专题04 硫与环境保护（寒假复习讲义）高一化学苏教版

专题04 硫与环境保护 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 一、含硫化合物的性质 1．二氧化硫的性质和应用 （1）硫元素的存在 ①游离态：存在于火山口附近或岩层里。 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）硫单质的性质 ①物理性质 俗称 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色晶体 质脆、易研成粉末 难溶 微溶 易溶 ②化学性质 i.氧化性:与金属或非金属单质反应 2Na+SNa2S、Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、S＋Hg===HgS、H2＋SH2S。 ⅱ.还原性：与氧气、强氧化剂（如浓硫酸）反应 S＋O2SO2、S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 ⅲ.氧化性和还原性：与强碱的反应 3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗硫) 【温馨提示】①硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3； ②硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。 ③汞蒸气有毒，可用硫粉除去少量洒落的汞：S＋Hg===HgS。 ④向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4：2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4 ==3S↓＋3Na2SO4＋3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存 （3）SO2的物理性质 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），不溶于饱和NaHSO3溶液 （4）SO2的化学性质 ①酸性氧化物的通性 i.与水反应：SO2＋H2OH2SO3(该反应为可逆反应)，亚硫酸具有弱酸性、不稳定性、还原性（如与O2、H2O2反应）和氧化性（如与H2S反应）。 ⅱ.与碱溶液反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(少量SO2)； SO2＋NaOH===NaHSO3(过量SO2)(可用于处理尾气)。 ⅲ.与碱性氧化物反应：SO2＋CaO===CaSO3(可用于燃煤“固硫”)。 ②氧化性和还原性：－2,0O2＋6 i.氧化性：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(归中反应)（现象：生成黄色沉淀）； ⅱ.还原性：2SO2＋O22SO3；SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X表示Cl、Br、I)。 ③漂白性：SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成不稳定的无色物质，而使其褪色，加热或久置后，这种无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色。 【温馨提示】①漂白是针对有机化合物的，如品红褪色、有色布条褪色，但不能漂白石蕊等试剂。SO2也能与KMnO4反应，现象溶液为紫色褪去，但不是漂白，而是体现SO2的还原性。 ②三类常见的漂白剂比较 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 ③二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。 ④当SO2中混有CO2时，不会影响SO2的检验；当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验，应先检验并除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2气体。 ⑤二氧化硫实验室制法：实验室用Na2SO3粉末与较浓的硫酸反应制得二氧化硫，化学方程式为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 2．硫酸的工业制备（接触法制硫酸） （1）主要设备、流程及原理 制备装置 制备流程 反应原理 ①燃烧：4FeS2＋11O2 2Fe2O3 ＋ 8SO2 ；②氧化：2SO2＋O22SO3； ③吸收：SO3：SO3 ＋ H2O ==H2SO4 （2）三个阶段： 三阶段 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 【温馨提示】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。 3．浓硫酸的性质 （1）浓硫酸的物理性质 ①实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度大（1.84 g·cm－3），沸点高，难挥发，常温下比较稳定。 ②硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 （2）浓H2SO4的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。 ①吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。  ②脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。 实验 操作 实验 现象 ①蔗糖逐渐变黑; ②蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭； ③放出有刺激性气味的气体。 实验 结论 ①浓硫酸具有脱水性;  ②浓硫酸具有强氧化性,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2  ③强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 i.与金属单质的反应 实验操作 实验现象 试管a中的铜丝表面有气泡逸出; 试管b中的品红溶液逐渐变为无色; 试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色; 将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色 化学方程式 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ⅱ.与非金属单质的反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O ⅲ.与铁、铝的反应：常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。 （3）浓硫酸和硫酸盐的应用 ①浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗等都要用到硫酸。 ②硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。 ③几种重要的硫酸盐 i.硫酸钙：石膏(CaSO4·2H2O)、熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏与水混合很快凝固，常制作模型和石膏绷带，调节水泥的凝结时间。 ⅱ.硫酸钡：天然的硫酸钡称为重晶石，不溶于水、酸，不被X射线透过，作检查肠胃的药剂，俗称钡餐，还可用于制油漆、油墨、造纸等。 ⅲ.硫酸亚铁：FeSO4·7H2O，俗称绿矾，生产防治缺铁性贫血的药剂，工业上生产铁系净水剂和颜料氧化铁红的原料。 【温馨提示】①浓H2SO4与稀H2SO4的区别 方法 现象 浓H2SO4 稀H2SO4 物理性质 加水 放出大量的热 无明显现象 状态 黏稠、油状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量，相同体积时，浓H2SO4质量大 用手掂分量，相同体积时，稀H2SO4质量小 化学性质 铁片 因为铁被钝化，无明显现象 产生大量气泡 铜片(加热) 有气泡产生，溶液变蓝 无明显现象 白纸 立即变黑 无明显现象 胆矾 蓝色晶体变为白色粉末 无颜色变化 ②浓硫酸与金属反应的规律（强氧化性） i.浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。 ⅱ.浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。 ⅲ.浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。 ③浓硫酸的吸水性和脱水性区别 吸水性 常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等 ①吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理变化，也可以是化学变化，如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水； ②脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去 脱水性 将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑 二、硫及其化合物的相互转化 1．含硫物质之间的转化 （1）不同价态含硫化合物的转化 ①硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 ②利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 ③常见转化关系 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S O2(不足) S SO2 ② 0→－2 S H2 H2S Fe或Cu FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S O2(足量) SO2 ④ 0→＋4 S O2 SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 H2S S ⑥ ＋4→＋6 SO2 O2 SO3 Cl2 H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 Cu SO2 （2）相同价态含硫化合物的转化：通过酸、碱反应实现。如： （3）含硫物质的连续氧化关系 ①H2S SO2SO3 H2SO4 ②SSO2 SO3 H2SO （4）硫单质及其化合物之间的转化规律 ①邻位价态原则：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： ②相邻价态规律：相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 ③归中规律：硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O或2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 【温馨提示】①硫及其化合物的相互转化时，以氧化还原反应理论为依据，紧紧抓住硫元素价态变化这根主线，以元素价态变化为横行，以化合物之间的相互转化为纵列，纵横归纳，结线联网，使零碎知识系统化、规律化，记忆起来容易，使用起来方便。 ②含硫物质的转化与化合价关系：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，可用下图表示 注意：含＋6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。 2．氧化还原反应方程式的配平 （1）配平原则—“三守恒” ①电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数； ②原子守恒：即质量守恒，反应前后原子的种类和个数不变 ； ③电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。 （2）步骤(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) ①标变价——写出反应物和生成物的化学式，并标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价。 ②列得失——列出化合价的升、降数或用双线桥标出电子转移的方向和数目。 或 ③求总数——求最小公倍数使化合价升降总数或电子转移总数相等。 或 ④配系数——确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数，观察法配平其它物质系数。