第21講 硫酸、酸雨及防治 課件(共37張PPT)-2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

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第21講

硫酸酸雨及其防治

2024

高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

1.掌握硫酸的性質(zhì)及應(yīng)用，掌握硫酸根離子的檢驗。

2.了解硫酸型酸雨的形成及防治方法。

復(fù)習(xí)目標(biāo)

硫酸硫酸根離子的檢驗

考點一

2.稀硫酸的性質(zhì)

硫酸是二元強酸，稀硫酸具有酸的通性，請列舉實例加以概括總結(jié)。

提示(1)能使紫色石蕊溶液變紅。

(2)能與活潑金屬(如Zn、Fe等)反應(yīng)產(chǎn)生H2。

必備知識

1.硫酸的物理性質(zhì)

H2SO4是無色液體，能與水以任意比互溶，稀釋時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是。

將濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌

3.濃硫酸的特性

(1)填寫下表：

實驗實驗現(xiàn)象濃硫酸的特性

少量膽礬加入濃硫酸中___________________________

用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上__________________________________

將銅片加入盛有濃硫酸的試管中，加熱________________________________________________________________

藍(lán)色晶體變白

吸水性

沾有濃硫酸的濾紙變黑

脫水性

銅片逐漸溶解，產(chǎn)生無色、有刺激性氣味的氣體

強氧化性、酸性

(2)分別寫出濃H2SO4與Cu、C反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________

____________________________________________________________。

(3)常溫下，F(xiàn)e、Al遇濃H2SO4，可用鋁槽車裝運濃H2SO4。

Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4

＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

鈍化

4.硫酸的工業(yè)制備流程

完成相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：

①_________________________________，__________________；

②_____________________；

③______________________。

SO3＋H2O===H2SO4

思考吸收塔中真的是用水吸收SO3嗎？為什么？

提示不是，工業(yè)上用98.3%的濃硫酸吸收，因為用水產(chǎn)生的酸霧太大，會降低SO3的吸收效率。

先加稀鹽酸的目的是，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。整個過程中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________

_________、__________________________________、______________________、____________________________。

＋H2O

Ag＋＋Cl－===AgCl↓

1.用硫酸清洗鍋爐中的水垢()

2.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該溶液中一定有()

3.50mL18.4mol·L－1濃硫酸與足量的銅反應(yīng)，可產(chǎn)生SO2的物質(zhì)的量為0.46mol()

4.H2SO4是難揮發(fā)性強酸，H2S是揮發(fā)性弱酸，所以可用濃硫酸與FeS反應(yīng)制取H2S氣體()

5.在實驗室中，可用濃H2SO4分別與NaCl、NaBr、NaI反應(yīng)制取HCl、HBr、HI氣體

()

×

×

×

×

×

易錯辨析

[歸納提升]

濃硫酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律

(1)鈍化：常溫下濃硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反應(yīng)進一步發(fā)生。

(2)與活潑金屬(如Zn)反應(yīng)，開始產(chǎn)生SO2，硫酸濃度變小后產(chǎn)生H2。

(3)與不活潑金屬(如Cu)反應(yīng)，開始產(chǎn)生SO2(加熱)，濃度變小后，稀硫酸不再與不活潑金屬反應(yīng)。例如：1molCu與含2molH2SO4的濃硫酸充分反應(yīng)，生成的SO2的物質(zhì)的量小于1mol。

(1)由“量變”引起的“質(zhì)變”：金屬與濃硫酸反應(yīng)時，要

注意H2SO4濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。開始階段產(chǎn)生SO2氣體，

隨著反應(yīng)的進行，H2SO4的濃度變小，最后變?yōu)橄×蛩?，不?/p>

潑金屬如Cu與稀硫酸不反應(yīng)，活潑金屬如Zn與稀硫酸反應(yīng)生

成H2而不是SO2。

硫酸鹽主要性質(zhì)主要應(yīng)用

硫酸鈣制作模型和醫(yī)用石膏繃帶，

調(diào)節(jié)水泥的硬化速率

硫酸銅檢驗水的存在，與石灰乳混

合制備波爾多液

硫酸鋇又稱重晶石，不溶于水和酸，且不易被X射線透過用作消化系統(tǒng)X射線檢查

的內(nèi)服藥劑，即“鋇餐”

