课件56张PPT。专题4 硫、氮和可持续发展专题4 硫、氮和可持续发展第一单元 含硫化合物的性质和应用专题4 硫、氮和可持续发展第一课时 二氧化硫的性质和作用自主学习
一、酸雨的形成及防治
1．硫酸型酸雨的形成
人们通常将pH________的雨水称为酸雨。
(1)形成原因：含______燃料(化石燃料)的大量燃烧。
(2)形成过程：
<5.6硫(3)SO2的来源
空气中SO2主要来自于________________，其次是含硫金属矿石的________及硫酸工厂的____________。
2．酸雨的危害
(1)酸化湖泊，危害______________。
(2)酸化土壤，降低土壤肥力，影响_______
____________。
含硫燃料的燃烧冶炼废气水生生物作物生长(3)腐蚀建筑物等。
3．防治措施
(1)从根本上防治酸雨
开发、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)。
(2)对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)现在常用的方法是：
a．石灰石－石膏法脱硫：
SO2＋2NH3＋H2O===________________
2(NH4)2SO3＋O2===________________
(NH4)2SO32(NH4)2SO4(3)提高环保意识，加强国际合作
运用化学方法减轻酸雨对树木和土壤的危害想一想
1．环保部门检测收集酸雨时，放置一段时间pH会降低(酸性增强)，为什么？
提示：H2SO3是中强酸，属于弱电解质，而H2SO4是强酸，2H2SO3＋O2===2H2SO4导致酸性增强。
二、二氧化硫的性质、用途
1．物理性质
无刺激性2.化学性质
具有酸性氧化物的通性，具有还原性，具有弱氧化性，具有化学特性——漂白性。
紫红色溶液变无色橙色溶液变无色Br2＋SO2＋2H2O
===2HBr＋H2SO4不稳定褪色填表：
?
小于酸无红不稳定不溶解BaSO4在上述第(3)个实验过程中，发生了两个反
应：①H2O2＋H2SO3===H2SO4＋H2O，②
__________________________________。将上述两个反应方程式改写成离子方程式为：①__________________________________，
②__________________________________。
3．用途：制硫酸、制漂白剂、消毒剂和防腐剂。
H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl想一想
2．如何除去CO2中混有的SO2 ?
提示：
A瓶盛①酸性KMnO4溶液或②饱和NaHCO3溶液或③溴水通过B瓶内溶液不褪色，说明逸出的气体中不含SO2。
自主体验
1．2011年12月9日在南非德班结束的国际气候变化大会,又促进了全世界对气候的重视.下列各项与“减缓温室气体和空气污染物的排放”无关的是( )
A．用煤炭作燃料 B．用纯碱制玻璃
C．燃放鞭炮 D．用明矾净水
解析：选D。本题考查与空气污染、温室效应有关的知识，通过这些知识的考查提高学生的环保意识，是高考的热点，学习时要加大关注度。
A项中煤炭作燃料，燃烧时既产生CO2(温室气体),又产生SO2(空气污染物)等有害物质.B项中制玻璃时，Na2CO3与SiO2高温反应过程中生成CO2，与温室效应有关。C项燃放鞭炮产生SO2、烟尘等较多污染空气的物质，与空气污染有关。D项用明矾净水不产生气体，故与温室气体、空气污染无关，故应选D。
2．以下四个装置中，你认为能用于检验火柴头燃烧可产生SO2的是( )
解析：选B。显然应外拉活塞使气体被吸入试管中，进气管插入液面以下，使SO2能与酸性KMnO4溶液充分接触。
3．SO2溶于水后，所得溶液的性质是( )
A．有氧化性，无还原性，无酸性
B．有氧化性，有还原性，有酸性
C．有还原性，无氧化性，无酸性
D．有还原性，无氧化性，有酸性
解析：选B。SO2溶于水后得H2SO3，H2SO3具有酸性、氧化性(H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O)和还原性(H2SO3＋H2O2===H2O＋H2SO4)。
探究导引 2011年11月28日－12月9日在南非德班召开的国际气候变化大会，大会核心内容有哪些？
提示：德班气候大会通过决议，建立德班增强行动平台特设工作组，决定实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金。
要点归纳
中学阶段涉及的环境问题及其危害
1．酸雨——形成原因主要是由SO2和氮氧化物；能使土壤酸化、腐蚀建筑物等。
2.光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响植物生长。3．臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。(2011年11月发现北极上空有臭氧空洞)
4．温室效应——主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖。
5.白色污染——形成原因是聚乙烯塑料的大量使用，随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。
