《含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》學(xué)案7

111專題4第一單元 含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用硫及其化合物的“功”與“過”【學(xué)海導(dǎo)航】 一、酸雨的形成與防治1. 酸雨的形成與防治 雨水的PH 正常雨水： pH7，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的雨水稱為酸雨，包括雨、雪、霧、雹等降水過程。形成原因是由于大量硫和氮的氧化物被雨水吸收。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形成過程：O2H2O H2SO3 H2SO4H2OO2催化劑 SO2 SO3 H2SO4 酸雨的防治：開發(fā)新能源，對含硫燃燒進(jìn)行脫硫處理，提高環(huán)境保護(hù)意識。2. 二氧化硫物理性質(zhì)：無色，刺激性氣味，有毒，易液化(-10)，易溶于水（1 : 40）密度比空氣大化學(xué)性質(zhì)：酸性氧化物：可與水發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的酸亞硫酸（亞硫酸為中強(qiáng)酸）；可與堿反應(yīng)生成鹽和水；SO2H2OH2SO3 （H2SO3為二元中強(qiáng)酸）SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 即 SO2+NaOH=NaHSO3 具有漂白性，可使品紅溶液退色。（漂白是暫時(shí)性的）具有還原性（強(qiáng)），可與過氧化氫、氧氣、鹵素單質(zhì)、高錳酸鉀等反應(yīng)SO2+H2O2=H2SO4 或 H2SO3+H2O2= H2SO4+H2O SO2Br2 + 2H2OH2SO4+2HBr 具有氧化性（弱），可以氧化硫化氫。SO2+2H2S=3S+2H2O二、硫酸和硫酸鹽1. 硫酸（其酸酐SO3，標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)）高溫 點(diǎn)燃 硫酸的工業(yè)制法 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 或S+O2=SO2高溫催化劑 2 SO2 + O2 2 SO3 SO3+H2O=H2SO4硫酸的物理性質(zhì)純硫酸是無色油狀的液體，沸點(diǎn)高，密度大，能與水以任意比互溶，溶解時(shí)放出大量的熱。 硫酸的化學(xué)性質(zhì) 物質(zhì)組成性質(zhì)濃硫酸稀硫酸電離情況H2SO4=2H+SO42-主要微粒H2SO4H+、SO42-、（H2O）顏色、狀態(tài)無色黏稠油狀液體無色液體化學(xué)性質(zhì)三大特性酸的通性濃硫酸的三大特性吸水性：將物質(zhì)中含有的水分子奪去。（可用作氣體的干燥劑）脫水性：將別的物質(zhì)中的H、O按原子個(gè)數(shù)比2：1脫出生成水強(qiáng)氧化性：a冷的濃硫酸使Fe、Al等金屬表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化。 b活潑性在H以后的金屬也能反應(yīng)（Pt、Au除外） Cu+H2SO4(濃)=CuSO4+SO2+2H2O c與非金屬反應(yīng)：C+2H2SO4(濃)=CO2+2SO2+2H2O d 能與其他還原性物質(zhì)反應(yīng)硫酸的用途2.