(2)幾種常見的硫酸鹽

1.下列有關(guān)硫酸的實驗或用途中用了硫酸的哪些性質(zhì)？

(1)用濃硫酸作干燥劑干燥CO、SO2、Cl2等氣體：__________________。

(2)分別用濃硫酸與NaCl(s)、NaNO3(s)反應(yīng)制取HCl、HNO3：__________。

(3)用鋁或鐵制容器貯存或運輸濃硫酸：___________________。

(4)工業(yè)上用硫酸與磷酸鈣反應(yīng)制取磷酸：_____________。

(5)實驗室用銅與濃硫酸反應(yīng)制取SO2：_________________________。

(6)實驗室用甲酸與濃硫酸作用制取CO：HCOOHCO＋H2O：__________

_______。

(7)濃硫酸與蔗糖的制取“黑面包”實驗：__________________________。

一、濃H2SO4的特性及應(yīng)用

濃硫酸的吸水性

高沸點酸

濃硫酸的強氧化性

硫酸的強酸性

濃硫酸的酸性、強氧化性

濃硫酸的

脫水性

濃硫酸的脫水性、強氧化性

專項突破

2.下列有機反應(yīng)中都要使用硫酸。其中哪些使用的是濃硫酸？哪些使用的是稀硫酸？

(1)苯的硝化(2)乙醇的消去

(3)乙醇與乙酸的酯化(4)乙酸乙酯的水解

(5)糖類物質(zhì)的水解(6)蛋白質(zhì)的水解

(7)油脂的水解

答案(1)(2)(3)使用的是濃硫酸，其余均為稀硫酸。

3.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將一定量的鐵與濃硫酸加熱，發(fā)現(xiàn)鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量的氣體X。該興趣小組的同學(xué)猜測氣體X的成分如下：

(1)甲同學(xué)認(rèn)為氣體X為SO2。

(2)乙同學(xué)認(rèn)為氣體X為H2。

(3)丙同學(xué)認(rèn)為氣體X為__________________。

猜測含有氫氣的理由是：__________________________________________________

_________。

H2和SO2的混合氣體

隨著反應(yīng)的進行，硫酸的濃度變小，鐵與稀硫酸反應(yīng)生

成氫氣

4.有一瓶Na2SO3溶液，試設(shè)計實驗探究Na2SO3的氧化程度。

答案取樣品溶液于試管中，加入過量BaCl2溶液，過濾，然后向沉淀中滴入過量稀鹽酸，若沉淀全部溶解，則Na2SO3未被氧化；若沉淀部分溶解，則Na2SO3部分被氧化；若沉淀一點也不溶解，則Na2SO3全部被氧化。

5.下列過程中，最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是

√

解析

A項，二氧化硫被硝酸氧化為硫酸，加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀；

B項，亞硫酸根離子被硝酸氧化為硫酸根離子，沉淀也是硫酸鋇；

C項，所得沉淀可能是氯化銀；

D項，先加過量鹽酸無明顯現(xiàn)象，再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。

硫酸根離子檢驗的易錯點

含硫化合物對環(huán)境的污染及治理

考點二

1.硫的氧化物的來源、危害及治理

石油和煤

含硫礦物

酸雨

5.6

脫硫

二氧化硫

必備知識

2.硫酸型酸雨的形成過程

1.酸雨的形成是一種復(fù)雜的大氣化學(xué)和光學(xué)化學(xué)過程，在清潔空氣、污染空氣中形成硫酸型酸雨的過程如圖，下列有關(guān)說法錯誤的是

A.光照能引發(fā)酸雨的形成

B.所涉及的變化均為氧化還原反應(yīng)

C.污染空氣能加快酸雨的形成

D.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能有效遏制酸雨污染

√

專項突破

由圖示可知，酸雨形成的兩個途徑中都涉及了光照，故A正確；

由圖中信息可知，途徑Ⅱ的速率大于途徑Ⅰ，故C正確；

優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)能減少化石燃料的使用，能有效減少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正確。

解析

2.環(huán)保是21世紀(jì)人類社會的主要課題之一?；痣姀S、燃煤鍋爐是SO2污染集中、規(guī)模較大的行業(yè)，石灰石—石膏煙脫硫是除去SO2的一種常用方法。其過程如圖1。

研究發(fā)現(xiàn)：pH和溫度會對石灰石漿液的脫硫效率產(chǎn)生一定影響；當(dāng)煙氣通入速度一定時，石灰石漿液的脫硫效率與漿液pH的關(guān)系如圖2，下列有關(guān)說法正確的是

