第3课时 硫酸 酸雨及其防治
[核心素养发展目标] 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,提升科学探究与创新意识。2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施,增强科学态度与社会责任。
一、硫酸的性质及制备
1.硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色、黏稠、油状 ,是一种 挥发性酸。密度大,与水以任意比混溶,放出大量的热。浓硫酸的稀释操作:将 沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中,并用 不断搅拌。
2.浓硫酸的特性
浓硫酸有三大特性: 、 和 。
(1)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, ; b试管中的溶液逐渐变为 ; c试管中的紫色石蕊溶液变为 ; 将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液呈
实验结论 Cu与浓硫酸反应的化学方程式:______________________ _________________________________________________
思考 (1)过量的铜和一定量的浓硫酸反应时,浓硫酸的作用是什么 硫酸能完全反应吗 为什么
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
(2)稀释浓硫酸和铜反应后的混合液时,能否将水直接倒入试管中 如不能应如何操作
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
(3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应,生成的气体是什么 请写出相关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时,既表现酸性又表现强氧化性;而与非金属反应时,只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时需加热,随着反应的进行,浓硫酸的浓度变小,一旦变为稀硫酸,就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时,开始浓硫酸表现强氧化性,产生二氧化硫气体;当浓硫酸变为稀硫酸时,则产生的气体为氢气。
(2)脱水性
浓硫酸能把有机化合物中的 脱去,而使这些有机化合物炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸时,操作如下:
实验现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成黑色固体,放出 气味的气体。
(3)吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水,故常用作 。
特别提醒 ① 浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体;不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。
② 浓硫酸滴在胆矾(CuSO4·5H2O)上变白,体现了浓硫酸的吸水性。
3.硫酸的工业制备
(1)生产流程:FeS2(或S)SO2SO3H2SO4。
(2)涉及的化学方程式:
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(或S+O2SO2);
②______________________________________________________________________________________;
③_____________________________________________________________________________________。
注意 工业上制取硫酸常用98.3%的浓硫酸而不用水吸收SO3,原因是SO3与水的反应为放热反应,易产生酸雾,影响SO3的吸收。
4.硫酸的用途
(1)重要的化工原料,实验室中的重要试剂。
(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。
(3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
1.判断正误
(1)浓硫酸具有强氧化性,稀硫酸不具有氧化性( )
(2)在常温下,浓硫酸与Fe和Al发生“钝化”,说明常温下浓硫酸与Fe和Al都不反应( )
(3)蔗糖的“黑面包”实验中,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性( )
(4)在常温下将金属铜放入浓硫酸中无现象,是浓硫酸把铜钝化了( )
(5)100 mL 18.0 mol·L-1的浓硫酸和足量铜反应生成的SO2分子数目为0.9NA( )
2.(2023·江苏盐城市高一联考)已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是( )
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性
B.若A为单质铁,则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为单质碳,则将C通入少量澄清石灰水中,一定可以观察到白色沉淀产生
D.工业上,B转化为D的反应条件为加热、催化剂
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)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体 。
(4)常温下可以用铁质或铝质容器储存浓硫酸 。
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末 。
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体 。
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 。
二、酸雨及其防治
酸雨(pH<5.6):排放到空气中的 在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾,随雨水降落,这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。
1.酸雨的形成
SO2主要来源于 的燃烧。
思考1 排放到大气中的SO2是如何转化成硫酸的(用化学方程式表示)
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
2.酸雨的危害
(1)使湖泊的水质变 ,导致水生生物死亡。
(2)浸渍土壤,会使土壤变得贫瘠。
(3)造成森林大面积死亡。
(4)腐蚀建筑,会使建筑变得面目全非。
(5)酸雨对人体健康也有直接影响,如使饮用水中 含量增加。
3.酸雨的防治
(1)消除 ,改变 结构,开发利用 ,如太阳能、风能、氢能等。
(2)对酸性物质的排放加以控制,如对含硫燃料预先进行脱硫,对废气中的二氧化硫进行回收处理等。
(3)健全法律法规,严格规定污染物的排放标准,提高环境保护意识等。
思考2 某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2,先用石灰浆吸收SO2,然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。