硫酸鹽名稱俗稱和成分顏色名稱俗稱和成分顏色硫酸鈣石膏CaSO42H2O熟石膏2CaSO4H2O白色硫酸鋇重晶石BaSO4白色硫酸亞鐵綠礬FeSO47H2O綠色硫酸鈉芒硝Na2SO410H2O白色硫酸銅膽(藍(lán))礬CuSO45H2O藍(lán)色硫酸鋅皓礬ZnSO47H2O白色 氧化 氧化 氧化 還原 還原 還原三、硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化 -2 0 +4 +6S S S SH2S SO2 SO3FeS S H2SO3 H2SO4HgS Na2SO3 Na2SO4【例題解析】例1我國三峽工程所提供的水電，相當(dāng)于每年燃燒3000萬噸原煤的火力發(fā)電站產(chǎn)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 解析 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。 答案：A、C 例2 比較Cl2和SO2的漂白原理。思考：若將SO2和Cl2的混合氣體通入品紅溶液中，可能會觀察到什么現(xiàn)象？ 解析：SO2和Cl2的混合氣體通入品紅溶液中，會發(fā)生如下反應(yīng)：Cl2 +SO2+H2O= H2SO4+2HCl，因此可能會觀察到的現(xiàn)象與SO2和Cl2的量的相對大小有關(guān)。 答案：氯水二氧化硫原理氯氣中HClO將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)SO2與有色物質(zhì)直接結(jié)合生成不穩(wěn)定無色物質(zhì)實(shí)質(zhì)氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)效果永久性暫時(shí)性范圍可漂白大多數(shù)有色物質(zhì)，能使紫色石蕊試液褪色漂白某些有色物質(zhì)，不能使紫色石蕊試液褪色若SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合，完全喪失漂白作用，品紅溶液不褪色；若SO2和Cl2不按等物質(zhì)的量混合，品紅溶液褪色。例3 將CO2、SO2 分別通入Ca(OH)2溶液中至過量，現(xiàn)象如何？能否用Ca(OH)2溶液鑒別CO2、SO2？列舉鑒別CO2和SO2的方法。解析： 往Ca(OH)2溶液中通入CO2、SO2 的相關(guān)反應(yīng)是：CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3+H2O CaCO3+H2O+CO2=Ca（HCO3）2SO2 + Ca(OH)2 =CaSO3+H2O CaSO3+H2O+SO2=Ca（HSO3）2因此不能用Ca(OH)2溶液鑒別CO2、SO2?？沙浞掷肅O2和SO2的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的不同之處加以鑒別。答案：先出現(xiàn)白色沉淀，后沉淀逐漸溶解；不能用Ca(OH)2溶液鑒別CO2、SO2；鑒別CO2和SO2的方法可以是： 聞氣體的氣味，有刺激性氣味的是SO2，無氣味的是CO2 將兩支分別充滿CO2和SO2的試管倒置于水槽中，液面上升高的是SO2，低的是CO2 將CO2和SO2分別通入酸性KMnO4（或溴水）中，能使它褪色的是SO2，不能的是CO2 將CO2和SO2分別通入品紅溶液中，能使它褪色的是SO2，不能的是CO2 將CO2和SO2分別通入H2S的水溶液中，出現(xiàn)淡黃色沉淀的是SO2，無沉淀出現(xiàn)的是CO2。等等。例4 某次采集酸雨樣品，每隔一段時(shí)間測定一次PH，得到如下數(shù)據(jù)：時(shí)間開始8小時(shí)16小時(shí)24小時(shí)32小時(shí)40小時(shí)48小時(shí)PH5.04.84.54.34.24.04.0問題：放置時(shí),雨水樣品PH變化的主要原因. 解析 酸雨的形成如下：SO2 SO3 H2SO4；SO2 H2SO3 H2SO4雨水中溶入SO2、SO3和一些其它物質(zhì)。SO2 、SO3遇雨水生成H2SO3（中強(qiáng)酸）和H2SO4，H2SO3被空氣中的氧氣氧化成硫酸。40小時(shí)之前的時(shí)間段內(nèi)，由于H2SO3被氧化導(dǎo)致雨水樣品中的硫酸越來越多，溶液酸性逐漸增強(qiáng)，所以PH不斷減??