第3章 第2节 第2课时 硫酸 酸雨及其防治-【金版教程】2025-2026学年新教材高中化学必修第一册创新导学案word（鲁科版2019）

化学 必修 第一册（鲁科） 第2课时　硫酸　酸雨及其防治 核心素养发展重点 学业要求 能针对物质性质及物质转化的探究问题，提出有依据的假设，选取试剂，设计实验方案并实施，基于实验事实得出结论；分析和探究某些化学过程对人类健康、社会可持续发展可能带来的双重影响，并对这些影响从多个方面进行评估，从而更加科学、合理地选择和应用物质及其变化。 1.能预测H2SO4的性质，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.能有意识地运用所学的知识或寻求相关证据讨论酸雨防治、食品安全等问题。 1．硫酸 (1)稀硫酸——具有酸的通性 电离方程式为H2SO4===2H＋＋。 (2)浓硫酸的特性 ①强氧化性 ②吸水性 浓硫酸能够吸水，故常用作干燥剂。 ③脱水性 浓硫酸能把有机物中的氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去。 2．酸雨及其防治 (1)形成：排放到空气中的SO2在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落就形成酸雨。 (2)危害：酸雨会严重威胁自然界的生态环境和人类的生存环境。酸雨会使湖泊的水质变酸，导致水生生物死亡；酸雨浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠；长期的酸雨侵蚀会造成森林大面积死亡；酸雨对人体健康也有直接影响。 (3)酸雨的防治 ①从消除污染源着手，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，对酸性物质的排放加以控制。 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)浓H2SO4具有吸水性，所以浓H2SO4可以干燥H2、CO、H2S。(　　) (2)在常温下，浓硫酸与Fe和Al发生钝化，说明常温下浓H2SO4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。(　　) (5)将浓H2SO4滴到蔗糖表面，固体变黑膨胀，说明浓H2SO4有脱水性和强氧化性。(　　) (6)开发新能源，改变能源结构是控制酸雨的根本途径。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√ 解析：(1)浓H2SO4与H2S发生氧化还原反应生成S、SO2和H2O。 (2)浓H2SO4在常温下与Fe、Al反应，使其表面形成一层氧化物保护膜，阻止浓H2SO4与Fe、Al接触。 (3)稀H2SO4中的H＋有氧化性。 (4)铜与浓H2SO4反应需要加热。 2．下列关于浓硫酸的叙述正确的是(　　) A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C．浓硫酸是一种干燥剂，能干燥氨气、氢气等气体 D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属“钝化” 答案：D 解析：浓硫酸使蔗糖炭化表现的是脱水性，A错误；常温下铜片和浓硫酸不能发生反应，B错误；浓硫酸能与NH3反应，因此不能干燥NH3，C错误。 3．用下图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与足量浓硫酸的反应。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SO2 D．为确认CuSO4生成，向①中加水，观察颜色 答案：D 解析：浓硫酸过量，试管中剩余硫酸浓度仍很大，应将反应后的混合液慢慢加入到大量水中，否则易造成液体溅出而发生危险，故D不合理。 4．现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下表： 测试时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 分析数据，回答下列问题： (1)雨水样品的pH变化的原因是(用化学方程式表示)：____________________________。 (2)如果将刚取样的上述雨水和等量自来水相混合，pH将变________，原因是(用化学方程式表示)：__________________________。 答案：(1)2H2SO3＋O2===2H2SO4 (2)小　H2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋H2SO4 5．硫酸在下列用途或反应中各表现的性质是(填字母)： A．酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性 (1)实验室制取氢气________。 (2)可用作H2、SO2、Cl2等气体的干燥剂________。 (3)铝制容器可盛放浓硫酸________。 (4)浓硫酸能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，再变黑________。 (5)浓硫酸与金属铜加热反应________。 (6)将浓硫酸加到浓盐酸中产生白雾________。 答案：(1)A　(2)B　(3)D　(4)A、C　(5)A、D (6)B 解析：硫酸显示酸性的标志是有硫酸盐生成；显示强氧化性的标志是硫元素的化合价降低；显示吸水性是吸收空气或其他物质中的水分子；显示脱水性是按水分子中氢、氧原子数的比(2∶1)夺取有机物分子里的氢原子和氧原子。 