第三单元 防治二氧化硫对环境的污染-【暑假自学课】2025年新高一化学暑假提升精品讲义（苏教版2019）

专题四 硫与环境保护 第三单元 防治二氧化硫对环境的污染 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 自然界中的硫循环 1.硫元素的存在​ ①存在范围：广泛分布于______________________________。​ ②主要存在形式​ 岩石中：以________、硫铁矿等矿物形式存在。​ 生物体内：参与构成生物分子，是生命活动必需元素之一。​ 大气与水中：以 SO₂、H2S、亚硫酸盐、硫酸盐等化合物形式存在。​ 2.硫循环过程​ ①岩石中硫的释放：地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等，通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式，释放出SO2、H2S 等气体。​ ②含硫气体的去向​ 进入大气：部分 SO₂、H2S 等气体直接进入大气。​ 溶入水体：部分气体转化为亚硫酸盐、硫酸盐，随降水等过程溶入河流或海洋。​ 被生物吸收：土壤中的硫化细菌可吸收部分含硫物质；大气中的 SO₂能被银杏、夹竹桃等植物吸收，水体中的硫化合物可被浮游植物吸收利用。​ 生物体内硫的循环：硫元素通过食物链从植物传递到动物体内，植物残体和动物的尸体、粪便等经细菌分解，其中的硫元素又转移到土壤、水体和大气中，完成循环。​ 3.人类活动对硫循环的影响​ ①影响方式：世界各国在工业化进程中大量使用_______燃料，导致 _______过度排放。​ ②环境问题：打破了自然界中硫的循环平衡，引发_______、土壤酸化等环境问题，对生态系统、建筑和人类健康造成危害。 知识点2 酸雨及其治理 1. 我国是世界三大酸雨区之一， 治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义。 2. 硫酸型酸雨的形成​ ①直接氧化路径： 空气中的二氧化硫（SO₂）被降水吸收，生成亚硫酸（H₂SO₃），化学方程式为：_________________；亚硫酸不稳定，易被空气中的氧气氧化为硫酸（H₂SO₄），反应为：_________________。​ ②间接氧化路径： 在光照和烟尘中金属氧化物（如 Fe₂O₃、MnO₂）的催化作用下，二氧化硫被氧化成三氧化硫（SO₃），化学方程式为：_________________；三氧化硫溶于水生成硫酸：_________________。最终，含硫酸的雨水降落形成硫酸型酸雨（pH<_____）。​ 3. 酸雨的危害​ ①对水体的危害：酸雨流入江河湖泊，导致水体_____增强，破坏水生生态系统，影响鱼类生存和水生生物繁殖 。​ ②对土壤的危害：酸雨渗透至土壤中，溶解土壤中钙、镁、磷等营养元素，使其随水流失，造成土壤_____下降，损害植被生长，影响农作物产量和质量。​ ③对建筑和文物的危害：酸雨的酸性成分会与桥梁、雕塑等建筑物中的金属、碳酸盐等物质发生化学反应，加速_____过程，对文物古迹造成不可逆的破坏。​ 4.酸雨的治理措施​ ①能源结构调整：开发和利用清洁能源，如氢能、太阳能、核能等替代_____燃料，从源头上减少_____的排放。​ ②燃料脱硫处理：对含硫燃料（如煤）进行_____处理，降低燃烧时二氧化硫的产生量；同时，对工业生产中排放的二氧化硫废气采用_____吸收法（如用氢氧化钠溶液吸收：SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O）、石灰-石膏法等进行处理或回收利用。 知识点3空气质量评价 1. 空气质量指数AQI（Air Quality Index） （1） 空气质量指数是根据空气中的_______________、_______________、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） 空气质量指数越小，空气质量越___，对人体健康的危害就越_____。 2.空气质量指数（AQI）的确定 空气质量监测人员测出各污染物的_______，再换算成它们的________，其中指数最大的污染物会被确定为_______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。 该地区细颗粒物 _______的质量指数最大，为首要污染物。空气质量等级为重度污染。 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_______的空气混浊现象叫作雾霾。 （2）分类：根据颗粒物直径的大小可以将其分为___________（PM2.5，直径小于2.5μm ）、可吸入颗粒物（PM10，直径小于10μm）等。其中，_________ 粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 （3）主要来源：工业生产排放的废气、汽车尾气、化石燃料燃烧（如煤炭、石油燃烧）、建筑施工扬尘等。 （4）危害：对人体健康：PM2.5 等细微颗粒物可直接进入呼吸道和肺部，引发_________疾病、心血管疾病等，甚至可能致癌。 