2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点17二氧化硫的性质和作用学案

2020届浙江学考一轮复习考点精讲通用版考点17二氧化硫的性质和作用学案

考点17　二氧化硫的性质和作用 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.二氧化硫的性质(酸性氧化物、漂白性、还原性)‎ b c ‎2.酸雨的成因和防治 a a 一、二氧化硫的性质 ‎1．物理性质 颜色：无色；气味：刺激性；密度：比空气大；溶解性：易溶于水，常温下1体积水大约溶解40体积二氧化硫。‎ ‎2．化学性质 ‎(1)酸性氧化物的通性：‎ ‎①与H2O反应：SO2＋H2O===H2SO3；‎ ‎②与碱性氧化物反应：CaO＋SO2===CaSO3；‎ ‎③与碱反应：与NaOH溶液的反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O；‎ ‎④与某些弱酸盐溶液反应：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。‎ ‎(2)还原性：SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H＋)溶液等强氧化剂氧化。A.与O2反应：2SO2＋O22SO3。B.与X2反应：X2＋SO2＋2H2O===2HX＋H2SO4。‎ ‎(3)氧化性：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。‎ ‎(4)漂白性：SO2可与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质而起漂白作用，加热后，无色物质又分解为原有色物质和SO2。‎ 二、酸雨的形成 ‎1．形成过程：化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等过程中产生的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，与氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后形成硫酸。S＋O2SO2、SO2＋O22SO3、SO2＋H2O===H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4、SO3＋H2O===H2SO4。‎ ‎2．主要危害：(1)使水体、土壤酸化，影响鱼类、农作物及树木生长；(2)腐蚀建筑物、雕塑等。‎ ‎3．防治方法：(1)从消除污染源入手，研发新能源，如氢能、太阳能、核能等；(2)‎ 对含硫燃料进行脱硫处理；(3)对工业生产中产生的SO2进行处理或回收利用；(4)提高全民的环保意识。‎ 三、不同种类漂白剂漂白原理的比较 ‎1．常见漂白剂的漂白原理 漂白类型 加合型 氧化型 吸附型 漂白原理 与有色物质加合 利用物质的强氧化性 吸附色素 漂白特征 不稳定 稳定 稳定 过程及效果 可逆、不彻底 不可逆、彻底 ‎——‎ 常见漂白剂 SO2‎ HClO、H2O2、Ca(ClO)2、O3、Na2O2‎ 活性炭、胶体 ‎2.SO2和Cl2的漂白原理、现象及效果比较 氯气的漂白原理是由于溶于水生成的HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色。而SO2是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色，如加热。‎ ‎【例1】　下列说法正确的是(　　)‎ A．浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于香蕉、苹果的保鲜 B．胶体和悬浊液的本质区别是否有丁达尔现象 C．推广使用原电池原理制成的太阳能电池汽车，减少化石能源的使用 D．将等物质的量的氯气和二氧化硫混合使用，漂白效果会更好 ‎【解析】　高锰酸钾能吸收乙烯，浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可吸收水果产生的乙烯气体，防止进一步催熟水果，从而延长水果保存期，A项正确；胶体和悬浊液的本质区别是分散质微粒直径大小的差异，胶体粒径为1～100 nm，悬浊液粒径大于100 nm，因此B项错误；太阳能电池是把太阳能直接转化为电能的装置，利用的是光－电转化，而不是原电池原理，所以C项错误；等物质的量的氯气和二氧化硫混合通入水中会发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，失去漂白性，因此D项错误。‎ ‎【答案】　A ‎【提炼】　本题难度不大，但是涉及多个知识点，包括了乙烯性质、胶体与悬浊液的区别、新能源开发与利用以及二氧化硫性质等，要求学生在复习过程中细化知识点的梳理，熟练掌握物质的常见性质以及具体的应用。‎ ‎【例2】　下列关于二氧化硫的说法不正确的是(　　)‎ A．实验室可用氢氧化钠溶液处理含有二氧化硫的尾气 B．二氧化硫易溶于水，且能和水反应生成H2SO3‎ C．二氧化硫具有漂白性，将其通入紫色石蕊溶液可使其褪色 D．将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明二氧化硫具有还原性 ‎【解析】　SO2属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，能与碱反应生成盐与水，如与NaOH溶液反应生成亚硫酸钠和水，在实验室可用NaOH溶液有效吸收SO2，A项说法正确；SO2是一种能与水反应生成相应酸的酸性氧化物，其在水中溶解度约为1∶40，属易溶气体，B项说法正确；SO2具有漂白性，可使品红溶液褪色，也能漂白草帽、纸张等，但是不能漂白紫色石蕊溶液，在紫色石蕊溶液中，仍体现其作为酸性氧化物的性质，生成亚硫酸，从而使紫色石蕊变红，因此C项说法错误；SO2具有较强还原性，可以被酸性高锰酸钾、氯气、溴单质、碘单质以及双氧水等氧化剂氧化，使酸性高锰酸钾褪色体现了其还原性。‎ ‎【答案】　C ‎【提炼】　本题考查了SO2的性质，SO2具有酸性氧化物的通性，同时具有还原性、氧化性以及能将某些有色物质漂白的特性。