并注明气体符号，反应条件，将单线改为双线。 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O ⑤查守恒——检查质量、电荷、得失电子是否守恒。 （3）氧化剂和还原剂的判断方法——价态法 ①有多种价态的元素，其高价态的化合物（如FeCl3、浓H2SO4、KMnO4等）可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂； ②其低价态的化合物(如H2S、CO、NH3等）可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂； ③其中间价态的化合物（如Na2O2、Na2SO3、SO2等）在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。 （4）配平技巧 ①正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的及归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)，均以反应物为基准从左边配平。 ②逆向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的、自身氧化还原反应及歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。均从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质。 ③缺项配平法：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。 第一步：先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物； 第二步：再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。 第三步：最后观察配平其他物质系数。 ④奇数配偶法：适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如： S+C+KNO3CO2↑+N2↑+K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后用观察法配平得：S+3C+2KNO33CO2↑+N2↑+K2S。 ⑤整体配平法：如果反应物中某物质各元素化合价同升或同降，可将其作为一个整体找出化合价升降总数，再根据化合价升降法进行配平。 【温馨提示】①缺项配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。 ②补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+，少O(氧)补H2O(水) 碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH- 反应物 生成物 使用条件 组合一 H＋ H2O 酸性溶液 组合二 H2O H＋ 酸性溶液或酸碱性未知 组合三 OH－ H2O 碱性溶液 组合四 H2O OH－ 碱性溶液或酸碱性未知 ③常见几种组合 （5）氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 ①概念：氧化还原反应中得失电子总数相等。 ②一般步骤： 第一步：找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。 第二步：找准一个原子或一个离子得失电子数（注意化学式中的粒子个数）。 第三步：根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 ③类型： i.求氧化剂与还原剂化学计量数之比或质量比。 ⅱ.计算参加反应的氧化剂或还原剂的质量。 ⅲ.确定某一元素的价态变化。 ⅳ.已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算确定产物。 【温馨提示】①电子守恒法一般是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。 ②若是通过计算确定产物，解答的思路是首先根据氧化剂与还原剂的化学计量数之比，然后再由得失电子数守恒，求出化合价的变化，即可写出产物的化学式。 三、防治二氧化硫对环境的污染 1．自然界中的硫循环 （1）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。 （2）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。 （3）自然界中的含硫物质 自然界中含硫物质非常丰富，主要以H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等形式存在。 2．酸雨及其治理 （1）硫酸型酸雨的形成过程 有关反应： ①2SO2+O22SO3； ②SO2＋H2O⇌H2SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4； ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 （2）酸雨的危害 ①湖泊酸化，鱼类难以生存，影响水生植物的繁殖。 ②土壤酸化，肥力下降，植被遭到破坏，危害农作物生长。 ③加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 （3）二氧化硫的回收利用 ①试剂吸收法—用碱液吸收 i.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。 ⅱ.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。 （4）酸雨的防治 ①消除污染源：首先要从消除污染源着手，研究开发替代化石燃料的新能源（如氢能、太阳能、核能等），这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又能从根本上防止酸雨的产生。 ②脱硫处理：利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，以减少二氧化硫的排放。 ③化学转化：对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可减少二氧化硫的排放[SO2＋CaO===CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4（形成煤渣）]。 ④树立环保意识：提高全民的环保意识，加强国际的合作，共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。 3．空气质量评价 （1）空气质量指数(AQI)：人们研究空气污染，可以通过空气质量指数AQI来获取空气质量状况的信息。 ①定义：空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。 ②与空气质量的关系：空气质量指数越小，空气质量越好，对人体健康的危害就越小。 （2）空气质量指数(AQI)的确定 ①确定方法：空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度，再换算成它们的质量指数，其中指数最大的污染物会被确定为首要污染物，首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。 ②与空气质量等级的关系：空气质量指数越大，空气质量等级污染程度越严重。 （3）雾霾 ①定义：大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中，这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成雾滴，使空气水平能见度小于10km，我们把这种空气混浊现象叫作雾霾。 ②颗粒物分类依据是颗粒物直径的大小。 ③颗粒物分类：细颗粒物PM2.5，直径小于2.5um；可吸入颗粒物，PM10，直径小于10um ④SO2的排放与雾霾形成的关系：空气中的SO2在一定条件下形成CaSO4，硫酸盐在PM2.5中所占比例较大。 （4）大气污染的防治 ①大气污染物的来源：化石燃料（煤、石油）和某些含硫金属矿物的燃烧或冶炼产生的二氧化硫，汽车尾气产生的氮氧化物（如NO2等）。 ②防治措施：改变能源结构；控制SO2等有害气体的排放；提高污染排放标准。 【温馨提示】①酸雨：主要是由SO2和氮氧化物造成的；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：主要是由氮氧化物、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。 ④温室效应：主要是由大气中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以及随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。 ⑥赤潮和水华：形成原因是含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为水华，发生在海水中称为赤潮。 强化点一 浓H2SO4的强氧化性（与金属或非金属单质反应时的规律） 1．与较活泼金属反应 与铁、铝常温时钝化，体现浓H2SO4的强氧化性。其它金属（如锌）开始产生SO2，浓度变小后产生H2，体现浓H2SO4的强氧化性和酸性。 2．与较不活泼金属反应 金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O，反应条件为加热，浓硫酸的还原产物是SO2，浓度变小后，稀H2SO4不再与金属（如Cu）反应。体现浓H2SO4的强氧化性和酸性， 3．与非金属（碳、硫等）反应 与非金属单质（如C、S等）或原性物质（如H2S、HI等）反应，体现浓硫酸的强氧化性。但不能与SO2、H2等还原性气体反应，因此，可用浓硫酸干燥SO2、H2等还原性气体。 4．浓H2SO4的强氧化性判断方法 ①若硫酸在生成物中以盐的形式存在，反应前后硫元素化合价不变，则只表现酸性。 ②若硫酸在化学反应中全部被还原，生成物中无硫酸盐生成，则只表现氧化性。 ③若硫酸在化学反应中硫元素化合价一部分降低生成了SO2，同时生成硫酸盐，则硫酸既表现酸性，又表现了氧化性。 强化点二 硫及其化合物间的转化规律 1．价态转化规律 在硫元素的不同价态中，是硫元素的最低价态，只有还原性；是硫元素的最高价态，只有氧化性；、是硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。 2．化合价升降规律 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，可用下图表示： 如：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，氧化产物和还原产物均为S。 3．“跳位”转化规律 当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。例如： H2S＋3H2SO4(浓)4SO2↑＋4H2O，8HI＋H2SO4(浓)===H2S↑＋4I2＋4H2O。 4．相邻价态规律 硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。 强化点三 SO2与食品添加剂 1．SO2作葡萄酒的添加剂 SO2是唯一在葡萄酒生产中普遍应用的添加剂，主要作用有选择性杀菌、澄清作用、抗氧化作用、 增酸等。 2．SO2作杀菌剂原因探析 SO2作为一种杀菌剂，不同微生物对SO2的耐受力是不同的，其中细菌最为敏感，而酿酒酵母对SO2的耐受力则比较强。所以加入SO2后最先被杀死的是细菌，所以可以通过SO2来选择发酵微生物。 3．SO2具有抗氧化作用，可以增酸的原因探析 原因是SO2具有还原性，SO2溶于水显酸性，可调节发酵基质达到合适的酸度。但是过量和不当使用也会带来一些问题，尤其是二氧化硫对人体的健康影响日益受人重视，因此葡萄酒科研和生产实践中也在不断研究尝试减少二氧化硫的使用。 真题感知 1．（2023高一上·江苏苏州·期末）下列说法正确的是（ ） A．硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳 B．硫与氢气反应，体现了硫的还原性 C．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物 D．从硫的化合价角度分析，硫单质既可作氧化剂又可作还原剂 2．（2023高一上·江苏宿迁·泗阳实验高级中学期末）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂 B．SO2具有氧化性，可用作纸浆漂白剂 C．SO2是酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收 D．浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂 3．（2023高一上·江苏盐城·盐城第一中学校期末）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ） A．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 B．氢氧化钠具有碱性，可用来治疗胃酸过多 C．SO2具有还原性，可用于纸浆漂白 D．次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒 4．（2023高一上·江苏徐州·期末）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ） A． B． C． D． 5．（2023高一上·江苏徐州·期末）实验室制取少量水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（ ） A．用装置甲制取气体 B．用装置乙制取水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的 D．用干燥pH试纸检验水溶液的酸性 6．（2023高一上·江苏连云港·期末）利用实验研究浓硫酸的性质。 实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2~3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，体积迅速膨胀。将产生的气体依次通入品红溶液和澄清石灰水，观察到品红溶液褪色、石灰水变浑浊。 实验2：将一小片铜放入试管中加入2mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入酸性溶液，观察溶液颜色，将铜与浓硫酸反应后的混合物冷却后溶于水，得到蓝色溶液。下列说法正确的是（ ） A．实验1中“蔗糖变黑”说明浓硫酸具有吸水性 B．实验1说明实验中产生的气体含有和 C．实验2所得蓝色溶液中大量存在：、、 D．实验1和实验2的褪色现象都说明具有漂白性 7．（2023高一上·江苏宿迁·泗阳实验高级中学期末）下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误的是（ ） 选项 实验操作及现象 结论 A 向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 B 将SO2通入溴水中，溴水褪色 SO2具有漂白性 C 探究新制饱和氯水成分的实验时，向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成 氯水中含有Cl- D 向某溶液中滴加NaOH浓溶液并加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液中含NH 8．（2023高一上·江苏连云港·期末）化学创造美好生活。下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．Al能形成致密氧化膜，技术人员开发高端耐腐蚀铝钢板 B．具有还原性，工人师傅用给纸浆漂白 C．具有碱性，环保工程师用熟石灰处理酸性废水 D．可与酸反应放出，面包师用苏打作发泡剂烘焙面包 9．（2023高一上·江苏宿迁·泗阳实验高级中学期末）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”吸收含的尾气④将含的尾气向高空排放 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 10．（2023高一上·江苏淮安·期末）已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（ ） A．X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．工业上，B转化为D的反应条件为催化剂、加热 D．若A为单质碳，则将C通入少量澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生 11．（2023高一上·江苏盐城阜宁·期末）硫元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成，溶液的酸性增强 C．盐与盐之间也可能发生反应 D．铜与的浓溶液共热产生的气体通入和的混合溶液中，没有白色沉淀产生 12．（2023高一上·江苏盐城·盐城第一中学校期末）废弃物的综合利用有利于节约资源、保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)制备ZnSO4·7H2O和CuSO4·5H2O的部分实验步骤如下： 下列说法正确的是（ ） A．滤液I中存在的主要阳离子有Zn2+、H+、Cu2+ B．操作I为了尽可能多的得到CuSO4·5H2O晶体，应该将溶液蒸干 C．溶解II过程发生反应的离子方程式为：Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O D．不可用操作I的方法从滤液I中提取ZnSO4·7H2O 13．（2023高一上·江苏徐州·期末）硫酸是当今世界最重要的化工产品之一、早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾()或绿矾()的方法制取硫酸。受热分解的化学方程式：。将受热产生的气体通入如图所示装置中，以检验产生的气体中是否含有和。 （1）A装置盛装的试剂是 。若将品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，也可以完成检验，依据的现象是 ，利用的是被检验物质的 性。 （2）有同学提出左图虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡的作用是 。 （3）硫酸厂排放的废气中往往含有较多的，为防止污染空气，常采用还原法对其进行处理。与在氧化铝热体的催化下的反应机理如图所示。已知第一步反应在300℃进行，第二步反应在100~200℃进行。请写出第一步反应的化学方程式 。 14．（2023高一上·江苏泰州·泰州中学期末）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸的原理示意图如图。 （1）为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是 。 （2）已知的浓硫酸的密度为，则该浓硫酸的物质的量浓度为 。 （3）某兴趣小组研究在一定条件下，一定体积的密闭容器中，获得如下数据。 ①能说明的反应在该条件下存在限度的实验证据是 。 ②该反应达到平衡时，的转化率为： 。 （4）硫酸厂产生的尾气中含有少量．如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是 。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗氧气时，过程I中吸收的物质的量是 mol。 提升专练 1．下列做法会对人体健康造成较大危害的是（    ） A．用小苏打（NaHCO3）发酵面粉蒸馒头 B．用食醋清洗暖水瓶底的水垢(CaCO3) C．用SO2漂白银耳、腐竹等食品 D．自来水中通入少量Cl2进行消毒 2．2022年世界环境日的主题是“只有一个地球”，提倡人与自然和谐共生。下列措施不符合这一理念的是（ ） A．实行垃圾分类，循环使用资源 B．调整能源结构，加大煤炭消费 C．使用可降解塑料，减少白色污染 D．治理工业三废，消除污染源头 3．下列说法中正确的是（ ） A．根据化合价可知，S在化学反应中只能作还原剂 B．试管内壁上的硫黄可用CS2清洗 C．S＋O2SO2，S被氧化，作氧化剂 D．硫只以化合态存在于自然界中 4．下列说法中正确的是（ ） A．SO2的漂白原理和氯气的漂白原理相同 B．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．在SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2 D．SO2和SO3均是酸性氧化物 5．现有两瓶无色溶液，分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是（ ） A．分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应 B．分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑 C．分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀 D．分别取足量两种溶液向其中加入铁片，一段时间后观察铁片是否溶解 6．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是（ ） A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 7．下列叙述正确的是（ ） A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了其强氧化性 C．把足量铜粉投入只含有2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4 L D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为在常温下浓硫酸不与铁和铝反应 8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ） A．NaCl溶液Cl2(g)漂白粉通电 石灰水 B．Mg(OH)2(S) MgCl2溶液Mg(s)盐酸 通电 C．S(s) SO3(g) H2SO4过量O2 水 D．饱和食盐水NaHCO3(s) Na2CO3(s)NH3 CO2 △ 9．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示， 其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（ ） A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为加热、使用催化剂 10．下图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是（ ） A．甲只具有还原性 B．乙、丙均为酸性氧化物 C．乙既有氧化性，又有还原性 D．丁为黄色或淡黄色固体 11．用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ） 途径①：SH2SO4 途径②：SSO2SO3H2SO4 途径③：FeS2SO2SO3H2SO4 A．途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性 B．途径②、③的第二步反应在实际生产中可以用空气代替O2来降低成本 C．由途径①、②、③分别制取1 mol H2SO4，理论上各转移6 mol e－ D．工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收 12．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是（ ） A．H2S是一种弱电解质 B．可用石灰乳吸收H2S气体 C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2S D．H2S在空气中燃烧可以生成SO2 13．某废液中主要含有MgSO4、Al2(SO4)3和CuSO4三种溶质，为分离三种金属元素，现进行如下流程所示的实验： 下列说法正确的是（ ） A．滤渣1中含Mg和Al B．滤渣1能完全溶解于稀硫酸中 C．滤液2中的溶质为Al2(SO4)3和(NH4)2SO4 D．反应3的离子方程式为Al(OH)3+OH-==AlO+2H2O 14．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。 实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。 请回答： （1）请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_______________________________。 （2）装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是_______________。 实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_______________________。 装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________________________________________。B中应放置的液体是________(填字母)。 