对环境：降低大气能见度，影响交通；影响植物的光合作用，抑制植物生长 。 4.空气中硫酸盐颗粒物的形成​ （1）悬浮在空气中的颗粒物中，硫酸盐所占比例较大，其形成与空气中的___________密切相关 。​ （2）形成过程​ ①二氧化硫（SO₂）具有酸性氧化物的性质，在一定条件下（如潮湿环境），可与含有碳酸钙（CaCO₃）的物质（如建筑材料、土壤颗粒物）发生反应 。化学方程式为：__________________________ ，生成亚硫酸钙（CaSO₃） 。​ ②生成的亚硫酸钙（CaSO₃）具有还原性，会进一步被空气中的氧气（O₂）氧化，化学方程式为：__________________________，转化为硫酸钙（CaSO₄）。除了与碳酸钙反应，二氧化硫还可通过被氧化为三氧化硫（SO₃），三氧化硫再与水、金属氧化物等反应生成其他硫酸盐，如硫酸铁、硫酸铵等，这些硫酸盐最终成为悬浮颗粒物的组成部分。​ 教材习题02（P107） 为减少酸雨的产生，可采取的措施有( ) 1 把工厂烟囱造高 ② 化石燃料脱硫 ③ 在已酸化的土壤中加石灰 2 ④ 开发新能源 A. ①②③ B. ②③④ C. ②④ D. ①③④ 解题方法 【答案】 教材习题04（P107） 某地收集到的雨水样品的pH随放置时间延长而减小，试猜测可能的原因。请写出有关反应的化学方程式。 解题方法 【答案】 考点1：硫循环 1. 下列关于自然界中硫循环的说法，错误的是（ ）​ A. 地壳中的硫主要以矿物形式存在 B. 大气中的 SO₂只能被植物吸收​ C. 硫元素可在生物体内循环​ D. 化石燃料燃烧会影响硫循环平衡​ 2. 下列过程不属于自然界中硫循环环节的是（ ）​ A. 火山爆发释放 H2S​ B. 植物吸收土壤中的硫酸盐​ C. 工业废气脱硫处理​ D. 动物尸体分解产生含硫物质​ 考点2：酸雨 1.下列关于硫酸型酸雨的说法，正确的是（ ）​ A. 酸雨的 pH 均小于 7​ B. 酸雨形成过程中，二氧化硫仅通过与水反应生成硫酸​ C. 用太阳能替代燃煤发电可减少酸雨的形成​ D. 酸雨对土壤和水体无害，仅腐蚀建筑物​ 2.下列措施中，不能有效治理硫酸型酸雨的是（ ）​ A. 推广使用低硫煤​ B. 工厂废气直接排放​ C. 开发风能等新能源​ D. 用石灰乳吸收工业废气中的二氧化硫​ 3.工业上用熟石灰吸收二氧化硫，生成的产物是（ ）​ A. 硫酸钙​ B. 亚硫酸钙​ C. 碳酸钙​ D. 氢氧化钙​ 考点4：空气质量指数 1.关于雾霾，下列说法错误的是（ ） A. 雾霾是空气中颗粒物使能见度降低的混浊现象 B. PM2.5 对人体健康危害比 PM10 小 C. 汽车尾气是雾霾的主要来源之一 D. 雾霾可能影响植物的光合作用 3. 某城市环保部门对该市不同区域的空气质量进行监测，其中 A 工业区、B 居民区、C 森林公园三个监测点的数据如下表所示：​ 已知我国空气质量标准规定：二氧化硫 1 小时平均浓度二级标准限值为 500μg/m³；PM2.5 24 小时平均浓度二级标准限值为 75μg/m³；PM10 24 小时平均浓度二级标准限值为 150μg/m³ 。同时，二氧化硫是形成硫酸型酸雨的主要污染物，PM2.5 和 PM10 是雾霾的重要组成成分。请结合上述信息及所学知识，回答下列问题：​ 1.从数据上看，A 工业区空气质量为轻度污染，主要污染物可能是什么？结合该工业区的特点，推测污染物的可能来源有哪些？​ 2.B 居民区的空气质量处于 “良” 的等级，但 PM2.5 和 PM10 浓度也相对较高，从生活角度分析，可能有哪些原因导致该现象？​ 3.C 森林公园空气质量为 “优”，请分析其二氧化硫、PM2.5 和 PM10 浓度较低的原因。​ 4.为改善 A 工业区的空气质量，从减少二氧化硫和颗粒物排放的角度出发，请提出至少三条合理建议。​ 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解空气质量指数（AQI）的计算依据、确定方式。​ 2.掌握雾霾的定义、分类，熟知 PM2.5 和 PM10 的特性、主要来源和危害。​ 3.理解空气中硫酸盐颗粒物与二氧化硫的关系，清晰阐述其形成过程。​ 4.增强对空气质量问题的关注，提升环境保护意识。 【学习重难点】 1.空气质量指数（AQI）的概念及确定方法。​ 2.雾霾的组成成分（PM2.5、PM10）的来源、危害。​ 3.结合实际数据，分析不同区域空气质量差异及污染物来源。提出改善工业区空气质量的合理措施。 1.烟气中的易造成酸雨，一种烟气脱硫技术如图所示，下列说法错误的是 A．图中涉及了分解反应、化合反应、置换反应和复分解反应 B．“碳酸化”过程中，二氧化硫发生了氧化反应 C．“煅烧分解”的化学方程式为 D．为酸性氧化物，与不互为同素异形体 2.自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是 A．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 B．大气中的会形成酸雨，最终以进入地面或海洋 C．工业排放的尾气可与和反应生成 D．火山口温度过高，附近的单质硫会被直接氧化为 3.