【精品】】高中化学（大纲版）第一册 第六章氧族元素环境保护 第二节二氧化硫(备课资料)

1 备课资料 1 酸雨及其形成 目前 一般的把 pH 5 6 的雨水称为酸雨 它包括雨 雪 雾 雹等降水过程 一般来说 天然降水都偏酸性 pH 值约为 6 左右 这是由于大气中的 CO2溶解在洁 净的雨水中形成碳酸的缘故 降水的微弱酸性可以促进土壤里养分的溶解 便于植物吸收 因此是有益的 但是 当降水酸度增大 pH 5 6 时 对生态就会产生不良影响 酸雨中的酸度主要是硫酸和硝酸造成的 酸雨的形成是一种复杂的大气化学和大气物 理过程 一般认为 酸雨是由于排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后 造成局部地区中 的二氧化硫富集 在水凝结过程中溶解于水形成亚硫酸 然后经某些污染物的催化作用及 氧化剂的氧化作用生成硫酸 随雨水降下形成酸雨 煤和石油中往往含有硫 在燃烧时 绝大部分硫转变成二氧化硫随烟气排到空气中 在一定条件下形成酸雨 2 如何防止酸雨 要防止酸雨的污染 最根本的途径是减少人为的污染排放 人为排放的二氧化硫主要 是由于燃烧高硫煤 煤中一般含硫的质量分数为 0 3 5 造成的 因此 研究煤炭中硫 资源的综合开发与利用 是防治酸雨的有效途径 具体做法是大力进行煤炭洗运 综合开 发煤 硫资源 对于高硫煤和低硫煤实行分产合理使用 在煤炭燃烧过程中 采取排烟脱 硫技术 回收二氧化硫 生产硫酸 发展脱硫煤 成型煤供民用 有计划地进行城市煤气 化等 3 风行云移的 案犯 早在 20 世纪 50 年代 一些发达的地区 如美国西北部和欧洲的西部 中部 就遭受 过酸雨的侵害 到 20 世纪 60 年代 随着欧洲经济领域扩大 酸雨降落范围也随之到北欧 瑞典 丹麦等国 整个欧洲处于酸雨的严重威胁之中 20 世纪 70 年代 随着全球工业发 展和石油燃料使用的增加 酸雨影响范围越来越大 后果越来越严重 1972 年 在斯德哥 尔摩召开的首次人类环境会议上 瑞典科学家报告了酸雨对瑞典和斯堪的纳维亚半岛的危 害 并说明酸雨是一个跨越国界的大气污染现象 燃烧各种矿物所排放的硫 氮的化合物 可随风吹到 8000 千米外 因此 酸雨作为一种跨越国界 超越地界的 流窜犯 引起全 世界的普遍关注 近年来 英美等国家采用加高烟囱的方法 将酸雨 偷运 到别国 结果 英国的酸 雨移到了 2000 千米之外的北欧 而美国工业区排放的大量二氧化硫 越过国界在加拿大形 成酸雨 使加拿大几百个湖泊因酸化而遭到毁灭性的打击 另有几千个湖泊的水质也极为 恶化 湖中的生物更是难逃厄运 这种不道德的做法已受到国际社会的谴责 4 中国的酸雨迁移 20 世纪 80 年代中国酸雨主要发生在西南地区 到 20 世纪 90 年代中期 酸雨已发展 到长江以南 青藏高原以东及四川盆地的广大地区 酸雨区面积扩大了 100 多万平方千米 年均降水 pH 低于 5 6 的区域面积已占全国面积的 40 左右 1998 年 全国 1 2 以上的城 市降水的 pH 平均值低于 5 6 可见 我国酸雨发展速度十分惊人 目前仍呈逐年加重的趋 势 我国秦岭和淮河以南 横断山区以东的 9 个省 市 自治区 普遍存在酸雨 严重者 pH 低于 4 5 与北美 北欧和日本的重酸区相近 贵阳市雨水的硫酸根离子浓度是纽约的 6 倍 是澳大利亚北方地区的 100 多倍 5 治理对策及我国的策略 环境科学家对影响酸雨的形成的因素有了新的认识 全球平流层臭氧损耗有可能导 致对臭氧流层近地面浓度增加 将促使近地面大气氧化性增强 加速大气微量成分从低氧 2 化态转化为高氧化态 使大气的酸性增强 随着工业消烟除尘和城镇农村植树造林工作 的进展 碱性大气颗粒物的浓度将逐年降低 于是碱性颗粒物对酸雨的缓冲作用也降低 从而使酸性增强 控制酸雨的根本措施是减少二氧化硫和氮氧化物的人为排放 结合我国具体国情 实 行具有中国特色的酸雨 即硫酸型酸雨 和二氧化硫污染控制对策 从 1998 年起着手采取 以下措施 以期切实治理酸雨污染 把综合防治工作纳入国民经济和社会发展计划 按 照谁污染谁治理的原则 落实每一个治理项目及其投资 使二氧化硫控制工作落到实处 从源头抓起 调整能源结构 优化能源质量 提高能源利用率 