广东省2021版高考化学一轮复习第四单元第3节硫及其重要化合物课件 人教版

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第 3 节　硫及其重要化合物 - 2 - - 3 - 自主预诊 考向突破 硫及其氧化物的性质 1 . 硫 (1) 自然界中硫元素的存在。 ① 游离态 : 存在于火山口附近或地壳的岩层里。 (2) 硫的物理性质。 FeS 2 CuFeS 2 CaSO 4 ·2H 2 O 黄 不溶 易溶 - 4 - 自主预诊 考向突破 (3) 化学性质。 微点拨 (1) 单质硫燃烧时 , 产物只能是 SO 2 , 无论 O 2 的量是否充足 , 均不会生成 SO 3 。 (2) 汞蒸气有毒 , 实验室里不慎洒落一些汞 , 可撒上硫粉进行处理 (Hg+S=HgS) 。 (3) 实验室中 , 残留在试管内壁上的硫可用 CS 2 溶解除去 , 也可用热的 NaOH 溶液除去。 氧化 - 5 - 自主预诊 考向突破 2 . 二氧化硫 (1) 物理性质。 (2) 化学性质。 SO 2 是一种酸性氧化物 , 由于 SO 2 中硫元素为 +4 价 , 属于中间价态 , 所以 SO 2 既有 　　　　 性又有 　　　 性。   大 易溶 还原 氧化 - 6 - 自主预诊 考向突破 红 - 7 - 自主预诊 考向突破 SO 2 +2H 2 S=3S↓+2H 2 O 橙色褪去 SO 2 +Br 2 +2H 2 O= 2HBr+H 2 SO 4 紫红色褪去 2KMnO 4 +5SO 2 +2H 2 O= 2MnSO 4 +K 2 SO 4 +2H 2 SO 4 褪去 又恢复红色 - 8 - 自主预诊 考向突破 微点拨 (1)SO 2 使品红溶液褪色表现的是 SO 2 的漂白性 , 加热后溶液颜色复原 ;SO 2 使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是 SO 2 的还原性 , 加热后溶液颜色不复原。 (2)SO 2 不能漂白酸碱指示剂 , 只能使紫色石蕊溶液变红 , 但不能使之褪色。 - 9 - 自主预诊 考向突破 (3) 二氧化硫的实验室制法。 ① 写出亚硫酸钠固体与硫酸反应制取 SO 2 的化学方程式 : 　 。   ② 写出铜与浓硫酸反应制取 SO 2 的化学方程式 :   　 。   3 . 三氧化硫 (SO 3 ) (1) 物理性质。 在标准状况下 ,SO 3 为无色、针状晶体。 (2) 化学性质。 Na 2 SO 3 +H 2 SO 4 =Na 2 SO 4 +SO 2 ↑+H 2 O SO 3 +H 2 O=H 2 SO 4 CaO+SO 3 =CaSO 4 　 2NaOH+SO 3 =Na 2 SO 4 +H 2 O (3) 工业上利用 SO 2 催化氧化制取 SO 3 。 - 10 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 用 CS 2 或热的烧碱溶液均能洗涤附着在试管内壁上的硫 , 分别简述洗涤原理。 2 . 潮湿的 Cl 2 和 SO 2 都具有漂白性 , 那么将等物质的量的 Cl 2 和 SO 2 混合时其漂白能力是否增强 ? 提示 : 硫黄易溶于 CS 2 , 所以可用 CS 2 溶解试管内壁的硫。硫能与热的烧碱溶液反应生成可溶性的 Na 2 S 和 Na 2 SO 3 , 达到除硫的目的。 提示 : 不会增强。由于二者混合时 , 发生反应 Cl 2 +SO 2 +2H 2 O=H 2 SO 4 +2HCl, 故漂白性减弱或失去。 - 11 - 自主预诊 考向突破 3 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” (1) 硫与铁反应生成硫化亚铁。 ( 　　 ) (2) 硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫 , 在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫。 ( 　　 ) (3) 二氧化硫可广泛用于食品的漂白。 ( 　　 ) (4) 二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。 ( 　　 ) (5)SO 2 有漂白性 , 所以 SO 2 可使溴水褪色。 ( 　　 ) 答案 : (1) √ 　 (2)× 　 (3)× 　 (4)× 　 (5)× - 12 - 自主预诊 考向突破 4 . 将 SO 2 分别通入下列四种溶液中 - 13 - 自主预诊 考向突破 回答下列问题 : (1) 试管 a 中的实验现象是 KMnO 4 溶液 　　　　　 , 证明 SO 2 具有 　　　　　 性 ;   (2) 试管 b 中的实验现象是品红溶液 　　　　　 , 证明 SO 2 具有 　　　　　 性 ;   (3) 试管 c 中能产生白色沉淀 , 该沉淀是 　　　　　 ;   (4) 试管 d 中能产生白色沉淀 , 该沉淀是 　　　　　 。   答案 : (1) 褪色　还原　 (2) 褪色　漂白　 (3)BaSO 4 　 　 BaSO 3 - 14 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 硫及其化合物的性质 典例 ❶ 下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等 B. 