硫酸型酸雨的形成原理可简化表示如下： 回答下列问题： （1）A物质的化学式 ，B物质的化学式 。 （2）根据SO2的性质，可让工厂的烟道气通过 除去SO2，达到减少污染的目的。 （3）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下： 测试时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 注溶液的pH越大，H+的物质的量浓度就越小。 如果将刚取样的上述雨水和用氯气消毒的自来水相混合，pH将 （填“增大”“减小”或“不变”），原因是（用化学方程式表示）： 。 （4）你认为减少酸雨产生可采用的措施是 （填序号）。 ①少用煤做燃料；②把工厂烟囱造高；③燃料脱硫；④在已酸化的土壤中加石灰；⑤开发新能源 4.为常见的空气污染物，会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。 （1）利用工业废碱渣（主要成分为）来吸收含的烟气，同时得到粗品。其流程如图所示： ①操作1和操作2中均包含的分离技术为 。 ②被溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，该反应的离子方程式为 。 （2）利用含有的烟气制备。其流程如图所示： ①反应a的化学方程式为 。 ②反应b中的还原剂和氧化剂的物质的量之比为 。 （3）以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的，一定时间内，温度对脱除率的影响如图1所示，酸碱性对脱除率的影响如图2所示：             已知烟气中与的体积比为，且吸收后转化为：。 ①在吸收过程中，反应的离子方程式是 。 ②时，吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为 。 ③由图2可知溶液的初始越小，转化率越高，其原因是 。 5.下列关于硫酸型酸雨的说法，正确的是（ ） A. 酸雨的 pH 均小于 7 B. 酸雨形成过程中，二氧化硫仅通过与水反应生成硫酸 C. 用太阳能替代燃煤发电可减少酸雨的形成 D. 酸雨对土壤和水体无害，仅腐蚀建筑物 6.下列措施中，不能有效治理硫酸型酸雨的是（ ） A. 推广使用低硫煤 B. 工厂废气直接排放 C. 开发风能等新能源 D. 用石灰乳吸收工业废气中的二氧化硫 7.某地区空气质量监测数据显示，二氧化硫浓度为 45μg/m³，PM2.5 浓度为 80μg/m³，PM10 浓度为 100μg/m³，二氧化氮浓度为 30μg/m³。已知各污染物浓度对应的空气质量分指数分别为：二氧化硫（45μg/m³ 对应 50）、PM2.5（80μg/m³ 对应 130）、PM10（100μg/m³ 对应 80）、二氧化氮（30μg/m³ 对应 40）。该地区的首要污染物和空气质量指数分别是什么？空气质量等级如何？​ 8.以下关于雾霾的说法，正确的是（ ）​ A. 雾霾中只有 PM2.5 对人体有害​ B. 雾霾是由单一污染物造成的空气混浊现象​ C. 建筑施工扬尘是雾霾的主要来源之一​ D. 雾霾对植物生长没有影响​ 9.二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙，在这个过程中，硫元素的化合价变化情况是（ ）​ A. 从 +4 价变为 +2 价，再变为 +6 价​ B. 从 +4 价变为 +4 价，再变为 +6 价​ C. 从 0 价变为 +4 价，再变为 +6 价​ D. 从 +2 价变为 +4 价，再变为 +6 价​ 10. 分析居民区 PM2.5 浓度较高可能的 4 个生活原因，并简要说明原理。 11.某森林公园附近新修建了一个工厂，一段时间后，监测发现该地区二氧化硫和 PM10 浓度升高，空气质量等级下降。请结合所学知识，分析空气质量变化的原因，并提出 3 条改善该地区空气质量的建议。​ 12.已知某地区的空气质量指数为 150，首要污染物是 PM2.5 。以下措施中，对改善该地区空气质量效果最不明显的是（ ）​ A. 推广使用新能源汽车​ B. 对工厂废气进行脱硫处理​ C. 加强建筑工地扬尘管理​ D. 增加城市绿化面积​ 13. 请阐述空气质量指数（AQI）的确定方式，并举例说明当多种污染物浓度都较高时，如何判断首要污染物和空气质量指数。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题四 硫与环境保护 第三单元 防治二氧化硫对环境的污染 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 自然界中的硫循环 1.硫元素的存在​ ①存在范围：广泛分布于地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中。​ ②主要存在形式​ 岩石中：以硫黄矿、硫铁矿等矿物形式存在。​ 生物体内：参与构成生物分子，是生命活动必需元素之一。​ 大气与水中：以 SO₂、H2S、亚硫酸盐、硫酸盐等化合物形式存在。​ 2.