第21讲 硫酸、酸雨及防治 2024高考化学一轮复习高频考点精讲（新教材新高考） 课件

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1.掌握硫酸的性质及应用，掌握硫酸根离子的检验。2.了解硫酸型酸雨的形成及防治方法。
硫酸 硫酸根离子的检验
2.稀硫酸的性质硫酸是二元强酸，稀硫酸具有酸的通性，请列举实例加以概括总结。
提示　(1)能使紫色石蕊溶液变红。(2)能与活泼金属(如Zn、Fe等)反应产生H2。
1.硫酸的物理性质H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，稀释时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是 。
将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌
3.浓硫酸的特性(1)填写下表：
铜片逐渐溶解，产生无色、有刺激性气味的气体
(2)分别写出浓H2SO4与Cu、C反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________。(3)常温下，Fe、Al遇浓H2SO4 ，可用铝槽车装运浓H2SO4。
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4
＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
4.硫酸的工业制备流程
完成相关反应的化学方程式：①_________________________________，__________________；②_____________________；③______________________。
SO3＋H2O===H2SO4
思考　吸收塔中真的是用水吸收SO3吗？为什么？
提示　不是，工业上用98.3%的浓硫酸吸收，因为用水产生的酸雾太大，会降低SO3的吸收效率。
先加稀盐酸的目的是 ，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：____________________________、__________________________________、______________________、____________________________。
Ag＋＋Cl－===AgCl↓
1.用硫酸清洗锅炉中的水垢(　　)2.向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有 (　　)3.50 mL 18.4 ml·L－1浓硫酸与足量的铜反应，可产生SO2的物质的量为0.46 ml(　　)4.H2SO4是难挥发性强酸，H2S是挥发性弱酸，所以可用浓硫酸与FeS反应制取H2S气体(　　)5.在实验室中，可用浓H2SO4分别与NaCl、NaBr、NaI反应制取HCl、HBr、HI气体(　　)
浓硫酸与金属反应的规律
(1)钝化：常温下浓硫酸使Fe、Al 表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。(2)与活泼金属(如Zn)反应，开始产生SO2，硫酸浓度变小后产生H2。(3)与不活泼金属(如Cu)反应，开始产生SO2(加热)，浓度变小后，稀硫酸不再与不活泼金属反应。例如：1 ml Cu与含2 ml H2SO4 的浓硫酸充分反应，生成的SO2 的物质的量小于1 ml。
(1)由“量变”引起的“质变”：金属与浓硫酸反应时，要注意H2SO4 浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2 气体，随着反应的进行，H2SO4 的浓度变小，最后变为稀硫酸，不活泼金属如Cu 与稀硫酸不反应，活泼金属如Zn 与稀硫酸反应生成H2 而不是SO2。
(2)几种常见的硫酸盐
1.下列有关硫酸的实验或用途中用了硫酸的哪些性质？(1)用浓硫酸作干燥剂干燥CO、SO2、Cl2等气体： __________________。(2)分别用浓硫酸与NaCl(s)、NaNO3(s)反应制取HCl、HNO3： __________。(3)用铝或铁制容器贮存或运输浓硫酸： ___________________。(4)工业上用硫酸与磷酸钙反应制取磷酸： _____________。(5)实验室用铜与浓硫酸反应制取SO2： _________________________。(6)实验室用甲酸与浓硫酸作用制取CO：HCOOH CO＋H2O： _________________。(7)浓硫酸与蔗糖的制取“黑面包”实验： __________________________。
一、浓H2SO4的特性及应用
浓硫酸的酸性、强氧化性
浓硫酸的脱水性、强氧化性
2.下列有机反应中都要使用硫酸。其中哪些使用的是浓硫酸？哪些使用的是稀硫酸？(1)苯的硝化　　　　　(2)乙醇的消去(3)乙醇与乙酸的酯化 (4)乙酸乙酯的水解(5)糖类物质的水解 (6)蛋白质的水解(7)油脂的水解
答案　(1)(2)(3)使用的是浓硫酸，其余均为稀硫酸。
3.某化学兴趣小组的同学将一定量的铁与浓硫酸加热，发现铁完全溶解，并产生大量的气体X。该兴趣小组的同学猜测气体X的成分如下：(1)甲同学认为气体X为SO2。(2)乙同学认为气体X为H2。(3)丙同学认为气体X为__________________。猜测含有氢气的理由是： ___________________________________________________________。
H2和SO2的混合气体
随着反应的进行，硫酸的浓度变小，铁与稀硫酸反应生
4.有一瓶Na2SO3溶液，试设计实验探究Na2SO3的氧化程度。
答案　取样品溶液于试管中，加入过量BaCl2溶液，过滤，然后向沉淀中滴入过量稀盐酸，若沉淀全部溶解，则Na2SO3未被氧化；若沉淀部分溶解，则Na2SO3部分被氧化；若沉淀一点也不溶解，则Na2SO3全部被氧化。
5.下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是
A项，二氧化硫被硝酸氧化为硫酸，加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀；B项，亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子，沉淀也是硫酸钡；C项，所得沉淀可能是氯化银；D项，先加过量盐酸无明显现象，再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。
硫酸根离子检验的易错点
含硫化合物对环境的污染及治理