第一 限制高硫煤的开 采和使用 推广使用低硫优质煤 第二 发展燃气 燃油 水电等清洁能源 第三 节约 能源本身就可削弱二氧化硫排放量 抓紧研究开发适合国情的二氧化硫治理技术和设备 第一 加快适合国情脱硫技术和设备的研究 开发 推广 应用 对新建 改造燃煤含硫 量大于 1 的发电厂 增设脱硫装置 第二 加快引进和消化国外成熟的先进治理技术和 设备 加强环境管理 强化环保执法 运用法律手段和经济手段 促进环境中酸雨和二 氧化硫防治 则更是治理二氧化硫的一个重要措施 综合能力训练题 1 你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是 少用煤作燃料 把工厂烟囱建造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 开 发新能源 A B C D 解析 导致酸雨的主要原因是大气中排放了大量的 O2 因而少用含硫的煤作燃料 或使燃料脱硫及开发新能源 都能减少 O2的排放 从而减少酸雨的产生 答案 C 2 N 2 O3和 N 2 能否共存于同一溶液中 若往其中加入稀 2 O4酸化 情况如何 若有反应发生 请写出化学方程式 解析 N 2 溶液中的 2 有还原性 N 2 O3溶液中的 O既有较强的 2 3 还原性 又有不明显的氧化性 因此 两溶液混合时不能发生氧化还原反应 可共存于同 一溶液中 若往其中滴加稀 2 O4酸化 则 N 2 O3 2 O3 N 2 2 氧化性和还原性都增强 便会立即 发生反应 析出硫单质 答案 Na2SO3与 Na2S 可共存于同一溶液中 加入稀 H2SO4酸化后可发生反应 反应 方程式为 N 2 O3 2 O4 N 2 O4 2 O3 N 2 2 O4 N 2 O4 2 2 2 O3 2 O 3 为防治酸雨 降低煤燃烧时向大气排放的 O2 工业上将生石灰和含硫煤混合使 用 请写出燃烧时 有关 固硫 不使含硫化物进入大气 反应的化学方程式 解析 O2为酸性氧化物 CaO 为碱性氧化物 煤燃烧时 气态 O2与固态 CaO 反应生成固体 C O3 从而达到 固硫 目的 应注意亚硫酸盐不稳定易被氧 化生成硫酸盐 此题以减少酸雨 保护环境为背景 考查有关物质的重要性质 答案 3 O2 C O C O3 2 C O3 O2 C O4 高温 高温 4 某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种 A 氯化钠 B 硫化钠 C 亚硫酸钠 D 硫代 硫酸钠 E 硫酸钠 F 碳酸钠 向此溶液中加入适量稀 2 O4 有浅黄色沉淀析出 同 时有气体产生 此气体有臭鸡蛋气味 可使澄清的石灰水变浑浊 不能使品红溶液褪色 根据上述实验现象回答下列问题 1 不能使品红溶液褪色 说明该气体不含 填分子式 2 此无色溶液中至少存在哪几种钠盐 请写出全部可能的情况 填写相应的字母 第一种情况 第二种情况 第三种情况 第四种情况 可不填满 也可补充 解析 本题的关键在于从量的角度来分析硫化氢与二氧化硫的反应 并且从学生学过 的气体间的反应转移到了溶液中 而且让学生自己判断可能的情况有几种 目的在于考查 学生思维的深刻性和逻辑性以及心理素质 从题干信息气体不能使品红褪色可知 气体中不含 SO2气体 由 臭鸡蛋气味 能使 澄清石灰水变浑浊 可知气体中有 H2S 和 CO2 分析所给几种钠盐的性质可知 H2S 气体 的来源只能是 Na2S 而 CO2的来源只能是 Na2CO3 故溶液中必存在硫化钠和碳酸钠 分析其他钠盐存在与否时 有一关键的 题眼 就是混合溶液与稀硫酸反应有黄色沉 淀 硫单质 生成 这就需要考虑硫的来源问题 硫单质来源的第一种可能是溶液中含有 Na2S2O3 其与稀硫酸可发生如下反应 H2SO4 Na2S2O3 Na2SO4 S SO2 H2O 由于溶液中还有 Na2S 其与稀 H2SO4反应生成 H2S Na2S H2SO4 Na2SO4 H2S H2S 与 SO2是不能共存的 则它们又会发生如下反应 2 O2 3 2 O 当然 H2S 过量时才能出现题中所述现象 假若溶液中无 Na2S2O3 则要出现题中现象 溶液中必须含有 Na2SO3 此时 滴入稀 H2SO4时发生反应 H2SO4