6．赤潮——形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化。
7．硫化氢污染——硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染
物；天然气矿发生井喷时喷出的气体中以及某些工业的废气中含有硫化氢。
即时应用
1．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 mg/L。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硫酸厂采用更好的催化剂使SO2氧化成SO3
④使用CS2萃取煤炭中的硫
⑤燃煤中加入生石灰后再使用
A．①②⑤ B．①③⑤
C．①③④ D．③④⑤
解析：选A。上述措施③中使用催化剂不影响SO2的转化率，故不会减少SO2的排放
量。所以有③的选项就是不正确的选项。
探究导引
中学化学中涉及哪几类漂白物质？
提示：(1)氧化性很强的物质，如：O3、
HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2；其漂白
是不可逆的。(2)加合型物质，如：SO2；其
漂白是可逆的。(3)吸附型物质，如：活性
炭、胶体；部分吸附剂可重复使用。
要点归纳
SO2和Cl2的漂白比较
特别提醒
SO2不能漂白石蕊试液，SO2溶于水生成亚硫酸，酸性使石蕊试液变红。SO2漂白不稳定，受热时还会变为原色，属暂时性漂白；氯气属于氧化性漂白，将有色物质氧化掉，属永久性漂白，两种物质都有漂白作用，但原理不同，若将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后，在溶液中发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl,从而失去漂白能力.
即时应用
2．下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是( )
①双氧水 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧
A．①②⑤ B．①③⑤
C．②③④ D．①②③
解析：选A。①②⑤均属氧化型漂白；④属于吸附型，③属于加合型。
探究导引
将SO2、CO2分别通入BaCl2溶液或CaCl2溶液中有何现象？再向溶液中通入NH3或Cl2
呢？
要点归纳
SO2和CO2的比较、鉴别
即时应用
3．下列实验能证明一定有二氧化硫存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊；
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；
③能使品红溶液褪色；
④通入足量的氢氧化钠溶液再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生，该沉淀溶于稀盐酸；
⑤通入溴水能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A．均能 B．均不能
C．③④⑤ D．只有⑤
解析：选D。能使澄清石灰水变浑浊的气体除SO2外，还有可能是CO2，①不能证明；大多数酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，如SO2、HCl等，②不能证明；能使品红溶液褪色的气体有SO2、Cl2等，③不能证明；CO2通入NaOH溶液后再加入BaCl2溶液也会有白色沉淀产生，该沉淀也溶于盐酸,④不能证明;通入溴水发生反应:
Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，再加入Ba(NO3)2溶液会有BaSO4沉淀生成，⑤能证明二氧化硫存在。
下列事实各表现了SO2的什么性质，请将其代号填入每小题后的横线上。
a．易溶于水 b．水溶液呈酸性 c．氧化性 d．还原性 e．漂白性
【思路点拨】 依据SO2的性质作答。
【解析】(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质，SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应，此时利用的是SO2水溶液呈酸性。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应，利用的是其还原性，而不是漂白性。
【答案】 (1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
【名师点睛】有色物质的褪色不一定为漂白作用，SO2漂白是指它可与某些色素结合成颜色较浅或无色的物质，这种物质不稳定，在受热或光照后就会分解，原来的颜色又会出现。SO2使溴水、高锰酸钾溶液褪色是SO2的还原性所致，不属于漂白性。
导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )
A．酸雨 B．光化学烟雾
C．臭氧层空洞 D．温室效应
【解析】 该题看似简单，实际提出了4个热点概念，因此必须搞清4个概念的内涵，方可作出正确的选择。【答案】 A
