第三单元 防治二氧化硫对环境的污染
第5课时 自然界中的硫循环 酸雨及其治理 空气质量评价
【夯实基础】
1. (2024淮安期末)2024年世界环境日的主题是“共建清洁美丽世界”。下列做法不应提倡的是( )
A. 推广电动汽车,践行绿色交通
B. 拒绝露天烧烤,合理健康饮食
C. 秸秆就地焚烧,增强土壤肥效
D. 净化工业尾气,减少雾霾生成
2. (2024盐城射阳中学期末)研究表明,酸雨对铝和重金属有溶出活化效应,进而危害生物圈。下列说法错误的是( )
A. 过度燃煤会造成降雨中H2SO4含量升高
B. 稀硫酸能将土壤中Al2O3转化为可溶盐
C. 水体中铝和重金属的活化不会危害到人
D. 在煤粉中掺入石灰有利于减轻酸雨危害
3. 某化学课外小组利用废铜制取硫酸铜,设计了如下制取方案,其中从理论、操作、经济和环保等方面考虑,你认为最合理的是( )
A. CuCuSO4
B. CuCuSO4
C. CuCuOCuSO4
D. CuCu(NO3)2Cu(OH)2CuSO4
4. (2024南通调研)硫循环在生态系统的诸多领域具有重要意义。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. 工业制酸:FeS2SO3 B. 火山喷发:H2SSO2
C. 尾气吸收:SO2Na2SO4 D. 酸雨侵蚀:H2SO4H2S
5. 下列说法不正确的是( )
①化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
②化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
③直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
④固体煤变为气体燃料后燃烧效率更低
A. ①④ B. ②③④ C. ②③ D. ①③④
6.(2024扬州邗江中学月考)SO2是一种空气污染物,会导致硫酸型酸雨。下列选项所述措施均能减少工业排放尾气中SO2含量的是( )
①以其他清洁能源代替燃煤
②对煤炭进行固硫、脱硫处理
③用“石灰乳+氧气”吸收含SO2的尾气
④将含SO2的尾气向高空排放
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
7. (2024淮安调研)双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是( )
A. 双碱法脱硫过程中,NaOH可以循环利用
B. 过程Ⅰ中,SO2表现还原性
C. 总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2===2CaSO4+2H2O
D. 过程Ⅱ中,1 mol O2参加反应时可氧化2 mol Na2SO3
【提升素养】
8. (2024南通海门阶段检测)火山喷发和人类活动都会使大气中SO2含量增大;大气中过量的SO2是污染物,SO2会形成酸雨或形成雾霾粒中的硫酸盐;一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂可以对燃煤烟气进行回收,使SO2转化为S。下列关于含硫物质说法不正确的是( )
A. SO2形成雾霾时,发生了氧化反应
B. 火山喷发口附近可能发现硫黄
C. 火山喷发时收集的雨水,放置一段时间后pH变小
D. 在岩层深处的无氧环境下,硫化物转化为石膏
9. (2024连云港海州中学期末)下表列出了五种燃煤烟气脱硫的方法。
方法Ⅰ 用Na2SO3溶液吸收SO2
方法Ⅱ 用生物质热解气(主要成分为CO、CH4、H2)将SO2在高温下还原成S
方法Ⅲ 用H2O2溶液吸收SO2
方法Ⅳ 用NaClO碱性溶液吸收SO2
方法Ⅴ 石灰石膏法吸收SO2
(1) 方法Ⅰ中吸收SO2后的溶液通过 (填字母)可使吸收液再生。
a. 加热 b. 加入适量NaOH c. 通入O2
(2) 方法Ⅱ中CO还原SO2反应的化学方程式为_________________________。
(3) 方法Ⅲ在脱硫塔中进行,在脱硫的同时可得到产品硫酸。由于H2O2对热不稳定,且硫酸浓度大也会导致其分解产生O2,需定时向脱硫塔中补充 。
(4) 方法Ⅳ按如图所示方式,将含有SO2烟气和NaClO碱性溶液通入反应釜。
①该反应中的离子方程式为 。
②反应釜中采用“气-液逆流”接触吸收法的优点是 。
(5) 工业上方法Ⅴ的转化流程如下:
①氧化塔内发生反应的化学方程式为 。
