化性,B错误;采用98.3%的硫酸吸收三氧化硫,不会形成酸雾,吸收速率快,有利于三氧化硫的吸收,C正确;将水加入反应后的试管中,相当于将水加入浓硫酸中,易使水发生暴沸从而溅出伤人,D错误。5. 硫元素是动植物生长不可缺少的元素,图1是自然界中硫元素的存在示意图,图2是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。(1)图2中M、N对应的图1中物质分别是 、 。解析: 从图2可知M、N分别代表+6价的盐和-2价的盐,图1中-2价的盐是CuFeS2,+6价的盐是CaSO4·2H2O、Na2SO4·10H2O。(2)X与Y反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。解析: X是H2S、Y是SO2,两者反应的化学方程式:SO2+2H2S 3S↓+2H2O,SO2是氧化剂,H2S是还原剂,两者的物质的量之比为1∶2。CaSO4·2H2O、Na2SO4·10H2O CuFeS2 1∶2 回答下列问题:(3)Na2SO3溶液易变质,实验室检验Na2SO3溶液是否变质的基本操作是 。解析: Na2SO3溶液易变质生成Na2SO4,实验室检验Na2SO3溶液是否变质即是检验硫酸根离子,基本操作是:取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4。取少量溶液于试管中,向其中加入过量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,证明混有Na2SO4 (4)硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。甲、乙两位同学用铜和硫酸做原料,设计了两种制取硫酸铜的方案。方案甲:铜与浓硫酸加热直接反应,即Cu→CuSO4方案乙:由Cu→CuO→CuSO4 该反应体现了浓硫酸的什么性质: 。Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性、酸性 ②这两种方案,你认为哪一种方案更合理? 。理由是 。解析: ①铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,其中1 mol S元素化合价发生变化,表现强氧化性,1 mol S元素化合价不变,表现酸性,则该反应体现了浓硫酸的强氧化性、酸性;②方案乙更合理,原因是无污染产生,原料利用率高。方案乙 无污染产生,原料利用率高 学科素养·稳提升4内化知识 知能升华1. 下列有关环境污染的说法中正确的是( )A. 二氧化碳能引起温室效应,是一种大气污染物B. 显酸性的雨水称之为酸雨C. 燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量D. 酸雨只会使自然界的水质变酸,但不会腐蚀建筑物123456789101112解析: 温室效应主要是指由于人类向大气中大量排放二氧化碳等气体,增强了大气对红外线的吸收,并阻止了地球表面的热量向外散发,使地球表面的温度上升的现象,但二氧化碳未被列入大气污染物的名单中,A项错误;酸雨的pH小于5.6,显酸性但pH大于5.6的雨水不是酸雨,B项错误;燃煤时加入适量石灰石,高温下石灰石分解生成氧化钙,可与二氧化硫以及氧气反应生成硫酸钙,可大大减少废气中SO2的量,C项正确;酸雨也会腐蚀建筑,D项错误。1234567891011122. 下列对浓硫酸相应性质的描述正确的是( )A. 浓硫酸使纸张变黑——吸水性B. 浓硫酸作为某些气体的干燥剂——脱水性C. 浓硫酸与木炭在加热条件下反应——强氧化性D. 向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭——酸性解析: 浓硫酸使纸张变黑体现了脱水性,A错误;浓硫酸作为某些气体的干燥剂体现了吸水性,B错误;浓硫酸与木炭在加热条件下的反应体现了强氧化性,C正确;向蔗糖中加入浓硫酸生成海绵状的炭体现了脱水性,D错误。1234567891011123. 有一瓶Na2SO3溶液,它可能部分被氧化。某同学取少量该溶液,滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硫酸,充分振荡后仍有白色沉淀。对此实验的下述结论中正确的是( )A. 亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化B. 加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4C. 加入稀硫酸后,不溶沉淀可能是BaSO3D. 