__________________________________________________________________________________________
钙基固硫
(1)钙基固硫是在含硫量比较高的煤中按比例加入一定量的石灰石。
(2)固硫过程的化学方程式:
①CaCO3CaO+CO2↑;②CaO+SO2===CaSO3;③2CaSO3+O22CaSO4。
1.判断正误
(1)pH小于7的雨水就是酸雨( )
(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)向燃煤中鼓入足量空气,可以减少SO2的排放( )
(5)酸雨会导致湖泊水质变酸,向其中加入石灰石粉可使酸性减弱( )
2.环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染,酸雨形成的主要原因是( )
A.燃放烟花爆竹
B.大气中二氧化碳的含量增加
C.森林乱砍滥伐,破坏了生态平衡
D.大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料
3.现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下表:
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析数据,回答下列问题:
(1)①雨水样品的pH变化的原因是_____________________________________________(用化学方程式表示)。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变 ,原因是__________________________ (用化学方程式表示)。
(2)下列措施中,可减少酸雨产生的途径的是 (填字母)。
①少用煤作燃料 ② 把工厂烟囱造高 ③ 燃料脱硫 ④ 在已酸化的土壤中加石灰 ⑤ 开发新能源
A.① ② ③ B.② ③ ④ ⑤
C.① ③ ⑤ D.① ③ ④ ⑤
答案精析
一、
1.液体 难 浓硫酸 玻璃棒
2.强氧化性 脱水性 吸水性
(1)①有气泡产生 无色 红色 蓝色 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
思考 (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,在反应中H2SO4中S元素的化合价降低生成SO2,因此硫酸做氧化剂,同时反应后生成了盐——CuSO4,因此硫酸又起到酸的作用;随着反应的进行,硫酸浓度降低,当降低到一定程度,氧化性变弱,稀硫酸和铜不反应,因此硫酸不能完全反应。
(2)反应后的混合液中有剩余的浓H2SO4,不能将水直接倒入试管中。应该将试管中的溶液沿烧杯内壁缓缓地倒入盛有水的烧杯中,同时用玻璃棒不断搅拌。
(3)生成的气体为SO2和H2的混合气体;化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑。
②钝化 致密的氧化物薄膜 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)氢、氧元素按水的元素组成质量比 有刺激性
(3)干燥剂
3.(2)②2SO2+O22SO3 ③SO3+H2O===H2SO4
应用体验
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.D [X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖变黑,X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性,A错误;若A为铁,室温下铁与浓硫酸钝化,不可完全反应,B错误;浓硫酸与碳单质发生氧化还原反应生成SO2、CO2和水,SO2与O2在催化剂、加热条件下反应制备SO3,SO3和水反应生成硫酸,则B为SO2,C为CO2,将CO2通入少量澄清石灰水中,若CO2过量,生成碳酸氢钙,不一定观察到白色沉淀产生,C错误、D正确。]
3.(1)③ (2)① (3)⑤ (4)② (5)⑤ (6)② (7)①④
解析 (1)浓硫酸具有沸点高、难挥发的性质,氯化氢气体易挥发。(2)磷酸是中强酸,利用强酸制弱酸的原理制磷酸。(3)浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。(4)常温下,浓硫酸和铝、铁反应,在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜,阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。(5)浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水,使之变成无水硫酸铜白色粉末。(6)浓硫酸具有强氧化性,而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有还原性。(7)浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红,表现浓硫酸的酸性,后变黑是把氢和氧按水的元素组成质量比脱去剩余碳,利用了浓硫酸的脱水性。
二、
二氧化硫
1.化石燃料
思考1 途径Ⅰ—
途径Ⅱ—
2.(1)酸 (5)重金属元素
3.(1)污染源 能源 清洁能源
思考2 SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O,
2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O
应用体验
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.D
3.(1)①SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4
②小 Cl2+2H2O+SO2H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl) (2)C
解析 (1)①酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化所致:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4。
②雨水和自来水混合,应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应:SO2+2H2O+Cl2H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClOH2SO4+HCl),因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。
(2)减少酸雨的产生需减少SO2的排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化),燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有力措施。(共81张PPT)
硫酸 酸雨及其防治
第3课时
第3章 第2节
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核心素养
发展目标
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，提升科学探究与创新意识。
2.了解酸雨的形成、危害及防治酸雨的具体措施，增强科学态度与社会责任。
内容索引
一、硫酸的性质及制备
二、酸雨及其防治
课时对点练
硫酸的性质及制备
