1、第3课时 浓硫酸的性质 酸雨及其防治概念认知自主学习一、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)写出稀硫酸与Zn、CuO、NaOH溶液、NaHCO3溶液反应的离子方程式分别为_、_、_、_。24SO 3HCOH2SO4=2HZn2H=Zn2H2CuO2H=Cu2H2OHOH=H2OH=CO2H2O2浓硫酸的特性(1)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作_。(2)脱水性：浓硫酸能将物质中的氢、氧元素按_的比例脱去生成H2O。(3)强氧化性 干燥剂 213硫酸的用途(1)化学实验室中的重要试剂。(2)重要的化工原料。制造化肥、农药、炸药、染料等石油精炼、金属加工、浓硫酸作干
2、燥剂等。4SO24的检验检验 SO24的正确操作方法：先加足量稀盐酸酸化的目的是_。二、酸雨及其防治1酸雨的形成(1)形成酸雨的主要物质：_。(2)SO2 的来源：_的燃烧。硫的氧化物 化石燃料 pH5.6 的降雨为酸雨。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)饮用水中_元素含量增加。3酸雨的防治措施(1)对_物质的排放加以控制。(2)改变_结构，开发新能源重金属 能源 酸性 1判断下列说法是否正确：(1)浓硫酸有脱水性，所以可用浓硫酸作干燥剂。()提示：浓硫酸作干燥剂是利用了吸水性。(2)1 L 18.4 molL1 的浓硫酸与足量铜反应，生成 9.2 mol
3、 二氧化硫气体。()提示：硫酸变稀即停止反应。(3)浓硫酸与足量 Zn 反应的后期可以生成 H2。()提示：Zn 与稀硫酸反应生成 H2。2教材 P100“化学与技术”现代制备硫酸的技术与瓦尔特及菲利浦制硫酸在三氧化硫吸收方面有什么不同之处？提示：瓦尔特及菲利浦都是用水吸收三氧化硫，而现代则是用浓硫酸吸收三氧化硫，以防形成酸雾影响吸收。3教材 P99“在加热时浓硫酸可与铜、木炭等单质发生反应。”可以向浓硫酸与铜反应后剩余的液体中加水稀释以观察溶液的颜色吗？提示：不能，反应后的混合液中有大量的硫酸，稀释时应该将混合液加入水中来观察溶液的颜色。4某同学做蔗糖的脱水实验(1)蔗糖逐渐变黑，为什么？提
4、示：浓硫酸具有脱水性，将蔗糖脱水炭化变黑。(2)为什么蔗糖体积会膨胀，形成黑色疏松多孔的海绵状的炭，并能闻到刺激性气味？提示：_。浓硫酸具有强氧化性，把C氧化成CO2，并有SO2气体放出能力形成合作探究学习任务一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。(1)实验中现象是什么？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 Fe2H=Fe2H2。(2)实验中，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
5、酸的强氧化性。(1)实验中，装置 C 的作用是什么？提示：作用是吸收尾气中的 SO2 气体，防止污染环境。(2)B 中的品红溶液红色逐渐褪色，检测到 D 处有可燃性气体？说明了什么问题？提示：说明 A 中生成 SO2 气体，硫酸变稀后跟铁反应产生 H2。(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。【典例】浓硫酸，俗称坏水，是一种具有高腐蚀性的强矿物酸。浓硫酸在浓度高时具有强氧化性，这是它与普通硫酸最大的区别之一。同时它还具有脱水性、强腐蚀性、难挥发性、酸性、吸水性等。将浓硫酸与下列物
6、质作用时，浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性的是()红热的木炭 H2S 气体 Cu FeO NH3使木材炭化 CuSO45H2O 对铁、铝的钝化A B C D以上答案均不正确【解析】选 A。与木炭、H2S 反应及 Fe、Al 钝化时浓硫酸只表现氧化性；浓硫酸与 NH3 反应时只表现酸性，是浓硫酸的脱水性；是吸水性。和符合题意。(1)本题的“对铁、铝的钝化”是不反应吗？(关键能力理解与辨析)提示：“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。在加热条件下，Fe、Al 与浓硫酸反应不会“钝化”。(2)浓硫酸跟氢之前的活泼金属反应有什么规律？(关键能力归纳与整理)提示：浓硫酸既表现氧
