初高中化学暑假衔接材料：第14讲　硫酸　酸雨及其防治（暑假预习讲义）（原卷版）

2/14第14讲硫酸酸雨及其防治内容导航01预习航标→析目标·明方向：预习导航精准定向02教材全解→析教材·学新知：情境概念深度构情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容03过关检测→练考点·强落实：过关检测分层提预习目标1.能从物质类别和硫元素化合价的角度认识硫酸的性质。2.掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性，提升科学探究与创新意识。3.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施，增强环境保护意识和社会责任感。预习重点浓硫酸的性质酸雨的形成、危害预习难点浓硫酸的脱水性和强氧化性情情｜境｜启｜思请同学们分组讨论怎样运输和储存浓硫酸?深｜研深｜研｜精｜炼知识点01硫酸的性质及制备1．硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色、黏稠、，是一种。密度大，与水以任意比混溶，放出。浓硫酸的稀释操作：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌。2．浓硫酸的特性浓硫酸有三大特性：、和。(1)强氧化性①实验探究实验操作实验现象a试管中铜丝表面变黑，有；b试管中的溶液逐渐变为无色；c试管中的紫色石蕊溶液变为红色；将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液实验结论Cu与浓硫酸反应的化学方程式：Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O【思考1】过量的铜和一定量的浓硫酸反应时，浓硫酸的作用是什么？硫酸能完全反应吗？为什么？【思考2】稀释浓硫酸和铜反应后的混合液时，能否将水直接倒入试管中？如不能应如何操作？【思考3】如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应，生成的气体是什么？请写出相关反应的化学方程式。【规律总结】浓硫酸与金属反应的规律(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性；而与非金属反应时，只表现强氧化性。(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时需加热，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。②总结(2)脱水性浓硫酸能把有机化合物中的氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去，而使这些有机化合物炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸时，操作如下：实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，放出气味的气体。(3)吸水性浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作。【特别提醒】①浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体；不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。②浓硫酸滴在蓝矾上变白，体现了浓硫酸的吸水性。3．硫酸的工业制备(1)生产流程：FeS2(或S)eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))SO2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(②))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))H2SO4。(2)涉及的化学方程式：①4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe2O3＋8SO2(或S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2)；②2SO2＋O2eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2SO3；③SO3＋H2O=H2SO4。【特别提醒】工业上制取硫酸常用浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水的反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。4．硫酸的用途(1)重要的化工原料，实验室中的重要试剂。(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。(3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。【例1】下列有关说法正确的是()A．常温下，浓H2SO4与铁、铝不反应，所以可用铁、铝质容器盛放浓H2SO4B．白纸上滴加浓硫酸后变黑体现了浓硫酸的吸水性C．浓硫酸主要以H2SO4分子存在D．稀硫酸和浓硫酸性质完全相同【即练1】下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是()A．浓硫酸可用作氯气的干燥剂B．浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末C．浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑D．浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应【即练2】下列说法正确的是()A．将HI与浓硫酸混合，有紫色蒸气产生，体现浓硫酸的酸性B．浓硫酸与铁加热后发生反应，生成的气体可能是混合物C．SO2具有强还原性，所以不能用浓硫酸干燥D．将铜片放入浓硫酸中，无明显现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化知识点02硫酸根的检验1.检验原理利用Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(白色)，BaSO4不溶于盐酸、稀硝酸的特性来检验硫酸根离子。2.选用试剂可溶性钡盐(BaCl2)、盐酸。3.操作方法被检液eq\o(→,\s\up7(加足量盐酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))有无白色沉淀产生(判断有无SOeq\o\al(2－,4))。4.排除干扰(1)Ag＋干扰：用盐酸酸化可排除Ag＋的干扰。(2)COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)干扰：BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2都是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀不同的是，这些沉淀可溶于强酸中，因此检验SOeq\o\al(2－,4)时，必须先用盐酸酸化。不能用硝酸酸化，因在酸性条件下，SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)等会被溶液中的NOeq\o\al(－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)，从而干扰检验结果。【误区警示】(1)只加可溶性钡盐，不酸化，误将COeq\o\al(2－,3)、POeq\o\al(3－,4)、SOeq\o\al(2－,3)等干扰离子判断成SOeq\o\al(2－,4)。(2)误将Ag＋判断成SOeq\o\al(2－,4)。如待测液为AgNO3溶液，滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生便断定含SOeq\o\al(2－,4)，其错误是未注意溶液中不含SOeq\o\al(2－,4)而含Ag＋时也会产生同样的现象。【例2】有四位学生设计下列四个方案验证溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)，你认为合理的是()A.试液eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(足量盐酸))沉淀不溶解B.试液eq\o(→,\s\up7(足量盐酸))无沉淀eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀C.试液eq\o(→,\s\up7(足量稀硝酸))无沉淀eq\o(→,\s\up7(Ba（NO3）2溶液))白色沉淀D.试液eq\o(→,\s\up7(Ba（NO3）2溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(稀HNO3))沉淀不溶解【即练1】在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是()A.一定含有SOeq\o\al(2－,4)B.含有SOeq\o\al(2－,4)和Ag＋C.可能含有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋、SOeq\o\al(2－,3)中的一种或两种D.可能含有SOeq\o\al(2－,3)或COeq\o\al(2－,3)知识点03酸雨及其防治1．酸雨的形成（1）酸雨：排放到空气中的二氧化硫在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，pH＜5.6，随雨水降落，这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。（2）SO2主要来源于化石燃料的燃烧。途径一：2SO2＋O2eq\o(EMBED7hemWindow.D3cument,\s\up11(催化剂),\s\do4(△))2SO3、SO3＋H2O=H2SO4；途径二：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2=2H2SO4。2．酸雨的危害3．酸雨的防治(1)消除，改变能源结构，开发利用清洁能源，如太阳能、风能、氢能等。(2)对酸性物质的排放，如对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的进行回收处理等。(3)健全法律法规，严格规定污染物的，提高意识等。【思考2】某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。【特别提醒】钙基固硫(1)钙基固硫是在含硫量比较高的煤中按比例加入一定量的石灰石。(2)固硫过程的化学方程式：①CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑②CaO＋SO2=CaSO3③2CaSO3＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CaSO4【例3】下列有关酸雨的说法错误的是()A．酸雨形成过程中一定有氧化还原反应发生B．煤和石油的燃烧是酸雨污染物的唯一来源C．二氧化硫以及氮氧化物是形成酸雨的主要因素D．酸雨的危害会使土壤、湖泊酸化以及加速建筑物、桥梁的腐蚀等【即练1】双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是()A．