1、专题4 硫、氮和可持续发展 专题4 硫、氮和可持续发展 第一单元 含硫化合物的性质和应用 专题4 硫、氮和可持续发展 第一课时 二氧化硫的性质和作用新知初探自学导引 自主学习一、酸雨的形成及防治 1硫酸型酸雨的形成 人们通常将pH_的雨水称为酸雨。(1)形成原因：含_燃料(化石燃料)的大量燃烧。(2)形成过程：5.6硫SO2H2OH2SO32H2SO3O2=2H2SO42SO2O2催化剂 2SO3SO3H2O=H2SO4(3)SO2的来源 空气中SO2主要来自于_，其次是含硫金属矿石的_及硫酸工厂的_。2酸雨的危害(1)酸化湖泊，危害_。(2)酸化土壤，降低土壤肥力，影响_。含硫燃料的燃烧冶炼
2、废气水生生物作物生长(3)腐蚀建筑物等。3防治措施(1)从根本上防治酸雨开发、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)。(2)对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)现在常用的方法是：a石灰石石膏法脱硫：CaCO3=高温 CaOCO2CaOSO2=CaSO3SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O2CaSO3O2=2CaSO4b氨水法脱硫：SO22NH3H2O=_ 2(NH4)2SO3O2=_(NH4)2SO32(NH4)2SO4(3)提高环保意识，加强国际合作运用化学方法减轻酸雨对树木和土壤的危害 想一想1环保部门检测收集酸雨时，放置一段时间pH会降低(酸性增强)，为什么？提示
3、：H2SO3是中强酸，属于弱电解质，而H2SO4是强酸，2H2SO3O2=2H2SO4导致酸性增强。二、二氧化硫的性质、用途 1物理性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性 毒性 _色 气体 _气味 比空 气大 易溶于 水 有毒 无刺激性 2.化学性质具有酸性氧化物的通性，具有还原性，具有弱氧化性，具有化学特性漂白性。紫红色溶液变无色橙色溶液变无色Br2SO22H2O=2HBrH2SO4不稳定褪色填表：实验内容 实验现象 结论(1)用充有80 mL二氧化硫的针筒吸入10 mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒的前端，振荡，观察针筒内气体体积的变化，然后用pH试纸测定二氧化硫水溶液的pH 针筒内气体体积几乎变
4、为0；pH试纸显示其水溶液pH_7 SO2气体易溶于水，并与水发生反应，生成物显_性 小于酸实验内容 实验现象 结论(2)向试管中加入5 mL二氧化硫水溶液，滴加品红溶液，振荡，然后加热试管，观察加热前后溶液颜色的变化 滴加品红溶液后，溶液变红；振荡后，溶液变_色；加热后，溶液再次变_ 二氧化硫具有漂白作用,但漂白后生成的新物质_，加热时易恢复为原来的颜色 无红不稳定实验内容 实验现象 结论(3)向另一支试管中加入5 mL二氧化硫水溶液，滴加氯化钡溶液,再滴加0.5 mL 3%的过氧化氢溶液，振荡,放置片刻后滴加稀盐酸，观察实验现象 加入BaCl2后无沉淀，加入过氧化氢溶液后，有白色沉淀生成；
5、加入稀盐酸后，沉淀_ 在H2O2存在的条件下，H2SO3被氧化成H2SO4,并与BaCl2反应生成不溶于稀盐酸的白色沉淀_ 不溶解BaSO4在上述第(3)个实验过程中，发生了两个反应：H2O2H2SO3=H2SO4H2O，_。将上述两个反应方程式改写成离子方程式为：_，_。3用途：制硫酸、制漂白剂、消毒剂和防腐剂。H2SO4BaCl2=BaSO42HClH2O2H2SO3=2HSO24 H2OSO24 Ba2=BaSO4想一想2如何除去CO2中混有的SO2?提示：A瓶盛酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液或溴水通过B瓶内溶液不褪色，说明逸出的气体中不含SO2。自主体验12011年12月9日
6、在南非德班结束的国际气候变化大会,又促进了全世界对气候的重视.下列各项与“减缓温室气体和空气污染物的排放”无关的是()A用煤炭作燃料 B用纯碱制玻璃C燃放鞭炮D用明矾净水解析：选D。本题考查与空气污染、温室效应有关的知识，通过这些知识的考查提高学生的环保意识，是高考的热点，学习时要加大关注度。A项中煤炭作燃料，燃烧时既产生CO2(温室气体),又产生SO2(空气污染物)等有害物质.B项中制玻璃时，Na2CO3与SiO2高温反应过程中生成CO2，与温室效应有关。C项燃放鞭炮产生SO2、烟尘等较多污染空气的物质，与空气污染有关。D项用明矾净水不产生气体，故与温室气体、空气污染无关，故应选D。2以下四
7、个装置中，你认为能用于检验火柴头燃烧可产生SO2的是()解析：选B。显然应外拉活塞使气体被吸入试管中，进气管插入液面以下，使SO2能与酸性KMnO4溶液充分接触。3SO2溶于水后，所得溶液的性质是()A有氧化性，无还原性，无酸性B有氧化性，有还原性，有酸性C有还原性，无氧化性，无酸性D有还原性，无氧化性，有酸性解析：选B。SO2溶于水后得H2SO3，H2SO3具有酸性、氧化性(H2SO32H2S=3S3H2O)和 还 原 性(H2SO3 H2O2=H2O H2SO4)。要点突破讲练互动 探究导引2011年11月28日12月9日在南非德班召开的国际气候变化大会，大会核心内容有哪些？提示：德班气候