【名师点睛】 与环境保护相关的问题是世界热点问题，命题者往往就是依据地球上发生的某个热点事件(如2011年12月17日，菲律宾南部遭受热带风暴“天鹰”的侵害，造成重大人员、财产损失)进行命题；要熟练掌握“要点一的要点归纳”内容。
实验探究SO2和氯水漂白性的差异
【经典案例】 某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下实验装置。
(3)①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：
B：_________________________________，
D：________________________________。
②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为
B：_________________________________，
D：________________________________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强.他们将制得的SO2和Cl2按1∶1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)
____________________________________________________________________________。
【解析】 (1)分液漏斗内气体压强小，外界大气压作用下液体不能流出。其他略。
【答案】(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来
(2)3×6.02×1023
(3)①品红溶液褪色 品红溶液褪色
②褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象
(4)Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
课件58张PPT。第二课时 硫酸的制备和性质
硫和含硫化合物的相互转化自主学习
一、硫酸的制备、性质、用途
1．硫酸的制备——接触法
硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一，硫酸的产量往往是衡量一个国家工业发展水平的标志。目前我国在工业生产中，主要采用接触法制硫酸。
工业制硫酸的方法有多种，接触法是其中最重要的一种.该法可用八个“三”概括如下:
(1)三原理
①含硫物质燃烧生产SO2；②SO2催化氧化
制得SO3；
③SO3与H2O化合生成H2SO4。
(2)三反应(三个化学方程式)
②__________________________________；
③___________________________。
(3)三原料
①矿石(黄铁矿或硫磺或石膏等)；②空气；③98.3%硫酸。
SO3＋H2O===H2SO4(4)三个生产阶段
①造气；②接触氧化；③SO3的吸收和
_____________的生成。
(5)三种主要设备
①________；②接触室；③____________。
(6)接触氧化三条件
①高温(400 ℃～500 ℃)；②催化剂；③常
压。
H2SO4沸腾炉吸收塔(7)生产过程中的“三废”
①________ (SO2、O2、N2)；②废渣；③废水(含H2SO4)。
(8)化工生产三工艺
①热交换；②逆流操作；③SO2的回收及二次氧化。
2．硫酸的性质
(1)硫酸的物理性质
废气纯硫酸是无色油状的液体，沸点______，密度________，能与水以任意比互溶，溶解时_____________________。
(2)稀硫酸的性质
H2SO4是二元强酸，具有酸的通性，
电离方程式为________________________。
(3)浓硫酸的特性
高大放出大量的热胆矾由蓝色变为白色干燥剂蔗糖变黑，体积膨胀，闻到刺激性气味钝化＋CuSO4＋2H2OCO2↑＋2H2O3．硫酸的用途
(1)制造化肥、医药、农药。
(2)金属矿石的处理、金属材料的表面清洗0.
(3)制取硫酸盐，制取难挥发性酸。
(4)化学试剂。
想一想
1．(1)工业制备硫酸中为什么用98.3%浓硫酸吸收SO3而不用水吸收SO3呢？
(2)浓硫酸的吸水性和脱水性有何区别？
提示：(1)用水吸收SO3时易产生大量酸雾(因为反应放出大量热)降低SO3的吸收速率。(2)浓硫酸吸水性是指吸收游离的H2O分子或结晶水合物中的某些结晶水，
属于物理变化；而浓硫酸的脱水性指的是脱去物质中的H、O两元素(按物质的量2∶1),属于化学变化。
二、重要的硫酸盐及其结晶水合物
特别提醒
要注意对重要的硫酸盐结晶水合物俗名的掌握，若题目给出俗名，要会写相应的化学
式，在物质的分类方面常考查。
三、硫元素的存在、硫单质的性质及含硫物质的相互转化
1．硫元素在自然界中的存在
火山喷口2.硫单质的性质
(1)物理性质
_______粉末，不溶于水，酒精中_______，CS2中__________。
(2)化学性质
淡黄色微溶易溶弱氧化Hg＋S===HgS弱氧化弱氧化臭鸡蛋还原淡蓝蓝紫3．含硫化合物的相互转化
(1)不同价态的含硫化合物
(2)含硫物质之间的相互转化
想一想
2．硫与一些金属(变价金属如Fe、Cu等)反应为什么生成低价硫化物(如FeS、Cu2S)?
