1、硫的转化 酸雨是环境污染的一种方式,酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。实验室用如图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验:(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取什么措施?写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO
2、42H2O)的化学方程式。(素养角度证据推理与模型认知)提示:增大反应物接触面积可以提高反应速率,所以为提高石灰石浆液脱硫效率采取的措施是不断搅拌、制成浆液;二氧化硫与碳酸钙、氧气、水反应生成石膏和二氧化碳,反应的化学方程式:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2CaSO42H2O+2CO2。(2)将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,如何可以粗略判断烟气脱硫效率。(素养角度科学探究与创新意识)提示:二氧化硫具有强的还原性,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以粗略判断烟气脱硫效率的方法是高锰酸钾溶液颜色褪去的快慢。(3)石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSO3,实验人员欲测定石灰
3、石浆液脱硫后的物质中CaSO3的含量,以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。已知浆液中CaSO3能充分与硫酸反应,请补充完整测定CaSO3含量的实验方案:(素养角度科学探究与创新意识)实验中须使用的药品:75%的硫酸、标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,标准浓度的酸性KMnO4溶液实验步骤实验操作取一定量石灰石烟气脱硫后的物质提示:要测定CaSO4和CaSO3的混合物中亚硫酸钙含量,可以用稀硫酸与混合物中亚硫酸钙反应,将生产的二氧化硫气体通入到酸性高锰酸钾溶液中,用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnO4溶液),记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶
4、液的体积,据此计算出二氧化硫的物质的量,进而计算亚硫酸钙的质量和百分含量,所以测定亚硫酸钙百分含量的方案为加入足量的75%的硫酸,加热,将生成的SO2气体通入一定体积过量的标准浓度的酸性KMnO4溶液,记录加入KMnO4溶液的体积,充分反应后,用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnO4溶液),记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积,计算得出结果。如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是()A.硫元素在自然界中既有游离态又有化合态B.过程可在土壤的缺氧区实现C.硫元素的循环过程中只有硫的还原D.若生物体有机硫的成键方式为,则过程中
5、S未发生氧化还原反应【解析】选C。硫元素在自然界中有游离态和化合态两种存在形态,A项正确;在土壤缺氧的条件下可实现的转化,B项正确;题图循环过程中、均为硫的氧化,C项错误;结合生物体有机硫中S的成键方式可知,硫元素为-2价,则过程中硫元素化合价未发生变化,D项正确。【加固训练】(2020湖北名校联考)已知固体Na2SO3受热分解生成两种正盐,实验流程和结果如下:已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下密度为1.518 gL-1。请回答下列问题:(1)气体Y的化学式为_。(2)实验流程中,Na2SO3受热分解的化学方程式为_。(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加适量蒸馏水溶解,再加入稀盐酸,
6、立即有淡黄色沉淀产生。则产生淡黄色沉淀的离子方程式为(不考虑空气的影响)。(4)Na2SO3长期露置在空气中,会被氧化成Na2SO4,检验Na2SO3是否变质的实验操作是_。【解析】(1)气体Y是一种纯净物,标准状况下密度为1.518 gL-1,则Y的摩尔质量为1.518 gL-122.4 Lmol-1=34 gmol-1,根据元素守恒,推出Y为H2S;(2)由以上分析可知,气体Y为H2S,以及生成气体Y的条件,推出固体X中含有S2-,即固体X中含有Na2S,溶液中加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则固体X中含有Na2SO4,Na2SO3受热分解生成Na2S和Na2SO
7、4,反应的化学方程式为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4;(3)固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生,即有S单质生成,反应的离子方程式为2S2-+S+6H+3S+3H2O;(4)Na2SO3长期露置在空气中,会被氧化成Na2SO4,检验Na2SO3是否变质的实验操作是取少量亚硫酸钠样品于一支试管中,加入适量蒸馏水溶解,向溶液中加入足量盐酸后,再滴入几滴氯化钡溶液,若生成白色沉淀说明有Na2SO3被氧化为Na2SO4,亚硫酸钠变质。答案:(1)H2S(2)4Na2SO3Na2S+3Na2SO4(3)2S2-+S+6H+3S+3H2O(4)取少量亚硫酸钠样品于一支试管中,加入适量蒸馏水溶解,向溶液中加入足量盐酸后,再滴入几滴氯化钡溶液,若生成白色沉淀说明有Na2SO3被氧化为Na2SO4