25 第3章 第2节 第2课时 浓硫酸 酸雨及其防治(基础课)-【名师导航】2025-2026学年高中化学必修第一册同步讲义（鲁科版）

第2课时　浓硫酸　酸雨及其防治(基础课) 素养 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，能通过实验探究和交流研讨，掌握浓硫酸的脱水性和强氧化性。 2．了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施，增强科学态度和社会责任的化学核心素养。 初高 衔接 1．酸雨的形成：指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，是雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质而形成。 2．酸雨的类型：分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。 一、硫酸与硫酸根离子的检验 1．稀硫酸的酸性 (1)电离方程式：。 (2)分别写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式：Zn＋2H＋===Zn2+＋H2↑、CuO＋2H＋===Cu2+＋H2O、H＋＋OH－===H2O、＋H＋===H2O＋CO2↑。 2．浓硫酸的特性　 (1)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作干燥剂。 (2)脱水性：浓硫酸能按水的元素组成质量比脱去纸屑、棉花所含有机化合物中的氢、氧元素，使这些有机化合物炭化。 (3)强氧化性：　 的检验 检验的正确操作方法： 被检液取清液有无白色沉淀产生。 先加足量稀盐酸酸化的目的是排除Ag＋、、等的干扰。 　请将浓硫酸所表现的性质填在横线上。 (1)浓硫酸干燥H2、O2、Cl2、HCl和SO2等气体：吸水性。 (2)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸：强氧化性。 (3)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末：吸水性。 (4)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑：酸性、脱水性。 二、酸雨及其防治 1．酸雨的形成 (1)形成酸雨的主要物质：硫的氧化物。 (2)SO2的来源：化石燃料的燃烧。 (3)pH＜5.6的降雨为酸雨。 (4)硫酸型酸雨形成过程。 写出有关的化学方程式： 途径一：2SO2＋O2 2SO3，SO3＋H2O===H2SO4； 途径二：SO2＋H2O⥫⥬H2SO3，2H2SO3＋O2===2H2SO4。 2．酸雨的危害 (1)湖泊酸化。 (2)土壤贫瘠。 (3)森林大面积死亡。 (4)地下水中重金属元素含量增加。 3．酸雨的防治措施 (1)对酸性物质的排放加以控制。 (2)改变能源结构，开发新能源。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)凡是呈酸性的雨水都称为酸雨。 (×) (2)酸雨的形成只与SO2的排放有关。 (×) (3)酸雨降落到地面上，酸性会逐步减弱。 (×) 浓硫酸的强氧化性 化学探究小组在研究Fe与H2SO4的反应时，进行了如图所示的实验。 [问题1]　实验Ⅰ中现象是什么？写出反应的离子方程式。 提示：实验现象是有气泡生成，溶液变为浅绿色；离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑。 [问题2]　实验Ⅱ中，铁丝表面迅速变黑，并无其他明显现象。其原因是什么？体现了浓硫酸的什么性质？ 提示：变黑是因为浓硫酸使铁丝迅速形成一层致密的氧化物薄膜，这个过程叫钝化；体现了浓硫酸的强氧化性。　 [问题3]　实验ⅢB中的品红溶液红色逐渐褪去，检测到D处有可燃性气体？说明了什么问题？ 提示：品红溶液红色逐渐褪去，说明A中生成SO2气体，检测到D处有可燃性气体，说明H2SO4溶液变稀后跟铁反应产生H2。 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 [教材　活动·探究] 向蔗糖中加入浓硫酸，蔗糖变黑，表现浓硫酸的脱水性；蔗糖体积不断膨胀，产生刺激性气味气体，表现浓硫酸的强氧化性；上述过程浓硫酸是否表现酸性？否，原因：无硫酸盐生成。 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 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H2SO4过程中重要的反应，D项正确。] 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的作用是储存多余的气体。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____________________________________________________________________， 装置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。 ①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是____________________________________________________________________________________。 ②下列药品中能用来证明反应结束后的圆底烧瓶中存在余酸的是________(填字母)。 A．铁粉 B．BaCl2溶液 C．银粉 D．NaHCO3溶液 [答案]　(1)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)　吸收多余的SO2，防止污染空气　(3)瓶中液面下降，而长颈漏斗中液面上升　D　(4)①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　②AD (1)浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性源于＋6价的硫元素，被还原得到SO2。 (2)稀硫酸的氧化性源于H＋，被还原得到的产物是H2。 不同价态硫元素间的转化 亚硫酸钠中有＋4价的硫，它既有氧化性又有还原性，现有试剂：溴水、Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液。 [问题1]　要证明Na2SO3具有还原性，应选用什么试剂？预测实验现象并写出有关反应的离子方程式。 提示：亚硫酸钠中＋4价的硫元素具有还原性，可被氧化剂氧化，在题给的试剂中溴水具有强氧化性。将Na2SO3溶液加入溴水中，可观察到溴水褪色。离子方程式为＋2H＋。 [问题2]　要证明Na2SO3具有氧化性，应选用什么试剂？预测实验现象并写出反应的离子方程式。 提示：亚硫酸钠中＋4价的硫元素具有氧化性，与其还原性相比，氧化性较弱，只有在特定条件下才表现出氧化性，如在酸性条件下，＋4价的硫可被还原成单质硫，因此要证明亚硫酸钠的氧化性，应选用的试剂是稀硫酸、Na2SO3溶液、Na2S溶液。