硫循环过程​ ①岩石中硫的释放：地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等，通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式，释放出SO2、H2S 等气体。​ ②含硫气体的去向​ 进入大气：部分 SO₂、H2S 等气体直接进入大气。​ 溶入水体：部分气体转化为亚硫酸盐、硫酸盐，随降水等过程溶入河流或海洋。​ 被生物吸收：土壤中的硫化细菌可吸收部分含硫物质；大气中的 SO₂能被银杏、夹竹桃等植物吸收，水体中的硫化合物可被浮游植物吸收利用。​ 生物体内硫的循环：硫元素通过食物链从植物传递到动物体内，植物残体和动物的尸体、粪便等经细菌分解，其中的硫元素又转移到土壤、水体和大气中，完成循环。​ 3.人类活动对硫循环的影响​ ①影响方式：世界各国在工业化进程中大量使用化石燃料，导致 SO₂过度排放。​ ②环境问题：打破了自然界中硫的循环平衡，引发酸雨、土壤酸化等环境问题，对生态系统、建筑和人类健康造成危害。 知识点2 酸雨及其治理 1. 我国是世界三大酸雨区之一， 治理酸雨对我国的可持续发展有着重大意义。 2. 硫酸型酸雨的形成​ ①直接氧化路径： 空气中的二氧化硫（SO₂）被降水吸收，生成亚硫酸（H₂SO₃），化学方程式为：SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃；亚硫酸不稳定，易被空气中的氧气氧化为硫酸（H₂SO₄），反应为：2H₂SO₃ + O₂ = 2H₂SO₄ 。​ ②间接氧化路径： 在光照和烟尘中金属氧化物（如 Fe₂O₃、MnO₂）的催化作用下，二氧化硫被氧化成三氧化硫（SO₃），化学方程式为：2SO₂ + O₂ ⇌[催化剂] 2SO₃；三氧化硫溶于水生成硫酸：SO₃ + H₂O = H₂SO₄ 。最终，含硫酸的雨水降落形成硫酸型酸雨（pH<5.6）。​ 3. 酸雨的危害​ ①对水体的危害：酸雨流入江河湖泊，导致水体酸性增强，破坏水生生态系统，影响鱼类生存和水生生物繁殖 。​ ②对土壤的危害：酸雨渗透至土壤中，溶解土壤中钙、镁、磷等营养元素，使其随水流失，造成土壤肥力下降，损害植被生长，影响农作物产量和质量。​ ③对建筑和文物的危害：酸雨的酸性成分会与桥梁、雕塑等建筑物中的金属、碳酸盐等物质发生化学反应，加速腐蚀过程，对文物古迹造成不可逆的破坏。​ 4.酸雨的治理措施​ ①能源结构调整：开发和利用清洁能源，如氢能、太阳能、核能等替代化石燃料，从源头上减少二氧化硫的排放。​ ②燃料脱硫处理：对含硫燃料（如煤）进行预脱硫处理，降低燃烧时二氧化硫的产生量；同时，对工业生产中排放的二氧化硫废气采用碱液吸收法（如用氢氧化钠溶液吸收：SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O）、石灰-石膏法等进行处理或回收利用。 知识点3空气质量评价 1. 空气质量指数AQI（Air Quality Index） （1） 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） 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 空气质量监测人员测出各污染物的浓度，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。 该地区细颗粒物 PM2.5 的质量指数最大，为首要污染物。空气质量等级为重度污染。 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 10 km 的空气混浊现象叫作雾霾。 （2）分类：根据颗粒物直径的大小可以将其分为细颗粒物（PM2.5，直径小于2.5μm ）、可吸入颗粒物（PM10，直径小于10μm）等。其中，PM2.5 粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 （3）主要来源：工业生产排放的废气、汽车尾气、化石燃料燃烧（如煤炭、石油燃烧）、建筑施工扬尘等。 （4）危害：对人体健康：PM2.5 等细微颗粒物可直接进入呼吸道和肺部，引发呼吸道疾病、心血管疾病等，甚至可能致癌。 对环境：降低大气能见度，影响交通；影响植物的光合作用，抑制植物生长 。 4.空气中硫酸盐颗粒物的形成​ （1）悬浮在空气中的颗粒物中，硫酸盐所占比例较大，其形成与空气中的二氧化硫密切相关 。​ （2）形成过程​ ①二氧化硫（SO₂）具有酸性氧化物的性质，在一定条件下（如潮湿环境），可与含有碳酸钙（CaCO₃）的物质（如建筑材料、土壤颗粒物）发生反应 。化学方程式为：SO₂ + CaCO₃ = CaSO₃ + CO₂ ，生成亚硫酸钙（CaSO₃） 。​ ②生成的亚硫酸钙（CaSO₃）具有还原性，会进一步被空气中的氧气（O₂）氧化，化学方程式为：2CaSO₃ + O₂ = 2CaSO₄ ，转化为硫酸钙（CaSO₄）。除了与碳酸钙反应，二氧化硫还可通过被氧化为三氧化硫（SO₃），三氧化硫再与水、金属氧化物等反应生成其他硫酸盐，如硫酸铁、硫酸铵等，这些硫酸盐最终成为悬浮颗粒物的组成部分。