第3章 第2节 第2课时 硫酸 酸雨及其防治-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书Word(鲁科版 双选)
2025-11-20
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第2节 硫的转化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 硫酸 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 524 KB |
| 发布时间 | 2025-11-20 |
| 更新时间 | 2025-11-20 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54310797.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦硫酸的性质及酸雨防治核心知识点,先梳理稀硫酸通性、浓硫酸的吸水性与脱水性(对比原理及应用)、强氧化性(铜与浓硫酸反应等实验),再衔接硫酸根检验、常见硫酸盐性质与用途,最后关联酸雨形成(SO₂氧化路径)、危害及防治措施,构建从物质性质到环境问题的完整学习支架。
资料通过实验探究(如蔗糖与浓硫酸反应现象分析)培养科学探究与实践能力,结合对比表格(吸水性与脱水性区别)发展科学思维,联系酸雨防治实际强化科学态度与责任。课中助力教师实验教学,课后通过微自测、课时精练帮助学生查漏补缺,巩固知识应用。
内容正文:
第2课时 硫酸 酸雨及其防治
[课程标准] 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.能从离子反应的角度分析硫酸根的检验方法。 4.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施。
知识点一 硫酸
1.稀硫酸——具有酸的通性
(1)电离方程式:H2SO4===2H++SO。
(2)硫酸具有酸的通性,可与酸碱指示剂作用,也可与活泼金属、碱、碱性氧化物及某些盐反应。
2.浓硫酸的物理性质
纯净的硫酸是无色黏稠状液体,密度比水大,能与水以任意比混合,沸点高,难挥发。
3.浓硫酸的特性
浓硫酸有三大特性:吸水性、脱水性和强氧化性。
(1)吸水性与脱水性
①实验探究
实验操作
实验现象
蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并生成有刺激性气味的气体
实验结论
浓硫酸具有脱水性
②对比
吸水性
脱水性
原理
浓硫酸能够吸收气体中的水分
浓硫酸能把有机物中氢、氧元素按水的元素组成质量比脱去,剩余黑色的炭
区别
物质中含有的水
物质中不含水,但含有氢、氧元素
应用
作干燥剂
—
(2)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,有气泡生成;
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红色;
将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液呈蓝色
实验结论
Cu与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②强氧化性表现
4.硫酸的用途
(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。
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5.几种常见的硫酸盐
硫酸盐
主要性质
主要应用
硫酸钙
CaSO4·2H2O2CaSO4·H2O
生石膏 熟石膏
制作模型和医疗用的石膏绷带,调节水泥的硬化速率
硫酸铜
CuSO4CuSO4·5H2O(胆矾)
白色 蓝色
检验水的存在,与石灰乳混合制备波尔多液
硫酸钡
又称重晶石,不溶于水和酸,且不易被X射线透过
用作消化系统X射线检查的内服药剂,即“钡餐”
【微自测】 判断正误
1.工业上制取硫酸常用水吸收SO3。( )
2.浓硫酸有脱水性,因此可以用于干燥H2、CO2等气体。( )
3.金属铜在常温下放入浓硫酸无现象,是浓硫酸把铜钝化。( )
4.浓硫酸有强烈的吸水性,因此可以干燥SO2、H2S、HI、NH3等气体。( )
5.100 mL 18.0 mol·L-1的浓硫酸和足量铜反应生成SO2的分子数目为0.9NA。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.×
1.蔗糖和浓硫酸的“黑面包”实验中,根据实验现象,推测可能发生了哪些化学反应?反应后的产物是什么?主要体现了浓硫酸的哪些化学性质?
提示:蔗糖(C12H22O11)变黑说明有炭生成; “体积膨胀,呈疏松多孔状”说明有大量气体产生;刺激性气味的气体有可能是SO2;在此过程中,炭可能和浓硫酸发生了反应,生成了CO2和SO2气体。浓硫酸先表现为脱水性,然后表现为强氧化性。
2.将1 mol铜箔加入盛有含2 mol H2SO4的浓硫酸的试管中加热。
(1)上述铜箔能否完全溶解?请解释原因。该实验体现了浓硫酸的哪些性质?