实验现象为有淡黄色浑浊出现，离子方程式为＋2S2-＋6H＋===3S↓＋3H2O。 1．不同价态硫元素间的转化 2．硫及其化合物之间的转化规律 (1)邻位价态原则 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 (2)含同种元素相邻价态的粒子间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)归中规律 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O、2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 (4)含硫物质的连续氧化规律 1．能实现下列物质间直接转化的是(　　) 单质氧化物酸或碱盐 A．铝　　 B．硫 C．铜 D．铁 B　[S与O2反应生成SO2，SO2与H2O反应生成H2SO3，H2SO3可以与NaOH反应生成Na2SO3或NaHSO3，B项正确。Al2O3、CuO、铁的氧化物均不与H2O反应，A、C、D项错误。] 2．硫黄在空气中燃烧生成气体甲，甲溶于水得乙溶液，向乙溶液中滴加双氧水，乙溶液变成丙溶液。向丙溶液里加入Na2S生成气体丁，把丁通入乙溶液中得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，则它们分别为(　　) A．SO3、H2SO4、H2SO3、H2S、S B．SO2、H2SO3、H2SO4、S、H2S C．SO3、H2SO4、H2SO3、S、H2S D．SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S D　[题目中各物质涉及的转化关系为 。] 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的水溶液与Y混合，可生成淡黄色沉淀，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＋S c．SO2＋Na2SO4　 d．Na2SO3＋Na2SO4 [解析]　(1)具有中间价态的元素既有还原性又有氧化性，S元素的化合价有－2价、0价、＋4价、＋6价，所以含0价和＋4价S的物质既有还原性又有氧化性，其中化合物有SO2、H2SO3、Na2SO3。(2)将H2S与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。中S元素为＋2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于＋2和小于＋2，a中S元素的化合价都小于＋2，c、d中S元素的化合价都大于＋2，b符合题意。 [答案]　(1)SO2、H2SO3、Na2SO3　(2)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O　(3)b 1．为实现下列转化，需要加入氧化剂的是(　　) A．S2-―→S B．SO2―→S ―→SO2 D．H2SO4―→SO2 A　[此题是对含硫物质之间的相互转化与氧化还原反应原理的综合性考查。需要加入氧化剂的应为含硫物质中硫元素化合价升高的反应，故选A。] 2．下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述中，正确的是(　　) A．硫元素的化合价都是＋6价 B．加热时都能与铜发生反应 C．都能作为气体干燥剂 D．常温时都能使铁片溶解 A　[稀硫酸不能做气体干燥剂，也不能和铜发生反应。常温时铁遇浓硫酸钝化。] 3．关于浓硫酸与Cu反应的叙述正确的是(　　) A．在反应中，浓硫酸只表现出氧化性 B．该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2 C．在反应中，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性 D．每1 mol铜参加反应就有2 mol H2SO4被还原，同时生成2 mol SO2 C　[Cu和浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，分析反应前后元素化合价的变化可知，浓硫酸既表现出氧化性，又表现出酸性，该反应为氧化还原反应，在该反应中，每2 mol H2SO4参加反应只有1 mol H2SO4被还原，因此还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1，每1 mol铜参加反应生成1 mol SO2。] 4．下列说法正确的是(　　) A．pH在5.6～7.0之间的雨水通常称为酸雨 B．SO2具有漂白性，因而可以使石蕊溶液褪色 C．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量 D．大气中的SO2和CO2是形成酸雨的主要物质 C　[酸雨的pH小于5.6，故A错误；SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，但不能使石蕊溶液褪色，故B错误；煤燃烧时生成的SO2和CaCO3反应可生成CaSO3，CaSO3被氧气氧化，最终转化为CaSO4，能减少SO2的排放，故C正确；大气中硫的氧化物和氮氧化物是形成酸雨的主要物质，故D错误。] 5．A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，其相互转化关系如图所示。已知A是淡黄色固体，请回答下列问题： (1)写出B、E的化学式：B______________________、E__________。 (2)C―→D的化学方程式为__________________________________________； E―→C的化学方程式为____________________________________________； B与C反应的化学方程式为_________________________________________。 (3)将足量的物质C通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是________(填字母)。 a．溶液没有明显变化 b．溶液中出现白色沉淀 c．若继续通入Cl2，则溶液中出现白色沉淀 [解析]　(1)由A为淡黄色固体，并能与氢气和氧气反应，可以判断A为硫单质，则B为H2S，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4。(3)SO2与BaCl2溶液不反应，通入Cl2后，Cl2将氧化成与Ba2+反应生成白色沉淀。 [答案]　(1)H2S　H2SO4　(2)2SO2＋O22SO3　Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O　SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O　(3)ac 数智分层作业(十九)　浓硫酸　酸雨及其防治 (分值：40分) (选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分) 1．