此实验不能确定亚硫酸钠是否部分被氧化123456789101112解析: 若Na2SO3溶液没有被氧化,加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀,再加入稀H2SO4,根据强酸制弱酸原理,BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀、二氧化硫和水;若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4,加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀,再加入稀H2SO4,根据强酸制弱酸原理,BaSO3白色沉淀与稀H2SO4反应生成BaSO4白色沉淀。根据上述分析,不论Na2SO3溶液是否被氧化,都能产生与题中描述相同的现象,则不能证明亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化。1234567891011124. 某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是( )选项 实验目的 实验装置A 吸水性B 脱水性123456789101112选项 实验目的 实验装置C 稀释放热D 强氧化性123456789101112解析: A项中由于分子是在不断运动的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断减少,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,能达到实验目的;B项中滤纸接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内气体膨胀,U形管内液面出现左低右高的现象,能达到实验目的;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。1234567891011125. 硫元素的几种化合物存在下列转化关系:浓H2SO4 SO2 Na2SO3 Na2S2O3 S下列判断不正确的是( )A. 反应①中浓硫酸作氧化剂B. 反应②表明SO2具有酸性氧化物的性质C. 反应③中原子利用率为100%D. 反应④中稀硫酸作还原剂123456789101112解析: 反应①中浓H2SO4→SO2,S元素被还原,则浓H2SO4作氧化剂,A正确;反应②中SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,则SO2具有酸性氧化物的性质,B正确;反应③为Na2SO3+SNa2S2O3,该反应为化合反应,则原子利用率为100%,C正确;反应④为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,故稀硫酸只起酸的作用,D错误。1234567891011126. 某工厂为了对含SO2的废气进行无害化处理,设计如图流程,下列有关说法错误的是( )A. 酸性硫酸铁溶液吸收含SO2的废气后,溶液中 c (H+)减小B. 向酸性硫酸铁溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红D. 该无害化处理过程可以实现原料的循环利用,降低处理成本123456789101112解析: 酸性硫酸铁溶液吸收含SO2的废气后,二氧化硫被铁离子氧化为硫酸,溶液中 c (H+)增大,A错误;向酸性硫酸铁溶液中滴加KSCN溶液,铁离子和KSCN反应使溶液变红,B正确;通入足量空气后亚铁离子被氧化,发生反应的离子方程式:O2+4Fe2++4H+ 4Fe3++2H2O,C正确;根据流程图可知,该无害化处理过程可以实现原料硫酸铁的循环利用,从而降低处理成本,D正确。1234567891011127. “价—类”二维图是学习元素化合物知识的重要方法,某同学绘制某常见元素的“价—类”二维图如图。下列推断合理的是( )A. Ba(OH)2溶液与h的稀溶液、i的可溶性正盐反应的离子方程式相同B. 由d生成g在工业上是在接触室内完成的C. f为弱电解质D. 常温下,Fe在h的浓溶液中不反应123456789101112解析: 根据分析可知,该元素为S,h为H2SO4,H2SO4和氢氧化钡溶液反应的离子方程式为2H++S +2OH-+Ba2+BaSO4↓+2H2O,i的可溶性正盐和氢氧化钡溶液反应的离子方程式为S +Ba2+ BaSO4↓,A不符合题意;d为SO2,g为SO3,二氧化硫和氧气在接触室反应生成三氧化硫,B符合题意;f为亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,为强电解质,C不符合题意;h为H2SO4,常温下,Fe在浓硫酸中钝化,D不符合题意。1234567891011128. CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示,下列说法错误的是( )A. 相对于途径①,途径②更好地体现了绿色化学思想B. 加Y加热过程中,Y被氧化C. CuSO4在1 100 ℃分解所得混合气体X中含有O2D. 