；40小時(shí)之后，SO2和H2SO3全部被氧化為H2SO4，所以PH不再發(fā)生變化。 答案：雨水樣品里SO2和中強(qiáng)酸H2SO3不斷被空氣中氧氣氧化生成強(qiáng)酸H2SO4，溶液中的H+ 濃度不斷增大，所以PH不斷下降；至SO2和H2SO3全部被氧化后，溶液中形成的H2SO4的濃度不再變化，所以PH不再變化?！拘≠Y料】二氧化硫進(jìn)入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強(qiáng)。上呼吸道的平滑肌因有末梢神經(jīng)感受器，遇刺激就會產(chǎn)生窄縮反應(yīng)，使氣管和支氣管的管腔縮小，氣道阻力增加。上呼吸道對二氧化硫的這種阻留作用，在一定程度上可減輕二氧化硫?qū)Ψ尾康拇碳?。但進(jìn)入血液的二氧化硫仍可通過血液循環(huán)抵達(dá)肺部產(chǎn)生刺激作用。二氧化硫可被吸收進(jìn)入血液，對全身產(chǎn)生毒副作用，它能破壞酶的活力，從而明顯地影響碳水化合物及蛋白質(zhì)的代謝，對肝臟有一定的損害。動物試驗(yàn)證明，二氧化硫慢性中毒后，機(jī)體的免疫受到明顯抑制。酸雨最集中，面積最大的地區(qū)是歐洲、北美和我國。加拿大30多萬個(gè)湖泊，到二十世紀(jì)末，有近5萬個(gè)因湖水酸化湖中生物將完全滅絕。酸雨對森林的危害在許多國家已普遍存在，全歐洲1.1億公頃的森林，有5000公頃受酸雨危害而變得脆弱和枯萎。我國的酸雨主要分布在長江以南、青藏高原以東地區(qū)及四川盆地。華中地區(qū)酸雨污染最嚴(yán)重，其中心區(qū)域酸雨pH年均值低于4.0，酸雨頻率在80以上；西南地區(qū)南充、宜賓、重慶和遵義等城市的酸雨區(qū)，僅次于華中地區(qū)，其中心區(qū)域的酸雨pH年均值低于5.0，酸雨頻率高于80；貴州省會貴陽市是中國污染最嚴(yán)重的城市之一，二氧化硫濃度異高，總顆粒物水平也相當(dāng)高。貴陽的主要污染源是高硫煤的燃燒，煤占該市總能耗的90%以上。二氧化硫引起的酸雨使當(dāng)?shù)氐腻冧\鐵皮平均壽命只有四年，而不是通常的29年。 50年前,故宮太和殿臺階的欄桿上雕刻著各式各樣精美浮雕花紋還清晰可見,而現(xiàn)在卻大多是模糊不清,部分已成光板2005年7月份空氣質(zhì)量日報(bào)顯示20年來北京空氣中SO2含量首次達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。巫山在一場大雨過后,整個(gè)山體上暴露的石塊全部被腐蝕近1厘米.1995年,幾場酸雨過后,我國四川奉節(jié)縣9萬畝華山松全部枯死,重慶面山的2.7萬畝馬尾松死亡過半.能夠吸收SO2的有關(guān)樹木：臭椿、垂柳、柳杉等、夾竹桃?！菊n時(shí)精練】一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1.防治酸雨最根本的途徑是 ( )A.減少礦物燃料使用量B.減少人為硫氧化合物和氮氧化合物排放量C.減少溫室氣體排放量D.植樹造林2剽塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不宜沉降，它與空氣SO2、O2接觸時(shí)，SO2會部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣的酸度增加，剽塵所起的作用可能是（ ） 氧化劑 還原劑 催化劑 吸附劑 A B C D 3下列物質(zhì)中硫元素只顯示還原性的是 （ ）A.H2S B.SO2 C.S D.H2SO44下列關(guān)于二氧化硫的敘述中錯(cuò)誤的是 （ ） A在高溫下二氧化硫可被催化氧化成三氧化硫B二氧化硫可使品紅溶液褪色C二氧化硫既具有氧化性又具有還原性D二氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸。5放在敞口容器中的下列溶液，久置后溶液中該溶質(zhì)的濃度會變大的是（ ） A 濃硫酸 B 氫氧化鈉 C氯水 D氯化鈉6下列五種有色溶液與SO2作用均能褪色，其實(shí)質(zhì)相同的是 （）品紅溶液；酸性KMnO4溶液；溴水；滴有酚酞的NaOH溶液；含I2的淀粉溶液A B C D 7向鹽酸中加入濃H2SO4時(shí)，會有白霧生成，不是導(dǎo)致產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因的是（ ） （A）濃H2SO4脫水性能 （B）濃H2SO4具有吸水性 （C）鹽酸具有揮發(fā)性 （D）氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨度隨溫度的升高而降低 8.通常情況下能共存且能用濃硫酸干燥的氣體組是 （ ） （A）SO2、Cl2、H2S （B）O2、H2、SO2 （C）CH4、H2、Cl2 （D）CO、SO3、O2 9.區(qū)別濃H2SO4和稀H2SO4，既簡單又可靠的方法是 （ ） （A）各取少許溶液分別放入銅片 （B）分別與石蕊試液作用 （C）用玻璃棒各蘸少許液涂在紙上 （D）各取少許溶液分別放入鋁片 10。能鑒別K2SO4、K2SO3、K2S和K2CO3的物質(zhì)是 （ ）A、氯化鋇溶液 B、稀硫酸 C、氫氧化鈉 D、硝酸銀溶液11硫磺在空氣中燃燒生成氣體甲，甲溶于水得溶液乙，向乙溶液中滴加溴水，乙溶液褪色變成丙。在丙里加入Na2S生成氣體丁，把丁通入乙得到沉淀戊。甲、乙、丙、丁、戊均含有硫元素，則蛇們正確的順序是 （ ） （A）SO3 H2SO4 H2SO3 H2S S （B）SO2 H2SO3 H2SO4 SO2 SO3 （C）SO3 H2SO4 H2SO3 SO2 Na2S2O3 （D）SO2 H2SO3 H2SO4 H2S S二、填空題12標(biāo)準(zhǔn)狀況下，把SO2氣體和H2S氣體混合后，產(chǎn)生48g淡黃色的固體物質(zhì)，則參加反應(yīng)的SO2是L，H2S是L。13（12分）下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，反映了硫酸的哪些性質(zhì)。 （1）在工業(yè)上可用鐵制槽車或鋁制槽車運(yùn)輸濃硫酸。 （2）濃硫酸與甲酸共熱可制備一氧化碳。 （3）實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀H2SO4反應(yīng)制備氫氣。 （4）濃硫酸露置在空氣中質(zhì)量增加。 濃硫酸使硫酸銅晶體由藍(lán)變白_.14.有甲、乙、丙三種常見的單質(zhì)，在一定條件下可按圖示關(guān)系轉(zhuǎn)化為X、Y、Z三種常見的化合物。在X、Y、Z三種化合物中，一定含有乙元素的是（用X、Y、Z符號表示）。單質(zhì)乙一定是由元素組成。理由是_。X、Y、Z三種化合物的化學(xué)式依次為._._. 15有一瓶無色氣體，可能含有CO2，HCl ，HBr ，SO2 中的一種或幾種氣體，將氣體通入適量氯水中，得到無色透明的溶液，繼續(xù)向該溶液中加入少量的BaCl2溶液和鹽酸，有白色沉淀產(chǎn)生。則原氣體中一定含有_ ，肯定不含有_ ，可能含有_ 。三、計(jì)算題16向銅片中加入115mL某濃度的硫酸，在加熱條件下反應(yīng)，待銅片全部溶解后，將其溶液稀釋到500mL，再加入足量鋅粉，使之充分反應(yīng)，收集到2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。過濾殘留固體，干燥后稱量，質(zhì)量減輕了7.5g。求原硫酸的物質(zhì)的量濃度。答案：1.B 2.D 3.A 4.D 5.D 6.C 7.A 8.B 9.C 10.B 11.D1211.2； 22.4 13（1）強(qiáng)氧化性 （2）脫水性 （3）強(qiáng)酸性 （4）吸水性 吸水性14 X，Y；氧；化合物X、Y中均含有元素Z，而X、Y又是Z在氧氣中充分燃燒的產(chǎn)物；H2O，SO2，H2S（H2O，CO2，CH4）。15SO2, HBr , HCl和CO2 16.C（H2SO4）=18.3 mol/L 111