A．饱和Na2SO3溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 （3）问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是_______________________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。 A．Fe B．BaCl2溶液 C．Ag D．Na2CO3溶液 （4）实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质并加热，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是_______________________________。 15．工厂烟气中含有的SO2，直接排放会污染空气。工业上采用多种方法脱硫。 （1）氨水脱硫。氨水脱硫主要分为吸收、中和、氧化3个环节。已知：氧化时随溶液pH升高0.2mol/L(NH4)2SO3被空气氧化的速率如图1所示。溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图2所示。 ①中和过程用氨水将吸收液(pH约为4)pH调到6~7，该过程中含硫微粒浓度增大的是 。 ②溶液pH大于4.5，随pH增大，(NH4)2SO3被氧化速率逐渐减慢的原因是 。 （2）生物热解气脱硫。生物热解气主要成分为CO、CH4、H2，高温下将SO2还原为S2。H2高温还原SO2的化学方程式为 。 （3）海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(HCO和CO)，呈微碱性()。海水脱硫过程如下图所示： ①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是 。 ②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是 。 （4）石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中加入石灰石，从源头上减少SO2排放。在煤炭中加入一定量石灰石，850℃通入一定浓度的氧气，反应为 ①通入气体中氧气的浓度偏低时，产生的CO与CaSO4反应生成CaO等三种氧化物，导致SO2脱除率下降。该反应的方程式为 。 ②不同氧气浓度影响了石灰石的利用率，氧气含量20%和40%时对石灰石表面结构的影响如图。氧气浓度高石灰石利用率偏低的原因是 。 16．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）PM2.5分散在空气中形成的分散系__________(填“属于”或“不属于”)胶体。 （2）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度/mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为____________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝_____________ mol·L－1。 （3）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 ClO＋____NO＋__________===______Cl－＋____NO＋_________ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 硫与环境保护 考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢 重点专攻：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 提升专练：真题感知+提升专练，全面突破 一、含硫化合物的性质 1．二氧化硫的性质和应用 （1）硫元素的存在 ①游离态：存在于火山口附近或岩层里。 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）硫单质的性质 ①物理性质 俗称 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色晶体 质脆、易研成粉末 难溶 微溶 易溶 ②化学性质 i.氧化性:与金属或非金属单质反应 2Na+SNa2S、Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S、S＋Hg===HgS、H2＋SH2S。 ⅱ.还原性：与氧气、强氧化剂（如浓硫酸）反应 S＋O2SO2、S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 ⅲ.氧化性和还原性：与强碱的反应 3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗硫) 【温馨提示】①硫与变价金属反应时生成低价态的金属硫化物，而不是高价态。如Fe与S反应生成FeS而不是Fe2S3； ②硫与氧气反应，不论氧气是否足量、浓度如何，其一步反应都只能生成SO2，不能生成SO3。 ③汞蒸气有毒，可用硫粉除去少量洒落的汞：S＋Hg===HgS。 ④向Na2S和Na2SO3的混合溶液中加入稀H2SO4：2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4 ==3S↓＋3Na2SO4＋3H2O。既S2-和SO在酸性条件不可以大量共存 （3）SO2的物理性质 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），不溶于饱和NaHSO3溶液 （4）SO2的化学性质 ①酸性氧化物的通性 i.与水反应：SO2＋H2OH2SO3(该反应为可逆反应)，亚硫酸具有弱酸性、不稳定性、还原性（如与O2、H2O2反应）和氧化性（如与H2S反应）。 ⅱ.与碱溶液反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(少量SO2)； SO2＋NaOH===NaHSO3(过量SO2)(可用于处理尾气)。 ⅲ.与碱性氧化物反应：SO2＋CaO===CaSO3(可用于燃煤“固硫”)。 ②氧化性和还原性：－2,0O2＋6 i.氧化性：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(归中反应)（现象：生成黄色沉淀）； ⅱ.还原性：2SO2＋O22SO3；SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X表示Cl、Br、I)。 ③漂白性：SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成不稳定的无色物质，而使其褪色，加热或久置后，这种无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色。 【温馨提示】①漂白是针对有机化合物的，如品红褪色、有色布条褪色，但不能漂白石蕊等试剂。SO2也能与KMnO4反应，现象溶液为紫色褪去，但不是漂白，而是体现SO2的还原性。 ②三类常见的漂白剂比较 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 ③二氧化硫常用作漂白剂、杀菌消毒剂、食品添加剂。 ④当SO2中混有CO2时，不会影响SO2的检验；当CO2中混有SO2时会干扰CO2的检验，应先检验并除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2气体。 ⑤二氧化硫实验室制法：实验室用Na2SO3粉末与较浓的硫酸反应制得二氧化硫，化学方程式为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 2．硫酸的工业制备（接触法制硫酸） （1）主要设备、流程及原理 制备装置 制备流程 反应原理 ①燃烧：4FeS2＋11O2 2Fe2O3 ＋ 8SO2 ；②氧化：2SO2＋O22SO3； ③吸收：SO3：SO3 ＋ H2O ==H2SO4 （2）三个阶段： 三阶段 三原料 三设备 三反应原理 造气 S或FeS2 沸腾炉 4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3 接触氧化 O2 接触室 2SO2＋O22SO3 SO3吸收 98.3%浓H2SO4 吸收塔 SO3＋H2O===H2SO4 【温馨提示】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。 3．浓硫酸的性质 （1）浓硫酸的物理性质 ①实验室常用的浓硫酸质量分数为98.3%，密度大（1.84 g·cm－3），沸点高，难挥发，常温下比较稳定。 ②硫酸与水以任意比互溶，浓硫酸溶解时可放出大量的热；浓硫酸的稀释方法是将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 （2）浓H2SO4的三大特性：吸水性、脱水性、强氧化性。 ①吸水性：浓硫酸能吸收存在于周围环境中的水分,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。  ②脱水性：浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去。 实验 操作 实验 现象 ①蔗糖逐渐变黑; ②蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭； ③放出有刺激性气味的气体。 实验 结论 ①浓硫酸具有脱水性;  ②浓硫酸具有强氧化性,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2  ③强氧化性：能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。 i.与金属单质的反应 实验操作 实验现象 试管a中的铜丝表面有气泡逸出; 试管b中的品红溶液逐渐变为无色; 试管c中的石蕊溶液逐渐变为红色; 将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为蓝色 化学方程式 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ⅱ.与非金属单质的反应：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O ⅲ.与铁、铝的反应：常温下，铁、铝表面被浓硫酸氧化为致密的氧化膜而钝化，从而阻止了酸与内层金属的进一步反应，所以常温下可以用铁、铝质容器来盛装浓硫酸。 （3）浓硫酸和硫酸盐的应用 ①浓硫酸在生产、生活和科学研究中有着广泛的应用。化肥、医药、农药的生产，金属矿石的处理，金属材料的表面清洗等都要用到硫酸。 ②硫酸盐和硫酸盐矿物也是化工生产、药物和颜料制备中的重要原料。 ③几种重要的硫酸盐 i.硫酸钙：石膏(CaSO4·2H2O)、熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏与水混合很快凝固，常制作模型和石膏绷带，调节水泥的凝结时间。 ⅱ.硫酸钡：天然的硫酸钡称为重晶石，不溶于水、酸，不被X射线透过，作检查肠胃的药剂，俗称钡餐，还可用于制油漆、油墨、造纸等。 ⅲ.硫酸亚铁：FeSO4·7H2O，俗称绿矾，生产防治缺铁性贫血的药剂，工业上生产铁系净水剂和颜料氧化铁红的原料。 【温馨提示】①浓H2SO4与稀H2SO4的区别 方法 现象 浓H2SO4 稀H2SO4 物理性质 加水 放出大量的热 无明显现象 状态 黏稠、油状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量，相同体积时，浓H2SO4质量大 用手掂分量，相同体积时，稀H2SO4质量小 化学性质 铁片 因为铁被钝化，无明显现象 产生大量气泡 铜片(加热) 有气泡产生，溶液变蓝 无明显现象 白纸 立即变黑 无明显现象 胆矾 蓝色晶体变为白色粉末 无颜色变化 ②浓硫酸与金属反应的规律（强氧化性） i.浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。 ⅱ.浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时，随着反应的进行，浓硫酸浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。 ⅲ.浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。 ③浓硫酸的吸水性和脱水性区别 吸水性 常用作干燥剂，但不能干燥NH3、H2S、HI等 ①吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。