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一
1.硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色、黏稠、油状 ，是一种 挥发性酸。密度大，与水以任意比混溶，放出大量的热。浓硫酸的稀释操作：将 沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，并用 不断搅拌。
2.浓硫酸的特性
浓硫酸有三大特性： 、 和 。
(1)强氧化性
一 硫酸的性质及制备
液体
难
浓硫酸
玻璃棒
强氧化性
脱水性
吸水性
①实验探究
实验操作
实验现象 a试管中铜丝表面变黑，____________；
b试管中的溶液逐渐变为______；
c试管中的紫色石蕊溶液变为______；
将a试管里的溶液慢慢倒入水中，溶液呈______
有气泡产生
无色
红色
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
(1)过量的铜和一定量的浓硫酸反应时，浓硫酸的作用是什么？硫酸能完全反应吗？为什么？
思考
提示 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O，在反应中H2SO4中S元素的化合价降低生成SO2，因此硫酸做氧化剂，同时反应后生成了盐——CuSO4，因此硫酸又起到酸的作用；随着反应的进行，硫酸浓度降低，当降低到一定程度，氧化性变弱，稀硫酸和铜不反应，因此硫酸不能完全反应。
(2)稀释浓硫酸和铜反应后的混合液时，能否将水直接倒入试管中？如不能应如何操作？
思考
提示 反应后的混合液中有剩余的浓H2SO4，不能将水直接倒入试管中。应该将试管中的溶液沿烧杯内壁缓缓地倒入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌。
(3)如果用过量的锌代替铜与一定量浓硫酸反应，生成的气体是什么？请写出相关反应的化学方程式。
思考
提示 生成的气体为SO2和H2的混合气体；化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)
===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀) ===ZnSO4+H2↑。
钝化
致密
的氧化物薄膜
C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
归纳总结
浓硫酸与金属反应的规律
(1)浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性；而与非金属反应时，只表现强氧化性。
(2)浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时需加热，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。
(3)浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。
(2)脱水性
浓硫酸能把有机化合物中的_________________________________脱去，而使这些有机化合物炭化。如向蔗糖中加入浓硫酸时，操作如下：
实验现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，放出 气味的气体。
氢、氧元素按水的元素组成质量比
有刺激性
(3)吸水性
浓硫酸能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作________。
特别提醒 ①浓H2SO4能干燥H2、N2、O2、CO等中性气体和Cl2、SO2、CO2等酸性气体；不可干燥NH3等碱性气体和H2S、HI、HBr等还原性气体。
②浓硫酸滴在胆矾(CuSO4·5H2O)上变白，体现了浓硫酸的吸水性。
干燥剂
3.硫酸的工业制备
(1)生产流程：FeS2(或S) SO2 SO3 H2SO4。
(2)涉及的化学方程式：
①4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2(或S+O2 SO2)；
②______________________；
③____________________。
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O===H2SO4
注意 工业上制取硫酸常用98.3%的浓硫酸而不用水吸收SO3，原因是SO3与水的反应为放热反应，易产生酸雾，影响SO3的吸收。
4.硫酸的用途
(1)重要的化工原料，实验室中的重要试剂。
(2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。
(3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
1.判断正误
(1)浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸不具有氧化性
(2)在常温下，浓硫酸与Fe和Al发生“钝化”，说明常温下浓硫酸与Fe和Al都不反应
(3)蔗糖的“黑面包”实验中，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
(4)在常温下将金属铜放入浓硫酸中无现象，是浓硫酸把铜钝化了
(5)100 mL 18.0 mol·L-1的浓硫酸和足量铜反应生成的SO2分子数目为0.9NA
应用体验
×
×
√
×
×
2.(2023·江苏盐城市高一联考)已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是
A.X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性
B.若A为单质铁，则足量A与X在室温下即可完全反应
C.若A为单质碳，则将C通入少量澄清石灰水中，一定可以观察到白
色沉淀产生
D.工业上，B转化为D的反应条件为加热、催化剂
应用体验
√
应用体验
X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑，X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了浓硫酸的脱水性，A错误；
若A为铁，室温下铁与浓硫酸钝化，不可完全反应，B错误；
浓硫酸与碳单质发生氧化还原反应生成SO2、CO2和水，SO2与O2在催化剂、加热条件下反应制备SO3，SO3和水反应生成硫酸，则B为SO2，C为CO2，将CO2通入少量澄清石灰水中，若CO2过量，生成碳酸氢钙，不一定观察到白色沉淀产生，C错误、D正确。
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 。
应用体验
③
浓硫酸具有沸点高、难挥发的性质，氯化氢气体易挥发。
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
(2)用磷矿物(主要成分是磷酸钙)和硫酸反应制磷酸 。
应用体验
①
磷酸是中强酸，利用强酸制弱酸的原理制磷酸。
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
(3)浓硫酸干燥氢气、氧气、氯气、二氧化硫等气体 。
应用体验
⑤
浓硫酸吸收混在上述气体中的杂质水蒸气。
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
(4)常温下可以用铁质或铝质容器储存浓硫酸 。
应用体验
②
常温下，浓硫酸和铝、铁反应，在金属表面生成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属和浓硫酸继续反应。