​ 教材习题02（P107） 为减少酸雨的产生，可采取的措施有( ) 1 把工厂烟囱造高 ② 化石燃料脱硫 ③ 在已酸化的土壤中加石灰 2 ④ 开发新能源 A. ①②③ B. ②③④ C. ②④ D. ①③④ 解题方法 ①把工厂烟囱造高：只是将含有二氧化硫等污染物的废气排放到更高的空中，并没有减少二氧化硫等污染物的实际排放量，不能从根本上解决酸雨问题，所以①错误。 ②化石燃料脱硫：能有效降低化石燃料燃烧时二氧化硫的产生量，从源头减少酸性气体排放，从而减少酸雨的形成，所以②正确。 ③在已酸化的土壤中加石灰：这只是对已经酸化的土壤进行改良，是酸雨形成后的补救措施，不能减少酸雨的产生，所以③错误。 ④开发新能源：可以替代大量使用的化石燃料，减少因燃烧化石燃料而产生的二氧化硫等酸性气体，进而减少酸雨的产生，所以④正确。 【答案】C 教材习题04（P107） 某地收集到的雨水样品的pH随放置时间延长而减小，试猜测可能的原因。请写出有关反应的化学方程式。 解题方法 雨水样品中含有亚硫酸，亚硫酸具有还原性，在空气中放置时，会与氧气发生反应。随着时间推移，亚硫酸逐渐被氧化为硫酸。硫酸是强酸，在溶液中完全电离，比亚硫酸（弱酸，部分电离）能电离出更多的氢离子，使得溶液中氢离子浓度增大。氢离子浓度越大，pH值越小，所以雨水样品的pH随放置时间延长而减小。 【答案】雨水样品中含有的亚硫酸逐渐被氧化为硫酸，硫酸是强酸，能电离出更多的氢离子，氢离子浓度越大，pH值越小。2H2SO3+O2==2H2SO4​ 考点1：硫循环 1. 下列关于自然界中硫循环的说法，错误的是（ ）​ A. 地壳中的硫主要以矿物形式存在 B. 大气中的 SO₂只能被植物吸收​ C. 硫元素可在生物体内循环​ D. 化石燃料燃烧会影响硫循环平衡​ 【答案】B​ 【解析】大气中的 SO₂不仅能被植物吸收，还可以通过与水反应等方式转化，或在大气中发生氧化等反应，B 选项说法错误；A 选项，地壳中的硫确实主要以硫黄矿、硫铁矿等矿物形式存在；C 选项，硫元素通过食物链在生物体内传递，并随生物残体分解回到环境中，实现循环；D 选项，化石燃料燃烧大量释放 SO₂，导致 SO₂过度排放，影响硫循环平衡。​ 2. 下列过程不属于自然界中硫循环环节的是（ ）​ A. 火山爆发释放 H2S​ B. 植物吸收土壤中的硫酸盐​ C. 工业废气脱硫处理​ D. 动物尸体分解产生含硫物质​ 【答案】C​ 【解析】工业废气脱硫处理是人类为减少 SO₂排放采取的环保措施，不属于自然界中硫循环的自然环节，C 符合题意；A 选项火山爆发释放 H2S、B 选项植物吸收土壤中的硫酸盐、D 选项动物尸体分解产生含硫物质，均属于自然界硫循环的正常过程。 考点2：酸雨 1.下列关于硫酸型酸雨的说法，正确的是（ ）​ A. 酸雨的 pH 均小于 7​ B. 酸雨形成过程中，二氧化硫仅通过与水反应生成硫酸​ C. 用太阳能替代燃煤发电可减少酸雨的形成​ D. 酸雨对土壤和水体无害，仅腐蚀建筑物​ 【答案】C​ 【解析】酸雨 pH 小于 5.6，A 错误；酸雨形成过程中，二氧化硫可通过直接氧化（与水反应后再被氧气氧化）和间接氧化（在催化剂作用下先氧化为三氧化硫再与水反应）两种路径生成硫酸，B 错误；太阳能属于清洁能源，用其替代燃煤发电可减少二氧化硫排放，进而减少酸雨形成，C 正确；酸雨对土壤、水体、建筑物等均有危害，D 错误。​ 2.下列措施中，不能有效治理硫酸型酸雨的是（ ）​ A. 推广使用低硫煤​ B. 工厂废气直接排放​ C. 开发风能等新能源​ D. 用石灰乳吸收工业废气中的二氧化硫​ 【答案】B​ 【解析】推广使用低硫煤可减少燃烧过程中二氧化硫的排放，A 不符合题意；工厂废气直接排放会将大量二氧化硫等污染物释放到空气中，加剧酸雨形成，B 符合题意；开发风能等新能源可减少化石燃料使用，降低二氧化硫排放，C 不符合题意；用石灰乳吸收工业废气中的二氧化硫，可减少废气中二氧化硫含量，D 不符合题意。​ 3.工业上用熟石灰吸收二氧化硫，生成的产物是（ ）​ A. 硫酸钙​ B. 亚硫酸钙​ C. 碳酸钙​ D. 氢氧化钙​ 【答案】B​ 【解析】熟石灰（氢氧化钙）与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，方程式为 Ca (OH) + SO₂= CaSO↓+ H2O，所以产物是亚硫酸钙，B 正确。​ 考点4：空气质量指数 1.关于雾霾，下列说法错误的是（ ） A. 雾霾是空气中颗粒物使能见度降低的混浊现象 B. PM2.5 对人体健康危害比 PM10 小 C. 汽车尾气是雾霾的主要来源之一 D. 雾霾可能影响植物的光合作用 【答案】B 【解析】雾霾是大量极细微的颗粒物悬浮空中，吸附水蒸气形成雾滴，导致空气混浊、能见度小于 10km 的现象，A 正确；PM2.5 粒径小，能进入呼吸道和肺部深处，对人体健康危害比 PM10 更大，B 错误；汽车尾气中含有大量颗粒物等污染物，是雾霾主要来源之一，C 正确；雾霾天气降低光照强度，会影响植物光合作用，D 正确。 3. 某城市环保部门对该市不同区域的空气质量进行监测，其中 A 工业区、B 居民区、C 森林公园三个监测点的数据如下表所示：​ 已知我国空气质量标准规定：二氧化硫 1 小时平均浓度二级标准限值为 500μg/m³；PM2.5 24 小时平均浓度二级标准限值为 75μg/m³；PM10 24 小时平均浓度二级标准限值为 150μg/m³ 。