8、大会通过决议，建立德班增强行动平台特设工作组，决定实施京都议定书第二承诺期并启动绿色气候基金。环境问题 要点归纳中学阶段涉及的环境问题及其危害 1酸雨形成原因主要是由SO2和氮氧化物；能使土壤酸化、腐蚀建筑物等。2.光化学烟雾主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。3臭氧空洞主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。(2011年11月发现北极上空有臭氧空洞)4温室效应主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。5.白色污染形成原因是聚乙烯塑料的大量使用，随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。6赤潮形成原因是含磷洗衣粉的
9、大量使用及其废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化。7硫化氢污染硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物；天然气矿发生井喷时喷出的气体中以及某些工业的废气中含有硫化氢。即时应用1SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。下列措施中能够减少SO2排放量的是()用天然气代替煤炭作民用燃料提高热能利用率硫酸厂采用更好的催化剂使SO2氧化成SO3使用CS2萃取煤炭中的硫燃煤中加入生石灰后再使用A BCD解析：选A。上述措施中使用催化剂不影响SO2的转化率，故不会减少SO2的排放量。所以有的选项就是不正确的选项。探究导引中学化学中
10、涉及哪几类漂白物质？提示：(1)氧化性很强的物质，如：O3、HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2；其漂白是不可逆的。(2)加合型物质，如：SO2；其漂白是可逆的。(3)吸附型物质，如：活性炭、胶体；部分吸附剂可重复使用。物质的漂白性 要点归纳SO2和Cl2的漂白比较 特别提醒SO2不能漂白石蕊试液，SO2溶于水生成亚硫酸，酸性使石蕊试液变红。SO2漂白不稳定，受热时还会变为原色，属暂时性漂白；氯气属于氧化性漂白，将有色物质氧化掉，属永久性漂白，两种物质都有漂白作用，但原理不同，若将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后，在溶液中发生反应：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl,从
11、而失去漂白能力.即时应用2下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是()双氧水 次氯酸 二氧化硫 活性炭 臭氧 AB CD 解析：选A。均属氧化型漂白；属于吸附型，属于加合型。探究导引将SO2、CO2分别通入BaCl2溶液或CaCl2溶液中有何现象？再向溶液中通入NH3或Cl2呢？SO2和CO2的性质比较及鉴别 提示：SO2、CO2都不与 CaCl2或 BaCl2发生反应，没有什么现象；若再通入 NH3 后，导致溶液显碱性会生成 SO23、CO23，都有白色沉淀生成；若通入 Cl2后，通入 SO2于 BaCl2溶液中有白色沉淀生成，因为 Cl2 将 H2SO3氧化为 H2SO4。要点归纳SO2和
12、CO2的比较、鉴别 SO2 CO2 物理性质 气味 有刺激性气味 无味 密度 比空气大 比空气大 熔、沸点 易液化 干冰易升华 毒性 有毒 无毒 溶解性 易溶(140)微溶(11)SO2 CO2 化学性质 与水的 反应 SO2H2O H2SO3 CO2H2O H2CO3 与碱的 反应 通入澄清的石 灰水，先生成沉淀,气体过量时沉淀溶解SO2Ca(OH)2=CaSO3H2O CaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2 通入澄清的石灰水，先生成沉淀，气体过量时沉淀溶解CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2 SO2 CO2 化学性质 氧化性 SO22H2S
13、=3S2H2O CO2C 2CO 还原性 2SO2O2 2SO3 能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化性物质氧化 无还原性=高温催化剂加热SO2 CO2 化学性质 漂白性 有，不稳定 无 对环境的影响 过量排放形成酸雨 过量排放引起温室效应 鉴 别 利用二氧化硫的还原性，能使酸性高锰酸钾溶液或溴水等褪色来鉴别；利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别(有时需加热看溶液颜色能否复原)即时应用3下列实验能证明一定有二氧化硫存在的是()能使澄清石灰水变浑浊；能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；能使品红溶液褪色；通入足量的氢氧化钠溶液再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生，该沉淀溶于稀盐酸；通入溴水能使溴水褪色，