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
(5)胆矾放在盛浓硫酸的干燥器中变成白色粉末 。
应用体验
⑤
浓硫酸吸收胆矾晶体中的结晶水，使之变成无水硫酸铜白色粉末。
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
(6)不能用浓硫酸干燥溴化氢、碘化氢和硫化氢等气体 。
应用体验
②
浓硫酸具有强氧化性，而溴化氢、碘化氢和硫化氢具有还原性。
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
(7)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑 。
应用体验
①④
浓硫酸可使湿润的蓝色石蕊试纸先变红，表现浓硫酸的酸性，后变黑是把氢和氧按水的元素组成质量比脱去剩余碳，利用了浓硫酸的脱水性。
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酸雨及其防治
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二
二 酸雨及其防治
酸雨(pH<5.6)：排放到空气中的 在氧气和水蒸气的共同作用下形成酸雾，随雨水降落，这样所形成的酸雨也常称硫酸型酸雨。
1.酸雨的形成
SO2主要来源于 的燃烧。
二氧化硫
化石燃料
思考1
排放到大气中的SO2是如何转化成硫酸的(用化学方程式表示)？
提示 途径Ⅰ—
途径Ⅱ—
2.酸雨的危害
(1)使湖泊的水质变 ，导致水生生物死亡。
(2)浸渍土壤，会使土壤变得贫瘠。
(3)造成森林大面积死亡。
(4)腐蚀建筑，会使建筑变得面目全非。
(5)酸雨对人体健康也有直接影响，如使饮用水中 含量增加。
酸
重金属元素
3.酸雨的防治
(1)消除 ，改变 结构，开发利用 ，如太阳能、风能、氢能等。
(2)对酸性物质的排放加以控制，如对含硫燃料预先进行脱硫，对废气中的二氧化硫进行回收处理等。
(3)健全法律法规，严格规定污染物的排放标准，提高环境保护意识等。
污染源
能源
清洁能源
思考2
某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。写出有关反应的两个化学方程式。
提示 SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O，
2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O
归纳拓展
钙基固硫
(1)钙基固硫是在含硫量比较高的煤中按比例加入一定量的石灰石。
(2)固硫过程的化学方程式：
①CaCO3 CaO+CO2↑；②CaO+SO2===CaSO3；③2CaSO3+O2
2CaSO4。
1.判断正误
(1)pH小于7的雨水就是酸雨
(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)向燃煤中鼓入足量空气，可以减少SO2的排放
(5)酸雨会导致湖泊水质变酸，向其中加入石灰石粉可使酸性减弱
应用体验
×
×
×
√
√
2.环境污染是人类社会面临的重大威胁。酸雨是一种严重的环境污染，酸雨形成的主要原因是
A.燃放烟花爆竹
B.大气中二氧化碳的含量增加
C.森林乱砍滥伐，破坏了生态平衡
D.大量燃烧煤炭和石油等含硫化石燃料
应用体验
√
3.现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下表：
应用体验
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
分析数据，回答下列问题：
(1)①雨水样品的pH变化的原因是_______________________________
____________(用化学方程式表示)。
SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2
===2H2SO4
应用体验
酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中的氧气氧化所致：SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2===2H2SO4。
应用体验
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变 ，原因是
(用化学方程式表示)。
小
Cl2+2H2O+SO2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)
应用体验
雨水和自来水混合，应考虑SO2与Cl2(或H2SO3与HClO)的反应：SO2+
2H2O+Cl2===H2SO4+2HCl(或H2SO3+HClO===H2SO4+HCl)，因此雨水与自来水混合后溶液pH将变小。
应用体验
测试时间/h 0 1 2 3 4
雨水的pH 4.73 4.63 4.56 4.55 4.55
(2)下列措施中，可减少酸雨产生的途径的是 (填字母)。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤
C.①③⑤ D.①③④⑤
C
应用体验
减少酸雨的产生需减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化)，燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源(如氢能、核能等)，都是有力措施。
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课时对点练
题组一 浓硫酸的性质
1.(2023·杭州师大附中高一期中)下列有关说法正确的是
A.常温下浓硫酸不能与铁、铝发生反应而使铁、铝等金属钝化
B.用浓硫酸能在白纸上写出黑色文字，这体现了浓硫酸的吸水性
C.浓硫酸中硫酸主要以H2SO4分子形式存在
D.稀硫酸和浓硫酸因为均含有硫酸，所以其性质相同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
2
3
4
5
6
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11
12
13
14
钝化为化学变化，也是铁、铝与浓硫酸的反应，A错误；
用浓硫酸能在白纸上写出黑色文字，这体现了浓硫酸的脱水性，B错误；
浓硫酸具有强氧化性、吸水性、脱水性，而稀硫酸不具有，D错误。
2.下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是
A.浓硫酸可用作氯气的干燥剂
B.浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末
C.浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑
D.浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应
√
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A项，浓硫酸可用作氯气的干燥剂，体现其吸水性；
B项，浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末，体现其吸水性；
C项，浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素按水的元素组成质量比脱去，体现脱水性；
D项，在加热条件下，浓硫酸和铜等不活泼金属反应，体现其强氧化性和酸性。
3.下列叙述正确的是