可以是物理变化，也可以是化学变化，如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水； ②脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去 脱水性 将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去，如使蔗糖变黑 二、硫及其化合物的相互转化 1．含硫物质之间的转化 （1）不同价态含硫化合物的转化 ①硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 ②利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 ③常见转化关系 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S O2(不足) S SO2 ② 0→－2 S H2 H2S Fe或Cu FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S O2(足量) SO2 ④ 0→＋4 S O2 SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 H2S S ⑥ ＋4→＋6 SO2 O2 SO3 Cl2 H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 Cu SO2 （2）相同价态含硫化合物的转化：通过酸、碱反应实现。如： （3）含硫物质的连续氧化关系 ①H2S SO2SO3 H2SO4 ②SSO2 SO3 H2SO （4）硫单质及其化合物之间的转化规律 ①邻位价态原则：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： ②相邻价态规律：相邻价态的粒子不发生氧化还原反应：如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 ③归中规律：硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O或2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 【温馨提示】①硫及其化合物的相互转化时，以氧化还原反应理论为依据，紧紧抓住硫元素价态变化这根主线，以元素价态变化为横行，以化合物之间的相互转化为纵列，纵横归纳，结线联网，使零碎知识系统化、规律化，记忆起来容易，使用起来方便。 ②含硫物质的转化与化合价关系：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，可用下图表示 注意：含＋6价硫的化合物不一定都有强氧化性，如浓硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸盐中的硫元素均不表现氧化性。 2．氧化还原反应方程式的配平 （1）配平原则—“三守恒” ①电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数； ②原子守恒：即质量守恒，反应前后原子的种类和个数不变 ； ③电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。 （2）步骤(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) ①标变价——写出反应物和生成物的化学式，并标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价。 ②列得失——列出化合价的升、降数或用双线桥标出电子转移的方向和数目。 或 ③求总数——求最小公倍数使化合价升降总数或电子转移总数相等。 或 ④配系数——确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数，观察法配平其它物质系数。并注明气体符号，反应条件，将单线改为双线。 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O ⑤查守恒——检查质量、电荷、得失电子是否守恒。 （3）氧化剂和还原剂的判断方法——价态法 ①有多种价态的元素，其高价态的化合物（如FeCl3、浓H2SO4、KMnO4等）可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂； ②其低价态的化合物(如H2S、CO、NH3等）可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂； ③其中间价态的化合物（如Na2O2、Na2SO3、SO2等）在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。 （4）配平技巧 ①正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的及归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)，均以反应物为基准从左边配平。 ②逆向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的、自身氧化还原反应及歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。均从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质。 ③缺项配平法：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。 第一步：先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物； 第二步：再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。 第三步：最后观察配平其他物质系数。 ④奇数配偶法：适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如： S+C+KNO3CO2↑+N2↑+K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后用观察法配平得：S+3C+2KNO33CO2↑+N2↑+K2S。 ⑤整体配平法：如果反应物中某物质各元素化合价同升或同降，可将其作为一个整体找出化合价升降总数，再根据化合价升降法进行配平。 【温馨提示】①缺项配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。 ②补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+，少O(氧)补H2O(水) 碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH- 反应物 生成物 使用条件 组合一 H＋ H2O 酸性溶液 组合二 H2O H＋ 酸性溶液或酸碱性未知 组合三 OH－ H2O 碱性溶液 组合四 H2O OH－ 碱性溶液或酸碱性未知 ③常见几种组合 （5）氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 ①概念：氧化还原反应中得失电子总数相等。 ②一般步骤： 第一步：找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。 第二步：找准一个原子或一个离子得失电子数（注意化学式中的粒子个数）。 第三步：根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 ③类型： i.求氧化剂与还原剂化学计量数之比或质量比。 ⅱ.计算参加反应的氧化剂或还原剂的质量。 ⅲ.确定某一元素的价态变化。 ⅳ.已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算确定产物。 【温馨提示】①电子守恒法一般是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。 ②若是通过计算确定产物，解答的思路是首先根据氧化剂与还原剂的化学计量数之比，然后再由得失电子数守恒，求出化合价的变化，即可写出产物的化学式。 三、防治二氧化硫对环境的污染 1．自然界中的硫循环 （1）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。 （2）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。 （3）自然界中的含硫物质 自然界中含硫物质非常丰富，主要以H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等形式存在。 2．酸雨及其治理 （1）硫酸型酸雨的形成过程 有关反应： ①2SO2+O22SO3； ②SO2＋H2O⇌H2SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4； ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 （2）酸雨的危害 ①湖泊酸化，鱼类难以生存，影响水生植物的繁殖。 ②土壤酸化，肥力下降，植被遭到破坏，危害农作物生长。 ③加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 （3）二氧化硫的回收利用 ①试剂吸收法—用碱液吸收 i.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。 ⅱ.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。 （4）酸雨的防治 ①消除污染源：首先要从消除污染源着手，研究开发替代化石燃料的新能源（如氢能、太阳能、核能等），这既有利于合理利用化石燃料这一有限的资源，又能从根本上防止酸雨的产生。 ②脱硫处理：利用物理及化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，以减少二氧化硫的排放。 ③化学转化：对燃煤、工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可减少二氧化硫的排放[SO2＋CaO===CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4（形成煤渣）]。 ④树立环保意识：提高全民的环保意识，加强国际的合作，共同努力以减少硫酸型酸雨的产生。 3．空气质量评价 （1）空气质量指数(AQI)：人们研究空气污染，可以通过空气质量指数AQI来获取空气质量状况的信息。 ①定义：空气质量指数是根据空气中的细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度计算出来的数值。 ②与空气质量的关系：空气质量指数越小，空气质量越好，对人体健康的危害就越小。 （2）空气质量指数(AQI)的确定 ①确定方法：空气质量监测人员测出空气质量指数中这六大污染物的浓度，再换算成它们的质量指数，其中指数最大的污染物会被确定为首要污染物，首要污染物的质量指数即为该地区的空气质量指数。 ②与空气质量等级的关系：空气质量指数越大，空气质量等级污染程度越严重。 （3）雾霾 ①定义：大量极细微的颗粒物均匀地悬浮在空中，这些颗粒物容易吸附空气中的水蒸气形成雾滴，使空气水平能见度小于10km，我们把这种空气混浊现象叫作雾霾。 ②颗粒物分类依据是颗粒物直径的大小。 ③颗粒物分类：细颗粒物PM2.5，直径小于2.5um；可吸入颗粒物，PM10，直径小于10um ④SO2的排放与雾霾形成的关系：空气中的SO2在一定条件下形成CaSO4，硫酸盐在PM2.5中所占比例较大。 （4）大气污染的防治 ①大气污染物的来源：化石燃料（煤、石油）和某些含硫金属矿物的燃烧或冶炼产生的二氧化硫，汽车尾气产生的氮氧化物（如NO2等）。 ②防治措施：改变能源结构；控制SO2等有害气体的排放；提高污染排放标准。 【温馨提示】①酸雨：主要是由SO2和氮氧化物造成的；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：主要是由氮氧化物、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。 ④温室效应：主要是由大气中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以及随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境。 ⑥赤潮和水华：形成原因是含氮、磷等营养成分的生活污水和工农业废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为水华，发生在海水中称为赤潮。 强化点一 浓H2SO4的强氧化性（与金属或非金属单质反应时的规律） 1．与较活泼金属反应 与铁、铝常温时钝化，体现浓H2SO4的强氧化性。其它金属（如锌）开始产生SO2，浓度变小后产生H2，体现浓H2SO4的强氧化性和酸性。 2．与较不活泼金属反应 金属＋浓硫酸高价态硫酸盐＋SO2↑＋H2O，反应条件为加热，浓硫酸的还原产物是SO2，浓度变小后，稀H2SO4不再与金属（如Cu）反应。