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111 專(zhuān)題4 硫 氮和可持續(xù)發(fā)展 第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用 第一課時(shí) 二氧化硫的性質(zhì)和作用 基礎(chǔ)梳理 一、二氧化硫的性質(zhì) 1．物理性質(zhì)：二氧化硫是一種無(wú)色，有刺激性氣味，有毒的氣體，易液化(-10℃)，易溶于水（1 : 40）密度比空氣大。 2．化學(xué)性質(zhì)： （1）酸性氧化物：可與水發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)酸－——亞硫酸（亞硫酸為中強(qiáng)酸）；可與堿反應(yīng)生成鹽和水；SO2＋H2OH2SO3 （H2SO3為二元中強(qiáng)酸）；SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。 SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3 即 SO2+NaOHNaHSO3 （2）強(qiáng)還原性：SO2中的硫元素的化合價(jià)為+4價(jià)，處于硫元素的中間價(jià)態(tài)，具有還原性（強(qiáng)），可與過(guò)氧化氫、氧氣、鹵素單質(zhì)、高錳酸鉀等反應(yīng)： SO2+H2O2H2SO4 或 H2SO3+H2O2 H2O+H2SO4； SO2＋Br2 + 2H2OH2SO4+2HBr 。 （3）弱氧化性：SO2具有氧化性（弱），可以氧化硫化氫生成單質(zhì)S：SO2+2H2S3S+2H2O。 （4）漂白性：二氧化硫具有漂白性，可使品紅溶液褪色，能漂白紙漿、絲、毛、草制品等。SO2的漂白原理與Na2O2、H2O2、O3、HClO、漂白粉等不同，是SO2與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，這些無(wú)色物質(zhì)容易分解而恢復(fù)原色，故SO2的漂白是暫時(shí)性的，過(guò)程是可逆的。 Na2O2、H2O2、O3、HClO、漂白粉等的漂白性是由于它們的強(qiáng)氧化性，且漂白后顏色不再恢復(fù)，是永久的漂白，過(guò)程是不可逆的。 說(shuō)明：二氧化硫具有漂白性，但是不能漂白酸堿指示劑；Na2O2、H2O2、O3、HClO、漂白粉等物質(zhì)會(huì)使酸堿指示劑先變色后褪色。 3．空氣中SO2的主要來(lái)源： SO2是大氣污染的主要有害物質(zhì)之一，消除污染的重要途徑是減少SO2向空氣中的排放，工業(yè)規(guī)定含SO2大于0.2mg/L必須進(jìn)行處理。處理方法通常用堿液吸收（NaOH溶液或氨水）。空氣中SO2的主要來(lái)源是化石燃料的燃燒；含硫金屬礦物的冶煉；生產(chǎn)硫酸等產(chǎn)生的廢氣。 二、酸雨的形成與防治 1．雨水的pH 正常雨水： pH＜7，約在6左右。是由于大氣中的CO2溶解在雨水里形成碳酸的緣故，降水的微弱酸性可以促進(jìn)土壤里養(yǎng)分的溶解，便于植物吸收，是有益的。 酸雨：pH小于5.6的雨水稱(chēng)為酸雨，包括雨、雪、霧、雹等降水過(guò)程。形成原因是由于大量硫和氮的氧化物被雨水吸收。 2．硫酸型酸雨的形成與防治 形成原因：化石燃料及其產(chǎn)品的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)等產(chǎn)生的廢氣中含有二氧化硫酸雨的防治：開(kāi)發(fā)新能源，對(duì)含硫燃燒進(jìn)行脫硫處理，提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)。 重點(diǎn)提示：正常雨水的pH＜7，顯酸性的雨水并不都一定是酸雨，只有pH小于5.6的雨水才被稱(chēng)為酸雨；整理硫酸型酸雨的形成原理。 例題解析 例1．我國(guó)三峽工程所提供的水電，相當(dāng)于每年燃燒3000萬(wàn)噸原煤的火力發(fā)電站生的電能，因此三峽工程有助于控制（　 ） A．溫室效應(yīng)　　B．白色污染 C．酸雨產(chǎn)生　　D．農(nóng)藥、化肥污染 思路分析：煤的主要成分是碳，還有少量硫、氮等，它燃燒時(shí)產(chǎn)生CO2氣體是溫室氣體，產(chǎn)生的SO2和氮的氧化物易形成酸雨。