14、再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生A均能B均不能CD只有解析：选D。能使澄清石灰水变浑浊的气体除SO2外，还有可能是CO2，不能证明；大多数酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，如SO2、HCl等，不能证明；能使品红溶液褪色的气体有SO2、Cl2等，不能证明；CO2通入NaOH溶液后再加入BaCl2溶液也会有白色沉淀产生，该沉淀也溶于盐酸,不能证明;通入溴水发生反应:Br2SO22H2O=2HBrH2SO4，再加入Ba(NO3)2溶液会有BaSO4沉淀生成，能证明二氧化硫存在。题型探究权威预测 SO2的性质 下列事实各表现了SO2的什么性质，请将其代号填入每小题后的横线上。a易溶于水 b
15、水溶液呈酸性 c氧化性 d还原性e漂白性例1(1)SO2使品红溶液褪色_。(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色_。(3)SO2使酸性 KMnO4 溶液褪色_。(4)点燃的镁条在 SO2 中继续燃烧(2MgSO2=点燃 2MgOS)_。(5)将盛有 SO2 气体的试管倒扣于水中，试管内的液面上升_。(6)SO2使石蕊试液变红色_。【思路点拨】依据SO2的性质作答。【解析】(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质，SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应，此时利用的是SO2水溶液呈酸性。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应，利用的
16、是其还原性，而不是漂白性。【答案】(1)e(2)b(3)d(4)c(5)a(6)b【名师点睛】有色物质的褪色不一定为漂白作用，SO2漂白是指它可与某些色素结合成颜色较浅或无色的物质，这种物质不稳定，在受热或光照后就会分解，原来的颜色又会出现。SO2使溴水、高锰酸钾溶液褪色是SO2的还原性所致，不属于漂白性。环境问题导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()A酸雨 B光化学烟雾C臭氧层空洞D温室效应【解析】该题看似简单，实际提出了4个热点概念，因此必须搞清4个概念的内涵，方可作出正确的选择。例2题中列举的大气环境问题都与化学有密切关系，其中由 SO2引发的现象是酸雨。降水时，硫的氧化物以及所
17、形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面，称之为“酸雨”，其发生的主要 反 应：2SO2 O2飘尘2SO3，SO2 H2OH2SO3,2H2SO3O2=2H2SO4。溶于雨水中的酸性物质，使雨水中 pH 在 4.5 左右。光化学烟雾由氮氧化物造成；臭氧空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成；温室气体主要为二氧化碳等。【答案】A【名师点睛】与环境保护相关的问题是世界热点问题，命题者往往就是依据地球上发生的某个热点事件(如2011年12月17日，菲律宾南部遭受热带风暴“天鹰”的侵害，造成重大人员、财产损失)进行命题；要熟练掌握“要点一的要点归纳”内容。课堂达标即时巩固 热点示例思维拓展 实验探究SO2和氯水漂
18、白性的差异【经典案例】某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下实验装置。(1)实验室用装置 A 制备 SO2。某同学在实验时发现打开 A 的分液漏斗活塞后，漏斗中液体未流下，你认为原因可能是：_；(2)实验室用装置 E 制备 Cl2，其反应的化学方程式为：MnO2 4HCl(浓)=MnCl2 Cl2 2H2O。若有 6 mol HCl 参加反应，则转移的电子总数为_；(3)反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：B：_，D：_。停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：_，D：_。(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强.他们将制得的SO2和Cl2按11同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)_。【解析】(1)分液漏斗内气体压强小，外界大气压作用下液体不能流出。其他略。【答案】(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来(2)36.021023(3)品红溶液褪色 品红溶液褪色 褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象(4)Cl2SO22H2O=2HClH2SO4