稀硫酸具有酸性 , 可用于除去铁锈 C.SO 2 具有氧化性 , 可用于纸浆漂白 D.SO 2 与过量氨水反应生成 (NH 4 ) 2 SO 3 答案 解析 解析 关闭 硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在 , 火山口处有硫单质 ,A 正确 ; 铁锈的主要成分为 Fe 2 O 3 , 硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应 ,B 正确 ; 二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质 , 不涉及氧化还原 ,C 错误 ; 二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵 ,D 正确。 答案 解析 关闭 C - 15 - 自主预诊 考向突破 归纳总结常见能用于漂白的物质的比较 - 16 - 自主预诊 考向突破 - 17 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 含硫煤燃烧会产生大气污染物 , 为防治该污染 , 某工厂设计了新的治污方法 , 同时可得到化工产品 , 该工艺流程如图所示 , 下列叙述不正确的是 ( 　　 ) A. 该过程中可得到化工产品 H 2 SO 4 B. 该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO 2 C. 该过程中化合价发生改变的元素为 Fe 和 S D. 图中涉及的反应之一为 Fe 2 (SO 4 ) 3 +SO 2 +2H 2 O=2FeSO 4 +2H 2 SO 4 答案 解析 解析 关闭 根据图示可知 , 该工艺中 Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液吸收 SO 2 生成 FeSO 4 和 H 2 SO 4 , 该反应的化学方程式为 Fe 2 (SO 4 ) 3 +SO 2 +2H 2 O=2FeSO 4 +2H 2 SO 4 , 该工艺不仅吸收了二氧化硫 , 还得到了化工产品硫酸 ,A 、 D 正确 ; 根据以上分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 SO 2 ,B 正确 ; 该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫 ,C 错误。 答案 解析 关闭 C - 18 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 SO 2 与 CO 2 的性质比较 典例 ❷ (2020 江苏徐州调研 ) 如图是检验某无色气体 A 是 SO 2 和 CO 2 的混合气体的装置图 , 按要求回答下列问题 : (1)B 中加入的试剂是 　　　 , 作用是 　　　　　　　　　　　 。   (2)C 中加入的试剂是 　　　　　 , 作用是 　　　　　　　　　 。   (3)D 中加入的试剂是 　　　　　 , 作用是 　　　　　　　　　 。   (4) 实验时 ,C 中应观察到的现象是 　　　　　　　　　　　 。   答案 解析 解析 关闭 检验二氧化硫用品红溶液 , 吸收二氧化硫用酸性 KMnO 4 溶液 , 检验二氧化碳用澄清石灰水 ; 在检验二氧化碳之前必须除尽二氧化硫 , 因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。 C 装置的作用是除去 SO 2 并检验 SO 2 是否除尽 , 所以酸性 KMnO 4 溶液颜色变浅 , 但不能褪成无色 , 若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。 答案 解析 关闭 (1) 品红溶液　检验 SO 2 　 (2) 酸性 KMnO 4 溶液　除去 SO 2 并检验 SO 2 是否除尽　 (3) 澄清石灰水　检验 CO 2 　 (4) 酸性 KMnO 4 溶液的颜色变浅但不褪成无色 - 19 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 检验 SO 2 和 CO 2 同时存在的一般流程 SO 2 和 CO 2 都能使澄清石灰水变浑浊 , 检验二者同时存在的一般流程如下 : - 20 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 下列可用来区别 SO 2 和 CO 2 气体的是 ( 　　 ) ① 澄清石灰水　 ② 氢硫酸　 ③ 氯水　 ④ 酸性高锰酸钾溶液　 ⑤ 氯化钡溶液　 ⑥ 品红溶液 A. ①④⑤⑥ B. ②③④⑤ C. ①②③⑥ D. ②③④⑥ 答案 解析 解析 关闭 只要与二氧化碳和二氧化硫气体反应现象不同 , 即可区别二氧化碳和二氧化硫。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊 , 不可以用澄清石灰水鉴别。氢硫酸与二氧化硫反应生成硫和水 (2H 2 S+SO 2 =3S↓+2H 2 O), 氢硫酸与二氧化碳不反应。二氧化硫具有还原性 , 能使氯水和酸性高锰酸钾溶液褪色 , 二氧化碳不能。