苏教版二氧化硫的性质和作用课件

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第1课时二氧化硫的性质和作用学习目标1.掌握二氧化硫的重要物理性质和化学性质。2.了解酸雨的形成和危害。3.了解实验室和工业处理二氧化硫的方法。学习重点1.二氧化硫的化学性质。2.二氧化硫的危害与治理。【自主预习】一、二氧化硫的性质1.物理性质颜色状态气味毒性密度溶解性无色气体__________比空气大________刺激性有毒易溶于水(2)还原性:(3)漂白性①:原理:SO2与某些有色物质发生反应,生成_________________。特点:不稳定,___________会恢复原有的颜色。2SO2+O22SO3

催化剂△SO2+H2O2====H2SO4不稳定的无色物质久置或加热二、亚硫酸的三个主要性质②H2SO3HSO3-+H+H2SO3====H2O+SO2↑△2H2SO3+O2====2H2SO4三、硫酸型酸雨的危害及防治三个来源(1)_____________________________(2)___________________(3)_______________________________________危害(1)酸化湖泊,危害水生生物的生长和繁殖(2)酸化土壤,降低土壤的肥力,影响农作物的生长(3)腐蚀桥梁、雕塑等建筑物,致使千年古迹被破坏防治措施(1)消除污染源,研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能、风能等)(2)对含硫燃料进行_________化石燃料(如煤、石油等)的燃烧含硫金属矿石的冶炼硫酸的生产等过程中产生的SO2释放到空气中脱硫处理【自我小测】判断或回答下列问题:1.(判一判)二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,都和水反应生成相应的酸,所以都是导致酸雨的主要气体。()提示:二氧化碳不是导致酸雨的原因,因为它和水生成的碳酸是极弱的酸且极易分解。2.(判一判)硫在空气中燃烧生成二氧化硫,硫在纯氧气中燃烧生成三氧化硫。()提示:硫无论和空气中的氧气还是和纯氧气反应均生成二氧化硫,不可能生成三氧化硫。××5.将Cl2通入紫色石蕊溶液中时,溶液先变红后褪色,若将SO2通入石蕊溶液,是否也会出现相同的现象?提示:现象不同。Cl2溶于水生成HCl和HClO,HClO可漂白酸碱指示剂,而SO2不能漂白酸碱指示剂,当将SO2通入石蕊溶液中时,SO2与水反应生成H2SO3,使溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,但不能使它褪色。【释义链接】①SO2的漂白性SO2具有漂白性,但它的漂白原理与Na2O2、Cl2、活性炭等漂白剂的原理不同。几种类型漂白剂的原理和特点如下表:漂白原理氧化作用化合作用吸附作用变化类型化学变化化学变化物理变化过程是否可逆不可逆可逆可逆常见物质举例Cl2、Na2O2、NaClOSO2、H2SO3活性炭一、SO2和CO2的性质SO2和CO2化学性质的异同(1)性质的相似性:SO2和CO2都是酸性氧化物,具有以下共性:①都能与水反应生成酸;②都能与碱或碱性氧化物反应;③都能根据“强酸制弱酸”的原理在水溶液中与某些盐反应;④都具有一定的氧化性。(2)SO2的特性:SO2与CO2相比,具有还原性和漂白性。1.根据CO2和SO2物理性质上的差异,如何鉴别CO2和SO2?提示:闻气味,CO2为无味气体,SO2有刺激性气味。2.根据CO2和SO2化学性质上的差异,如何鉴别CO2和SO2?提示:(1)利用二氧化硫的还原性,SO2能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色,CO2不能。(2)利用二氧化硫的漂白性,SO2能使品红溶液褪色而CO2不能。3.若要证明某气体是CO2和SO2的混合气体,应进行怎样的操作?提示:证明SO2存在可使用品红溶液,证明CO2存在可使用澄清石灰水,但由于SO2也可使澄清石灰水变浑浊,因此应先使气体通入品红溶液中,验证SO2存在后将气体通入足量酸性KMnO4溶液中除去SO2,然后再通入品红溶液中验证SO2是否已除尽,最后再通入澄清石灰水中验证CO2的存在。4.