A.把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状
况下为22.4 L
B.S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了强酸性
C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性
使其钝化
D.浓硫酸能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性
的HI、H2S等气体
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题组二 硫酸性质的实验探究
4.在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中
在理论上可行的是
A.①②③④ B.①③④
C.①②④ D.②③④
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浓硫酸吸水，稀释放热，温度计示数升高，能够证明浓硫酸的吸水性，故①在理论上可行；浓硫酸吸水，使胆矾晶体失去结晶水，变为白色的无水硫酸铜粉末，能够证明浓硫酸的吸水性，故②在理论上可行；
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浓硫酸吸水，饱和硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体，能证明浓硫酸的吸水性，故③在理论上可行；浓硫酸吸水，试管中的水减少，能证明浓硫酸具有吸水性，故④在理论上可行。
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。下列关于实验的说法不合理的是
A.上下移动①中铜丝可控制生成SO2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.为确认生成了CuSO4，向①中加水，观察颜色
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上下移动①中铜丝，可使反应随时发生和停止，
A合理；
SO2可使品红溶液褪色，B合理；
2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O，C合理；
①中有过量的浓硫酸，直接向①中加水，易产生暴沸现象而引发实验事故，D项不合理。
6.某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法正确的是
A.浓硫酸与碳反应中，浓硫酸
表现出酸性和强氧化性
B.验证产物的正确连接顺序为Ⅰ
→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
C.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同
D.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，无法验证产物中有无CO2
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A错，浓硫酸与碳反应生成
二氧化碳和二氧化硫，浓硫
酸只表现强氧化性；
B错，验证产物的正确连接
顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ；
C对，装置Ⅱ中两侧品红溶液的作用不相同，左边验证二氧化硫气体的存在，右边验证二氧化硫已经除尽；
D错，若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，无法检验产物中有无水蒸气。
题组三 酸雨及其防治
7.(2024·郑州七中高一期末)如图为酸雨形成的示意图。下列说法不正确的是
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨会加速建筑物的腐蚀
C.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
D.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
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酸雨是指pH小于5.6的雨水，故A正确；
酸雨具有酸性，能够腐蚀建筑物，故B正确；
含硫燃料燃烧会产生二氧化硫气体，含硫煤
的燃烧是导致酸雨的原因之一，故C正确；
由图示可知，酸雨形成过程中二氧化硫中的硫元素化合价升高，发生了氧化还原反应，故D错误。
8.双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是
A.脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用
B.过程Ⅱ中，硫元素的化合价发生改变
C.过程Ⅰ中，SO2表现还原性
D.脱除SO2的目的是防止污染空气
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脱除SO2的过程中，NaOH在过程Ⅰ中
被消耗，又在过程Ⅱ中生成，可以循
环利用，A项正确；
过程Ⅰ的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O，SO2表现酸性氧化物的性质，C项错误；
SO2是常见的空气污染物，而且会导致酸雨，所以脱除SO2的目的是防止污染空气，D项正确。
9.(2023·郑州高一期末)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。以下是硫及其化合物的“价—类”二维图及它们之间相互转化的部分信息。下列说法错误的是
A.C与A反应生成B，体现C的氧化性
B.C可使品红溶液褪色，体现C的漂白性
C.C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨
的可能途径
D.E的浓溶液可作干燥剂，能干燥Cl2、
CO2、NH3等气体
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SO2使品红溶液褪色，体现SO2的漂白性，B正确；
SO2被氧化生成SO3，SO3与水反应生成H2SO4，或者SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3被氧化生成H2SO4，都是造成酸雨的可能途径，C正确；
浓硫酸可作干燥剂，但不能干燥NH3，D错误。
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根据化合价和物质类别，A为H2S，B为S单质，C为SO2，D为SO3，E为H2SO4，F为H2SO3，SO2和H2S反应生成S单质，体现SO2的氧化性，A正确；
10.某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是
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选项 A B C D
实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性
实验装置
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A项中由于分子是在不断运动着的，故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收，导致左侧烧杯中的水不断挥发，最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量，能达到实验目的；