应注意的是，能使某些有色溶液褪色未必体现的是氧化性，如将SO2分别通入酸性高锰酸钾、品红、滴有酚酞的NaOH溶液中，三种溶液均可褪色，但是要注意它们褪色原理的差异：酸性高锰酸钾是由于被SO2还原而褪色；品红是与SO2结合成无色物质而褪色；滴有酚酞的NaOH褪色则是由于SO2酸性氧化物的性质与NaOH反应使溶液的pH下降从而使酚酞变为无色。‎ ‎【例3】　SO2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 mol·L－1。下列措施中能够减少SO2排放量的是(　　)‎ ‎①用天然气代替煤炭作民用燃料；②提高热能利用率；③使用CS2萃取煤炭中的硫；④燃煤中加入石灰后再使用 A．全部 B．①②④ C．①③④ D．①②③‎ ‎【解析】　①民用煤是含有硫元素的，天然气本身含硫少，作燃料使用前均预先进行了脱硫，所以能减少SO2排放；②提高热能利用率，可以降低燃煤使用量，从而降低SO2的排放；③煤炭中的硫元素不是单质的硫，无法用CS2萃取，故此法不可取；④燃煤中加入的石灰可以有效吸收含硫物质燃烧生成的SO2，使其进一步反应得到CaSO4，可以生成石膏。‎ ‎【答案】　B ‎【提炼】　本题考查了如何减少SO2气体的排放，属于SO2与环境友好关系这一核心价值理念的讨论，难度不大，但需加以关注。SO2气体是一种危害极大的空气污染物，其主要来源为燃煤的使用，因此应采用各项措施，如开发新能源，减少燃煤的使用量；或有效吸收煤在燃烧中所生成的SO2，如石灰石－石膏法(利用石灰石分解得到CaO，吸收SO2并最终生产石膏)，氨水法(利用氨水吸收SO2并生产化肥硫酸铵)，亚硫酸钠法(利用亚硫酸钠溶液吸收SO2，再将吸收后的溶液加热释放SO2，将SO2富集)等。‎ ‎【例4】　‎ 如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是(　　)‎ A．溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3‎ B．可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋‎ C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SO D．此工艺的优点之一是物质能循环利用 ‎【解析】　硫酸铁溶液与SO2反应被还原为亚铁离子，溶液B中发生的反应为亚铁离子被氧气氧化又生成Fe3＋的反应：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故A项错误；酸性高锰酸钾与Fe3＋不发生反应，故不能检验Fe3＋的存在，故B项错误；由两个反应：2Fe3＋＋2H2O＋SO2===2Fe2＋＋SO＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物，可知氧化性顺序为O2＞Fe3＋＞SO，故C项错误；此处理工艺中硫酸铁溶液可以循环使用，因此D选项正确。‎ ‎【答案】　D ‎【提炼】　本题所涉及的处理SO2气体的工艺流程，各步反应都是完全反应，尾气中SO2将铁离子还原为亚铁离子，空气中氧气又将亚铁离子氧化回铁离子，溶液B为酸性硫酸亚铁溶液，溶液C又转化为酸性硫酸铁溶液，经该流程后，总的物质转化关系是SO2被氧气氧化，在水溶液中得到硫酸。对于此类流程题的处理，要求学生能逐步分析可能的反应，梳理出物质转化的脉络。‎ ‎【例5】　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。请回答下列问题：‎ ‎(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________________________________________________________________________、‎ ‎________________________________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象 ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)尾气可采用________溶液吸收。‎ ‎【解析】　(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶，其中发生反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去，二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2－＋SO2＋2H2O===3S↓＋4OH－，则观察到出现黄色浑浊，B中S元素的化合价升高，表现还原性，C中二氧化硫中硫元素的化合价降低，表现氧化性，高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生反应的离子反应为2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋。(3)因二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色，则操作为待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，观察到的现象为无色溶液又恢复为红色。(4)利用氢氧化钠溶液来吸收尾气，发生的离子反应方程式为SO2＋2OH－===SO＋H2O。‎ ‎【答案】　(1)蒸馏烧瓶　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)溶液由紫红色变为无色　出现黄色浑浊　还原性　氧化性　2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　(3)待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热；无色溶液又恢复为红色　(4)NaOH ‎【提炼】　本题考查的是SO2气体的实验室制备与性质检验。在解决此题的过程中，要求学生掌握实验室制备SO2气体的方法，以及SO2气体的主要性质：还原性、酸性氧化物性质、氧化性及漂白性。‎