同时，二氧化硫是形成硫酸型酸雨的主要污染物，PM2.5 和 PM10 是雾霾的重要组成成分。请结合上述信息及所学知识，回答下列问题：​ 1.从数据上看，A 工业区空气质量为轻度污染，主要污染物可能是什么？结合该工业区的特点，推测污染物的可能来源有哪些？​ 2.B 居民区的空气质量处于 “良” 的等级，但 PM2.5 和 PM10 浓度也相对较高，从生活角度分析，可能有哪些原因导致该现象？​ 3.C 森林公园空气质量为 “优”，请分析其二氧化硫、PM2.5 和 PM10 浓度较低的原因。​ 4.为改善 A 工业区的空气质量，从减少二氧化硫和颗粒物排放的角度出发，请提出至少三条合理建议。​ 1.【答案】主要污染物可能是二氧化硫、PM2.5 和 PM10。污染物可能来源：①工业生产中化石燃料（如煤、石油）的燃烧，释放大量二氧化硫和颗粒物；②工厂生产过程中的废气排放，例如冶炼、化工等行业在生产过程中会产生含有二氧化硫和颗粒物的废气；③工业生产中的物料运输和装卸过程，会产生扬尘，增加颗粒物浓度。​ 【解析】A 工业区这三种污染物浓度均高于 C 森林公园，且空气质量为轻度污染。根据工业区以工业生产活动为主的特点，工业生产中化石燃料燃烧是二氧化硫和颗粒物的重要来源；工厂生产过程会产生各类废气；物料运输装卸易产生扬尘，所以推测出上述来源。​ 2. 【答案】原因可能有：①居民生活中使用煤炭、天然气等燃料进行烹饪、取暖，燃烧过程中会产生一定量的颗粒物；②家庭装修过程中产生的粉尘；③居民区内车辆往来，汽车尾气排放含有 PM2.5 等颗粒物；④垃圾焚烧或露天堆放，垃圾中的有机物分解、燃烧会产生颗粒物。 【解析】从生活角度出发，居民日常的能源使用、装修活动、交通出行以及垃圾处理等行为，都可能产生颗粒物，导致居民区 PM2.5 和 PM10 浓度升高 。​ 3.【答案】原因如下：①森林植被具有吸附和过滤作用，树叶表面粗糙，且有绒毛、黏液等，能够吸附空气中的二氧化硫、PM2.5 和 PM10 等颗粒物；②森林公园人类活动较少，工业生产、交通等污染源少，减少了二氧化硫和颗粒物的排放；③植物通过光合作用吸收二氧化碳的同时，也会与空气中的二氧化硫发生一定的化学反应，从而降低二氧化硫浓度。​ 【解析】从植被特性和人类活动两方面考虑。植被的物理吸附和化学作用可降低污染物浓度；人类活动少使得污染源减少，所以森林公园二氧化硫、PM2.5 和 PM10 浓度较低。​ 4.【答案】建议如下：①推广使用清洁能源（如太阳能、风能、天然气）替代部分化石燃料，减少燃烧化石燃料产生的二氧化硫和颗粒物；②对工厂废气进行严格处理，安装高效的脱硫设备（如石灰 - 石膏法脱硫）和除尘设备（如静电除尘器），确保废气达标排放；③加强工业生产管理，规范物料运输和装卸流程，采取洒水降尘、封闭运输等措施，减少扬尘产生；④鼓励企业进行技术升级，采用更清洁的生产工艺，降低生产过程中污染物的产生量。​ 【解析】从能源替换、废气处理、生产管理和技术升级等方面提出建议。使用清洁能源从源头减少污染；安装处理设备直接降低排放；规范管理减少过程污染；技术升级从生产根本上减少污染物产生，多维度改善 A 工业区空气质量。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.了解空气质量指数（AQI）的计算依据、确定方式。​ 2.掌握雾霾的定义、分类，熟知 PM2.5 和 PM10 的特性、主要来源和危害。​ 3.理解空气中硫酸盐颗粒物与二氧化硫的关系，清晰阐述其形成过程。​ 4.增强对空气质量问题的关注，提升环境保护意识。 【学习重难点】 1.空气质量指数（AQI）的概念及确定方法。​ 2.雾霾的组成成分（PM2.5、PM10）的来源、危害。​ 3.结合实际数据，分析不同区域空气质量差异及污染物来源。提出改善工业区空气质量的合理措施。 1.烟气中的易造成酸雨，一种烟气脱硫技术如图所示，下列说法错误的是 A．图中涉及了分解反应、化合反应、置换反应和复分解反应 B．“碳酸化”过程中，二氧化硫发生了氧化反应 C．“煅烧分解”的化学方程式为 D．为酸性氧化物，与不互为同素异形体 【答案】A 【解析】A．煅烧分解过程发生反应：，为分解反应，碳酸化过程发生反应：， ，该反应为化合反应，也是氧化还原反应，图中没有涉及置换反应和复分解反应，A错误； B．由图可知，碳酸化过程中SO2转化为，S元素化合价上升，SO2发生了氧化反应，B正确； C．“煅烧分解”过程中分解产生CO2和CaO，化学方程式为：，C正确； D．为酸性氧化物，和CO都不是单质，不不互为同素异形体，D正确； 故选A。 2.自然界与人类活动对硫的循环均能产生影响。下列说法错误的是 A．地壳中的硫元素常以硫化物和硫酸盐的形式存在 B．大气中的会形成酸雨，最终以进入地面或海洋 C．工业排放的尾气可与和反应生成 D．火山口温度过高，附近的单质硫会被直接氧化为 【答案】D 【解析】A．硫在地球的地壳、地幔、大气和海洋中都有分布，其中以地壳中的硫化物和硫酸盐矿物最为丰富，故A项正确； B．大气中的SO2会形成酸雨，二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸，因此最终以H2SO4进入地面或海洋，故B项正确； C．