(2)如果将上面的1 mol铜箔改为1 mol锌片,锌片能否完全溶解?请解释原因。
提示:(1)不能。因为随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止,所以铜箔不能完全溶解,铜和浓硫酸的反应体现了浓硫酸的强氧化性和酸性。
(2)能。锌能与稀硫酸继续反应。
3.下列各过程主要表现了浓硫酸的哪些性质?请将答案的序号分别填在横线上。
①强酸性 ②强氧化性 ③高沸点、难挥发性
④脱水性 ⑤吸水性
(1)用氯化钠固体和浓硫酸在加热条件下制氯化氢气体________。
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸________。
(3)常温下可以用铁或铝的容器贮存浓硫酸________。
(4)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末____________。
(5)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑________________。
提示:(1)③ (2)① (3)② (4)⑤ (5)①④
浓硫酸强氧化性和酸性的体现
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,反应生成硫酸盐和SO2
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
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1.下列说法中,正确的是( )
A.浓硫酸稀释时,应将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中,并不断用玻璃棒搅拌
B.浓硫酸不分解,不挥发,所以可以敞口放置于空气中
C.浓硫酸具有氧化性,稀硫酸无氧化性
D.可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸、浓硝酸
D [A.浓硫酸稀释的正确方法为:将浓硫酸沿着烧杯壁缓缓注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,故A错误;B.浓硫酸具有吸水性,所以放置浓硫酸应密封保存,故B错误;C.硫酸中氢、硫元素都处于最高价态,所以浓硫酸、稀硫酸都具有氧化性,故C错误;D.浓硫酸、浓硝酸具有强的氧化性,常温下能够使铁、铝钝化生成致密的氧化膜,所以可以用铁罐或铝槽车来运输冷的浓硫酸、浓硝酸,故D正确;故答案选D。]
2.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是( )
A.图1实验目的:验证浓硫酸的吸水性
B.图2实验目的:验证浓硫酸的脱水性
C.图3实验目的:验证浓硫酸稀释放热
D.图4实验目的:验证浓硫酸的强氧化性
D [A.该实验中可观察到盛有水的烧杯液面降低,盛有浓硫酸的烧杯液面上升,整个体系不与外界接触,可证明硫酸具有吸水性,故A正确;B.该实验中可观察到滤纸片放入浓硫酸后会变黑,说明浓硫酸具有脱水性,故B正确;C.该实验中将胶头滴管中的浓硫酸滴入水后会观察到导管最右侧液面上升,说明锥形瓶内气体受热膨胀,说明浓硫酸稀释放热,故C正确;D.浓硫酸与铜单质反应时需要加热,仅将铜片放入浓硫酸中不反应,故D错误;故选D。]
3.某同学在实验室选用下列实验装置,验证浓硫酸与炭反应的生成物。下列说法正确的是( )
A.验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
B.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,则无法检验产物中有无CO2
C.浓硫酸与炭反应中,浓硫酸表现出酸性和强氧化性
D.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同
D [在装置Ⅰ中,C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;检验反应产物时,因为检验CO2和SO2都需使用水溶液,所以应先检验水蒸气,使用装置Ⅲ;CO2、SO2都能使澄清石灰水变浑浊,则需先检验SO2,使用装置Ⅱ;后检验CO2,使用装置Ⅳ。
A.由分析可知,验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ,A错误;B.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,气体经过溶液,无法确定水蒸气的来源,则无法判断产物中有无水蒸气,B错误;C.浓硫酸与炭反应中,只生成非金属氧化物,没有盐生成,则浓硫酸只表现出强氧化性,C错误;D.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同,前者是检验反应是否生成SO2,后者是检验SO2是否除尽,D正确;故选D。]
SO2和CO2混合气体的鉴别
流程设计
实验装置
提醒:有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用过量较浓的酸性KMnO4溶液。
知识点二 酸雨及其防治
1.酸雨的概念
正常雨水的pH约为5.6,这是因为雨水中溶解了二氧化碳的缘故。pH<5.6的降水称为酸雨。
2.酸雨的形成
(1)化石燃料燃烧产生的二氧化硫是形成硫酸型酸雨的主要物质。
(2)硫酸型酸雨形成过程如下图所示:
写出图中标号所示的化学方程式:
①2SO2+O22SO3;
②SO2+H2OH2SO3;
