内容正文:
第2课时 硫酸 酸雨及其防治
学业水平目标
学科核心素养
1.能列举、描述、辨识硫酸的重要物理性质、化学性质及实验现象
2.能从氧化还原的角度分析浓硫酸的强氧化性
3.硫的化合物引起的酸雨及防治
1.从氧化还原的角度分析浓硫酸的强氧化性,以提高学生宏观辨识与微观探析的素养水平
2.通过研究硫的化合物的污染,提高学生的科学态度与社会责任感
[知识梳理]
1.硫酸
(1)物理性质
浓硫酸是一种 无色黏稠、油状 液体,密度 大于 水。
(2)浓硫酸的特性
①吸水性:浓硫酸能吸收气体中的水分,可用作 干燥剂 。
②脱水性:浓硫酸能将有机物中的氢、氧原子按水的组成以 2∶1 的比例脱去。
③强氧化性。
a.与金属反应。
钝化:常温下浓硫酸能使铁、铝等金属表面形成一层 致密的氧化膜 ,从而阻止浓硫酸与铁、铝继续反应。
能与大部分金属反应。如与铜反应:
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。
b.与非金属反应。
与碳反应: C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 。
c.与还原性化合物如H2S、HBr等反应。
(3)用途
①重要的化工原料,实验室必备的重要试剂。
②工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。
③用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
2.酸雨及其防治
(1)硫酸型酸雨的形成
①酸雨:排入空气中的 SO2 在氧气和水蒸气的共同作用下,形成酸雾,随着雨水降落就成为酸雨。
②硫的氧化物形成酸雨的主要过程
(2)酸雨的危害
①酸雨会使湖泊的水质 变酸 ,导致水生生物死亡。
②酸雨浸渍土壤,会使土壤变得 贫瘠 。
③长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡;同时还会对人体健康产生影响等。
(3)酸雨防治
①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从实际情况出发,对 酸性 物质的排放加以控制。
③严格规定污染物的排放标准,提高环保意识。
[预习质检]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)CuSO4·5H2O遇浓硫酸变白体现了浓硫酸的脱水性。( × )
(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硝酸与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)浓硫酸与还原性物质反应时常被还原成SO2。( √ )
(5)酸雨会导致湖泊水质变酸,向其中加入石灰石可使其酸性减弱。( √ )
2.化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是( )
A.酸雨是pH小于7的雨水
B.CO2、SO2都会导致酸雨的形成
C.CO2属于大气污染物
D.开发新能源能够有效控制酸雨
解析:D [酸雨是pH小于5.6的雨水,CO2不是大气污染物,不会导致酸雨。]
3.用来鉴别浓硫酸和稀硫酸的操作错误的是( )
A.分别取10 mL溶液,质量大的是浓硫酸,质量小的是稀硫酸
B.观察液体流动性,流动性好的是稀硫酸,油状黏稠的是浓硫酸
C.把CuSO4·5H2O晶体投入溶液中,逐渐变为白色粉末的是浓硫酸,晶体溶解的是稀硫酸
D.将铝片分别投入溶液中,快速放出气体的是浓硫酸,放出气体慢的是稀硫酸
解析:D [硫酸浓度越大密度越大,故等体积的浓硫酸和稀硫酸相比,浓硫酸的质量大于稀硫酸,A项正确。浓硫酸是黏稠的液体,流动性不如稀硫酸,B项正确。浓硫酸有吸水性,能吸收结晶水合物中的结晶水,故胆矾投入浓硫酸中会变为白色粉末,投入稀硫酸中胆矾晶体溶解,C项正确。常温下浓硫酸使铝片钝化无气体放出,铝片投入稀硫酸中有气体(氢气)放出,D项错误。]
浓硫酸的强氧化性和SO的检验
[问题探究]
浓硫酸与足量铜在加热条件下反应时,被还原的硫酸与硫酸的总物质的量有什么关系?
提示:浓硫酸与铜反应时,由化学方程式2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O可得,被还原的硫酸占反应的硫酸的二分之一,但铜足量时,随着反应的进行,硫酸浓度变小,稀硫酸不能再与铜反应,所以,被还原的硫酸比硫酸的总物质的量的一半要少。
[深化拓展]
1.浓硫酸的强氧化性
(1)Fe、Al的钝化
常温下,Fe、Al遇到浓硫酸会反应生成一层致密的氧化膜而出现“钝化”现象。
(2)与氢之前的活泼金属反应
Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O。
规律:①浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;②浓硫酸变稀之后发生反应Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(3)与氢之后的不活泼金属(除Au、Pt外)反应
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
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,硫酸