亚硫酸和碳酸的酸性均弱于盐酸 , 二氧化硫和二氧化碳与氯化钡溶液都不反应。二氧化硫能使品红溶液褪色 , 二氧化碳不能。 答案 解析 关闭 D - 21 - 自主预诊 考向突破 深度指津 鉴别 SO 2 和 CO 2 的方法 - 22 - 自主预诊 考向突破 - 23 - 自主预诊 考向突破 硫酸和硫酸根离子的检验 1 . 浓硫酸的物理性质 浓硫酸难挥发 , 密度比水大 , 与水以任意比互溶 , 溶于水时放出大量的 　　　　 , 稀释浓硫酸的方法是将 　　　　　　　　　 沿容器内壁慢慢注入水中 , 并用 　　　　　　　　 不断搅拌。   2 . 稀硫酸的化学性质 稀硫酸具有酸的通性 , 写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式 : (1)Fe: 　 ;   (2)MgO: 　 ;   (3)Ba(OH) 2 : 　 ;   (4)Na 2 SO 3 : 　 ;   (5)BaCl 2 : 　 。   热 浓硫酸 玻璃棒 Fe+2H + =Fe 2+ +H 2 ↑ MgO+2H + =Mg 2+ +H 2 O - 24 - 自主预诊 考向突破 3 . 浓硫酸的特性 钝化 变黑 ( 或炭化 ) NH 3 、 H 2 S 、 H - 25 - 自主预诊 考向突破 微点拨 (1) 浓硫酸与金属反应时体现了浓硫酸的氧化性和酸性 , 而与碳等非金属反应时只体现了浓硫酸的氧化性。 (2) 金属 ( 如铜、铁、锌、铝等 ) 与浓硫酸反应时 , 要动态地看待反应过程 , 注意 H 2 SO 4 浓度的变化对反应的影响 , 开始阶段是浓硫酸反应产生 SO 2 气体 , 但随着反应的进行 , 最后变成稀硫酸 , 与 Cu 不反应 , 与铁、锌、铝等反应生成 H 2 而不再是 SO 2 。 - 26 - 自主预诊 考向突破 4 . 硫酸的工业制备 (1) 工艺流程 [ 注意 ] 工业上用 98.3% 的硫酸吸收 SO 3 , 可以避免用水吸收 SO 3 产生的酸雾腐蚀设备 , 并且可以提高吸收率。 - 27 - 自主预诊 考向突破 (2) 反应原理 ① 燃烧硫铁矿 (FeS 2 ) 或硫制备 SO 2 　　　　　　　　　　 或 S+O 2 SO 2 。   ② SO 2 转化为 SO 3 　　　　　　　　　　　　 。   ③ 吸收 SO 3 生成 H 2 SO 4 　　　　　　　　　　　　 。   - 28 - 自主预诊 考向突破 5 . 重要的硫酸盐 熟石膏 - 29 - 自主预诊 考向突破 胆矾 芒硝 明矾 - 30 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 将 64 g 铜箔加入到盛有含 2 mol H 2 SO 4 的浓硫酸的试管中加热。 (1) 铜箔能否完全溶解 ? 请解释其原因。 (2) 在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体 , 铜箔表面又有气泡冒出 , 其原因是什么 ? 提示 : (1) 不能。因为随着反应的进行 , 浓硫酸变为稀硫酸 , 反应停止。 - 31 - 自主预诊 考向突破 2 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1) 常温下 , 将铁片浸入足量浓硫酸中 , 铁片不溶解 , 说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应。 ( 　　 ) (2) 浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀 NaOH 溶液冲洗。 ( 　　 ) (3) 浓硫酸滴入蔗糖固体中蔗糖变黑 , 将产生的气体通入溴水 , 溴水褪色 , 说明浓硫酸具有脱水性、氧化性。 ( 　　 ) (4) 可用浓硫酸除去 HCl 中的 H 2 O(g) 。 ( 　　 ) 答案 : (1)× 　 (2)× 　 (3) √ 　 (4) √ 　 (5)× - 32 - 自主预诊 考向突破 3 . 硫酸是中学化学实验室的常见药品 , 其性质有 ① 酸性 ② 吸水性　 ③ 脱水性　 ④ 强氧化性　 ⑤ 催化作用。请将性质序号填在相应的横线上 : (1) 锌和稀硫酸制 H 2 　 。   (2) 浓硫酸作干燥剂 　 。   (3) 浓硫酸与蔗糖的碳化实验 ( 黑面包实验 ) 　 。   (4) 实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯 　 。   (5) 浓硫酸与铜的反应 　 。   (6) 浓硫酸使湿润石蕊试纸先变红 , 后来又变黑 　 。   答案 : (1) ① 　 (2) ② 　 (3) ②③④ 　 (4) ②⑤ 　 (5) ①④ 　 (6) ①③ - 33 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 硫酸的性质 典例 ❶ (2020 湖北武汉三中月考 ) 将一定量锌与 100 mL 18 mol·L -1 浓硫酸充分反应后 , 若锌完全溶解同时产生气体 0.8 mol, 将反应后的溶液稀释到 40 mL, 测得溶液中 c (H + )=2 mol·L -1 , 则下列叙述中错误的是 ( 　　 ) A. 产生的气体中 SO 2 和 H 2 物质的量之比为 6 ∶ 1 B. 反应中共消耗锌 52.0 g C. 