7、化性，又表现酸性。如 Zn2H2SO4(浓)=ZnSO4SO22H2O；浓硫酸一旦变稀，就只表现酸性。如跟锌反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2。(3)浓硫酸与氢之后的不活泼金属(除 Au、Pt 外)反应有什么规律？(关键能力归纳与整理)提示：反应需加热，否则不反应；氧化产物是硫酸盐，金属显高价，还原产物为 SO2；如：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。浓硫酸既表现氧化性，又表现酸性；随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就会停止。(4)浓硫酸与非金属(以 C 为例)反应有什么规律？(关键能力归纳与整理)C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O。提示：反应要加热，否
8、则不反应；氧化产物是含氧酸或非金属氧化物，还原产物为 SO2；浓硫酸只表现氧化性；随反应进行，硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，反应就停止。浓硫酸对皮肤粘膜具有很强的腐蚀性，使用时慎用。下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(难挥发性)B在加热条件下铜与浓硫酸反应(强氧化性、酸性)C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D浓硫酸可用来干燥某些气体(脱水性)【解析】选 B。敞口放置的浓硫酸质量变大是因为浓硫酸吸水所致，A 错误；铜与浓硫酸反应，浓硫酸既表现氧化性又表现酸性，B 正确；蔗糖被浓硫酸炭化表现出浓硫酸的脱水性，C 错误；浓硫
9、酸用作干燥剂，表现出浓硫酸的吸水性，D错误。【拔高题组】1实验室中有没贴标签的浓 H2SO4 和稀 H2SO4，某同学提出的下列鉴别方法不正确的是()A分别取 10 mL 溶液，质量大的是浓 H2SO4，质量小的是稀 H2SO4B观察液体流动性，流动性好的是稀 H2SO4，油状粘稠的是浓 H2SO4C把 CuSO45H2O 晶体投入溶液，逐渐变为白色粉末的是浓 H2SO4，晶体溶解的是稀 H2SO4D常温下将 Al 片分别投入溶液，反应快速放出气体的是浓 H2SO4，放出气体慢的是稀 H2SO4【解析】选 D。浓硫酸的密度大，稀硫酸密度小，A 项正确；浓硫酸为无色粘稠的液体而稀硫酸流动性好，B
10、 项正确；浓硫酸具有吸水性，C 项正确；铝和浓硫酸在常温下钝化，不易放出气体，D 项错误。2条件的改变可能会对化学反应产生影响。下列在一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是()A过量的氢气与氧气B过量的浓盐酸与二氧化锰C过量的铜与浓硫酸D过量的锌与 18 mol L1 硫酸【解析】选 C。A 项，在氢气过量的情况下，氧气完全反应；B 项，可以加入过量的浓盐酸，使二氧化锰反应完全；C 项，浓硫酸随着反应进行变为稀硫酸，稀硫酸不再与铜反应；D 项，18 molL1 的浓硫酸与锌开始反应产生 SO2，随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应产生 H2。2019 年 11 月
11、，在浙江省某地发生一起硫酸槽罐车泄漏事件，从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色，上面泛起黑色的泡沫，空气中到处弥漫着刺鼻的气味。请用化学知识解释下列问题：(1)“路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是_。(2)浓硫酸为不挥发性强酸，为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”？_。【解析】(1)浓硫酸不但具有吸水性，还具有脱水性，可使杂草发生炭化而变黑；(2)浓硫酸虽不具有挥发性，但其还具有强氧化性，可与杂草炭化后的碳反应而生成刺激性气体 SO2。答案：(1)浓硫酸使草炭化(2)炭化后的碳与浓硫酸反应生成 SO2学习任务二硫酸根离子的检验化学兴趣小组做了如下两个对比性实验：化学兴趣小组做了如下两个对比性实验:
12、稀硫酸或 Na2SO4溶液现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀不溶解Na2CO3 溶液现象为有白色沉淀生成,加盐酸后白色沉淀溶解且放出气体1以上对比性实验说明什么问题？提示：碳酸钡沉淀溶于稀盐酸，而硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸。2根据上述实验探究，总结检验 SO24时如何排除 CO23的干扰？提示：待测液无沉淀无气体生成白色沉淀生成SO24的检验1正确操作2杂质离子的干扰(1)Ag干扰盐酸酸化能防止 Ag干扰，因为 AgCl=AgCl。(2)CO23、SO23、PO34干扰因为 BaCO3、BaSO3、Ba3(PO4)2 也是白色沉淀，与 BaSO4 白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中(如 B