③SO3+H2O===H2SO4;
④2H2SO3+O2===2H2SO4。
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3.酸雨的危害
(1)直接破坏农作物、森林、草原,使土壤、湖泊酸化。
(2)加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电线电缆的腐蚀。
(3)导致地下水中重金属元素含量增加,污染水源,危害人体健康。
4.酸雨的防治
(1)消除污染源,改变能源结构,开发利用清洁能源,如太阳能、风能、氢能等。
(2)对酸性物质的排放加以控制,如燃料脱硫处理,废气中二氧化硫回收利用等。
(3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识。
【微自测】 判断正误
1.雨水的pH小于7就是酸雨。( )
2.化石燃料燃烧,人类活动产生大量的CO2,是导致酸雨形成的主要原因。( )
3.开发新能源、改变能源结构是控制酸雨的根本途径。( )
4.汽车尾气是SO2的主要来源。( )
5.向燃煤中鼓入足量空气,可以减少SO2的排放。( )
6.全球倡导的“低碳”行动,主要目的是降低酸雨的形成。( )
答案:1.× 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
对取得的酸雨样品进行了pH的测定,随时间推移,得到了如下的实验数据。(已知pH越小、酸性越强)
时间/h
开始
8
16
24
32
40
48
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
4.0
1.雨水样品放置时,结合化学方程式说明pH变化的主要原因。
提示:雨水溶解SO2生成H2SO3,H2SO3被空气中的氧气氧化成酸性更强的H2SO4,2H2SO3+O2===2H2SO4。
2.酸雨给人类造成哪些危害?
提示:腐蚀建筑物、雕塑等、污染水源、损害庄稼等。
3.火力发电厂常用氢氧化钙的悬浊液吸收煤燃烧时产生的二氧化硫气体,并用来制取石膏(CaSO4·2H2O),涉及哪些反应?
提示:Ca(OH)2+SO2===CaSO3+H2O、2CaSO3+O2===2CaSO4、CaSO4+2H2O===CaSO4·2H2O。
常见的SO2尾气处理方法
钙基固硫法
用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中
CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4
氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2
2NH3+SO2+H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3,然后进一步氧化)
钠、碱脱硫法
钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3
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1.SO2被认为是造成大气污染的“首犯”。大气中的SO2主要来源于化石燃料(煤、石油)的燃烧。下列与SO2污染有关的是( )
①酸雨现象 ②伦敦“毒雾”事件 ③洛杉矶“光化学烟雾”事件 ④温室效应
A.①③ B.②④
C.①② D.③④
C [SO2在空气中遇水蒸气形成亚硫酸、硫酸,随雨水降落到地面,形成“酸雨”。这种“毒雾”就是工厂排出的SO2气体引起的。洛杉矶“光化学烟雾”是由汽车排放的尾气(含碳氢化合物和氮氧化物)造成的。“温室效应”是由CO2等引起的。故选C。]
2.酸雨是对酸性(pH小于5.6)降水的统称。下列说法错误的是( )
A.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨
B.汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物
C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因
D.为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料脱硫处理
C [工业废水任意排放引起江河湖泊污染,而酸雨是由于SO2和NO2溶于水引起的。]
3.如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。下列有关说法正确的是( )
A.使用此装置处理过的废气不会再对大气造成污染
B.该过程涉及的反应类型有化合反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应
C.整个过程的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2
D.可用澄清石灰水检验经过处理的废气是否达标
C [由题图可知,该废气处理的工作原理为碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与燃煤燃烧产生的二氧化硫结合生成亚硫酸钙,亚硫酸钙被氧气氧化为硫酸钙,涉及的化学反应有分解反应、化合反应和氧化还原反应。A项,使用此装置处理过的废气只能减少对环境的污染,错误;B项,该过程涉及的反应类型有化合反应、分解反应和氧化还原反应,没有置换反应,错误;C项,整个过程发生的反应可表示为2SO2+2CaCO3+O2===2CaSO4+2CO2,正确;D项,经过处理的废气含有二氧化碳,也可使澄清石灰水变浑浊,错误。]课时精练(二十) 硫酸 酸雨及其防治
