专题4 硫与环境保护（知识串讲）-【复习帮】2023-2024学年高一化学期中期末知识串讲+专题检测一遍过（苏教版2019必修第一册）

专题4 硫与环境保护 一、硫元素在自然界中的存在形式 1．自然界中硫元素的存在形式 (1)游离态：存在于火山喷口的岩层中。 (2)化合态：主要存在于硫化物和硫酸盐中，火山喷出物中含有硫的氢化物和氧化物等。 2．硫单质的物理性质 黄色或淡黄色固体；俗称硫黄，质脆，易研成粉末，密度比水大，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。 3．硫单质的化学性质 硫元素的常见化合价有－2，0，＋4，＋6，预测硫单质既有氧化性，又有还原性。 或 二、二氧化硫的性质和应用 1．SO2的物理性质 现象：液面迅速上升，最后充满试管。 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 无色 气体 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水(1∶40) 2.SO2的化学性质 (1)实验探究 用水溶性实验所得溶液做下列实验 操作 现象 结论 pH试纸变红 SO2的水溶液显酸性 溶液变红 SO2的水溶液显酸性，不能漂白石蕊溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 (1)SO2的水溶液与BaCl2不反应 (2)SO2具有还原性，可被H2O2氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀 振荡后溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色 SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定 (2)从物质分类的角度分析SO2性质 (3)从元素化合价变化角度分析SO2性质 (4)SO2的特性——漂白性 可使某些有色物质(如品红溶液)生成不稳定的无色物质，若加热，可恢复原来的颜色。 3．亚硫酸的性质 4．用途：二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。 【核心归纳】比较三类常见的漂白剂 类型 举例 原理 特点 氧化型 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等 将有机色质内部“生色团”破坏掉 不可逆、持久 加合型 SO2 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 可逆、不持久 吸附型 活性炭 将有色物质(色素)吸附而褪色 物理变化 例1．下列关于硫的叙述中不正确的是(　　) A．在自然界中既有化合态的硫又有游离态的硫 B．游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里 C．实验室常用酒精除去附着在试管壁上的硫黄 D．硫是黑火药的主要成分之一 例2．将SO2分别通入下列五种溶液中 回答下列问题： (1)试管①中的实验现象：KMnO4酸性溶液________，证明SO2具有________性。 (2)试管②中的实验现象：溶液________，证明SO2具有________性。 (3)试管③中的实验现象：溶液________，证明SO2能中和NaOH，具有酸性氧化物的性质，写出该反应的离子方程式：____________________________________________________。 (4)试管④中能产生________沉淀。 (5)试管⑤中能产生________沉淀。 三、硫酸的工业制备 1．工业上接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图： 根据上图回答下列问题： (1)填写下列各进口或出口物质的名称： A硫铁矿(或硫黄)；B炉渣；C二氧化硫、氧气；D尾气(SO2、O2)。 (2)接触法制硫酸分为三个阶段，填写下表： 三原料 硫黄或硫铁矿 空气 98.3%的浓H2SO4 三阶段 造气(生成SO2) 接触氧化(生成SO3) SO3吸收(生成H2SO4) 三设备 沸腾炉 接触室 吸收塔 三反应(均放热) S＋O2SO2或4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 2SO2＋O22SO3 SO3＋H2O===H2SO4 2．化学工业制备的要求 (1)原料廉价且稳定，降低运输成本。 (2)从环保、成本等角度选择合适的化学反应，保证在反应中能充分接触。 (3)制备流程简单高效，能耗低，反应放出的热量尽可能加以循环利用，生成的副产物较少。 (4)制备过程绿色环保，不使用或生成对环境有害的物质。 例3．在硫酸工业生产中，SO3的吸收过程是在吸收塔(如图)中进行的，吸收塔里还装入了大量瓷环。下列说法中不正确的是(　　) A．从①处通入SO3，整个吸收操作采取逆流的形式 B．从②处喷下98.3%的浓硫酸，瓷环的作用是增大接触面积 C．从③处导出的气体只含有少量SO2，可直接排入大气 D．从④处流出的是可用水或稀硫酸稀释的浓硫酸 例4．工业上制硫酸的设备分为三大部分：沸腾炉、接触室、吸收塔。下面的装置是仿照工业上制备硫酸工艺的流程设计出来的，用于探究工业上为何采用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。 请回答下列问题： (1)写出沸腾炉内煅烧硫铁矿的反应方程式：______________________________________。 (2)上图中的乙、丙