提示：硫具有弱氧化性，不能将金属氧化成高价。
自主体验
1．在工业制取硫酸的过程中，下列说法正确的是( )
A．在沸腾炉中需要放入催化剂将含硫矿石转化为SO2
B．在接触室中为了提高SO2的转化率，应尽量多通空气，使空气过量，以使SO2完全转化为SO3
C．在吸收塔中，吸收SO3所采用的是稀硫酸而不是纯水
D．工业生产硫酸的过程中产生的废气、尾气可循环利用
解析：选D。此题是对接触法制硫酸的考查.含硫矿石转化为SO2无需催化剂，A项错误;
SO2与O2在接触室中生成SO3的反应是可逆反应，SO2不可能完全转化为SO3，且过量的空气会使气体温度降低,浪费燃料,
B项错误；吸收SO3用的是98.3%的浓硫酸而非稀硫酸，C项错误；硫酸生产过程中产生的废气、尾气中含有SO2，因此可以循环利用，D项正确。
A．①中苹果块会干瘪
B．②中胆矾晶体表面有“白斑”
C．③中小试管内没有明显变化
D．④中pH试纸变红
解析：选CD。浓硫酸具有吸水性，能够吸收空气中的水蒸气；苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水分、饱和硝酸钾溶液挥发产生的水分都可以被浓硫酸吸收，从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的白色CuSO4,饱和硝酸钾溶液失水而有晶体析出.浓硫酸不能电离出H＋,因此pH试纸不会变红，但会被炭化而变黑.
3．下列关于SO2和SO3的叙述中，正确的是
( )
A．它们中的硫元素，均可在有的反应中显氧化性，有的反应中显还原性
B．加入含Ba2＋的溶液都能生成不溶于盐酸的白色沉淀
C．常温下，它们均可以使品红溶液褪色
D．都属于酸酐，溶于水都生成酸
解析：选D。SO3中S元素处于最高价，不可
能显还原性，A项不正确；SO2与BaCl2溶液
不反应，B项不正确;SO3不能使品红溶液褪色,C项不正确;SO2、SO3分别属于H2SO3、H2SO4的酸酐。
探究导引1
浓硫酸为什么可用铁制容器盛放？
提示：铁能被浓硫酸钝化。
探究导引2
SO2具有强的还原性而浓硫酸具有强的氧化性，为什么可以用浓硫酸干燥SO2气体？
提示：S元素没有＋5价，所以浓硫酸不可能将＋4价S氧化。
要点归纳
硫酸的性质
1．浓 H2SO4是常用的干燥剂,可以干燥H2、O2、Cl2、CO2、HCl、HF、NO、NO2等气体，不能干燥碱性气体(如NH3)和还原性气体(如H2S、HI等)。
2．浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别：前者是吸收实际存在的水，“有水才吸”；后者是夺取氢、氧原子(通常是－H和－OH),
“无水则脱”。
3．在不同的反应中H2SO4体现不同的性质。如果H2SO4参与复分解反应，通常是体现酸性[如制磷肥：Ca3(PO4)2＋2H2SO4 2CaSO4＋Ca(H2PO4)2]或难挥发性[如实验室制氯化氢：
解析：选A。A项，参加反应的2 mol H2SO4
中，有1 mol被还原为SO2、1 mol转化为CuSO4，符合题意；B项，2 mol H2SO4均被还原为SO2，H2SO4只表现了氧化性；C、D两项均为非氧化还原反应，H2SO4不表现氧化性而是分别表现难挥发性和强酸性(制取易挥发的HCl和不稳定的弱酸H2SO3)。
探究导引
硫元素化合物间转化(非氧化还原反应)中的两个“三角”关系是什么？
提示：(1)(2)要点归纳即时应用
2.A～D是含同一元素的四种物质,相互之间有如下图的转化关系,其中A是单质,D是最高价氧化物的水化物。那么A可能是( )
A．S B．Cl2
C．Fe D．Si
解析:选A.本题采用选项代入法,逐一验证。
将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6 L(标准状况).将反应后的溶液稀释
至1 L，测得溶液的c(H＋)＝0.1 mol/L，则下列叙述中错误的是(双选)( )