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
题组一 硫酸的性质
1.关于硫酸的说法错误的是( )
A.稀硫酸与锌反应可制得氢气
B.稀硫酸可用于除铁锈
C.可将水注入浓硫酸中进行稀释
D.浓硫酸可用来干燥氢气
C [A.稀硫酸与锌反应生成氢气和硫酸锌,可制得氢气,A正确;B.稀硫酸能和金属氧化物反应,可用于除铁锈,B正确;C.稀释浓硫酸要把浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断搅拌使热量及时散发掉,C错误;D.浓硫酸具有吸水性,且不和氢气反应,可用来干燥氢气,D正确;故选C。]
2.国家为了规范管理危险品,颁布了《危险品目录》,其中硫酸是危险品。下列关于硫酸性质的描述中,正确的是( )
A.浓硫酸有氧化性,稀硫酸无氧化性
B.由于浓硫酸具有脱水性,故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验
C.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体
D.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
B [A.浓硫酸有强氧化性,稀硫酸中硫、氢元素处于高价态故也具有氧化性,A错误;B.由于浓硫酸具有脱水性,能和蔗糖反应,故可用来与蔗糖反应做“黑面包”实验,B正确;C.浓硫酸是一种干燥剂,具有酸性,不能够干燥氨气,C错误;D.浓硫酸加热能与铜片反应放出二氧化硫气体,D错误;故选B。]
3.关于浓H2SO4与Cu反应的叙述正确的是( )
A.在反应中,浓H2SO4只表现出氧化性
B.此反应属于复分解反应
C.在反应中,浓H2SO4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 [该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H2SO4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。]
题组二 SO的检验及应用
4.除去氯化钠溶液中混有的Ca2+、Mg2+、SO、HCO等杂质离子,通常采用以下四种试剂:①Na2CO3 ②BaCl2 ③NaOH ④盐酸,加入试剂的顺序合理的是( )
A.④②①③ B.①③②④
C.③②①④ D.①②③④
C [先加入足量的③NaOH除去镁离子,将HCO转化成CO;然后加入过量的②BaCl2除去SO、CO;再加入过量的①Na2CO3除去Ca2+、Ba2+;过滤后,滤液中加入过量的④盐酸,除去溶液中剩余的CO和氢氧化钠中的OH-,最后加热除去剩余的氯化氢,合理顺序是③②①④。]
5.有一瓶Na2SO3溶液,它可能部分被氧化。某同学取该少量溶液,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。对此实验下述结论正确的是( )
A.亚硫酸钠已部分被空气中的氧气氧化
B.加入BaCl2溶液后,生成的沉淀中不一定含有BaSO4
C.加入稀硫酸后,不溶沉淀可能是BaSO3
D.此实验能确定亚硫酸钠是否被部分氧化
B [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,故A、D错误。根据上述分析,若Na2SO3溶液没有被氧化,加入BaCl2溶液会生成BaSO3白色沉淀;若Na2SO3部分被氧化为Na2SO4,加入BaCl2溶液会生成BaSO3和BaSO4白色沉淀,则生成的沉淀中不一定含有BaSO4,故B正确。根据分析,不论Na2SO3溶液是否被氧化,加入稀H2SO4后,根据强酸制弱酸原理,最终生成的沉淀都是BaSO4,不可能含有BaSO3,故C错误。]
6.向某溶液中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,则该溶液中( )
A.一定有SO B.可能有SO或Ag+
C.一定无Ag+ D.可能有CO
B [根据现象判断,这种溶液中不一定含有SO,也可能含有Ag+,A项错误;这种溶液一定至少含有SO或Ag+中的一种,B项正确,C项错误;这种溶液可能含有SO,不可能含有CO,因CO与BaCl2反应生成的BaCO3能溶解于盐酸,D项错误。]
7.除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,过程如下:
下列有关说法中,不正确的是( )
A.除去Mg2+的主要反应:MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
B.试剂①一定不是Na2CO3溶液
C.检验SO是否除净:取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液
D.滤液加稀盐酸时只发生反应:HCl+NaOH===H2O+NaCl
D [Mg2+用氢氧化钠溶液除去,反应的化学方程式为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl,故A正确;因为需要用Na2CO3除去过量的BaCl2,所以试剂①一定不是Na2CO3溶液,故B正确;检验硫酸根离子是否除净的操作为取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成,故C正确;由上述分析可知,滤液中含有过量的Na2CO3和NaOH,故向滤液中滴加稀盐酸时,盐酸会与Na2CO3和NaOH发生反应,故D错误。]
题组三 酸雨及其防治