工业排放的SO2尾气可与CaO和O2反应生成CaSO4，因此常用氧化钙处理工业排放的SO2尾气，故C项正确； D．单质硫与O2反应只能变为SO2，SO2和O2在催化剂、加热条件下反应生成SO3，故D项错误； 故答案选D。 3.硫酸型酸雨的形成原理可简化表示如下： 回答下列问题： （1）A物质的化学式 ，B物质的化学式 。 （2）根据SO2的性质，可让工厂的烟道气通过 除去SO2，达到减少污染的目的。 （3）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下： 测试时间/h 0 1 2 3 4 雨水的pH 4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 注溶液的pH越大，H+的物质的量浓度就越小。 如果将刚取样的上述雨水和用氯气消毒的自来水相混合，pH将 （填“增大”“减小”或“不变”），原因是（用化学方程式表示）： 。 （4）你认为减少酸雨产生可采用的措施是 （填序号）。 ①少用煤做燃料；②把工厂烟囱造高；③燃料脱硫；④在已酸化的土壤中加石灰；⑤开发新能源 【答案】 （1） SO2 SO3 （2）氢氧化钠溶液（合理即可） （3） 减小 （4）①③⑤ 【分析】酸雨形成是含硫物质的燃烧生成的硫的氧化物形成的，依据流程分析可知含硫燃气生成A为二氧化硫，二氧化硫催化氧化为B三氧化硫，三氧化硫溶于水生成C硫酸，二氧化硫和水生成亚硫酸D，亚硫酸被氧气氧化为硫酸； 【解析】（1）A为二氧化硫SO2；B为三氧化硫SO3； （2）二氧化硫能被碱液吸收，故可让工厂的烟道气通过氢氧化钠溶液（合理即可）除去SO2，达到减少污染的目的； （3）氯气具有氧化性，氯气能氧化雨水中H2SO3生成硫酸和盐酸，两者都是强酸，酸性增强，pH减小，反应为：； （4）少用煤作燃料、燃料脱硫、开发新的能源等措施可以减少二氧化硫气体的排放，从而减少酸雨的产生；在已酸化的土壤中加石灰可以改善土壤酸性，但不能减少酸雨产生；把工厂烟囱造高，不能减少硫氧化物排放，不能减少酸雨产生；故选①③⑤。 4.为常见的空气污染物，会引起酸雨、光化学烟雾等污染问题。研究者以多种方法进行“脱硫”“脱硝”。 （1）利用工业废碱渣（主要成分为）来吸收含的烟气，同时得到粗品。其流程如图所示： ①操作1和操作2中均包含的分离技术为 。 ②被溶液吸收时，会释放出一种无色无味气体，该反应的离子方程式为 。 （2）利用含有的烟气制备。其流程如图所示： ①反应a的化学方程式为 。 ②反应b中的还原剂和氧化剂的物质的量之比为 。 （3）以溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”“脱硝”。控制溶液的，一定时间内，温度对脱除率的影响如图1所示，酸碱性对脱除率的影响如图2所示：             已知烟气中与的体积比为，且吸收后转化为：。 ①在吸收过程中，反应的离子方程式是 。 ②时，吸收液中烟气转化生成的和的物质的量之比为 。 ③由图2可知溶液的初始越小，转化率越高，其原因是 。 【答案】（1） 过滤 （2） （3） 溶液越小，溶液中的浓度越大，氧化的能力越强 【分析】（1）工业废碱渣（主要成分为）经过操作1后得废渣和碳酸钠溶液，所以操作1为溶解、过滤；亚硫酸酸性强于碳酸，所以SO2被Na2CO3溶液吸收时，释放出的无色无味气体为二氧化碳，反应的离子方程式为：，Na2CO3溶液转化为NaHSO3溶液，NaHSO3溶液与加入的NaOH反应生成Na2SO3溶液，经操作2得到Na2SO3粗品，故操作2为蒸发浓缩（隔绝氧气）、冷却结晶、过滤。 （2）NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为：；ClO2 、 H2O2 与NaOH发生反应b生成NaClO2，则反应b的化学方程式为：2ClO2 + H2O2 + 2NaOH = 2NaClO2+ O₂↑+2H2O，该反应中，ClO2为氧化剂，H2O2为还原剂，还原剂和氧化剂的物质的量之比为为1:2。 【解析】（1）①根据分析，工业废碱渣经过操作1后得废渣和碳酸钠溶液，所以操作1为溶解、过滤，，NaHSO3溶液与加入的NaOH反应生成Na2SO3溶液，经操作2得到Na2SO3粗品，故操作2为蒸发浓缩（隔绝氧气）、冷却结晶、过滤，均包含过滤； ②亚硫酸酸性强于碳酸，所以SO2被Na2CO3溶液吸收时，释放出的无色无味气体为二氧化碳，反应的离子方程式为：； （2）①NaClO3、H2SO4中通入SO2发生反应a生成NaHSO4和ClO2，则反应a的化学方程式为：； ②根据分析，反应b的化学方程式为：2ClO2 + H2O2 + 2NaOH = 2NaClO2+ O₂↑+2H2O，该反应中，ClO2为氧化剂，H2O2为还原剂，还原剂和氧化剂的物质的量之比为为1:2； （3）① NaClO溶液吸收烟气中NO，NaClO溶液吸收烟气中NO，发生氧化还原反应生成硝酸和氯化钠，反应的离子方程式是：； ② 吸收SO2发生的反应为，烟气中SO2和NO的体积比为4:1，50℃时的SO2和NO脱除率见图别为100%和80%，根据反应、，则此吸收液中烟气转化生成的和Cl－的物质的量之比为； ③溶液越小，溶液中的浓度越大，氧化的能力越强，所以溶液的初始越小，转化率越高。 