所得气体应该为 SO 2 和 H 2 的混合物 D. 反应中共转移 1.6 mol 电子 - 34 - 自主预诊 考向突破 答案 : A 解析 : Zn 和浓硫酸发生反应 Zn+2H 2 SO 4 ( 浓 )=ZnSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O, 随着反应的进行 , 溶液浓度减小 , 稀硫酸与 Zn 发生反应 Zn+H 2 SO 4 ( 稀 )=ZnSO 4 +H 2 ↑, 则生成的气体为 SO 2 和 H 2 的混合物 , 根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。生成气体的物质的量为 0.8 mol, 反应后溶液中剩余硫酸的物质的量为 ×0.4 L×2 mol · L -1 =0.4 mol, 参加反应的 n (H 2 SO 4 )=0.1 L×18 mol · L -1 -0.4 mol=1.4 mol, 随着反应的进行 , 硫酸的浓度逐渐减小 , 设反应生成 SO 2 和 H 2 的物质的量分别为 x 、 y , 则 Zn+2H 2 SO 4 ( 浓 )=ZnSO 4 +SO 2 ↑+2H 2 O x 　　 2 x 　　　　　　　　　　 x Zn+H 2 SO 4 ( 稀 )=ZnSO 4 +H 2 ↑ y 　　 y 　　　　　　　 y - 35 - 自主预诊 考向突破 x+y =0.8 mol 、 2 x + y =1.4 mol, 解得 x =0.6 mol, y =0.2 mol, 所以反应会生成 0.6 mol 的二氧化硫和 0.2 mol 的氢气。气体中 SO 2 和 H 2 的物质的量之比为 3 ∶ 1, 故 A 错误 ; 生成 1 mol 混合气体转移 2 mol 电子 , 消耗 1 mol 的锌 , 所以反应中共消耗金属 Zn 的质量 m (Zn)=0.8 mol×65 g · mol -1 =52 g, 故 B 正确 ; 由以上分析可知气体 A 为 SO 2 和 H 2 的混合物 , 故 C 正确 ; 生成 1 mol 混合气体转移 2 mol 电子 , 所以反应共转移电子 0.8 mol×2=1.6 mol, 故 D 正确。 - 36 - 自主预诊 考向突破 易错警示 (1) 浓硫酸能氧化 ( 必要时加热 ) 除 Au 、 Pt 以外的所有金属 , 其还原产物是 SO 2 而不是 H 2 。 (2) 常温下 , 浓硫酸与 Fe 、 Al 并不是不反应 , 而是发生了 “ 钝化 ”,“ 钝化 ” 是浓硫酸将 Fe 、 Al 氧化而在其表面形成一层致密的氧化物薄膜 , 阻止了浓硫酸与 Fe 、 Al 的继续反应 , 体现了浓硫酸的强氧化性。 (3) 化学反应中浓硫酸由 “ 量变 ” 引起的 “ 质变 ” 。过量金属 ( 如 Fe 、 Cu 、 Zn 等 ) 与浓硫酸反应时 ( 必要时加热 ), 要动态地看待反应过程 , 注意浓硫酸浓度的变化对反应产物的影响。开始阶段是浓硫酸的反应 , 产生的是 SO 2 气体 , 随着反应的进行 , 硫酸的浓度逐渐减小 , 最后变为稀硫酸 , 稀硫酸与铜不反应 , 与铁、锌等反应生成的气体是 H 2 而不是 SO 2 。 另外 , 浓硫酸在常温下能使铁、铝发生钝化 , 而稀硫酸能与铁、铝发生置换反应。 - 37 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 某实验小组探究浓硫酸和铜的反应 , 下列装置或操作正确的是 ( 　　 ) A. 用装置甲进行铜和浓硫酸的反应 B. 用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气 C. 用装置丙稀释反应后的混合液 D. 用装置丁测定余酸的浓度 答案 解析 解析 关闭 铜与浓硫酸需要在加热条件下才能反应 ,A 错误 ; 二氧化硫的密度比空气的大 , 应使用向上排空气法收集 , 即气体 “ 长进短出 ”,B 错误 ; 反应后的混合液中含有过量的浓硫酸 , 稀释时 , 应将其沿烧杯内壁慢慢倒入水中 , 且用玻璃棒不断搅拌 ,C 正确 ; 应使用碱式滴定管 ( 带胶管 ) 盛取氢氧化钠溶液 ,D 错误。 答案 解析 关闭 C - 38 - 自主预诊 考向突破 典例 ❷ (2020 广东广州重点中学联考 ) 在某溶液中加入 BaCl 2 溶液 , 生成白色沉淀 , 加入稀硝酸 , 沉淀不溶解 , 则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 39 - 自主预诊 考向突破 - 40 - 自主预诊 考向突破 - 41 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 下列物质的检验中 , 其结论一定正确的是 ( 　　 ) C. 取少量久置的 Na 2 SO 3 样品置于试管中加水溶解 , 再加足量盐酸酸化 , 然后加 BaCl 2 溶液 , 若加盐酸时有气体产生 , 加 BaCl 2 溶液时有白色沉淀产生 , 说明 Na 2 SO 3 样品已部分被氧化 D. 将某气体通入品红溶液中 , 品红溶液褪色 , 该气体一定是 SO 2 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 42 - 自主预诊 考向突破 深度指津 (1) 浓硫酸吸水性和脱水性的区别与应用。 ① 吸水性。 浓硫酸具有吸收游离水 ( 如气体中、液体中的水分子 , 以及固体中的结晶水等 ) 的性能 , 吸水性是浓硫酸的物理性质。因此浓硫酸可作吸水剂或干燥剂。 a. 浓硫酸能干燥三类气体 : 中性气体 , 如 H 2 、 O 2 、 N 2 、 CO 、 NO 、 CH 4 等 ; 某些酸性气体 , 如 SO 2 、 CO 2 、 HCl 、 HF 等 ; 氧化性气体 , 如 F 2 、 Cl 2 等。 b. 浓硫酸不能干燥两类气体 : 碱性气体 , 如氨气 (NH 3 ); 还原性气体 , 如 HBr 、 HI 、 H 2 S 等。 - 43 - 自主预诊 考向突破 ② 脱水性。 浓硫酸可将许多有机物中的氢、氧原子按水分子中氢、氧原子的个数比 (2 ∶ 1) 脱去。脱水性是浓硫酸的化学性质。如 : (2) 鉴别稀硫酸和浓硫酸的方法。 方法一 : 取少量蒸馏水 , 向其中加入少量试样 , 如能放出大量热的则为浓硫酸 , 无明显变化则为稀硫酸。 方法二 : 观察状态 , 浓硫酸为黏稠状液体 , 而稀硫酸为黏稠度较小的溶液。 方法三 : 取等体积的两份物质于小烧杯中 , 用手掂掂 , 因为浓硫酸的密度较大 (1.84 g · cm -3 ), 相同体积的浓硫酸和稀硫酸比较 , 浓硫酸的质量大得多 , 感觉较重。 - 44 - 自主预诊 考向突破 方法四 : 取少量试样 , 向其中投入铁片 , 若产生大量气体则为稀硫酸 (Fe+2H + =Fe 2+ +H 2 ↑), 若无明显现象 ( 钝化 ), 则为浓硫酸。 方法五 : 用玻璃棒蘸取试样在纸上写字 , 立即变黑 ( 浓硫酸的脱水性 ) 者为浓硫酸 , 否则为稀硫酸。 方法六 : 取少量试样 , 分别向其中投入一小块铜片 , 稍加热发生反应的 ( 有气泡产生 ) 为浓硫酸 ( 浓硫酸表现强氧化性和酸性 ), 无变化的是稀硫酸。 - 45 - 自主预诊 考向突破 环境保护与绿色化学 (1) 环境问题。 主要是指由于人类不合理地开发和利用自然资源而造成的生态环境的 　　　　　 , 以及工农业生产和人类生活所造成的 　　　　　　　　 。   (2)“ 三废 ”: 主要是指 　　　　　　　 、废水和废渣。   (3) 大气污染物的来源。 　　　　 的燃烧和工业生产过程中排放的废气及其携带的颗粒物。   破坏 环境污染 废气 化石燃料 - 46 - 自主预诊 考向突破 微点拨 常见环境污染问题 - 47 - 自主预诊 考向突破 2 . 环境保护的措施 (1) 工业废气携带颗粒物的回收利用。 (2) 工业、生活污水经处理达标后排放 , 限制使用含氮、磷洗涤剂。 (3) 限制难降解塑料制品的使用 , 回收可利用的废旧塑料制品 , 研制 　　　　　　　 塑料。   可降解 - 48 - 自主预诊 考向突破 3 . 酸雨的形成及 SO 2 对大气的污染与防治 (1) 酸雨的形成过程 : (2)SO 2 对大气的污染与防治 : 酸雨 脱硫 - 49 - 自主预诊 考向突破 4 . 六大工业尾气的主要成分及对有害气体的处理 - 50 - 自主预诊 考向突破 5 . 绿色化学 (1) 核心。 绿色化学的核心就是利用化学原理从 　　　　　　　　　　　　　　　　　 对环境的污染。又称为 “ 环境友好化学 ”“ 清洁化学 ” 。   (2) 特征。 ① 采用无毒、无害的原料 ; ② 在无毒、无害条件 ( 包括催化剂、溶剂 ) 下进行工业生产 ; ③ 产品应该是环境友好的 ; ④ 具有 “ 原子经济性 ”, 即反应具有高选择性、极少副产物 , 甚至实现 “ 零排放 ” 。 源头上消除或减少工业生产 - 51 - 自主预诊 考向突破 (3) 原子经济。 原子经济要求反应物的原子全部转化成期待的最终产物 , 原子的利用率达到 　　　 , 也就是说在化学反应中不产生任何废物。   100% - 52 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 .pH 小于 7 的降水就是酸雨吗 ? 提示 : 不是。正常雨水由于溶解了 CO 2 而使 pH<7,pH 小于 5.6 的降水称为酸雨。 CO 2 不能引起酸雨。 - 53 - 自主预诊 考向突破 2 .“ 绿色化学 ” 又称环境友好化学 , 下列叙述符合绿色化学理念的是 ( 　　 ) A. 绿色化学的核心是利用化学原理对工业生产造成的污染进行治理 B. 有机化工生产中所需溶剂尽量不选择苯、氯仿等有机物 C. 回收电子垃圾通过高温焚烧熔出金属 , 可实现资源循环利用和绿色环保 D. 将工业废水加压排放到地下深井 , 可实现自然过滤净化和避免水的污染 答案 解析 解析 关闭 绿色化学的核心是从源头上减少和消除工业生产对环境的污染 , 不产生废弃物 , 使原子利用率达到 100%, 而不是污染之后再进行治理 ,A 错误 ; 苯、氯仿有毒 , 故尽量不用作溶剂 ,B 正确 ; 通过高温焚烧电子垃圾能回收金属 , 但同时产生有毒气体而污染大气 ,C 错误 ; 将工业废水排放到地下深井会污染地下水 ,D 错误。 答案 解析 关闭 B - 54 - 自主预诊 考向突破 3 . 煤是现代社会能量的主渠道 , 如硫酸工业、化肥工业、金属冶炼工业中都利用煤作为燃料。请回答下列问题 : (1) 酸雨的罪魁祸首就是二氧化硫 , 二氧化硫的主要来源就是煤等化石燃料的不合理利用。具有下列 pH 的降雨属于科学意义上的酸雨的是 　　　　 ( 填字母 ) 。   A. 