8.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
C [A项,正常雨水中由于溶解了二氧化碳,也呈酸性,pH<5.6的降水称为酸雨;B项,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;C项,利用石灰石等物质,使燃煤中的含硫物质最终转化为硫酸钙,达到脱硫的目的,减少SO2的排放,在一定程度上可防止酸雨的形成;D项,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,减少酸雨的形成。]
9.酸雨能造成多方面的危害,下列说法中,与酸雨有直接关系的是( )
①造成植物死亡 ②造成土壤酸化 ③使湖泊富营养化,鱼类死亡 ④危害建筑设施 ⑤危害桥梁和通信电缆
A.②③ B.②④⑤
C.①③⑤ D.①②④⑤
D [①酸雨可导致植物死亡,故①正确;②酸雨酸性较强,可造成土壤酸化,故②正确;③含磷、氮较多的废水的排放可导致湖泊富营养化,鱼类死亡,与酸雨无关,故③错误;④酸雨可危害建筑设施,故④正确;⑤酸雨可与碳酸盐、金属等反应,可危害桥梁和电缆,故⑤正确;故选D。]
[能力提升练]
10.下面表格中的实验操作、实验现象和结论均正确且相符的是( )
选项
实验操作
实验现象
结论
A
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸只表现脱水性
B
向某溶液中滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
溶液中含有SO
C
将浓硫酸和铜加热,冷却后用水稀释
产生刺激性气味气体,溶液呈蓝色
浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性
D
将足量锌和浓硫酸共热,将气体通入品红溶液
产生刺激性气味气体,品红溶液褪色
产生的气体只有SO2
C [将浓硫酸滴到蔗糖表面,变黑与浓硫酸的脱水性有关,膨胀是C与浓硫酸发生氧化还原反应生成气体,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性,故A错误;和BaCl2溶液反应生成白色沉淀的离子,可能是SO,也可能是Ag+等,故B项错误;浓硫酸和铜加热时发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,硫酸在反应中既表现氧化性,又表现酸性,故C项正确;锌和浓硫酸反应,首先生成SO2,当硫酸变稀,锌和稀硫酸反应生成H2,因此,生成的气体应为SO2和H2的混合气体,D错误。]
11.(双选)已知X为某种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A、B、C、D、X五种物质的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法错误的是( )
A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的脱水性
B.若A为铜,则A与X在室温下即可反应
C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,最终没有白色沉淀产生
D.若A为碳单质,C不能使澄清的石灰水变浑浊
BD [A.浓硫酸使蔗糖变黑的现象是因为使其脱水炭化,主要体现了X的脱水性,A正确;B.若A为铜,则Cu与浓硫酸需在加热条件下才能反应,B错误;C.若A为碳单质,则碳与浓硫酸反应生成SO2和CO2,将CO2通入少量的澄清石灰水中,先生成CaCO3,后CaCO3转化为可溶的Ca(HCO3),最终没有白色沉淀产生,C正确;D.CO2可以使澄清石灰水变浑浊,D错误。]
12.“价—类+特性”是理解掌握元素化合物性质的有效方法。即从化合价视角推测物质的氧化性、还原性;从类别通性视角理解物质的复分解反应。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)图中A、C、F三种物质中,不属于电解质的是________(用化学式表示)。
(2)F的浓溶液与少量铁单质在一定条件下可以发生反应,该反应的化学方程式为__________
________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)将A与D混合可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(4)Na2S2O3是重要的化工原料。从“价—类”角度分析(S采用平均化合价),下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是________(填字母)。
a.Na2S+S b.SO2+Na2SO4 c.Na2SO3+S d.Na2SO3+Na2SO4
(5)已知中学常见化合物E能被KMnO4氧化为Na2SO4,则24 mL 0.05 mol·L-1的E溶液与20 mL 0.04 mol·L-1的KMnO4溶液恰好反应时,Mn元素在还原产物中的化合价为________;中学实验室某无色盐溶液可能混入了E和Na2SO4中的一种或两种,判断是否混入杂质的最合理的可靠的实验操作:取试样于试管中,依次加入下列试剂________(填序号)即可确认。
①Ba(NO3)2溶液 ②稀硝酸 ③稀盐酸
④BaCl2溶液 ⑤品红溶液 ⑥酸性KMnO4溶液
(6)写出D与另外一种物质化合,一步生成F的化学方程式:_____________________________