②若用NaOH溶液代替Ca(OH)2悬浊液,虽然增加了生产成本,但可以防止 。
第三单元 防治二氧化硫对环境的污染
第5课时 自然界中的硫循环 酸雨及其治理空气质量评价
1. C 2. C
3. C Cu与稀硫酸不反应,A不符合题意;反应产生SO2 污染物,B不符合题意;用贵重的AgNO3 制CuSO4,且反应步骤多,从经济的角度考虑不适合,D不符合题意。故最佳方案是C项。
4. B FeS2不能一步转化为SO3,A不符合题意;Na2CO3不能氧化SO2,C不符合题意;稀硫酸和Fe反应生成FeSO4和H2,D不符合题意。
5. A 燃料充分燃烧的条件通常要有充足的氧气,温度要达到着火点,①错误;化石燃料中含有C、H、O、S、P等非金属元素,燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体,②正确;直接燃烧煤会产生大量有害气体,还有粉尘,会污染大气,经过煤的干馏、煤的气化、煤的液化等深加工后再使用,效率高且污染小,③正确;固体煤变为气体燃料,增大接触面积利于燃烧,减少污染性气体排放,其效率更高,④错误。故选A。
6. A 以其他清洁能源代替燃煤,可减少化石燃料燃烧,减少SO2排放,①正确;对煤炭进行固硫、脱硫处理,可减少尾气中SO2排放,②正确;用“石灰乳+氧气”吸收含SO2的尾气,可减少尾气中SO2排放,③正确;将含SO2的尾气向高空排放,仍然会对大气造成污染,④错误。故选A。
7. B 过程Ⅰ中的反应为SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O,不涉及元素化合价的变化,SO2表现酸性氧化物的性质,不表现还原性,B错误;过程Ⅱ中的反应为2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2===4NaOH+2CaSO4,1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3,D正确;由过程Ⅰ、Ⅱ中的反应知,总反应为2Ca(OH)2+2SO2+O2===2CaSO4+2H2O,NaOH可以循环利用,A、C正确。
8. D 大气中的二氧化硫形成雾霾时,二氧化硫被氧化为硫酸盐,发生氧化反应,A正确; 由图可知,火山喷发的气体中含有硫化氢和二氧化硫,二者相遇后可发生反应,生成硫黄,所以火山喷发口附近可能发现硫黄,B正确;火山喷发时收集的雨水,放置时由于发生反应:2H2SO3+O2===2H2SO4,故溶液酸性增强,pH变小,C正确;FeS2等矿物转化为石膏时,需要被氧气氧化,故需要暴露于地球表面,D错误。
自然界中的硫循环
(1) ab (2) 2CO+SO2S+2CO2 (3) 冷水(或水) (4) ①ClO-+SO2+2OH-===
Cl-+SO+H2O ②让烟气和吸收液充分接触,提高SO2的吸收效率 (5) ①2CaSO3+O2+4H2O===2CaSO4·2H2O ②CaSO3在输送中造成管道堵塞
消除SO2对环境污染的“三方法”
方法一:石灰石石膏法
工艺原理:将石灰石粉末加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔,与烟气充分接触混合并氧化,最终生成石膏(CaSO4·2H2O)。其化学方程式为CaCO3+SO2===CaSO3+CO2,2CaSO3+O2===2CaSO4,总反应方程式为2CaCO3+2SO2+O2===2CaSO4+2CO2。
方法二:氨脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法,雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触从而吸收SO2,其反应的化学方程式为NH3+SO2(过量)+H2O===NH4HSO3,2NH3+SO2(少量)+H2O===(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O2===2(NH4)2SO4。
方法三:钠、碱脱硫法
钠、碱脱硫法是用NaOH或Na2CO3吸收烟气中的SO2,得到Na2SO3和NaHSO3,发生反应的化学方程式为2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O或Na2CO3+SO2===Na2SO3+CO2,Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3。