已知:酸性H2SO3>H2CO3,除去CO2中的SO2有几种方法?提示:(1)用饱和NaHCO3溶液:2NaHCO3+SO2====Na2SO3+2CO2+H2O。(2)用酸性KMnO4溶液或溴水:2KMnO4+5SO2+2H2O====2MnSO4+K2SO4+2H2SO4;SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr。【知识点睛】SO2与CO2性质的比较SO2CO2颜色气味无色、刺激性气味无色无味溶解性易溶,常温常压下1∶40微溶,常温常压下1∶1与碱(澄清石灰水)反应通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解方程式Ca(OH)2+SO2====CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解方程式Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2【规律方法】SO2和CO2鉴别的“三种”方法方法鉴别依据鉴别方法物理方法气味不同SO2有刺激性气味,CO2无味化学方法有无还原性SO2能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,CO2不能有无漂白性SO2能使品红溶液褪色,CO2不能(2013·南京高一检测)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。【解析】(1)A为生成SO2的装置,实验室里制取二氧化硫通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应,二者反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4(浓)====Na2SO4+SO2↑+H2O。(2)二氧化硫具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,同时高锰酸钾溶液被还原,生成了无色的硫酸锰,所以紫红色的酸性高锰酸钾溶液会褪色,反应的离子方程式为5SO2++2H2O====2Mn2+++4H+。二氧化硫又具有氧化性,当二氧化硫气体通入硫化钠溶液中时,二氧化硫与硫离子发生氧化还原反应生成了单质硫,所以会产生黄色浑浊。(3)二氧化硫与品红溶液反应后生成了一种无色的不稳定的化合物,当受热后发生分解,溶液又会变为红色。因此,当溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色,证明了该反应的可逆性。(4)二氧化硫有毒,泄漏到空气中会污染环境,通常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体。【互动探究】实验室中如何制取二氧化碳和二氧化硫气体?二者原理一样吗?提示:实验室用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳,用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,二者反应原理一样,都是用较强的酸制取较弱的酸。【知识拓展】三类常见漂白剂的漂白原理漂白类型化合型氧化型吸附型漂白原理与有色物质化合将有色物质氧化吸附色素漂白特征不稳定稳定稳定漂白过程可逆不可逆物理变化漂白类型化合型氧化型吸附型代表物质SO2HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3、浓硝酸等活性炭、硅藻土、胶体等漂白范围有选择性,如品红、棉、麻等,不能漂白酸碱指示剂可以漂白所有的有机色素一般用于有色溶液的漂白1.pH小于7的降雨都是酸雨吗?提示:不是。pH小于5.6的降雨叫酸雨。因为正常降雨中溶解了二氧化碳,pH介于5.6～7之间。2.酸雨对雕塑腐蚀的原因是什么?请用离子方程式表示。提示:2H++CaCO3====Ca2++CO2↑+H2O。3.酸雨造成树木死亡的原因是什么?提示:酸雨落至土壤中,会使钙、镁、磷等营养元素溶出并迅速流失,导致土壤肥力下降并被逐渐酸化,使农作物和树木的生长遭到破坏而死亡。【知识点睛】工业上吸收废气中SO2气体的方法(1)生石灰固硫法:SO2+CaO====CaSO3