__________________________________。
解析:(1)二氧化硫本身不能电离,不属于电解质,酸可发生电离,则图中A、C、F三种物质中,属于电解质的是H2S、H2SO4;(2)加热时浓硫酸与少量Fe反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,反应的化学方程式为2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑;
(3)发生2H2S+SO2===2H2O+3S↓,产生淡黄色固体,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2;(4)Na2S2O3中S元素的化合价为+3价,由化合价归中规律可知,只有Na2SO3+S可制备Na2S2O3,故c正确;(5)S元素的化合价由+4价升高为+6价,Mn元素的化合价降低,设还原后Mn元素的化合价为x,由得失电子守恒可知0.024 L×0.05 mol·L-1×(6-4)=0.02 L×0.04 mol·L-l×(7-x),解得x=+4;某无色盐溶液可能混入了E和Na2SO4中的一种或两种,利用品红检验二氧化硫,利用盐酸、氯化钡检验硫酸根离子,则依次加入③⑤④,若品红褪色,可知含E,若生成白色沉淀可知含硫酸钠,若品红褪色且生成白色沉淀,两种物质均存在;(6)亚硫酸与氧气反应生成硫酸,反应的化学方程式为2H2SO3+O2===2H2SO4。
答案:(1)SO2
(2)2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
(3)1∶2
(4)c
(5)+4 ③⑤④
(6)2H2SO3+O2===2H2SO4
13.工业上制取硫酸铜的方法很多:
(1)方法一:用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是__________________________
__________________________________________________________________________________________________。
(2)方法二:实验证明,铜不能在低温下与O2反应,也不能与稀H2SO4共热发生反应,但工业上却将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制取CuSO4溶液。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)以上两种方法________(填“前”或“后”)者好,原因是____________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
(4)方法三:用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,制取的主要流程如下所示:
稀硫酸和氧化铁反应的离子方程式是__________________________________________
______________________________________________________________________________________________________;
铜和上述反应得到的物质反应的离子方程式是___________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________;
向混合溶液中通入热空气的目的是_______________________________________
_________________________________________________________________________________________________________;
分离蓝色滤液和红褐色沉淀的实验操作是_______________________________________
_________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水。反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制取CuSO4溶液,化学方程式为2Cu+2H2SO4(稀)+O22CuSO4+2H2O。(3)方法一生成1 mol 硫酸铜消耗2 mol浓硫酸,同时生成有毒的气体二氧化硫;方法二生成1 mol 硫酸铜消耗1 mol 稀硫酸,反应过程中无有毒气体产生,所以从环境保护和节约原料角度可知后者更好。(4)依据流程转化图分析,稀硫酸与氧化铁反应生成的铁离子能与铜反应生成铜离子、亚铁离子,再通入热空气将亚铁离子氧化为铁离子,调节溶液pH使铁离子沉淀除去,得到硫酸铜溶液;加热蒸发浓缩结晶得到硫酸铜晶体。反应的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;通入热空气的作用是把亚铁离子氧化为铁离子;分离蓝色滤液和红褐色沉淀的实验操作是过滤。
答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)2Cu+2H2SO4(稀)+O22CuSO4+2H2O
(3)后 若制得1 mol CuSO4,方法一需2 mol H2SO4,而方法二只需要1 mol H2SO4,而且方法一生成的SO2造成大气污染
(4)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 把Fe2+氧化成Fe3+ 过滤
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