体现浓H2SO4的强氧化性和酸性， 3．与非金属（碳、硫等）反应 与非金属单质（如C、S等）或原性物质（如H2S、HI等）反应，体现浓硫酸的强氧化性。但不能与SO2、H2等还原性气体反应，因此，可用浓硫酸干燥SO2、H2等还原性气体。 4．浓H2SO4的强氧化性判断方法 ①若硫酸在生成物中以盐的形式存在，反应前后硫元素化合价不变，则只表现酸性。 ②若硫酸在化学反应中全部被还原，生成物中无硫酸盐生成，则只表现氧化性。 ③若硫酸在化学反应中硫元素化合价一部分降低生成了SO2，同时生成硫酸盐，则硫酸既表现酸性，又表现了氧化性。 强化点二 硫及其化合物间的转化规律 1．价态转化规律 在硫元素的不同价态中，是硫元素的最低价态，只有还原性；是硫元素的最高价态，只有氧化性；、是硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。 2．化合价升降规律 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，可用下图表示： 如：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，氧化产物和还原产物均为S。 3．“跳位”转化规律 当遇到强氧化剂或强还原剂时，硫元素的化合价可能发生“跳位”变化。例如： H2S＋3H2SO4(浓)4SO2↑＋4H2O，8HI＋H2SO4(浓)===H2S↑＋4I2＋4H2O。 4．相邻价态规律 硫元素的相邻价态之间一般不会发生氧化还原反应，如S和H2S、S和SO2、SO2和H2SO4，所以可用浓硫酸干燥SO2气体。 强化点三 SO2与食品添加剂 1．SO2作葡萄酒的添加剂 SO2是唯一在葡萄酒生产中普遍应用的添加剂，主要作用有选择性杀菌、澄清作用、抗氧化作用、 增酸等。 2．SO2作杀菌剂原因探析 SO2作为一种杀菌剂，不同微生物对SO2的耐受力是不同的，其中细菌最为敏感，而酿酒酵母对SO2的耐受力则比较强。所以加入SO2后最先被杀死的是细菌，所以可以通过SO2来选择发酵微生物。 3．SO2具有抗氧化作用，可以增酸的原因探析 原因是SO2具有还原性，SO2溶于水显酸性，可调节发酵基质达到合适的酸度。但是过量和不当使用也会带来一些问题，尤其是二氧化硫对人体的健康影响日益受人重视，因此葡萄酒科研和生产实践中也在不断研究尝试减少二氧化硫的使用。 真题感知 1．（2023高一上·江苏苏州·期末）下列说法正确的是（ ） A．硫质脆，微溶于酒精和二硫化碳 B．硫与氢气反应，体现了硫的还原性 C．硫与铁粉和铜粉分别反应，都可生成二价金属硫化物 D．从硫的化合价角度分析，硫单质既可作氧化剂又可作还原剂 【答案】D 【解析】硫质脆，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，A错误；硫与氢气反应生成硫化氢，其中硫的化合价降低，表现氧化性，B错误；硫与铁粉和铜粉反应分别生成FeS和Cu2S，C错误；硫单质中S为0价，在反应中既可以作氧化剂，化合价降低到-2价，也可以作还原剂，化合价升高到+4、+6价，D正确。 2．（2023高一上·江苏宿迁·泗阳实验高级中学期末）下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．SO2具有还原性，可用作葡萄酒抗氧化剂 B．SO2具有氧化性，可用作纸浆漂白剂 C．SO2是酸性氧化物，可用氢氧化钠溶液吸收 D．浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂 【答案】B 【解析】由题干信息可知，食品中添加适量SO2起到抗氧化的作用，说明SO2具有还原性，可以用作葡萄酒的抗氧化剂，A不符合题意；SO2能与有色物质反应生成无色物质为体现漂白性，所以SO2能使纸浆漂白而体现漂白性，并不是SO2具有氧化性，B符合题意；SO2是酸性氧化物，能与碱反应，因此可用氢氧化钠溶液吸收，C不符合题意；具有吸水性的物质能作为干燥剂，浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂，D不符合题意。 3．（2023高一上·江苏盐城·盐城第一中学校期末）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（ ） A．浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 B．氢氧化钠具有碱性，可用来治疗胃酸过多 C．SO2具有还原性，可用于纸浆漂白 D．次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒 【答案】D 【解析】浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂，A错误；氢氧化钠具有碱性，但具有腐蚀性，不能用来治疗胃酸过多，B错误；SO2具有漂白性，可用于纸浆漂白，C错误；次氯酸具有强氧化性，因此可用于杀菌消毒，D正确。 4．（2023高一上·江苏徐州·期末）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】电解食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，A正确；镁在二氧化碳中燃烧生成氧化镁，B错误；二氧化硫溶于水生成亚硫酸，C错误；铁在氯气中反应生成高价态的金属氯化物氯化铁，D错误。 5．（2023高一上·江苏徐州·期末）实验室制取少量水溶液并探究其酸性，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（ ） A．用装置甲制取气体 B．用装置乙制取水溶液 C．用装置丙吸收尾气中的 D．用干燥pH试纸检验水溶液的酸性 【答案】C 【解析】60%硫酸和NaHSO3(s)可发生反应：H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2SO2↑+2H2O，因此装置甲可以制取SO2气体，A正确；气体通入液体时“长进短出”，装置乙可以制取SO2水溶液，B正确；SO2不会与饱和NaHSO3溶液发生反应，因此装置丙不能吸收尾气中的SO2，C错误；SO2水溶液显酸性，可用干燥的pH试纸检验其酸性，D正确。 6．（2023高一上·江苏连云港·期末）利用实验研究浓硫酸的性质。 实验1：取2g蔗糖放入大试管中，加2~3滴水，再加入3mL浓硫酸，搅拌，蔗糖变黑，体积迅速膨胀。将产生的气体依次通入品红溶液和澄清石灰水，观察到品红溶液褪色、石灰水变浑浊。 实验2：将一小片铜放入试管中加入2mL浓硫酸，加热，将产生的气体通入酸性溶液，观察溶液颜色，将铜与浓硫酸反应后的混合物冷却后溶于水，得到蓝色溶液。下列说法正确的是（ ） A．实验1中“蔗糖变黑”说明浓硫酸具有吸水性 B．实验1说明实验中产生的气体含有和 C．实验2所得蓝色溶液中大量存在：、、 D．实验1和实验2的褪色现象都说明具有漂白性 【答案】C 【解析】实验1中“蔗糖变黑”说明浓硫酸具有脱水性，A错误；二氧化硫也能使石灰水变浑浊，B错误；铜和浓硫酸反应，随着反应进行，硫酸变稀反应不再进行，故所得蓝色溶液中大量存在：Cu2+、H+、SO，C正确；实验2的褪色现象说明SO2具有还原性，和高锰酸钾发生氧化还原反应，D错误。 7．（2023高一上·江苏宿迁·泗阳实验高级中学期末）下列实验操作及现象与结论之间对应关系错误的是（ ） 选项 实验操作及现象 结论 A 向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 B 将SO2通入溴水中，溴水褪色 SO2具有漂白性 C 探究新制饱和氯水成分的实验时，向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成 氯水中含有Cl- D 向某溶液中滴加NaOH浓溶液并加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该溶液中含NH 【答案】B 【解析】根据相似相溶性可知，向碘水中加入等体积CCl4，I2更容易溶于CCl4，因为CCl4的密度大于水，故振荡后静置后，上层接近无色，下层显紫色，A不符合题意；将SO2通入溴水中，SO2与Br2发生氧化还原反应使溴水褪色，体现SO2的还原性，B符合题意；向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，有AgCl白色沉淀生成，说明新制饱和氯水中含有Cl-，C不符合题意；NH与OH-在加热条件下能反应生成NH3，向某溶液中滴加NaOH浓溶液并加热，生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明该溶液中含NH，D不符合题意。 8．（2023高一上·江苏连云港·期末）化学创造美好生活。下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．Al能形成致密氧化膜，技术人员开发高端耐腐蚀铝钢板 B．具有还原性，工人师傅用给纸浆漂白 C．具有碱性，环保工程师用熟石灰处理酸性废水 D．可与酸反应放出，面包师用苏打作发泡剂烘焙面包 【答案】B 【解析】Al能形成致密氧化膜保护内部金属，技术人员开发高端耐腐蚀铝钢板，性质与用途对应，A不符合题意；SO2具有漂白性，工人师傅用SO2给纸浆漂白，性质与用途不对应，B符合题意；Ca(OH)2具有碱性，能和酸性物质反应，环保工程师用熟石灰处理酸性废水，性质与用途对应，C不符合题意；Na2CO3可与酸反应放出CO2使得糕点疏松，面包师用苏打作发泡剂烘焙面包，性质与用途对应，D不符合题意。 9．（2023高一上·江苏宿迁·泗阳实验高级中学期末）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”吸收含的尾气④将含的尾气向高空排放 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】A 【解析】①以其他清洁能源代替燃煤，可减少化石燃料燃烧，减少二氧化硫排放，正确；②对煤炭进行固硫、脱硫处理，可减少尾气中二氧化硫排放，正确；③用“石灰乳+氧气”吸收含SO2的尾气，可减少尾气中二氧化硫排放，正确；④将含SO2的尾气向高空排放，仍然会对大气造成污染，错误；故选A。 10．（2023高一上·江苏淮安·期末）已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（ ） A．X使蔗糖变黑主要体现了X的吸水性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．工业上，B转化为D的反应条件为催化剂、加热 D．若A为单质碳，则将C通入少量澄清石灰水中，一定可以观察到白色沉淀产生 【答案】C 【解析】X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑，X为浓硫酸。浓硫酸使蔗糖变黑主要体现了X的脱水性，A错误；若A为铁，铁室温下与浓硫酸钝化，不可完全反应，B错误；浓硫酸与A发生氧化还原反应，B为SO2，工业上SO2与O2在催化剂、加热条件下反应制备SO3，C正确；若A为单质碳，则C为CO2，将CO2通入少量澄清石灰水中，二氧化碳过量，生成碳酸氢钙，不一定观察到白色沉淀产生，D错误。 11．（2023高一上·江苏盐城阜宁·期末）硫元素的“价一类”二维图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成，溶液的酸性增强 C．盐与盐之间也可能发生反应 D．铜与的浓溶液共热产生的气体通入和的混合溶液中，没有白色沉淀产生 【答案】D 【解析】根据硫元素化合价以及物质类别可知，a为H2S、b为S、c为SO2、d为H2SO3、e为H2SO4、f为含有SO或HSO的盐、g为含有SO或HSO4-的盐。a为H2S，可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质，A正确；H2SO3具有较强的还原性，在空气中久置会被氧气氧化成硫酸，硫酸的酸性更强，pH更小，B正确；若g为硫酸氢盐，在溶液中可电离出H+，H+可以与SO或HSO反应生成 SO2和H2O，C正确；铜与浓硫酸共热产生的气体是SO2， SO2具有还原性，与H2O2会发生氧化还原反应，产生H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4白色沉淀，D错误。 12．（2023高一上·江苏盐城·盐城第一中学校期末）废弃物的综合利用有利于节约资源、保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)制备ZnSO4·7H2O和CuSO4·5H2O的部分实验步骤如下： 下列说法正确的是（ ） A．滤液I中存在的主要阳离子有Zn2+、H+、Cu2+ B．操作I为了尽可能多的得到CuSO4·5H2O晶体，应该将溶液蒸干 C．溶解II过程发生反应的离子方程式为：Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O D．