探究一　浓H2SO4的强氧化性 1．与金属的反应 (1)与氢之前的活泼金属反应 Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 规律：①反应开始不生成H2，而是生成SO2； ②浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性； ③浓硫酸一旦变稀，就发生反应：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。 (2)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，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。 (3)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4“钝化” “钝化”不是不反应，而是生成的致密氧化膜阻止金属与浓硫酸继续反应。因此“钝化”体现的是浓H2SO4的强氧化性。 2．与非金属反应 C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 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、Cl2、F2等。 3．与还原性化合物的反应 (1)常见的还原性物质FeSO4、Na2S、H2S、HBr、HI等均能被浓H2SO4氧化。 (2)不能氧化CO、SO2、NO等。 [知识拓展]　 1．CuSO4·5H2O晶体上滴加浓H2SO4会变白体现的是浓H2SO4的吸水性。 2．蔗糖晶体上加浓H2SO4，体积膨胀变黑：蔗糖脱水炭化，生成的C再与浓H2SO4反应生成CO2、SO2气体，此过程表现了浓H2SO4的脱水性、强氧化性。 3．浓盐酸中滴加浓H2SO4放出HCl表现了浓H2SO4的吸水性、难挥发性。 4．Na2SO3固体上滴加70%H2SO4放出SO2表现了浓H2SO4的难挥发性、强酸性。 1．对于下列事实的解释错误的是(　　) A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性 B．胆矾受热后变色，说明胆矾受热不稳定 C．常温下，浓硫酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硫酸不反应 D．反应FeS＋H2SO4===FeSO4＋H2S↑能进行，说明H2S比H2SO4酸性弱 答案：C 2．某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验。 回答下列问题： (1)装置A中发生反应的化学方程式为_____________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________。 (2)装置D中试管口放置的棉花中应浸有一种液体，这种液体是________，其作用是_______ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)装置B的作用是贮存多余的气体。当装置D中有明显的现象后，关闭K并移去酒精灯，但由于余热的作用，装置A中仍有气体产生，此时装置B中现象是________________ __________________，B中应盛放的液体是________(填字母)。 A．水 B．酸性KMnO4溶液 C．浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 (4)实验中，取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L－1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完全，发现圆底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H2SO4剩余。则有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是__________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)氢氧化钠溶液(其他合理答案均可)　吸收多余的SO2，防止污染空气 (3)试剂瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升　D (4)反应过程中H2SO4被消耗，浓硫酸逐渐变稀，而铜不和稀硫酸反应 解析：(3)根据题目中“装置B的作用是贮存多余的气体”可知，装置B中的试剂不能吸收SO2，而水、酸性KMnO4溶液和浓溴水都与SO2反应。 　浓硫酸的吸水性与脱水性比较 吸水性 脱水性 作用对象 含有水分子或结晶水的物质 一般为含氢、氧元素的有机物，氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去 变化类型 物理变化、化学变化 化学变化 能量变化 放热 放热 本质区别 看与浓硫酸接触的物质中是否含有“H2O”。若含有“H2O”，则浓硫酸表现吸水性；若不含“H2O”，只是含有氢元素和氧元素的有机物，则浓硫酸表现脱水性 探究二　酸雨及其防治 3．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 答案：C 4．形成酸雨的原理之一可简示如下： 回答下列问题： (1)酸雨的pH______5.6(填“大于”“小于”或“等于”)。 (2)A物质的化学式为________，C物质的化学式为________，D物质的化学式为________。 (3)上述四个反应中不属于氧化还原反应的是________(填序号)。 答案：(1)小于　(2)SO2　H2SO4　H2SO3 (3)③④ 解析：硫在此过程中的转化关系有两条线：一条是二氧化硫氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水形成硫酸；另一条是二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸氧化生成硫酸。 本课小结 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 浓硫酸的性质 自然界中的硫循环 酸雨及其防治 浓硫酸、稀硫酸的性质比较 硫及其化合物的性质 浓硫酸的性质 题号 7 8 9 10 11 12 难度 ★★ ★★★ ★ ★★ ★★ ★★★ 对点 硫及其化合物的性质 含硫物质的相互转化 蔗糖与浓硫酸的反应及气体产物的检验 金属与浓硫酸反应的相关计算 浓硫酸的性质 以浓硫酸为载体的综合实验探究及相关计算 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列有关浓硫酸性质的叙述错误的是(　　) A．在反应：NaCl＋H2SO4(浓)NaHSO4＋HCl↑中，浓硫酸表现酸性 B．在反应：HCOOHCO↑＋H2O中，浓硫酸表现脱水性 C．在反应：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，浓硫酸只表现氧化性 D．浓硫酸具有吸水性，因而能使CuSO4·5H2O转化为CuSO4 答案：C 解析：金属与浓硫酸的反应，浓硫酸既表现氧化性也表现酸性，C错误。 2．硫是生物必需的营养元素之一，下列关于如图所示的自然界中硫循环的说法正确的是(　　) A．含硫杆菌及好氧/厌氧菌促进了硫的循环 B．硫循环中硫的化合物均为无机物 C．上述硫循环中硫元素均被氧化 D．烧煤时加石灰石，可减少酸雨及温室气体的排放 答案：A 3．(2024·江苏如皋中学高一检测)下列有关SO2与环境的说法错误的是(　　) A．改燃煤为燃气，可以减少废气中SO2等有害物质的排放，是治理雾霾天气的一种措施 B．向煤中加入适量的石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3，可减少对大气的污染 C．大量化石燃料燃烧排放的废气中含SO2，从而使雨水的pH＜5.6，形成酸雨 D．空气中的SO2最终可转化为硫酸，形成硫酸型酸雨 答案：B 解析：含有＋4价硫元素的物质具有还原性，容易被氧化。向煤中加入适量的石灰石，使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO4，B错误。 4．下列关于浓硫酸、稀硫酸的叙述中正确的是(　　) A．浓硫酸、稀硫酸都难挥发 B．浓硫酸、稀硫酸都有氧化性，故浓硫酸、稀硫酸都是氧化性酸 C．浓硫酸、稀硫酸在加热时都能与铜反应 D．浓硫酸、稀硫酸在常温下都能用铁质容器贮存 答案：A 解析：B项，稀硫酸不是氧化性酸。C项，稀硫酸加热也不与Cu反应。D项，不能用铁器贮存稀硫酸。 5．在下列生成二氧化硫的反应中，反应物中的含硫物质被氧化的是(　　) A．硫在空气中燃烧 B．铜片与浓硫酸共热 C．红热的木炭与浓硫酸反应 D．亚硫酸钠与较大浓度硫酸反应 答案：A 解析：A项，硫元素化合价升高，被氧化；B、C项，浓硫酸中的硫元素化合价均降低，硫元素被还原；D项，硫元素的价态不变，既不被氧化，又不被还原。 6．在如图所示实验中，实验开始一段时间后，对观察到的现象叙述不正确的是(　　) A．苹果块会干瘪 B．胆矾晶体表面有“白斑” C．小试管内有固体析出 D．pH试纸变红 答案：D 解析：浓硫酸具有吸水性，能够吸收苹果块中的水分而使其干瘪，能够吸收胆矾中的结晶水而使其表面有“白斑”，A、B正确。浓硫酸溶于水时会放出大量的热，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，则饱和澄清石灰水中有固体析出，C正确。浓硫酸几乎不能电离出H＋，因此pH试纸不会变红，但会被炭化变黑，D错误。 7．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 答案：B 解析：铜和浓硫酸反应过程中，生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性，生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性，故A错误；b处品红溶液褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾溶液褪色，其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现出还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，根据元素守恒可知，其成分为无水CuSO4，而非蓝色的CuSO4·5H2O，其原因是浓硫酸体现出吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。 8．(2024·保定市高一期末调研)化石燃料燃烧会产生大气污染物SO2及氮氧化物等，用硫酸铈循环法吸收SO2的原理如图，下列说法错误的是(　　) A．SO2废气直接排放到空气中会形成硫酸型酸雨(pH＜5.6) B．反应①的离子方程式：2Ce4＋＋SO2＋2H2O===2Ce3＋＋SO＋4H＋ C．