B项中滤纸片接触浓硫酸后，很快会因脱水而变黑，能达到实验目的；C项中浓硫酸滴到小试管内的水中，放出的热量会使锥形瓶内压强增大，U形管内液面出现左低右高的现象，能达到实验目的；
D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应，无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性，不能达到实验目的。
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11.(2023·济南外国语学校高一期末)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下：
黄铁矿(FeS2) SO2 气体B 硫酸
下列关于工业制硫酸的说法不正确的是
A.煅烧时FeS2发生氧化反应
B.A可以是空气
C.步骤②产物中有SO3
D.步骤③发生了氧化还原反应
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煅烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，FeS2发生氧化反应，A正确；
气体A必须提供氧元素，且作氧化剂，可以是空气，B正确；
步骤②中，SO2催化氧化，生成SO3，C正确；
步骤③中，SO3与H2O反应生成H2SO4，发生非氧化还原反应，D不正确。
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12.(2023·河北衡水武强中学高一检测)含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O和S
D.该过程中FeSO4作催化剂
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由图可知，Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+
2H2SO4，同时4FeSO4+2H2SO4+O2===2Fe2(SO4)3
+2H2O，总反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4，则该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的SO2并得到化工产品H2SO4，故A、B正确；
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该过程中Fe2(SO4)3与SO2反应生成FeSO4和H2SO4，同时FeSO4、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和H2O，则Fe、O和S的化合价发生改变，故C正确；
由流程可知，催化剂是Fe2(SO4)3，脱硫过程反应产生中间产物FeSO4，故D错误。
13.二氧化硫是污染大气的主要物质之一。含二氧化硫的工业尾气可用如下方法来处理并制得有广泛用途的石膏。
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回答下列问题：
(1)SO2造成的一种常见环境污染为 ；列举二氧化硫的一种用途： 。
酸雨
漂白草帽、纸张等
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(2)SO2使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式为______________________
___________________。(提示：KMnO4被还原为Mn2+)
2Mn+5SO2+2H2O===
5S+2Mn2++4H+
SO2中S元素的化合价为+4价，具有强还原性，而酸性KMnO4溶液具有强氧化性，二者会发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色，反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O===5S+2Mn2++4H+。
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(3)通空气时反应的化学方程式为 ；若在实验室进行，操作A是 。
2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O
过滤
亚硫酸钙中S元素的化合价为+4价，具有还原性，易被氧气氧化，所以通空气时反应的化学方程式为2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O；分离固体与可溶性的液体混合物常用过滤操作。
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(4)有人提出在燃煤中加入适量的生石灰，可减少烟气中二氧化硫的排放，你认为是否合理？ (填“合理”或“不合理”)；理由是_________
_________________________________________________________。
合理
二氧化硫
与生石灰反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙
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生石灰是碱性氧化物，能够与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙，所以在燃煤中加入生石灰可减少烟气中二氧化硫的排放。
14.某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：
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(1)按如图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称是 ；实验过程中，装置B中观察到的现象是____________________
______________；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是 (填化学式)。
分液漏斗
品红试纸褪色，蓝色
石蕊试纸变红
BaSO4
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生铁(含碳)与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红；酸性条件下N具有强氧化性，把二氧化硫通入硝酸钡溶液，会生成硫酸钡沉淀。
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(2)装置A反应容器中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：
。
C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
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装置A中C与浓硫酸反应，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑
+2SO2↑+2H2O。
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(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应从下列①~④中选出必要的装置连接在A装置中c处管口，从左到右的顺序是 (填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是____________________