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用B．过程Ⅱ中，硫元素的化合价发生改变C．过程Ⅰ中，生成物只有Na2SO3D．脱除SO2的目的是防止污染空气1.（25-26高一下·贵州铜仁·期中）下列有关浓硫酸的性质正确的是A．浓硫酸用来干燥某些气体——脱水性B．浓硫酸使蔗糖变黑——氧化性C．敞口久置的浓硫酸质量变大——吸水性D．浓硫酸在加热条件下与铜反应——挥发性2.（25-26高一上·北京西城·期末）下列反应中，体现浓硫酸的强氧化性的是A．浓硫酸吸收NHB．浓硫酸与Cu加热反应生成SOC．CuSO4D．浓硫酸和NaCl固体混合加热生成NaHSO43.（25-26高一下·黑龙江齐齐哈尔·期中）下列对浓硫酸的叙述中，正确的是A．常温下不能用铁、铝容器盛放浓硫酸，因为铁、铝是活泼金属B．浓硫酸和碳单质加热反应，浓硫酸表现出强氧化性C．浓硫酸具有吸水性，可以使蔗糖脱水炭化D．浓硫酸久置于空气中，物质的量浓度增大4.（25-26高一下·广东汕头·阶段检测）硫酸是重要的化工原料，工业上一般用硫黄或其他含硫矿物为原料来制备硫酸，一种工业生产硫酸的流程如下，下列说法正确的是A．硫在过量的空气中燃烧生成SOB．浓硫酸有吸水性，可使胆矾褪色，过程为物理变化C．废气通入石蕊溶液中先变红后褪色，证明还有SOD．黄铁矿与空气反应的化学方程式：45.（25-26高一下·北京·阶段检测）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．试管底部出现白色固体，体现了浓硫酸的吸水性B．Cu与浓硫酸反应，只体现H2C．b、c处褪色，均说明SO2D．为了检验产物中的Cu2+6.（25-26高一下·四川·期中）下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是A．空气中敞口久置的浓硫酸质量增大(挥发性)B．浓硫酸在加热条件下与铁反应(脱水性)C．浓硫酸使蔗糖蓬松变黑(氧化性)D．浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性)7.（25-26高一下·天津河北·阶段检测）下列有关说法正确的是A．酸雨是指pH＜7的雨水，酸雨长时间放置，酸性变强B．二氧化硫具有漂白性，能使石蕊溶液先变红后褪色C．浓硫酸能使蔗糖变黑并有刺激性气味的气体生成，体现吸水性D．二氧化硫可用于抑制酒类中细菌的生长，可在葡萄酒中微量添加8.（25-26高一下·宁夏银川·阶段检测）探究金属与过量浓硫酸反应的装置(固定装置已略去)如下图所示。关于实验操作或叙述错误的是A．上下抽动铜丝，可控制反应随时发生或停止B．装置b体现了浓硫酸的吸水性，用来干燥SO2C．d中品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，加热可以恢复原状D．为确定a中白色固体是否是硫酸铜，可向冷却后的试管中注入水，振荡后观察现象9.（25-26高一下·辽宁营口·阶段检测）下列关于浓硫酸的说法错误的是A．浓硫酸可用作干燥剂，用于干燥HCl和HB．浓硫酸在空气中久置后溶液质量会变大C．常温下，可用铁罐存储浓硫酸D．浓硫酸能使纸张变黑，是因为浓硫酸具有脱水性10.（25-26高一下·吉林延边·阶段检测）浓硫酸是一种重要的化工原料，下列说法正确的是A．浓硫酸与铁加热发生反应后，铁片有剩余，生成的气体只有SOB．S+2HC．浓硫酸能干燥O2、Cl2等气体，但不能干燥具有还原性的H2D．浓硫酸与氯化钠固体反应制得HCl，体现浓硫酸的难挥发性11.（25-26高一下·湖南长沙·阶段检测）下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是A．常温下浓硫酸使铁钝化(氧化性)B．久置在敞口容器中的浓硫酸，溶液质量增大(挥发性)C．蔗糖与浓硫酸反应的“黑面包”实验(吸水性)D．浓硫酸与氯化钠固体反应制HCl(强酸性)12.（25-26高一·河北石家庄·期末）如图所示有关浓硫酸性质的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述及原因解释都正确的是A．铝片无明显变化，说明浓硫酸与铝片不反应B．胆矾晶体表面有“白斑”，说明浓硫酸具有脱水性C．小试管内有晶体析出，说明浓硫酸具有吸水性D．pH试纸变红，说明浓硫酸具有酸性13.（25-26高一下·天津滨海新区·期中）浓硫酸的用途、反应现象与括号内的性质对应不正确的是A．在化学实验中，浓硫酸可作为SO2、CO2等气体的干燥剂(吸水性)B．将浓硫酸滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，有刺激性气味的气体产生(脱水性和酸性)C．浓硫酸与铜反应，体现浓硫酸氧化性和酸性D．在冷的浓硫酸中放入铁片无明显现象(强氧化性)14.（25-26高一下·广东湛江·期中）利用如图所示装置探究蔗糖与浓硫酸反应。实验现象如下：①蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，温度计示数上升；②无水硫酸铜变蓝；③abc三试纸均有明显现象。下列说法正确的是A．①②说明浓硫酸与蔗糖反应放热且浓硫酸具有吸水性B．试纸b会变红，但不会褪色C．试纸a、c均褪色，均能说明SO2D．用饱和NaHSO3溶液替代饱和NaOH溶液也能吸收多余的15.（25-26高一下·浙江温州·阶段检测）硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。工业上一般以硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿)为原料来制备硫酸。下列说法不正确的是A．黄铁矿和硫磺分别燃烧产生相同质量SO2B．在一定条件下，2 molSO2和1 molO2C．工业上吸收SO3D．含二氧化硫废气经回收后也可用于制备硫酸16.（25-26高一下