检验某溶液中是否含SO，可以选用盐酸酸化的BaCl2溶液 D．理论上每吸收标准状况下224 mL SO2消耗0.16 g O2 答案：C 解析：由题图知，反应①的化学方程式为SO2＋2Ce(SO4)2＋2H2O===Ce2(SO4)3＋2H2SO4；反应②的化学方程式为2Ce2(SO4)3＋O2＋2H2SO4===4Ce(SO4)2＋2H2O；总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。SO2废气直接排放到空气中可发生反应：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4，从而形成硫酸型酸雨(pH＜5.6)，A正确；根据分析可知，反应①的离子方程式为2Ce4＋＋SO2＋2H2O===2Ce3＋＋SO＋4H＋，B正确；检验SO的方法是：取待测溶液少许于试管中，先加入稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀则含SO，所需试剂为稀盐酸、BaCl2溶液，C错误；标准状况下224 mL SO2物质的量为＝0.01 mol，根据分析理论上消耗O2物质的量为0.005 mol，质量为0.005 mol×32 g/mol＝0.16 g，D正确。 9．某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的改进装置，并对气体产物进行检验，实验装置如图所示。下列结论中正确的是(　　) 选项 现象 结论 A Ⅰ中注入浓硫酸后，可观察到试管中蔗糖固体变为黑色 体现了浓硫酸的吸水性 B Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性 C Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 说明反应产物中有H2O D Ⅲ中溶液颜色变浅，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生 答案：D 解析：向用少量水润湿的蔗糖中加入浓硫酸，观察到试管中蔗糖变为黑色，体现了浓硫酸的脱水性，A错误；棉球a褪色，体现了SO2的漂白性，棉球b褪色，体现了SO2的还原性，B错误；无水硫酸铜变蓝，说明气体中含有水，由于品红溶液和溴水中都有水，所以不能确定使无水硫酸铜变蓝的水的来源，C错误；Ⅲ中溶液颜色变浅，没有褪色，说明SO2反应完全，Ⅳ中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，D正确。 10．将32.5 g Zn投入V mL浓硫酸中，加热，恰好完全反应，则可以确定的数据是(　　) A．所得气体在标准状况下的体积 B．所得气体的质量 C．所得溶液的浓度 D．原浓硫酸的浓度 答案：A 解析：由题意可知，先发生反应①Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；随着反应的进行，浓硫酸的浓度减小，减小到一定程度后发生反应②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；由反应①②可知0.5 mol Zn完全反应，生成n(SO2)＋n(H2)＝0.5 mol，标准状况下气体体积为11.2 L，A正确；由于生成SO2的物质的量不确定，故所得气体的质量不能确定，原浓硫酸的浓度不能确定，B、D错误；由反应①②可知生成的n(ZnSO4)＝0.5 mol，但反应后溶液的体积变化不能确定，所得溶液的浓度也不能确定，C错误。 11.已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是(　　) A．X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可观察到有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 答案：D 解析：X为浓硫酸，使蔗糖变黑体现了浓硫酸的脱水性，A错误；常温下，铁遇浓硫酸会发生钝化，B错误；若A为碳单质，则C为CO2，过量的CO2通入澄清石灰水中生成Ca(HCO3)2溶液，没有沉淀产生，C错误。 二、非选择题 12．(2024·保定市高一期末调研)某化学课外兴趣小组利用如图所示装置探究铜与浓硫酸的反应。 (1)装置C是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请将装置补充完整。 (2)装置A中产生SO2气体，反应的化学方程式为____________________________。 (3)装置B用于干燥气体，则其中盛装的试剂为________；装置D的作用是________；装置E中反应的离子方程式为______________________。 (4)实验中甲组同学取6.4 g铜片和12 mL 18 mol·L－1浓硫酸置于烧瓶中共热，反应结束后发现烧瓶中还有铜片剩余，乙组同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。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________(填标号)。 A．锌粉 B．BaCl2溶液 C．银粉 D．NaHCO3溶液 答案：(1)　(2)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (3)浓硫酸　作安全瓶(或防止倒吸)　SO2＋2OH－===SO＋H2O (4)AD 1 学科网（北京）股份有限公司 $$