2CaSO3+O2====2CaSO4(2)石灰水悬浊液洗涤法:SO2+Ca(OH)2====CaSO3↓+H2O,2CaSO3+O2====2CaSO4(3)氨水脱硫法:SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3SO2+NH3+H2O====NH4HSO3(NH4)2SO3+H2SO4====(NH4)2SO4+SO2↑+H2O2NH4HSO3+H2SO4====(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O【误区警示】解答酸雨问题时应注意的两个问题(1)标准:酸雨的标准是pH小于5.6,而不是7。(2)原因:形成酸雨的原因主要是二氧化硫,但不是唯一原因,氮的氧化物也是酸雨的形成原因。(2012·四川高考改编)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在如图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。请回答下列问题:(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有

。(填写字母编号)A.温室效应B.酸雨C.粉尘污染 D.水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。①二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为

。②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为

。(3)写出空气反应器中发生的化学方程式为

。【解析】(1)煤燃烧后的产物中有二氧化碳、二氧化硫、粉尘等,其中二氧化碳会引起温室效应,二氧化硫会引起酸雨。(2)二氧化碳与碳酸钙、水反应会生成易溶于水的碳酸氢钙,从而增大与二氧化硫的接触面积,增强吸收效果;亚硫酸氢钙中的硫元素为+4价,容易被空气中的氧气氧化为+6价,生成微溶于水的硫酸钙。(3)由反应物和产物可以直接写出。答案:(1)A、B、C(2)①Ca(HCO3)2(或碳酸氢钙)②Ca(HSO3)2+O2====CaSO4+H2SO4(3)CaS+2O2====CaSO4【变式训练】酸雨主要是含硫燃料燃烧时释放SO2造成的,每隔一段时间测定一次酸雨的pH,随时间的推移测得的pH将()A.逐渐变大B.逐渐变小至某一定值C.不变D.无法判断是否变化【解析】选B。SO2形成的酸雨中,主要成分是H2SO3,H2SO3是中强酸,但在空气中逐渐被氧化成H2SO4,使雨水酸性增强故pH将变小,当H2SO3完全被氧化为H2SO4时,溶液的pH就不再变化。1.(2012·江苏高考)化学在资源利用、环境保护等与社会可持续发展密切相关的领域发挥着积极作用。下列做法与社会可持续发展理念相违背的是()A.改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放B.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用C.研发可降解高分子材料,减少“白色污染”D.过度开采矿物资源,促进地方经济发展【解析】选D。A项,汽车尾气中含有氮氧化物等有害气体,改进净化技术,可以减少污染物的排放,有利于社会可持续发展;B项,化石燃料是不可再生资源,且化石燃料使用过程中易产生污染,减少化石燃料的使用有利于社会可持续发展;C项,“白色污染”是聚乙烯等难以降解的塑料产生的污染,研发使用可降解塑料有利于保护环境,可持续发展;D项,矿物资源大多为不可再生资源,且矿物资源开采使用过程中易导致污染,不利于社会可持续发展。2.下列反应中,SO2表现氧化性的是()A.2SO2+O22SO3B.SO2+H2O====H2SO3C.2H2S+SO2====3S↓+2H2OD.SO2+2H2O+Cl2====H2SO4+2HCl【解析】选C。A、D项中,SO2中硫元素的化合价均是由+4价升高到+6价,表现还原性;B项中SO2中硫元素的化合价没变;只有C项中,SO2中的硫元素的化合价由+4价降低到0价,表现氧化性。△催化剂3.(2013·成都高一检测)右图是酸雨形成的示意图,从中可获得的信息是()A.酸雨的主要成分是NOx与SO2B.形成酸雨过程中必须有光照条件C.NOx来源之一是汽车尾气的排放D.酸雨形成时发生反应:SO2+H2O====H2SO4【解析】选C。酸雨的成分主要是亚硫酸,形成过程不一定有光照,二氧化硫和水反应生成亚硫酸。4.二氧化硫能使下列溶液褪色,是利用二氧化硫漂白性的是()A.氯水B.溴水C.品红溶液 D.酸性KMnO4溶液【解析】选C。A、B和D项二氧化硫均被氧化表现还原性。5.(双选)能够用于鉴别SO2和CO2的溶液是()A.澄清的石灰水 B.品红溶液C.酸性高锰酸钾溶液 D.氯化钡溶液【解析】选B、C。SO2和CO2与澄清的石灰水反应时现象相同。与H2O反应生成的酸均为弱酸,均与BaCl2不反应;SO2能使品红溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,CO2不能。6.我国农业生产因遭受酸雨而造成的损失每年高达15亿元,某科学兴趣小组为了研究酸雨的成分及成因,对取得的酸雨样品进行