不可用操作I的方法从滤液I中提取ZnSO4·7H2O 【答案】C 【解析】电池铜帽含有Cu和Zn，加入稀硫酸溶解，得到滤液I为ZnSO4溶液，将其蒸发浓缩，冷却结晶即可得到ZnSO4·7H2O，滤渣为Cu，加入H2O2和稀硫酸，Cu继续溶解，得到CuSO4溶液，将其蒸发浓缩，冷却结晶即可得到CuSO4·5H2O。根据以上分析，滤液I中存在的主要阳离子有Zn2+、H+，不含Cu2+，A错误；操作I得到更多CuSO4·5H2O晶体，应该将其蒸发浓缩，冷却结晶，若将溶液蒸干，破坏结晶水合物，只能得到CuSO4，B错误；滤渣为Cu，加入H2O2和稀硫酸，Cu继续溶解，发生反应的离子方程式为：Cu+H2O2+2H+==Cu2++2H2O，C正确；操作I为蒸发浓缩，冷却结晶即可得到CuSO4·5H2O，同样可以蒸发浓缩，冷却结晶得到ZnSO4·7H2O晶体，D错误。 13．（2023高一上·江苏徐州·期末）硫酸是当今世界最重要的化工产品之一、早在1000多年前，我国就已采用加热胆矾()或绿矾()的方法制取硫酸。受热分解的化学方程式：。将受热产生的气体通入如图所示装置中，以检验产生的气体中是否含有和。 （1）A装置盛装的试剂是 。若将品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，也可以完成检验，依据的现象是 ，利用的是被检验物质的 性。 （2）有同学提出左图虚线框内盛装NaOH溶液的装置可以换成a装置，其中多孔玻璃球泡的作用是 。 （3）硫酸厂排放的废气中往往含有较多的，为防止污染空气，常采用还原法对其进行处理。与在氧化铝热体的催化下的反应机理如图所示。已知第一步反应在300℃进行，第二步反应在100~200℃进行。请写出第一步反应的化学方程式 。 【答案】（1）BaCl2溶液 溶液褪色 还原 （2）增大气液接触面积，提高气体的吸收效率 （3） 【解析】A中发生的离子反应是三氧化硫和水反应生成硫酸，结合钡离子生成硫酸钡沉淀；由图可知，氯化钡溶液与三氧化硫反应，若品红褪色可说明二氧化硫的存在；NaOH溶液是吸收尾气。 （1）A装置用于检验SO3，盛装的试剂是BaCl2溶液；品红溶液用于检验SO2，若将品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液，SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应生成锰离子，溶液紫红色褪色，利用的是被检验物质SO2的还原性。 （2）NaOH溶液是吸收尾气，多孔玻璃球泡的作用是增大气液接触面积，提高气体的吸收效率。 （3）根据图示第一步反应反应物有SO2、H2，在氧化铝催化下生成H2S，反应的化学方程式：。 14．（2023高一上·江苏泰州·泰州中学期末）硫酸是重要的化工原料。以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸的原理示意图如图。 （1）为了提高黄铁矿的燃烧效率，可采取的措施是 。 （2）已知的浓硫酸的密度为，则该浓硫酸的物质的量浓度为 。 （3）某兴趣小组研究在一定条件下，一定体积的密闭容器中，获得如下数据。 ①能说明的反应在该条件下存在限度的实验证据是 。 ②该反应达到平衡时，的转化率为： 。 （4）硫酸厂产生的尾气中含有少量．如图为双碱法脱硫的原理示意图。 ①可以循环使用的物质是 。 ②理论上，过程Ⅲ中消耗氧气时，过程I中吸收的物质的量是 mol。 【答案】（1）粉碎黄铁矿，增大与空气接触面积 （2）18.4mol/L （3） ①50min后随时间变化，二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变，且不为0 ②90% （4） ①NaOH ② 2 【解析】煅烧黄铁矿，将硫元素转化为SO2，再将SO2氧化生成SO3，用浓硫酸吸收制备硫酸。（1）粉碎黄铁矿，增大与空气接触面积，可以提高黄铁矿的燃烧效率。 （2）98%的浓硫酸的密度为1.84g/mL，则该浓硫酸的物质的量浓度为1000ρω/M==(1000×1.84×98%/98)mol/L==18.4mol/L。 （3）①分析图像可知，50min之后SO2、SO3和O2的浓度均保持不变，且不为0，可以说明SO2→SO3的反应在该条件下存在限度，所以能说明SO2→SO3的反应在该条件下存在限度的实验证据是：50min后随时间变化，二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变，且不为0；②该反应达到平衡时，SO2的浓度由1mol/L变为0.1mol/L，则SO2转化率为：[(1-0.1)/1]×100%==90%； （4）①分析双碱法脱硫的原理示意图可知，过程Ⅰ消耗氢氧化钠，过程Ⅱ生成氢氧化钠，可以循环使用的物质是NaOH；②分析双碱法脱硫的原理示意图可知参与反应的物质对应关系为：SO2 ~Na2SO3~CaSO3 ~1/2O2，过程Ⅲ中消耗1mol氧气时，过程Ⅰ中吸收SO2的物质的量是2mol。 提升专练 1．下列做法会对人体健康造成较大危害的是（    ） A．用小苏打（NaHCO3）发酵面粉蒸馒头 B．用食醋清洗暖水瓶底的水垢(CaCO3) C．用SO2漂白银耳、腐竹等食品 D．自来水中通入少量Cl2进行消毒 【答案】C 【解析】小苏打对人体无害，碳酸氢钠与酸性物质反应生成二氧化碳，使食品疏松多孔，用小苏打(NaHCO3)可以焙制糕点，A不符合题意；水垢的成分为碳酸钙，醋酸能与水垢反应，可以用苏打中和发酵面团中的酸，且醋酸对人体不产生大的危害，B不符合题意；二氧化硫有毒，不能用作食品漂白剂，对人体有严重危害，C符合题意；氯气可用于自来水的杀菌消毒，由于氯水中的HClO不稳定，见光易分解，且加热时HCl挥发，对人体不会产生较大危害，D不符合题意。 2．2022年世界环境日的主题是“只有一个地球”，提倡人与自然和谐共生。下列措施不符合这一理念的是（ ） A．实行垃圾分类，循环使用资源 B．调整能源结构，加大煤炭消费 C．使用可降解塑料，减少白色污染 D．治理工业三废，消除污染源头 【答案】B 【解析】实行垃圾分类，变废为宝，循环使用资源    ，有利于环境保护和资源节约，符合2022年世界环境日的主题，A不合题意；调整能源结构，加大煤炭消费，将加快化石燃料的耗尽，同时产生温室效应、酸雨等环境问题，不符合2022年世界环境日的主题，B符合题意；使用可降解塑料，减少白色污染，可以缓解环境污染和增强地球的自净能力，符合2022年世界环境日的主题，C不合题意；治理工业三废，消除污染源头，做到绿色化学，有利于保护地球，符合2022年世界环境日的主题，D不合题意。 3．下列说法中正确的是（ ） A．根据化合价可知，S在化学反应中只能作还原剂 B．试管内壁上的硫黄可用CS2清洗 C．S＋O2SO2，S被氧化，作氧化剂 D．硫只以化合态存在于自然界中 【答案】B 【解析】A项，0价是S的中间价态，所以S既可作氧化剂，又可作还原剂；B项，S易溶于CS2，所以可以用CS2清洗试管内壁的硫粉；C项，S被氧化，作还原剂；D项，硫在自然界中既有游离态又有化合态。 4．下列说法中正确的是（ ） A．SO2的漂白原理和氯气的漂白原理相同 B．将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成 C．在SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O反应中，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2 D．SO2和SO3均是酸性氧化物 【答案】D 【解析】SO2与有机色素化合生成不稳定的无色物质，而Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，将有机色素氧化为无色物质，故两者漂白原理不同，A错误；将SO2气体通入BaCl2溶液中，无明显现象，没有白色BaSO3沉淀生成，B错误；该反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，C错误；SO2和SO3都可以和碱反应生成相应的盐和H2O，都是酸性氧化物，D正确。 5．现有两瓶无色溶液，分别是稀硫酸和浓硫酸。下列方法不能将它们鉴别出来的是（ ） A．分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应 B．分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑 C．分别取少量两种溶液滴加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀 D．分别取足量两种溶液向其中加入铁片，一段时间后观察铁片是否溶解 【答案】C 【解析】浓硫酸溶于水会放出大量热量使溶液温度升高；而稀硫酸溶于水，没有明显的热量变化，温度几乎不变，因此可以通过分别取少量两种溶液加水稀释，比较热效应进行鉴别，A正确；浓硫酸具有脱水性，能够使有机物脱水炭黑，而稀硫酸不具有脱水性，因此分别取少量两种溶液滴加到纸张上，观察纸张是否变黑，变黑的是浓硫酸，不能变黑的是稀硫酸，B正确；二者溶于BaCl2溶液中都会电离产生SO，因此能够与溶液中的Ba2+结合形成BaSO4白色沉淀，因此不能使用BaCl2溶液进行鉴别，C错误；在室温下铁遇浓硫酸会发生钝化现象而不能进一步反应，而铁加入稀硫酸中，会发生反应使铁片溶解，溶液变为浅绿色，同时产生气泡，二者现象不同，可以进行鉴别，D正确。 6．在硫酸的工业制法中，下列措施以及采取这些措施的原因分析都正确的是（ ） A．硫铁矿燃烧前需要粉碎，这样易于向沸腾炉中投料 B．炉气进入接触室之前需要净化、干燥，因为炉气中的杂质易与SO2反应 C．SO2氧化为SO3时需要使用催化剂，这样可以使SO2全部转化为SO3 D．SO3的吸收一般用98.3%的浓H2SO4，而不用水，因为用水吸收易形成酸雾，不利于SO3的吸收 【答案】D 【解析】将硫铁矿石粉碎，能增大矿粒与空气的接触面积，使燃烧更快、更充分，从而提高硫铁矿的利用率，故A不正确。净化SO2的目的是防止杂质使催化剂中毒，干燥的目的是防止水蒸气与SO2、SO3反应生成的酸腐蚀设备，B错。SO2转化为SO3的反应是可逆的，不可能完全转化为SO3，C错。D正确。 7．下列叙述正确的是（ ） A．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氢气、氧气、氨气等气体，但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体 B．浓硫酸与单质硫反应的方程式为S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O，在此反应中，浓硫酸表现了其强氧化性 C．把足量铜粉投入只含有2 mol H2SO4的浓硫酸中，得到气体体积标准状况下为22.4 L D．常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸，是因为在常温下浓硫酸不与铁和铝反应 【答案】B 【解析】A项浓硫酸具有吸水性，但由于其具有强氧化性和酸性，故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3)；B项金属与浓硫酸反应时，生成相应的盐和SO2，此时浓硫酸显示酸性和强氧化性，而与S、C等非金属单质作用时，由于没有盐生成，故只显强氧化性；C项Cu与浓硫酸反应时，浓硫酸浓度逐渐降低，当降到一定程度时变为稀硫酸，反应自行停止，故产生的SO2在标准状况下小于22.4 L；D项常温下铝、铁遇浓硫酸发生钝化，生成一层致密的氧化膜。 8．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ） A．NaCl溶液Cl2(g)漂白粉通电 石灰水 B．Mg(OH)2(S) MgCl2溶液Mg(s)盐酸 通电 C．S(s) SO3(g) H2SO4过量O2 水 D．饱和食盐水NaHCO3(s) Na2CO3(s)NH3 CO2 △ 【答案】D 【解析】漂白粉是Cl2与石灰乳反应制备，不能用石灰水，A不符合题意；MgCl2溶液通电生成氢氧化镁、氢气和氯气，不能得到Mg，B不符合题意；S在过量O2中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，C不符合题意；向饱和食盐水中先通NH3，再通入CO2，因为NaHCO3溶解度较低，可生成NaHCO3固体，因为NaHCO3不稳定，受热分解生成Na2CO3，D符合题意。 9．已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示， 其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（ ） A．X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，最后有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为加热、使用催化剂 【答案】D 【解析】X为常见酸，其浓溶液能使蔗糖变黑，说明X为H2SO4，D和水反应生成H2SO4，则D为SO3，B为SO2。蔗糖变黑，体现浓硫酸的脱水性，A项错误；浓硫酸和铁在常温下，发生钝化反应，产生一层致密氧化物薄膜，阻碍反应的进行，B项错误；C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，C为CO2，与少量澄清石灰水反应，生成Ca(HCO3)2，没有沉淀产生，C项错误；SO2→SO3需要催化剂和加热才能实现，D项正确。 