13、aCO32H=H2OCO2Ba2)。【特别提醒】检验 SO24时，必须用酸酸化但不能用 HNO3 酸化，因硝酸能将 SO23氧化成SO24。【典例】实验备用试剂中可能含有 SO24、CO23、Cl。为了检验其中是否含有SO24，除 BaCl2 溶液外，还需要的溶液是()AH2SO4 BHClCNaOH DNaNO3【解析】选 B。因为 BaCO3 也是一种白色沉淀，因此为了防止 CO23的干扰，还需要稀盐酸，观察沉淀是否溶解。设计实验检验某溶液中含有某种离子的实验步骤是什么？(关键能力归纳与整理)提示：设计实验检验某溶液中的离子一般包括以下四步：取样品滴加试剂描述现象得出结论。【备选例题】实验
14、室有一瓶固体 M 的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2SO”字样。已知固体 M 只可能是 Na2SO3 或 Na2SO4。若取少量固体 M 配成溶液，下列试剂不能用于鉴定 M 的是()ABa(OH)2 溶液 B稀盐酸C稀硫酸D酸性 KMnO4 溶液【解析】选 A。A 项，Ba(OH)2 与 Na2SO3 或 Na2SO4 反应都能生成白色沉淀，不能鉴定；B 项、C 项，稀盐酸、稀硫酸都能与 Na2SO3 反应生成有刺激性气味的SO2 气体，而与 Na2SO4 不反应，可以鉴定；D 项，Na2SO3 具有还原性，能够使酸性 KMnO4 溶液褪色，而 Na2SO4 与酸性 KMnO4 溶
15、液不反应，可以鉴定。某同学向某溶液中滴入 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 SO24B可能有 SO24或 AgC一定无 AgD可能有 CO23【解析】选 B。硫酸钡和氯化银均不溶于稀盐酸。【拔高题组】1粗盐中因含有 CaCl2、MgCl2 和 Na2SO4 等杂质而容易潮解。某次实验中需除去粗盐中的上述杂质，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：MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaClB试剂一定不是 Na2CO3 溶液C检验 SO24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
16、反应：HClNaOH=H2ONaCl【解析】选 D。Mg2用氢氧化钠溶液除去，反应的化学方程式为 MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，故 A 正确；因为需要用 Na2CO3 除去过量的 BaCl2，所以试剂一定不是 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。2要确定实验室中的某试剂中是否有硫酸根离子，化学兴趣小组的三位学生设计了下
17、述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确定试液中有 SO24。方案甲:试液白色沉淀沉淀不溶解方案乙:试液无沉淀白色沉淀方案丙:试液无沉淀白色沉淀试评价上述各种方案是否严密，并分别说明理由。方案甲：_。方案乙：_。方案丙：_。【解析】掌握好 SO24检验过程中药品加入顺序及排除 Ag、SO23的干扰是解题关键。三个方案可作如下分析：(1)方案甲先向试液中加 BaCl2 溶液，生成的白色沉淀有两种可能：一种可能是与 Cl结合而生成的 AgCl，另一种可能是与 Ba2结合而生成的 BaSO4、BaSO3、BaCO3、Ba3(PO4)2(即试液中可能含有 SO24、SO23、
18、CO23、PO34)。上述沉淀中只有 BaSO3、BaCO3、Ba3(PO4)2 能溶于盐酸，因而此方案不能确定试液中含有 SO24。(2)方案乙先向试液中加入盐酸不产生沉淀，这排除了试液中含有 Ag的可能。然后再向此酸性溶液中加入 BaCl2 溶液，只有 BaSO4 不溶于盐酸而生成白色沉淀，排除了其他离子的干扰，因而此方案是正确的。(3)方案丙与方案乙相似，不同之处是用硝酸代替了盐酸，用 Ba(NO3)2溶液代替了 BaCl2 溶液。由于硝酸有强氧化性，可将 SO23氧化成 SO24，因此不能排除 SO23的干扰。答案：不严密。因为含有 Ag而不含 SO24的无色透明溶液，也会出现此方案的