所以水電代替煤燃燒有利于控制溫室效應(yīng)和酸雨的形成。 解題：A、C 例2： 觀察圖中裝置，回答下列問(wèn)題： ⑴硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象 ； ⑵濾紙條的變化及涉及的化學(xué)方程式： ； ⑶小氣球的作用 。 思路分析：結(jié)合常見(jiàn)氣體的制備裝置和二氧化硫的性質(zhì)分析。溴水中的單質(zhì)溴可以氧化二氧化硫氣體；二氧化硫氣體具有漂白性可以使品紅溶液褪色；作為污染性氣體不能直接排放到空氣中。 解題：⑴當(dāng)向試管中分別滴加液體后，劇烈反應(yīng)，都有無(wú)色氣體生成；硬質(zhì)玻璃管中出現(xiàn)水霧及黃色粉末裝物質(zhì)。 ⑵浸有溴水的濾紙條與浸有品紅的濾紙條都出現(xiàn)褪色現(xiàn)象； 涉及的化學(xué)方程式：FeS+2HClFeCl2+H2S↑； Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑； 2H2S+SO2 2H2O+3S ⑶收集尾氣，防止污染。 誤區(qū)點(diǎn)撥：在制備二氧化硫氣體時(shí)，注意選擇較高濃度的硫酸，因?yàn)槠湓谒腥芙舛容^大；SO2中硫?yàn)?4價(jià)，處于硫元素化合價(jià)的中間價(jià)態(tài)，能被許多強(qiáng)氧化劑氧化，但是不會(huì)被濃硫酸改變。 基礎(chǔ)訓(xùn)練 一、選擇題（每小題僅有一個(gè)正確答案） 1．全球環(huán)境問(wèn)題按其相對(duì)的嚴(yán)重性排在前三位的是 A 全球增溫問(wèn)題，臭氧空洞問(wèn)題，酸雨問(wèn)題 B 海洋污染問(wèn)題，土壤荒漠化問(wèn)題，物種滅絕 C 森林面積減少，飲用水污染問(wèn)題，有害廢棄物越境遷移 D 飲用水污染問(wèn)題，土壤荒漠化問(wèn)題，噪聲污染問(wèn)題 2．煤燃燒生成的氣體中能形成酸雨的是 　　 ①一氧化碳　 ②二氧化碳　 ③二氧化硫　 ④二氧化氮 　　 A ①②　　 B ①③　　 C ③④ D ②④ 3．下面判斷不正確的是 A二氧化硫是可燃性氣體，因它能與O2反應(yīng) B H2SO4不是離子化合物，在水中卻能電離 C 重晶石是硫酸鹽 D 灑落在地上的汞可在其表面撒硫磺除去 4．下列物質(zhì)中，能在空氣中穩(wěn)定保存的是 A NaOH固體 B稀H2SO4 C Na2SO3晶體 D 氫硫酸 5．下列各組氣體中，一經(jīng)混合即能迅速發(fā)生反應(yīng)的是 A H2和O2 B H2和Cl2 C H2S和SO2 D H2S和O2 6．下列關(guān)于氫硫酸、亞硫酸、硫酸的說(shuō)法中正確的是 A它們都有酸性，電離出的H+有弱氧化性 B它們都是酸，彼此之間不發(fā)生反應(yīng) C亞硫酸易分解放出SO2，所以它是揮發(fā)性酸 D在空氣中放置，它們都會(huì)因氧化而變質(zhì) 7．下列物質(zhì)的不飽和溶液能通過(guò)加熱蒸發(fā)的方法使之變成飽和溶液的是 A NaBr B Ca(HCO3) 2 C H2SO3 D H2S 8．下列有關(guān)濃硫酸和亞硫酸鈉混和放出的氣體的說(shuō)法中不正確的是 （ ） A它與氧氣接觸即轉(zhuǎn)變?yōu)镾O3 B亞硫酸鈣能溶解于它的水溶液中 C它的密度比空氣小，且不易液化 D它的水溶液是酸性，且能被強(qiáng)氧化劑氧化 9．將H2S、SO2、SO3各0.01mol，依次溶解于1L水中，最后得到的溶液具有（ ） A中性，漂白性 B酸性，漂白性 C只有酸性 D只有漂白性 10將二氧化硫通入溴水中發(fā)生如下的反應(yīng)：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 ，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和還原劑是 （ ） A 2e-，H2SO4 B 4e-，SO2 C 2e-，Br2 D 2e-，SO2 二、填空題 11完成下列變化的化學(xué)方程式： （1）氫硫酸在空氣中放置變渾濁： ； （2）亞硫酸鈉在空氣中變質(zhì)： ； 12某酸B與鈉鹽A反應(yīng)生成刺激性氣體C ，C可在一定條件下被氧化為D，D溶于水生成酸B ，C與苛性鈉液反應(yīng)生成A 。