10．下图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是（ ） A．甲只具有还原性 B．乙、丙均为酸性氧化物 C．乙既有氧化性，又有还原性 D．丁为黄色或淡黄色固体 【答案】A 【解析】甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性(即酸性)，A项错误；SO2与SO3均能与碱和碱性氧化物反应生成盐，均为酸性氧化物，B项正确；SO2中的S为＋4价，处于S的中间价态，C项正确；单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。 11．用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略，下列有关说法不正确的是（ ） 途径①：SH2SO4 途径②：SSO2SO3H2SO4 途径③：FeS2SO2SO3H2SO4 A．途径①的反应中体现了浓HNO3的强氧化性 B．途径②、③的第二步反应在实际生产中可以用空气代替O2来降低成本 C．由途径①、②、③分别制取1 mol H2SO4，理论上各转移6 mol e－ D．工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收 【答案】C 【解析】途径①属于浓硝酸和非金属单质的反应，只表现了浓硝酸的强氧化性，A正确；可以用空气代替O2来降低成本，B正确；由途径①、②分别制取1 mol H2SO4，理论上各消耗1 mol S，各转移6 mol e－，而途径③硫元素的化合价从－1价→＋6价，制取1 mol H2SO4，转移大于6 mol e－，C错误；工业制硫酸的尾气可以用氨水吸收，D正确。 12．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。下列关于硫化氢的说法错误的是（ ） A．H2S是一种弱电解质 B．可用石灰乳吸收H2S气体 C．根据如图可知FeCl3、CuCl2均能氧化H2S D．H2S在空气中燃烧可以生成SO2 【答案】C 【解析】H2S溶于水形成氢硫酸，为弱酸，能用石灰乳(碱性)吸收，A、B正确；Cu2＋与H2S生成CuS，不能氧化H2S，C错误；H2S在空气中充分燃烧可生成SO2：2H2S＋3O22SO2＋2H2O(若不充分燃烧可生成S：2H2S＋O2===2H2O＋2S↓)，D正确。 13．某废液中主要含有MgSO4、Al2(SO4)3和CuSO4三种溶质，为分离三种金属元素，现进行如下流程所示的实验： 下列说法正确的是（ ） A．滤渣1中含Mg和Al B．滤渣1能完全溶解于稀硫酸中 C．滤液2中的溶质为Al2(SO4)3和(NH4)2SO4 D．反应3的离子方程式为Al(OH)3+OH-==AlO+2H2O 【答案】D 【解析】含有MgSO4、Al2(SO4)3和CuSO4三种溶质的废液中加入过量Al粉，置换出铜单质，过滤除去铜单质和过量的铝单质，滤液中加入过量氨水，使MgSO4、Al2(SO4)3生成氢氧化镁沉淀和氢氧化铝沉淀，加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化铝生成偏铝酸钠溶液，过滤得到氢氧化镁沉淀。根据分析可知，滤渣1中含有Cu和Al，A错误；滤渣1中的Cu不溶于稀硫酸，B错误；滤液2中不含有Al2(SO4)3，C错误；反应3为氢氧化铝和氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水，故离子方程式为Al(OH)3+OH-==AlO+2H2O，D正确。 14．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。 实验中某同学将a g铜片和12 mL 18 mol·L－1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。 请回答： （1）请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式：_______________________________。 （2）装置E中试管D内盛品红溶液，当C中气体收集满后，D中有可能观察到的现象是_______________。 实验装置E中D有可能造成环境污染，试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_______________________。 装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中现象是____________________________________________。B中应放置的液体是________(填字母)。 A．饱和Na2SO3溶液 B．酸性KMnO4溶液 C．浓溴水 D．饱和NaHSO3溶液 （3）问题讨论：为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是_______________________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。 A．Fe B．BaCl2溶液 C．Ag D．Na2CO3溶液 （4）实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质并加热，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，请问该气体单质是__________(填名称)，反应的化学方程式是_______________________________。 【答案】（1）Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O （2）品红溶液褪色　用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口　试剂瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升　D （3）随着H2SO4的消耗，浓H2SO4浓度逐渐变稀，稀硫酸与铜不反应　AD （4）氧气　2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O 【解析】（1）Cu与浓H2SO4反应需加热。 （2）SO2能使品红溶液褪色，为防止环境污染，可用的简单方法是用浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口，即SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。关闭K装置内气体压强增大，B广口瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升。B中的液体应不能与SO2反应，而且要防止SO2的溶解。A项，Na2SO3＋H2O＋SO2===2NaHSO3；B项，KMnO4氧化SO2；C项，Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；D项，SO2难溶于饱和NaHSO3溶液。应选D。 （3）浓H2SO4浓度降低，变为稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不反应。检验余酸实质是检验H＋的存在。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，Fe和Na2CO3溶液能证明H＋的存在；BaCl2溶液不能证明H2SO4剩余，因为产物CuSO4也能电离出SO；Ag与H＋不反应，不能证明H＋的存在。故选AD。 （4）根据题目要求气体单质应为强氧化剂，且仅生成CuSO4溶液，该氧化剂为O2。 15．工厂烟气中含有的SO2，直接排放会污染空气。工业上采用多种方法脱硫。 （1）氨水脱硫。氨水脱硫主要分为吸收、中和、氧化3个环节。已知：氧化时随溶液pH升高0.2mol/L(NH4)2SO3被空气氧化的速率如图1所示。溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图2所示。 ①中和过程用氨水将吸收液(pH约为4)pH调到6~7，该过程中含硫微粒浓度增大的是 。 ②溶液pH大于4.5，随pH增大，(NH4)2SO3被氧化速率逐渐减慢的原因是 。 （2）生物热解气脱硫。生物热解气主要成分为CO、CH4、H2，高温下将SO2还原为S2。H2高温还原SO2的化学方程式为 。 （3）海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(HCO和CO)，呈微碱性()。海水脱硫过程如下图所示： ①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是 。 ②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是 。 （4）石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中加入石灰石，从源头上减少SO2排放。在煤炭中加入一定量石灰石，850℃通入一定浓度的氧气，反应为 ①通入气体中氧气的浓度偏低时，产生的CO与CaSO4反应生成CaO等三种氧化物，导致SO2脱除率下降。该反应的方程式为 。 ②不同氧气浓度影响了石灰石的利用率，氧气含量20%和40%时对石灰石表面结构的影响如图。氧气浓度高石灰石利用率偏低的原因是 。 【答案】（1） ①SO ②随pH增大溶液中HSO转化为SO，SO的不易被氧气氧化 （2）4H2+2SO2S2+4H2O （3） ①气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收 ②不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物 （4）① CO+CaSO4CO2+CaO+SO2 ②氧气浓度大，反应速率快，产生的CaSO4颗粒小，在石灰石表面产生致密的CaSO4层阻碍了石灰石进一步反应 【解析】（1）①从图分析， pH调到6~7，该过程中含硫微粒浓度增大的是亚硫酸根离子。②溶液pH大于4.5，随pH增大，(NH4)2SO3溶液中的亚硫酸氢根离子转化为亚硫酸根离子，亚硫酸根离子不容易被氧化，故被氧化速率逐渐减慢。 （2）生物热解气主要成分为CO、CH4、H2，高温下将SO2还原为S2。H2高温还原SO2的化学方程式为4H2+2SO2S2+4H2O。 （3）①在SO2吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收。②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物。 （4）①通入气体中氧气的浓度偏低时，产生的CO与CaSO4反应生成CaO等三种氧化物，说明还生成二氧化碳和二氧化硫，该反应的方程式为 CO+CaSO4CO2+CaO+SO2。②氧气浓度高石灰石利用率偏低的原因是氧气浓度大，反应速率快，产生的CaSO4颗粒小，在石灰石表面产生致密的CaSO4层阻碍了石灰石进一步反应。 16．某城市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）PM2.5分散在空气中形成的分散系__________(填“属于”或“不属于”)胶体。 （2）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 浓度/mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5 根据表中数据判断待测试样为____________(填“酸”或“碱”)性，表示该试样酸碱性的c(H＋)或c(OH－)＝_____________ mol·L－1。 （3）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液在碱性条件下可对烟气进行脱硫，脱硝，效果非常好。完成下列对烟气脱硝过程的离子方程式。 ClO＋____NO＋__________===______Cl－＋____NO＋_________ 【答案】（1）不属于　 （2）酸　 10－4　 （3）3　4　4OH－　3　4　2H2O 【解析】（1）PM2.5的直径小于等于2.5×10－6 m，所以分散在空气中形成的分散系不属于胶体。 （2）根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)＝2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)，将表中数据代入得：c(H＋)＝10－4 mol·L－1，所以待测试样显酸性。 （3）氮元素化合价从＋2价升高到＋5价，失去3个电子，氯元素化合价从＋3价降低到－1价，得到4个电子，根据电子得失守恒可知反应的方程式为3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$