4.3防治二氧化硫对环境的污染-2023-2024学年初升高化学衔接精品讲义（苏教版2019必修第一册）

4.3防治二氧化硫对环境的污染 【学习目标】 1.了解自然界中硫元素的循环、酸雨的形成及治理方法。 2.了解空气质量评价和空气质量指数。 3.提高环保意识，使学生形成与自然友好、促进可持续发展的正确认识。 【知识梳理】 一、自然界中的硫循环 1、 自然界中的硫循环 (1)SO2的来源：含硫化石燃料燃烧、含硫金属矿石冶炼、硫酸生产等。 (2)自然界中的硫循环：地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动，这些含硫物质不断地发生转化和转移，形成了硫在自然界中的循环。 (3)地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出SO2、H2S等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。 (4)自然界中含硫物质非常丰富 如H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等。 上述物质在“价—类”二维图中的相应位置如下： 矿物(硫黄矿、硫铁矿、煤)通过风化分解、燃烧、火山爆发释放H2S、SO2等气体，进入大气，经转化成为亚硫酸盐、硫酸盐进入海洋、土壤中，大气中H2S、SO2被植物吸收、利用，随着食物链，最终又转移到土壤、大气、水体中。 二、二氧化硫的回收与利用 Ⅰ．SO2的来源 (1)化石燃料如煤、石油等的燃烧； (2)含硫金属矿石的冶炼； (3)硫酸厂的工业废气。 Ⅱ．酸雨的形成过程 反应①：； 反应②：SO2＋H2O⇌H2SO3； 反应③：SO3＋H2O===H2SO4； 反应④：2H2SO3＋O2===2H2SO4。 2．二氧化硫尾气处理方法 (1)试剂吸收法：用碱液吸收 熟石灰吸收法：Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O，2CaSO3＋O2===2CaSO4，最终将SO2转化成有重要作用的CaSO4，作石膏塑像材料、医疗的石膏绷带。 氨水吸收法：SO2＋2NH3·H2O===(NH4)2SO3＋H2O， 2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4，(NH4)2SO4作化肥。 (2)尾气循环：工业上常采用循环操作，将尾气SO2循环使用。 (3)海水吸收法：利用海水显弱碱性，将SO2转化成HSO、SO，再被氧气氧化生成SO。 (4)电化学去除法：利用电化学原理，将SO2转化为SO，同时提供电能。 （5）燃煤脱硫 在煤中加入CaCO3，煤在燃烧时生成的SO2发生：SO2＋CaCO3CaSO3＋CO2，2CaSO3＋O22CaSO4，减少SO2排放，但不能减少CO2。 注意：工业上选择处理SO2的方法，会考虑环保、成本、工艺流程是否简便易行等因素。 [辨析]　 常见污染物危害 1.常见的环境污染 污染类型 污染原因 温室效应 CO2排放量过多，造成全球气温上升 赤潮水华 大量富含N、P等营养物质的废水的排放，使水体富营养化 臭氧层空洞 氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧层大量损耗 光化学污染 主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起 白色污染 主要由废弃的难降解的塑料类制品造成 食品污染 人类在动物饲养和植物培养过程中，使用大量的生长激素、农药、化肥等造成 飘尘 烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成 酸雨 空气中硫、氮的氧化物在空气中形成硫酸型、硝酸型酸雨 汽车尾气 汽油不完全燃烧产生CO，气态烃及气缸中空气放电产生的氮的氧化物 2.绿色化学的含义 (1)从源头上杜绝产生污染(废气、废水、废渣及使用污染物)或减少污染及进行污染物的处理回收利用。 (2)原子利用率100%。 【能力达成】 1．酸雨被称为“天堂的眼泪”，会造成水土酸化、加速建筑物腐蚀等危害。下列有关说法正确的是(　　) A．酸雨是指pH<7的雨水，酸雨长时间放置，酸性变强 B．SO2的过度排放是形成硫酸型酸雨的主要原因 C．使用新型能源不会对酸雨的防治产生效果 D．酸雨不会对动物的健康产生任何影响 答案：B　 解析：pH<5.6的雨水叫酸雨，A错误；硫酸型酸雨的形成主要是由SO2的过度排放引起的，B正确；减少酸雨发生的措施有使用脱硫煤、使用新型能源等，C错误；酸雨影响生物的生长发育，D错误。 2．酸雨是对pH小于5.6的降水的统称。下列说法错误的是(　　) A．空气中的SO2溶于水，最终形成酸雨 B．空气中的烟尘在硫酸型酸雨的形成过程中起催化作用 C．工业废水任意排放是造成硫酸型酸雨的主要原因 D．为了减少硫酸型酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对含硫燃料进行脱硫处理 答案：C　 解析：工业废水任意排放引起江河湖泊污染，而硫酸型酸雨是由SO2引起的。 3、某硫酸厂废气中SO2的回收利用方案如下图所示，下列