将CuSO4溶液蒸干,可制得胆矾晶体123456789101112解析: 铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体,污染空气,相对于途径①,途径②的优点:制取等质量的胆矾需要的硫酸少、无污染性气体产生,更好地体现了绿色化学思想,A正确;由Cu(OH)2到Cu2O,铜元素化合价降低,被还原,则Y具有还原性,被氧化,B正确;硫酸铜分解的化学方程式:2CuSO4 Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,X是O2、SO2和SO3的混合气体,C正确;将CuSO4溶液蒸干,会导致得到的胆矾晶体失去结晶水,D错误。1234567891011129. 将一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的 c (H+)=0.1 mol·L-1,则下列叙述中错误的是( )A. 气体A为SO2和H2的混合物B. 气体A中SO2和H2的体积比为4∶1C. 反应中共消耗Zn 97.5 gD. 反应中共转移3 mol电子123456789101112解析:生成气体的物质的量为 =1.5 mol,剩余硫酸的物质的量为 ×1 L×0.1 mol·L-1=0.05 mol,参加反应的 n (H2SO4)=0.1L×18.5 mol·L-1-0.05 mol=1.8 mol,浓硫酸与锌反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,稀硫酸与锌反应生成H2,设反应生成 x mol SO2, y mol H2,依据反应的化学方程式:Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O和Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑,可得 x mol+ y mol=1.5 mol、2 x mol+ y mol=1.8 mol,联立两方程解得x =0.3, y =1.2,所以反应生成0.3 mol SO2和1.2 mol H2,B错误;123456789101112依分析可知,气体A为SO2和H2的混合物,A正确;反应共消耗金属Zn的质量 m (Zn)=(0.3 mol+1.2 mol)×65 g·mol-1=97.5 g,C正确;在反应Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+H2O中生成0.3 mol SO2转移0.6 mol电子,反应Zn+H2SO4(稀) ZnSO4+H2↑中生成1.2 mol H2转移2.4 mol电子,所以反应中共转移3 mol电子,D正确。12345678910111210. 形成酸雨的原理之一可表示如下:请回答下列问题:(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了 的缘故;酸雨的pH小于5.6,主要含有HNO3、 和一些有机酸等。CO2 H2SO4 123456789101112解析:反应①中,含硫燃料在氧气中燃烧生成A,A是SO2;反应②中,SO2和O2反应生成B,B是SO3;反应③中,SO3和H2O反应生成H2SO4。(1)未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了CO2的缘故;酸雨的pH小于5.6,主要含有HNO3、H2SO4和一些有机酸等。123456789101112(2)图中三个反应不属于氧化还原反应的是 (填序号);写出反应②的化学方程式 。解析:图中三个反应不属于氧化还原反应的是③,仅该反应中没有元素化合价的升降;反应②的化学方程式为2SO2+O2 2SO3。③ 2SO2+O2 2SO3 123456789101112(3)某研究性学习小组取来雨水做水样进行测定,随时间的推移雨水样品的pH会变小,主要原因是 (用化学方程式表示)。解析:随时间的推移雨水样品的pH会变小,主要是因为SO2溶于雨水后生成H2SO3,H2SO3会被空气氧化为H2SO4,使得雨水酸性增强,pH变小,反应的化学方程式为2H2SO3+O2 2H2SO4。2H2SO3+O22H2SO4 123456789101112(4)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 (填字母)。①少用煤做燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源A. ①②③ B. ②③④⑤C. ①③⑤ D. ①③④⑤C 解析:①少用煤做燃料、③燃料脱硫、⑤开发新能源等措施可以减少SO2的排放,从而减少酸雨的生成,故选C。123456789101112(5)从保护环境的角度出发,一些工厂采用“钙基固硫法”,即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧,大部分SO2最终将转化为 。解析:一些工厂采用“钙基固硫法”,即在含硫的煤中混入生石灰后燃烧,大部分SO2会和生石灰反应生成CaSO3,CaSO3会再被氧化为CaSO4。