1.硫的氧化物的来源、危害及治理
2.硫酸型酸雨的形成过程
1.酸雨的形成是一种复杂的大气化学和光学化学过程，在清洁空气、污染空气中形成硫酸型酸雨的过程如图，下列有关说法错误的是
A.光照能引发酸雨的形成B.所涉及的变化均为氧化还原反应C.污染空气能加快酸雨的形成D.优化能源结构能有效遏制酸雨污染
由图示可知，酸雨形成的两个途径中都涉及了光照，故A正确；
由图中信息可知，途径Ⅱ的速率大于途径Ⅰ，故C正确；优化能源结构能减少化石燃料的使用，能有效减少二氧化硫的排放量，故能有效遏制酸雨污染，故D正确。
2.环保是21世纪人类社会的主要课题之一。火电厂、燃煤锅炉是SO2污染集中、规模较大的行业，石灰石—石膏烟脱硫是除去SO2的一种常用方法。其过程如图1。研究发现：pH和温度会对石灰石浆液的脱硫效率产生一定影响；当烟气通入速度一定时，石灰石浆液的脱硫效率与浆液pH的关系如图2，下列有关说法正确的是
A.烟气通入石灰石浆液时的温度越高吸 收越快，吸收率越高B.石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率 降低的原因是石灰石的溶解度增大C.将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可 粗略判断烟气脱硫效率的高低D.上述方法中用石灰石浆液吸收64 g SO2理论生成22 g CO2
烟气通入石灰石浆液时的温度越高，气体二氧化硫的溶解度越小，部分二氧化硫不能被溶解，就会逸出溶液使吸收率降低，故A错误；石灰石浆液pH>5.7时，烟气脱硫效率降低的原因是石灰石的溶解度减小，石灰石的浓度减小，故B错误；脱硫后的气体是否残存二氧化硫，含多少，可以利用高锰酸钾溶液褪色的程度和快慢粗略判断烟气脱硫效率，故C正确；分析得到总反应为2CaCO3＋2SO2＋O2＋4H2O===2CaSO4·2H2O＋2CO2,1 ml二氧化硫反应生成1 ml二氧化碳，即每吸收64 g二氧化硫理论上生成44 g二氧化碳，故D错误。
3.在工业上SO2尾气的处理方法一般有四种。(1)钙基固硫法为防治酸雨，工业上常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，用化学方程式表示其原理。
②SO2转化为CaSO3：_____________________；③CaSO3转化为CaSO4：__________________________。
(2)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，用化学方程式表示其原理。①SO2转化为(NH4)2SO3：_______________________________；②(NH4)2SO3转化为(NH4)2SO4：________________________________。(3)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，用化学方程式表示其原理。①SO2和NaOH反应生成Na2SO3：____________________________；②SO2和Na2CO3反应生成Na2SO3：______________________________；③Na2SO3转化为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)双碱脱硫法双碱脱硫法是指先用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环利用，用化学方程式表示其原理。①NaOH吸收SO2：______________________________；②Na2SO3被O2氧化：__________________________；③Na2SO4和Ca(OH)2反应：____________________________________。
2Na2SO3＋O2===2Na2SO4
Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH
1.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)温室气体是形成酸雨的主要物质(2022·全国甲卷，7B)(　　)(2)用石灰石—石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏(2022·浙江6月选考，8D)(　　)(3)燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放(2017·全国卷Ⅲ,7C)(　　)
2.(2022·广东，5)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
铜和浓硫酸反应生成CuSO4，体现浓硫酸的酸性，生成SO2，体现浓硫酸的强氧化性，故A错误；a处的紫色石蕊变红，其原因是SO2溶于水生成了酸，可说明SO2是酸性氧化物，故B正确；b处品红褪色，其原因是SO2具有漂白性，而c处酸性高锰酸钾褪色，其原因是SO2和酸性KMnO4发生氧化还原反应，SO2体现还原性，故C错误；实验过程中试管底部出现白色固体，其原因是浓硫酸具有吸水性，将反应生成的H2O吸收，故D错误。
3.(2021·广东1月适应性测试，14)推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞，进行如图所示的探究实验，对实验现象的预测及分析错误的是
A.试管内CCl4层溶液褪色，说明Br2具有氧化性B.试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性C.试管中产生大量气泡，说明Na2SO3被氧化产生SO3
锥形瓶内发生反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ，产生的SO2进入到试管中，CCl4层溶液褪色，发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，证明Br2具有氧化性，A项正确；试管中花瓣褪色，说明SO2可以漂白花瓣中的有色物质，证明SO2具有漂白性，B项正确；试管中产生大量气泡是锥形瓶中产生的SO2进入到试管中引起的，Na2SO3与H2SO4发生复分解反应，C项错误；
4.(2020·浙江7月选考，28Ⅱ)某兴趣小组为验证浓硫酸的性质进行实验，如图。实验中观察到的现象有：烧瓶内有白雾，烧杯中出现白色沉淀。请回答：
(1)将浓硫酸和浓盐酸混合可产生HCl气体的原因是_______________________________。
浓硫酸吸水且放热，导致HCl挥发
因为浓硫酸具有吸水性，同时放出大量的热，促使HCl气体挥发。