A．气体A为SO2和H2的混合物
B．反应中共消耗Zn 97.5 g
C．气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D．反应中共转移2 mol电子
【思路点拨】 Zn与浓硫酸反应先生成SO2气体，当硫酸浓度减小到一定程度时，开始生成H2。但无论是生成SO2还是生成H2，都是每生成1 mol气体时，消耗1 mol Zn，电子转移2 mol。
【解析】 发生的反应(1)Zn＋2H2SO4(浓)
===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O (2)Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。
n(SO2)＋n(H2)＝1.5 mol
2n(SO2)＋n(H2)＝0.1 L×18.5 mol·L－1
－1 L×0.05 mol·L－1＝1.8 mol。
则n(SO2)＝0.3 mol，n(H2)＝1.2 mol。
消耗的Zn为1.5 mol即97.5 g；反应中转移了3 mol电子。所以C、D两项不正确。
【答案】 CD
【规律方法】 (1)浓硫酸能与(除Pt、Au)大多数金属反应生成硫酸盐＋SO2↑＋H2O；当与金属活动顺序表中H前的金属反应时，先生成SO2气体，后生成H2。
(2)浓硫酸在常温下使铁、铝钝化(表现浓硫酸的强氧化性)，但加热时能够剧烈反应。
(3)利用浓硫酸特性可鉴别浓、稀硫酸。
(4)浓硫酸具有重要的六性:酸性、难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性、强腐蚀性.
甲、乙、丙为核电荷数小于18的元素形成的常见单质，A、B、C、D、E、F、
G、X均为常见的化合物。B、X的相对分子质量相同，E的相对分子质量比D的大16，在一定条件下有如图所示的转化关系。请填空：
(1)G的化学式是__________，X的化学式是________；
(2)上述物质中能与水发生反应，且在反应中既不是氧化剂也不是还原剂的物质的代号是________；
(3)反应“D＋丙”的化学方程式是__________________________________；
(4)“X＋D＋H2SO4”反应的离子方程式是___________________________________。
【思路点拨】 (1)从题干上、框图中找突破点；(2)依据突破点逐一解答。
【名师点睛】 以SO2为中心考查硫与含硫化合物的相互转化关系是高考命题的重要题材；要熟练掌握硫及化合物之间转化的“三角”关系和发生的氧化还原反应规律。
浓硫酸与木炭反应的探究
【经典案例】 浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)＋C
CO2↑＋2H2O＋2SO2↑。
请从右图中选用所需的
仪器(可重复选用)组成一
套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。(表格不够，可自己添加)
【解析】 成套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应容器；产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会引入水，可选用装置B,加入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水；接着检验SO2气体，用装置A，加入品红溶液检
验，若品红溶液褪色，则说明有SO2气体产
生；再用装置A，加入酸性KMnO4溶液以除去SO2；然后再用装置A，加入品红溶液，检验SO2是否除尽,因为CO2是用澄清石灰水来检验的，而SO2也可以使澄清石灰水变浑浊，故先要除去SO2。
【答案】