則滿(mǎn)足條件的物質(zhì)的化學(xué)式可以是： A B C D 13．只用一種試劑就能鑒別出NaNO3、BaCl2、Na2SO3、Ba(HCO3)2四種溶液。該試劑是________，相關(guān)的離子方程為_(kāi)_________________________________________，__________________________________________________________，___________________________________________________________。 14將某黑色固體A加熱至紅熱，放入熱的濃H2SO4中，反應(yīng)時(shí)放出的兩種氣體皆為酸性氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________，此反應(yīng)證明濃H2SO4具有_____________性，若有agA參加反應(yīng)，放出的氣體在標(biāo)況下占____________L，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是_____________；被還原H2SO4為_(kāi)____________mol。 15．新能源的開(kāi)發(fā)應(yīng)用是當(dāng)今全球性的一個(gè)重大研究課題，發(fā)展氫能源有著廣闊的前景，有研究人員提出了“利用太陽(yáng)能，以水為原料，大量生產(chǎn)氫氣，并用作各種機(jī)械的動(dòng)力燃料”這一設(shè)想。試回答下列問(wèn)題： 　?。?）你認(rèn)為這一設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)？若認(rèn)為能，請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)的兩個(gè)化學(xué)方程式。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 　?。?）氫氣作為燃料與現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的化石燃料相比有什么優(yōu)點(diǎn)（要求答出其中兩點(diǎn)）？ 　　?、佟　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。 　　?、凇　　　　　　　　　　　　　　　　　?　　　　　　　。 16.濃H2SO4與炭反應(yīng)，產(chǎn)物成分可用下圖裝置來(lái)確認(rèn)： （1）請(qǐng)用1、2…等標(biāo)號(hào)，寫(xiě)出整套裝置的連接順序： ； （2）裝置 C 的作用是 ，E 中盛放的試劑是____________，作用是___________________ ； （3） B 裝置中反應(yīng)的離子方程式 。 17．現(xiàn)有物質(zhì)的量濃度為18.4mol/L的濃硫酸20.0mL，加入銅屑共熱一段時(shí)間后，冷卻，濾去多余的銅屑，將濾液加水到100.0mL，測(cè)得溶液中SO42-的物質(zhì)的量濃度為3.18mol/L。試求該100mL溶液中硫酸銅的物質(zhì)的量濃度。 答案：1.A 2.C 3.A 4.B 5.C 6.A 7.A 8.C 9.B 10.D 11.⑴2H2S+O2==S↓+2H2O ⑵Na2SO3+O2==2Na2SO4 12.A. Na2SO3或NaHSO3 B.Na2SO4 C.SO2 D.SO3 13.稀H2SO4 Ba2++SO42-==BaSO4↓ SO32-+2H+==SO2↑+2H2O △ Ba2++2HCO3-+SO42-+2H+==BaSO4↓+2CO2↑+2H2O 14.C+2H2SO4（濃）===CO2↑+2SO2↑+2H2O 強(qiáng)氧化性 5.6 a/3 mol a/6 mol 電解 點(diǎn)燃 15．能；（1）2H2O ====2H2↑+O2↑，2H2+O2 ===2H2O；（2）①來(lái)源廣泛　 ②產(chǎn)物是水，無(wú)污染　 ③燃燒時(shí)放出的熱量多 16．⑴17865432 ⑵除去SO2 無(wú)水CuSO4 驗(yàn)證生成的水 ⑶Ba2++2OH-+CO2==BaCO3↓+H2O 17．0．5mol/L 111