A.煙氣通入石灰石漿液時的溫度越高吸

收越快，吸收率越高

B.石灰石漿液pH>5.7時，煙氣脫硫效率

降低的原因是石灰石的溶解度增大

C.將脫硫后的氣體通入KMnO4溶液，可

粗略判斷煙氣脫硫效率的高低

D.上述方法中用石灰石漿液吸收64gSO2理論生成22gCO2

√

煙氣通入石灰石漿液時的溫度越高，氣體

二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不

能被溶解，就會逸出溶液使吸收率降低，故A錯誤；

石灰石漿液pH>5.7時，煙氣脫硫效率降低的原因是

石灰石的溶解度減小，石灰石的濃度減小，故B錯誤；

脫硫后的氣體是否殘存二氧化硫，含多少，可以利用高錳酸鉀溶液褪色的程度和快慢粗略判斷煙氣脫硫效率，故C正確；

分析得到總反應(yīng)為2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2,1mol二氧化硫反應(yīng)生成1mol二氧化碳，即每吸收64g二氧化硫理論上生成44g二氧化碳，故D錯誤。

解析

3.在工業(yè)上SO2尾氣的處理方法一般有四種。

(1)鈣基固硫法

為防治酸雨，工業(yè)上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時硫、生石灰、O2共同反應(yīng)生成硫酸鈣，從而使硫轉(zhuǎn)移到煤渣中，用化學(xué)方程式表示其原理。

②SO2轉(zhuǎn)化為CaSO3：_____________________；

③CaSO3轉(zhuǎn)化為CaSO4：__________________________。

(2)氨水脫硫法

該脫硫法采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2，用化學(xué)方程式表示其原理。

①SO2轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO3：_______________________________；

②(NH4)2SO3轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4：________________________________。

(3)鈉堿脫硫法

鈉堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，用化學(xué)方程式表示其原理。

①SO2和NaOH反應(yīng)生成Na2SO3：____________________________；

②SO2和Na2CO3反應(yīng)生成Na2SO3：______________________________；

③Na2SO3轉(zhuǎn)化為NaHSO3：______________________________。

2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3

2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4

2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O

Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2

Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3

(4)雙堿脫硫法

雙堿脫硫法是指先用燒堿吸收SO2，再利用熟石灰漿液進行再生，再生后的NaOH堿液可循環(huán)利用，用化學(xué)方程式表示其原理。

①NaOH吸收SO2：______________________________；

②Na2SO3被O2氧化：__________________________；

③Na2SO4和Ca(OH)2反應(yīng)：____________________________________。

2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O

2Na2SO3＋O2===2Na2SO4

Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH

真題演練

1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。

(1)溫室氣體是形成酸雨的主要物質(zhì)(2022·全國甲卷，7B)()

(2)用石灰石—石膏法對燃煤煙氣進行脫硫，同時可得到石膏

(2022·浙江6月選考，8D)()

(3)燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放(2023·全國卷Ⅲ,7C)()

×

√

×

2.(2022·廣東，5)若將銅絲插入熱濃硫酸中進行如圖(a～d均為浸有相應(yīng)試液的棉花)所示的探究實驗，下列分析正確的是

A.Cu與濃硫酸反應(yīng)，只體現(xiàn)H2SO4的酸性

B.a處變紅，說明SO2是酸性氧化物

C.b或c處褪色，均說明SO2具有漂白性

D.試管底部出現(xiàn)白色固體，說明反應(yīng)中無H2O生成

√

解析

銅和濃硫酸反應(yīng)生成CuSO4，體現(xiàn)濃硫酸的酸性，生成

SO2，體現(xiàn)濃硫酸的強氧化性，故A錯誤；

a處的紫色石蕊變紅，其原因是SO2溶于水生成了酸，可

說明SO2是酸性氧化物，故B正確；

b處品紅褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c處酸性高錳酸鉀褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，SO2體現(xiàn)還原性，故C錯誤；

實驗過程中試管底部出現(xiàn)白色固體，其原因是濃硫酸具有吸水性，將反應(yīng)生成的H2O吸收，故D錯誤。

3.(2023·廣東1月適應(yīng)性測試，14)推理是一種重要的能力。打開分液漏斗活塞，進行如圖所示的探究實驗，對實驗