_________________________。
③②④①
防止空气中的CO2影响实验
赶尽装置中的空气，
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二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，通入澄清石灰水检验二氧化碳，最后连接碱石灰，防止空气中的CO2影响实验，从左到右的顺序为③②④①。
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(4)某同学通过验证发现实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是 (用离子方程式表示)。
Fe+2H+===Fe2++H2↑
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随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，Fe和稀硫酸反应生成氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
返回作业27 硫酸 酸雨及其防治
［分值：100分］
(选择题1~12题，每小题6分，共72分)
题组一 浓硫酸的性质
1.(2023·杭州师大附中高一期中)下列有关说法正确的是 ( )
A.常温下浓硫酸不能与铁、铝发生反应而使铁、铝等金属钝化
B.用浓硫酸能在白纸上写出黑色文字，这体现了浓硫酸的吸水性
C.浓硫酸中硫酸主要以H2SO4分子形式存在
D.稀硫酸和浓硫酸因为均含有硫酸，所以其性质相同
2.下列现象或用途与浓硫酸的脱水性有关的是 ( )
A.浓硫酸可用作氯气的干燥剂
B.浓硫酸滴到胆矾上，蓝色晶体变成白色粉末
C.浓硫酸滴加到蔗糖中，蔗糖变黑
D.浓硫酸在加热条件下可与铜等不活泼金属反应
3.下列叙述正确的是 ( )
A.把足量铜粉投入到含2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积在标准状况下为22.4 L
B.S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了强酸性
C.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4，是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
D.浓硫酸能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
题组二 硫酸性质的实验探究
4.在实验探究课上，同学们积极思考，共设计出如图所示的四种实验方案用以验证浓硫酸的吸水性，其中在理论上可行的是 ( )
A.①②③④ B.①③④
C.①②④ D.②③④
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。下列关于实验的说法不合理的是 ( )
A.上下移动①中铜丝可控制生成SO2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.为确认生成了CuSO4，向①中加水，观察颜色
6.某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法正确的是 ( )
A.浓硫酸与碳反应中，浓硫酸表现出酸性和强氧化性
B.验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅱ
C.装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同
D.若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，无法验证产物中有无CO2
题组三 酸雨及其防治
7.(2024·郑州七中高一期末)如图为酸雨形成的示意图。下列说法不正确的是 ( )
A.酸雨的pH小于5.6
B.酸雨会加速建筑物的腐蚀
C.含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一
D.酸雨形成过程中不涉及氧化还原反应
8.双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用
B.过程Ⅱ中，硫元素的化合价发生改变
C.过程Ⅰ中，SO2表现还原性
D.脱除SO2的目的是防止污染空气
9.(2023·郑州高一期末)研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。以下是硫及其化合物的“价—类”二维图及它们之间相互转化的部分信息。下列说法错误的是 ( )
A.C与A反应生成B，体现C的氧化性
B.C可使品红溶液褪色，体现C的漂白性
C.C→D→E以及C→F→E都是造成酸雨的可能途径
D.E的浓溶液可作干燥剂，能干燥Cl2、CO2、NH3等气体
10.某同学设想用图示装置来验证浓硫酸的某些性质，其中不能达到实验目的的是 ( )
选项 A B C D
实验目的 吸水性 脱水性 稀释放热 强氧化性
实验装置
11.(2023·济南外国语学校高一期末)工业上用黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如下：
黄铁矿(FeS2)SO2气体B硫酸
下列关于工业制硫酸的说法不正确的是 ( )
A.煅烧时FeS2发生氧化反应
B.A可以是空气
C.步骤②产物中有SO3
D.步骤③发生了氧化还原反应
12.(2023·河北衡水武强中学高一检测)含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 ( )
A.该过程中可得到化工产品H2SO4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2
C.该过程中化合价发生改变的元素有Fe、O和S
D.该过程中FeSO4作催化剂
13.(14分)二氧化硫是污染大气的主要物质之一。含二氧化硫的工业尾气可用如下方法来处理并制得有广泛用途的石膏。
回答下列问题：
(1)SO2造成的一种常见环境污染为 ；列举二氧化硫的一种用途： 。
(2)SO2使酸性KMnO4溶液褪色的离子方程式为 。(提示：KMnO4被还原为Mn2+)
(3)通空气时反应的化学方程式为 ；若在实验室进行，操作A是 。
(4)有人提出在燃煤中加入适量的生石灰，可减少烟气中二氧化硫的排放，你认为是否合理？ (填“合理”或“不合理”)；理由是 。
14.(14分)某化学兴趣小组为研究生铁(含碳)与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。请回答下列问题：
(1)按如图所示装置进行实验(夹持装置及尾气处理装置未画出)。仪器b的名称是 ；实验过程中，装置B中观察到的现象是 ；装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是 (填化学式)。
(2)装置A反应容器中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式： 。
(3)为了验证装置A中产生的气体中含有CO2，应从下列①~④中选出必要的装置连接在A装置中c处管口，从左到右的顺序是 (填序号)；然后再进行的操作是从a处多次鼓入N2，其目的是 。
(4)某同学通过验证发现实验后期装置A中产生的气体中还含有H2，理由是 (用离子方程式表示)。
答案精析