19、现象严密。因为先加稀盐酸无沉淀可排除 Ag干扰，且酸性环境可排除 SO23与 CO23等干扰不严密。因为含有 SO23而不含 SO24的无色透明溶液，也会出现此方案的现象学情诊断课堂测评1(2021日照高一检测)在古代中国，硫酸被称为“绿矾油”。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蓝色胆矾晶体滴加浓硫酸时变为白色固体C浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸只表现强氧化性【解析】选 B。浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖中 H、O 元素以水的比例脱出，从而使蔗糖炭化变黑，与吸水性无关，A 错误；浓硫酸具有吸水性，能吸收胆矾晶体中的结晶
20、水，可以使蓝色的胆矾晶体失水变为白色晶体，B 正确；浓硫酸是一种酸，能和氨气反应，故不能干燥氨气，C 错误；浓硫酸与铜片共热的反应中，浓硫酸既表现出强氧化性，又表现出酸性，D 错误。2(2021泰安高一检测)浓硫酸有强烈的吸水性，可作干燥剂。下列气体不能用浓硫酸干燥的是()AH2 BSO2 CNH3 DCl2【解析】选 C。浓硫酸具有酸性，氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，应该用碱石灰干燥。3(2021泰安高一检测)比较下述实验方案，能判断溶液中一定含有 SO24的事实是()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
21、加稀硝酸，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【解析】选 D。加盐酸酸化的 BaCl2 溶液有白色沉淀生成时，原溶液可能含有Ag或 SO24，A 项错误；加入 BaCl2 溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸，沉淀不溶解，原溶液中可能含有 SO24或 SO23(BaSO3 能被 HNO3 氧化成 BaSO4)，也可能含有 Ag，B 项错误；加入 Ba(NO3)2 溶液，能产生白色沉淀，原溶液中可能含有 CO23、SO23、SO24等，C 项错误；当加入足量的盐酸时，无沉淀生成，加入
22、 BaCl2 生成了白色沉淀，原溶液一定含有 SO24，D 项正确。4(2021广州高一检测)已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生如下反应(反应方程式已配平)：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4A2H2O。试通过计算和推理完成下面的空白：(1)A 物质可以导致酸雨的形成。A 应该属于_(用字母代号填写)。a酸 b碱 c盐 d酸性氧化物 e碱性氧化物(2)A 物质可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，此反应中_(填写化学式，下同)失去电子，氧化剂是_。(3)足量的铜片与 10 mL 18 molL1 的浓硫酸充分反应，如果该反应过程中转移了0.1 mol 电子，生成的 CuSO4 的物质的量为_ mo
23、l，生成的 A 气体在标准状况下体积为_ L(假设气体全部逸出)。(4)计算：将反应后得到的溶液与足量 Ba(OH)2 溶液混合，充分反应。反应后所得沉淀的质量为_ g。【解析】已知铜和浓硫酸可以在加热条件下发生反应：Cu2H2SO4(浓)=CuSO4A2H2O，根据质量守恒定律可以求出 A 为 SO2。(1)SO2 属于酸性氧化物，故选 d。(2)SO2 可以使酸性 KMnO4 溶液褪色，此反应中 SO2 是还原剂，其中 S 元素失去电子，氧化剂是 KMnO4。(3)由反应方程式可知，当有 2 mol e转移时，可以生成 1 mol CuSO4 和 1 mol SO2。所以，足量的铜片与 1
24、0 mL 18 molL1 的浓硫酸充分反应，如果该反应过程中转移了 0.1 mol 电子，生成的 CuSO4 的物质的量为 0.05 mol，生成 SO2 的物质的量为 0.05 mol，0.05 mol SO2 在标准状况下的体积为 1.12 L。(4)10 mL 18 molL1 的浓硫酸中 n(H2SO4)0.18 mol，其中有 0.05 mol 被还原为SO2，由 S 元素守恒可知，反应后得到的溶液中还有 0.13 mol SO24，该溶液与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应后可得到 0.13 mol BaSO4 和 0.05 mol Cu(OH)2，所得沉淀的质量为 35.19 g。答案：(1)d(2)SO2 KMnO4(3)0.05 1.12(4)35.19