CaSO4 123456789101112(6)汽车尾气中的CO、NO也是城市空气的污染物,治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转化器”,使CO与NO反应,生成两种无毒气体,其中之一是N2。写出NO与CO反应的化学方程式: 。2CO+2NO N2+2CO2 解析:根据题干信息可知,CO和NO反应生成的一种无毒气体N2,则另外一种无毒气体是CO2,该反应的化学方程式为2CO+2NO N2+2CO2。12345678910111211. 胆矾(或蓝矾)在日常生活中有广泛应用,如配制农药波尔多液、作游泳池的消毒剂。某小组以辉铜矿粉(主要成分是Cu2S)为原料制备胆矾及副产品的简易流程如下:123456789101112请回答下列问题:(1)胆矾的化学式为 。(2)反应1中被氧化的元素有 (填元素符号);80 g SO3与足量水反应生成 mol H2SO4。CuSO4·5H2O S 1 解析:反应1为2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO2,铜的化合价没有变,硫元素化合价升高,被氧化。SO3与水反应的化学方程式为SO3+H2O H2SO4,80 g SO3的物质的量为1 mol,该反应中 1 mol SO3与水反应生成1 mol H2SO4。123456789101112(3)反应3的化学方程式为 。2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑ 解析: 氧化亚铜、硫化亚铜在高温下反应生成铜、二氧化硫。(4)反应6的离子方程式为 。Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O 解析: 铜和双氧水在硫酸溶液中生成硫酸铜和水。(5)Na2SO3在空气中易变质生成 (填化学式)。Na2SO4 解析:亚硫酸钠在空气中被O2氧化成硫酸钠。123456789101112(6)已知蓝矾的溶解度随温度变化如图所示。从CuSO4溶液中提取蓝矾,采用“一系列操作”包括蒸发浓缩、、过滤、洗涤、低温干燥。降温结晶(或冷却结晶) 解析:根据溶解度曲线可知,硫酸铜晶体的溶解度随温度降低而减小,采用降温结晶法提取蓝矾,降温之前必须制备热饱和溶液,即蒸发浓缩、降温结晶。12345678910111212. 某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热,发现铁完全溶解,并产生大量的气体X。该兴趣小组同学欲通过实验探究气体X的成分。Ⅰ.提出假设(1)甲同学认为气体X为SO2。(2)乙同学认为气体X为H2。(3)丙同学认为气体X为 。H2和SO2的混合气体 123456789101112解析:浓硫酸和铁在加热条件下反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变小,稀硫酸与铁反应生成氢气,所以X为H2和SO2的混合气体。验证SO2需要酸性高锰酸钾溶液或品红溶液;验证氢气一般利用其与CuO反应生成水。123456789101112Ⅱ.设计实验兴趣小组的同学设计了如图所示实验装置对气体成分进行验证,请按要求填写表格。123456789101112实验现象 实验结论(4) C中酸性高锰酸钾溶液颜色 (5) E中粉末 , F中固体 证明气体X中含有H2根据实验现象,可知X的成分为 。变浅 证明气体X中含有SO2 由黑色变成红色 由白色变成蓝色 H2和SO2的混合气体 123456789101112解析: (4)C中酸性高锰酸钾溶液检验SO2,当有SO2时,高锰酸钾溶液颜色变浅;证明气体中含有SO2。(5)验证氢气一般利用其与CuO反应生成水,故E中黑色的CuO被氢气还原成Cu,现象:由黑色变成红色;F中白色的硫酸铜遇到水变蓝验证产物中的水,现象:由白色变成蓝色; X中既有氢气也有二氧化硫,可知X的成分为H2和SO2的混合气体。123456789101112Ⅲ.思考与讨论(6)若混合气体中含有H2,则生成H2的理论依据是 。随着反应的进行,硫酸的浓度变小,铁与稀硫酸反应生成氢气 解析: 随着反应的进行,硫酸的浓度变小,铁与稀硫酸反应生成氢气。123456789101112(7)如果去掉装置D,还能否根据F中的现象判断得出结论 (填“能”或“不能”),原因是 。不能 混合气体中可能含有水蒸气,会干扰H2的检验 解析: D中浓硫酸可以干燥气体除去气体中的水蒸气防止干扰后续H2的检验,如果去掉装置D,混合气体中可能含有水蒸气,会干扰H2的检验,不能根据F中的现象判断得出结论。123456789101112感谢欣赏THE END 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第2节 第2课时 硫酸 酸雨及其防治.docx 第2节 第2课时 硫酸 酸雨及其防治.pptx 第2节 第2课时 硫酸 酸雨及其防治(练习,含解析).docx