1.C [钝化为化学变化,也是铁、铝与浓硫酸的反应,A错误;用浓硫酸能在白纸上写出黑色文字,这体现了浓硫酸的脱水性,B错误;浓硫酸具有强氧化性、吸水性、脱水性,而稀硫酸不具有,D错误。]
2.C [A项,浓硫酸可用作氯气的干燥剂,体现其吸水性;B项,浓硫酸滴到胆矾上,蓝色晶体变成白色粉末,体现其吸水性;C项,浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素按水的元素组成质量比脱去,体现脱水性;D项,在加热条件下,浓硫酸和铜等不活泼金属反应,体现其强氧化性和酸性。]
3.C
4.A [浓硫酸吸水,稀释放热,温度计示数升高,能够证明浓硫酸的吸水性,故①在理论上可行;浓硫酸吸水,使胆矾晶体失去结晶水,变为白色的无水硫酸铜粉末,能够证明浓硫酸的吸水性,故②在理论上可行;浓硫酸吸水,饱和硝酸钾溶液中析出硝酸钾晶体,能证明浓硫酸的吸水性,故③在理论上可行;浓硫酸吸水,试管中的水减少,能证明浓硫酸具有吸水性,故④在理论上可行。]
5.D [上下移动①中铜丝,可使反应随时发生和停止,A合理;SO2可使品红溶液褪色,B合理;2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O,C合理;①中有过量的浓硫酸,直接向①中加水,易产生暴沸现象而引发实验事故,D项不合理。]
6.C [A错,浓硫酸与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫,浓硫酸只表现强氧化性;B错,验证产物的正确连接顺序为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ;C对,装置Ⅱ中两侧品红溶液的作用不相同,左边验证二氧化硫气体的存在,右边验证二氧化硫已经除尽;D错,若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,无法检验产物中有无水蒸气。]
7.D [酸雨是指pH小于5.6的雨水,故A正确;酸雨具有酸性,能够腐蚀建筑物,故B正确;含硫燃料燃烧会产生二氧化硫气体,含硫煤的燃烧是导致酸雨的原因之一,故C正确;由图示可知,酸雨形成过程中二氧化硫中的硫元素化合价升高,发生了氧化还原反应,故D错误。]
8.C [脱除SO2的过程中,NaOH在过程Ⅰ中被消耗,又在过程Ⅱ中生成,可以循环利用,A项正确;过程Ⅰ的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,SO2表现酸性氧化物的性质,C项错误;SO2是常见的空气污染物,而且会导致酸雨,所以脱除SO2的目的是防止污染空气,D项正确。]
9.D [根据化合价和物质类别,A为H2S,B为S单质,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,F为H2SO3,SO2和H2S反应生成S单质,体现SO2的氧化性,A正确;SO2使品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,B正确;SO2被氧化生成SO3,SO3与水反应生成H2SO4,或者SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3被氧化生成H2SO4,都是造成酸雨的可能途径,C正确;浓硫酸可作干燥剂,但不能干燥NH3,D错误。]
10.D [A项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断地被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,能达到实验目的;B项中滤纸片接触浓硫酸后,很快会因脱水而变黑,能达到实验目的;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内压强增大,U形管内液面出现左低右高的现象,能达到实验目的;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性,不能达到实验目的。]
11.D [煅烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,FeS2发生氧化反应,A正确;气体A必须提供氧元素,且作氧化剂,可以是空气,B正确;步骤②中,SO2催化氧化,生成SO3,C正确;步骤③中,SO3与H2O反应生成H2SO4,发生非氧化还原反应,D不正确。]
12.D [由图可知,Fe2(SO4)3+SO2+2H2O===2FeSO4+2H2SO4,同时4FeSO4+2H2SO4+O2===2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,则该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的SO2并得到化工产品H2SO4,故A、B正确;该过程中Fe2(SO4)3与SO2反应生成FeSO4和H2SO4,同时FeSO4、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和H2O,则Fe、O和S的化合价发生改变,故C正确;由流程可知,催化剂是Fe2(SO4)3,脱硫过程反应产生中间产物FeSO4,故D错误。]
13.(1)酸雨 漂白草帽、纸张等 (2)2Mn+5SO2+2H2O===5S+2Mn2++4H+ (3)2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O 过滤 (4)合理 二氧化硫与生石灰反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙
解析 (2)SO2中S元素的化合价为+4价,具有强还原性,而酸性KMnO4溶液具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应而使酸性KMnO4溶液褪色,反应的离子方程式为2Mn+5SO2+2H2O===5S+2Mn2++4H+。
(3)亚硫酸钙中S元素的化合价为+4价,具有还原性,易被氧气氧化,所以通空气时反应的化学方程式为2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O;分离固体与可溶性的液体混合物常用过滤操作。
(4)生石灰是碱性氧化物,能够与二氧化硫反应生成亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气反应生成硫酸钙,所以在燃煤中加入生石灰可减少烟气中二氧化硫的排放。
14.(1)分液漏斗 品红试纸褪色,蓝色石蕊试纸变红 BaSO4 (2)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (3)③②④① 赶尽装置中的空气,防止空气中的CO2影响实验 (4)Fe+2H+===Fe2++H2↑
解析 (1)生铁(含碳)与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,可使湿润的品红试纸褪色,湿润的蓝色石蕊试纸变红;酸性条件下N具有强氧化性,把二氧化硫通入硝酸钡溶液,会生成硫酸钡沉淀。(2)装置A中C与浓硫酸反应,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,因此应先用酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽,通入澄清石灰水检验二氧化碳,最后连接碱石灰,防止空气中的CO2影响实验,从左到右的顺序为③②④①。(4)随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,Fe和稀硫酸反应生成氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+===Fe2++H2↑。