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 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和强氧化性，D错误。] 2．下列有关酸雨的说法正确的是(　　) A．酸雨就是指pH<7的雨水 B．酸雨是因为雨水中含有CO2 C．工业上大量燃烧含有硫的燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属产生的SO2是产生硫酸型酸雨的主要原因 D．酸雨没有危害，所以不必担心，也不必想办法治理 C　[一般把pH<5.6的雨水称为酸雨；酸雨的主要成分为稀硫酸、稀硝酸，故酸雨是因为雨水中含有SO2、NO2等硫的氧化物及氮的氧化物。] 3．比较下述实验方案，能判断溶液中一定含有的是(　　) A．取少量试样溶液，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成 B．取试样溶液，加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不溶解 C．取少量试样溶液，加入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成 D．取少量试样溶液，加入足量盐酸，无沉淀产生，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成 [答案]　D 4．如图是硫元素价态与含硫元素物质类别的二维坐标图，其中b、c、d、e分子中只含有一个S原子，下列说法错误的是(　　) A．物质j和物质e反应生成物质a B．物质b既有氧化性又有还原性 C．物质d的浓溶液具有脱水性 D．物质f一定能与物质q发生氧化还原反应 [答案]　D 5．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生成的量 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．为确认有CuSO4生成，向①中加水，观察颜色 D　[上下移动铜丝可控制铜丝与浓硫酸的反应，进而控制SO2的生成量，A项正确；根据装置的特点可知，B项正确，C项正确；因浓硫酸过量，应该将①中的溶液倒入水中观察，D项错误。] 6．(6分)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__________。(4分) (2)写出B―→C的化学方程式：_________________________________________ ____________________________________________________________________。(2分) [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。 [答案]　(1)Na2S　O2　H2O　H2SO4　(2)2H2S＋3O22SO2＋2H2O (选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分) 7．利用如图所示装置进行下列实验，能得到相应实验结论的是(　　) 选项 ① ② ③ 实验结论 A 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4 溶液褪色 SO2 有漂白性 B 浓硫酸 Cu 品红溶液 SO2具有 漂白性 C 稀硫酸 碳酸钠 CaCl2溶液 无明显变化 CO2不与 CaCl2反应 D 浓硫酸 蔗糖 溴水褪色 浓硫酸具 有脱水性、 吸水性 C　[SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，A项错误；在常温下，Cu和浓硫酸不发生反应，B项错误；HCl的酸性比碳酸强，根据强酸制弱酸的原理可知，CO2不与CaCl2反应，C项正确；溴水褪色说明产生了SO2，证明了浓硫酸的强氧化性，D项错误。] 8．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是(　　) A．H2S是一种强电解质 B．可用石灰乳吸收H2S气体 C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2S D．H2S在空气中燃烧可以生成SO2 AC　[H2S在溶液中不能完全电离，是一种弱电解质，所以A项错误；硫化氢具有酸性，可与石灰乳反应，可用石灰乳吸收H2S气体，所以B项正确；根据题图可知FeCl3能氧化H2S，CuCl2与H2S反应生成CuS，没有发生氧化还原反应，所以C项错误；H2S具有还原性，在空气中完全燃烧可以生成SO2，如氧气不足，可生成S，所以D项正确。] 9．将过量的锌与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 16.8 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 L，测得溶液中H＋的物质的量浓度为1 mol·L-1。则下列叙述错误的是(　　) 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∶1 C．反应中共消耗95.5 g锌 D．反应中共转移1.5 mol电子 [答案]　C 10．(12分)含硫化合物的种类很多，现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。回答下列问题： (1)为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法来除去SO2。写出该反应的化学方程式：_____________________ ____________________________________________________________________。(2分) (2)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：(7分) Na2SO3＋KIO3＋H2SO4===Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O。 ①配平上面氧化还原反应的化学方程式。 ②若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质的物质的量是________mol。 (3)向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是________。(1分) A．BaSO4　　 B．FeS C．BaSO3 D．S (4)常温下，将铁棒置于浓硫酸中，教材中解释发生了钝化，但有人认为未发生反应。为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面____________________________________________________________________________，则发生了钝化。(2分) [答案]　(1)2CO＋SO2S＋2CO2　(2)①5　2　1　5　1　1　1　②0.5　(3)A　(4)无明显现象 9/15 学科网（北京）股份有限公司 $$