小于 7 B 大于 5.6, 小于 7 C. 小于 5.6 D. 小于 6.5 (2) 煤中的硫元素有两种存在形式 , 即游离态和化合态。请你写出煤燃烧过程中游离态的硫燃烧的化学方程式 : 　　　　　　　　　　　　　　　 , 该反应的氧化产物是 　　　　　　　 。   - 55 - 自主预诊 考向突破 (3) 燃煤电厂烟气脱硫的方法之一就是将烟气 ( 其中含有氮气、氧气、二氧化硫等 ) 通入氨水中 , 请你写出该过程中两个非氧化还原反应的化学方程式 : 　　　　　　　　　　　 、 　　　　　　　　　　　　　　 。 (4) 煤脱硫的另外一种方法是将粉末状态的石灰石按照一定比例掺加在煤粉中 , 混有石灰石粉的煤燃烧时 , 烟气中二氧化硫含量很小。用化学方程式表示其原理 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   - 56 - 自主预诊 考向突破 考向 　 环境污染和环境保护、绿色化学 典例 (2019 江苏苏州质检 ) 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 大气中的 SO 2 和 CO 2 溶于水形成酸雨 B. 以液化石油气代替燃油可减少大气污染 C. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 D.PM 2.5 是指粒径不大于 2.5 μ m 的可吸入悬浮颗粒物 答案 解析 解析 关闭 大气中的 SO 2 和氮氧化物是形成酸雨的主要污染物 ,A 项错误 ; 液化石油气含有杂质少 , 燃烧更充分 , 燃烧时产生的一氧化碳少 , 可减少大气污染 ,B 项正确 ;C 、 D 项均正确。 答案 解析 关闭 A - 57 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 消除 SO 2 对环境污染的三方法 方法一 : 钙基固硫法 为防治酸雨 , 工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧 , 燃烧时硫、生石灰、 O 2 共同反应生成硫酸钙 , 从而使硫转移到煤渣中 , 反应 - 58 - 自主预诊 考向突破 - 59 - 自主预诊 考向突破 对点演练 (2020 河北唐山月考 )SO 2 属于严重的大气污染物 , 可用 H 2 与 SO 2 高温反应消除 SO 2 的污染 , 其反应原理可分为两步 , 过程如图所示 : 下列说法正确的是 ( 　　 ) A.SO 2 排放到空气中会形成 pH≈5.6 的酸雨 B. 可用 CuSO 4 溶液检验是否有 X 气体生成 C. 在 100~200 ℃ 温度时发生的是置换反应 D. 工业上可用浓硝酸处理工业尾气中的 SO 2 答案 解析 解析 关闭 因为酸雨的 pH<5.6, 所以 SO 2 排放到空气中会形成 pH<5.6 的酸雨 , 故 A 错误 ; 由已知分析可知 X 气体应为 H 2 S,H 2 S 能与 CuSO 4 反应生成黑色的不溶于水和酸的硫化铜的沉淀 , 所以可用 CuSO 4 溶液检验是否有 X 气体生成 , 故 B 正确 ; 在 100~200 ℃温度时发生的反应为 2H 2 S+SO 2 =3S↓+2H 2 O, 不是置换反应 , 故 C 错误 ; 若用浓硝酸处理工业尾气中的 SO 2 , 会产生含氮元素的大气污染物 ( 即氮的氧化物 ), 故 D 错误。 答案 解析 关闭 B - 60 - 自主预诊 考向突破 网络构建 - 61 - 自主预诊 考向突破 核心速记 1 . 牢记 1 条转化主线 2 . 掌握 SO 2 的 4 个化学性质 (1) 酸性氧化物的性质　 (2) 还原性　 (3) 氧化性　 (4) 漂白性 3 . 掌握浓硫酸的 3 大特性 (1) 吸水性　 (2) 脱水性　 (3) 强氧化性 - 62 - 自主预诊 考向突破 4 . 熟记 5 个化学反应方程式 - 63 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 含硫物质的转化及性质探究 近几年来 , 高考题中直接考查硫及其化合物转化的题较少 , 但借助工艺流程题或综合实验题考查还是经常出现 , 主要考查学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等学科核心素养。熟悉硫单质及常见化合物之间的转化规律和途径是解决此类综合题的关键和基础。 - 64 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 典例 (2019 北京理综 ,28) 化学小组实验探究 SO 2 与 AgNO 3 溶液的反应。 (1) 实验一 : 用如下装置 ( 夹持、加热仪器略 ) 制备 SO 2 , 将足量 SO 2 通入 AgNO 3 溶液中 , 迅速反应 , 得到无色溶液 A 和白色沉淀 B 。 ① 浓硫酸与 Cu 反应的化学方程式是 　　　　　　　　　   ② 试剂 a 是 　　　　 。   - 65 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (2) 对体系中有关物质性质分析得出 : 沉淀 B 可能为 Ag 2 SO 3 、 Ag 2 SO 4 或二者混合物。 ( 资料 :Ag 2 SO 4 微溶于水 ;Ag 2 SO 3 难溶于水 ) 实验二 : 验证 B 的成分 ① 写出 Ag 2 SO 3 溶于氨水的离子方程式 : 　　　　　　　　　　　　 。   ② 加入盐酸后沉淀 D 大部分溶解 , 剩余少量沉淀 F 。推断 D 中主要是 BaSO 3 , 进而推断 B 中含有 Ag 2 SO 3 。向滤液 E 中加入一种试剂 , 可进一步证实 B 中含有 Ag 2 SO 3 。所用试剂及现象是 　 。   - 66 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 - 67 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 ① 向溶液 A 中滴入过量盐酸 , 产生白色沉淀 , 证明溶液中含有 　　　　 ; 取上层清液继续滴加 BaCl 2 溶液 , 未出现白色沉淀 , 可判断 B 中不含 Ag 2 SO 4 。做出判断的理由 :   　 。   ② 实验三的结论 : 　 。   (4) 实验一中 SO 2 与 AgNO 3 溶液反应的离子方程式是 　 。   (5) 根据物质性质分析 ,SO 2 与 AgNO 3 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间 , 有 Ag 和 S 生成。 (6) 根据上述实验所得结论 : 　　　　　　　　 。   - 68 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 ② 试剂 a 是饱和 NaHSO 3 溶液 , 所起作用是吸收除 SO 2 外的其他酸性气体。 (2) 实验二 : ① Ag 2 SO 3 溶于氨水形成银氨络合物 , 总反应离子方程 - 69 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (4) 根据信息 , 相关离子方程式是 2Ag + + SO 2 +H 2 O=2H + +Ag 2 SO 3 ↓ 。 (6) 根据上述实验可知 :SO 2 和 AgNO 3 溶液既能发生沉淀反应 , 又能发生氧化还原反应 , 其中沉淀 B 为 Ag 2 SO 3 , 说明沉淀反应的速率比氧化还原反应大。 - 70 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 ② H 2 O 2 溶液 , 产生白色沉淀 (3) ① Ag + 　 Ag 2 SO 4 溶解度大于 BaSO 4 , 没有 BaSO 4 沉淀时 , 必定没有 Ag 2 SO 4 - 71 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 1 . 硫及其化合物的转化关系 - 72 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 SO 2 、 SO 3 是酸性氧化物 ,H 2 SO 3 、 H 2 SO 4 是酸 , 物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如 2 . 当硫元素的化合价升高或降低时 , 一般升高或降低到其相邻的价态 , 即台阶式升降。如 - 73 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 3 . 相邻价态的微粒不发生氧化还原反应 如 S 和 H 2 S 、 S 和 SO 2 、 SO 2 和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 4 . 相同价态硫的转化是通过与酸、碱反应实现的 5 . 含硫物质的连续氧化 - 74 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (2) 含 +6 价硫的化合物不一定都有强氧化性 , 如浓硫酸具有强氧化性 , 而稀硫酸、硫酸盐中硫元素均不表现氧化性。 - 75 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 1 .(2018 全国 3,26 节选 ) 硫代硫酸钠晶体 (Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O, M =248 g·mol -1 ) 可用作定影剂、还原剂。回答下列问题 : 已知 : K sp (BaSO 4 )=1.1×10 -10 , K sp (BaS 2 O 3 )=4.1×10 -5 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质 , 选用下列试剂设计实验方案进行检验 : 试剂 : 稀盐酸、稀硫酸、 BaCl 2 溶液、 Na 2 CO 3 溶液、 H 2 O 2 溶液 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 76 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 2 . 利用硫铁矿 ( 主要成分 FeS 2 ) 生产硫酸和绿矾 (FeSO 4 ·7H 2 O) 的工业流程示意图如下 : - 77 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (1) 进入沸腾炉中的硫铁矿需要进行粉碎处理的目的是 　　　　　　　　　　 。   (2) 接触室中 , 发生的主要反应是 SO 2 与 O 2 的反应 , 其化学方程式是 　　　　　　　　　　　　 。   (3) 反应釜中 , 烧渣经过反应转化为溶液 Ⅰ 和固体。 ① 烧渣中的 FeS 在反应中作 　　　　　　 剂 ( 填 “ 氧化 ” 或 “ 还原 ”) 。   ② 溶液 Ⅰ 中所含溶质的化学式是 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 操作 a 的主要步骤是 : 加热浓缩、 　　　　　　 、过滤、洗涤、干燥。   - 78 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (5) 流程中 , 固体 X 可以选择硫铁矿 (FeS 2 ) 或 　　　　　　 ; 当固体 X 为硫铁矿 (FeS 2 ) 时 , 将溶液 Ⅰ 与固体 X 发生反应的离子方程式补充完整 :   答案 : (1) 增大反应物的接触面积 , 提高化学反应速率 (3) ① 还原　 ② Fe 2 (SO 4 ) 3 、 H 2 SO 4 　 (4) 冷却结晶 - 79 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 解析 : (1) 硫铁矿在进入沸腾炉之前需要进行粉碎处理 , 其目的是增大反应物的接触面积 , 提高化学反应速率。 (2)SO 2 和 O 2 化合生成 SO 3 的化学方程式为 2SO 2 +O 2 2SO 3 。 (3) ① 在反应釜中 ,FeS 转化为 Fe 2 (SO 4 ) 3 和 S, 铁元素和硫元素化合价均升高 , 故 FeS 为还原剂 ; ② 溶液 Ⅰ 中除含有生成的 Fe 2 (SO 4 ) 3 外 , 还有过量的 H 2 SO 4 。 (4) 由溶液到晶体的转变应经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (5) 固体 X 的作用是将溶液中的 Fe 3+ 还原为 Fe 2+ , 所以 X 可以是硫铁矿或铁粉 ; 硫铁矿还原 Fe 3+ 的离子方程式为 - 80 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 3 . 某校化学兴趣小组对 SO 2 的性质和回收利用等问题进行探究 , 对环境保护具有重要意义。 SO 2 溶于水生成亚硫酸 , 亚硫酸的酸性强于次氯酸。选择下面的装置和药品来探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。 - 81 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (1) 装置 A 中盛放亚硫酸钙的仪器名称是 　　　　　　　　　　　　 , 其中发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 装置正确的连接顺序为 A→ 　　　　 → 　　　　 → 　　　　 →D→F, 其中装置 B 的作用是 　　　　 。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的现象为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   - 82 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 答案 : (1) 圆底烧瓶　 CaSO 3 +2HCl=CaCl 2 +SO 2 ↑+H 2 O (2)C 　 B 　 E 　制取 CO 2 　 D 中品红溶液不褪色 ,F 中出现白色沉淀 解析 : (1) 装置 A 中盛放亚硫酸钙的仪器为圆底烧瓶 , 发生反应的化学方程式为 CaSO 3 +2HCl=CaCl 2 +SO 2 ↑+H 2 O 。 (2) 次氯酸具有强氧化性 , 二氧化硫具有还原性 , 不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸和次氯酸的酸性强弱 , 应先验证亚硫酸酸性比碳酸强 , 再结合碳酸酸性比次氯酸酸性强进行判断。用装置 A 制备二氧化硫 , 由于盐酸有挥发性 , 制备的二氧化硫中含有氯化氢 , 用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去氯化氢 , 再通过碳酸氢钠溶液 , 可以验证亚硫酸的酸性比碳酸强 , 用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫 , 用品红溶液检验二氧化碳中的二氧化硫已经除尽 , 再将气体 - 83 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 通入 F 中。所以仪器的连接顺序为 A 、 C 、 B 、 E 、 D 、 F 。装置 B 是用二氧化硫和碳酸氢钠溶液反应制取 CO 2 , 二氧化碳和次氯酸钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀 ,D 中品红溶液不褪色 ,F 中出现白色沉淀 , 证明了碳酸与次氯酸钙反应生成次氯酸 , 即证明碳酸酸性比次氯酸酸性强 , 间接证明亚硫酸的酸性比次氯酸的酸性强。