5.下列关于硫酸型酸雨的说法，正确的是（ ） A. 酸雨的 pH 均小于 7 B. 酸雨形成过程中，二氧化硫仅通过与水反应生成硫酸 C. 用太阳能替代燃煤发电可减少酸雨的形成 D. 酸雨对土壤和水体无害，仅腐蚀建筑物 【答案】C 【解析】酸雨 pH 小于 5.6，A 错误；酸雨形成过程中，二氧化硫可通过直接氧化（与水反应后再被氧气氧化）和间接氧化（在催化剂作用下先氧化为三氧化硫再与水反应）两种路径生成硫酸，B 错误；太阳能属于清洁能源，用其替代燃煤发电可减少二氧化硫排放，进而减少酸雨形成，C 正确；酸雨对土壤、水体、建筑物等均有危害，D 错误。 6.下列措施中，不能有效治理硫酸型酸雨的是（ ） A. 推广使用低硫煤 B. 工厂废气直接排放 C. 开发风能等新能源 D. 用石灰乳吸收工业废气中的二氧化硫 【答案】B 【解析】推广使用低硫煤可减少燃烧过程中二氧化硫的排放，A 不符合题意；工厂废气直接排放会将大量二氧化硫等污染物释放到空气中，加剧酸雨形成，B 符合题意；开发风能等新能源可减少化石燃料使用，降低二氧化硫排放，C 不符合题意；用石灰乳吸收工业废气中的二氧化硫，可减少废气中二氧化硫含量，D 不符合题意。 7. 某地区空气质量监测数据显示，二氧化硫浓度为 45μg/m³，PM2.5 浓度为 80μg/m³，PM10 浓度为 100μg/m³，二氧化氮浓度为 30μg/m³。已知各污染物浓度对应的空气质量分指数分别为：二氧化硫（45μg/m³ 对应 50）、PM2.5（80μg/m³ 对应 130）、PM10（100μg/m³ 对应 80）、二氧化氮（30μg/m³ 对应 40）。该地区的首要污染物和空气质量指数分别是什么？空气质量等级如何？​ 【答案】首要污染物是 PM2.5，空气质量指数是 130，空气质量等级为轻度污染。​ 【解析】根据空气质量指数的确定方法，首要污染物是各污染物中空气质量分指数最大的污染物。题目中二氧化硫、PM2.5、PM10、二氧化氮对应的空气质量分指数分别为 50、130、80、40，130 最大，所以首要污染物是 PM2.5 ，其空气质量分指数 130 即为该地区的空气质量指数。查空气质量指数与空气质量等级对应表可知，AQI 在 101 - 150 之间时，空气质量等级为轻度污染。 8.以下关于雾霾的说法，正确的是（ ）​ A. 雾霾中只有 PM2.5 对人体有害​ B. 雾霾是由单一污染物造成的空气混浊现象​ C. 建筑施工扬尘是雾霾的主要来源之一​ D. 雾霾对植物生长没有影响​ 【答案】C​ 【解析】雾霾中的 PM2.5 和 PM10 等细微颗粒物都对人体有害，A 错误；雾霾是由多种污染物（如工业废气、汽车尾气、扬尘等）共同造成的空气混浊现象，B 错误；建筑施工扬尘会产生大量颗粒物，是雾霾的主要来源之一，C 正确；雾霾会降低大气能见度，影响植物的光合作用，抑制植物生长，D 错误。 9.二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙，在这个过程中，硫元素的化合价变化情况是（ ）​ A. 从 +4 价变为 +2 价，再变为 +6 价​ B. 从 +4 价变为 +4 价，再变为 +6 价​ C. 从 0 价变为 +4 价，再变为 +6 价​ D. 从 +2 价变为 +4 价，再变为 +6 价​ 【答案】B​ 【解析】在二氧化硫（SO2​）中，氧元素显 -2 价，根据化合物中各元素化合价代数和为 0，可算出硫元素显 +4 价；亚硫酸钙（CaSO3​）中，钙元素显 +2 价，氧元素显 -2 价，同样根据化合价代数和为 0，硫元素也显 +4 价；硫酸钙（CaSO4​）中，钙元素显 +2 价，氧元素显 -2 价，硫元素显 +6 价。所以硫元素的化合价变化是从 +4 价变为 +4 价，再变为 +6 价，答案选 B。 10. 分析居民区 PM2.5 浓度较高可能的 4 个生活原因，并简要说明原理。 【答案】①居民烹饪使用煤炭、天然气等燃料，燃烧过程中会产生烟尘等颗粒物；②家庭装修过程中，材料打磨、切割等操作会产生粉尘；③居民区内车辆往来频繁，汽车尾气排放含有 PM2.5 等颗粒物；④垃圾焚烧或露天堆放，垃圾中的有机物分解、燃烧会产生细小颗粒物。​ 【解析】从居民日常生活场景出发，燃料燃烧、装修活动、交通出行、垃圾处理等环节都会产生不同类型的颗粒物，这些颗粒物粒径较小，部分属于 PM2.5 范畴，从而导致居民区 PM2.5 浓度升高 。 11.某森林公园附近新修建了一个工厂，一段时间后，监测发现该地区二氧化硫和 PM10 浓度升高，空气质量等级下降。请结合所学知识，分析空气质量变化的原因，并提出 3 条改善该地区空气质量的建议。​ 【答案】工厂在生产过程中燃烧化石燃料或进行其他工业生产活动，释放出大量二氧化硫和颗粒物（如 PM10），导致该地区污染物浓度升高，空气质量等级下降。建议：①工厂安装高效的脱硫设备和除尘设备，对废气进行处理，确保达标排放；②推广使用清洁能源替代部分化石燃料，从源头上减少污染物的产生；③加强工厂周边的绿化，利用植被吸附部分污染物，改善局部空气质量。​ 【解析】根据工业区的特点，工业生产是污染物的主要来源。从减少排放、源头控制和生态改善等角度提出建议，安装处理设备可直接降低排放；使用清洁能源能减少污染产生；加强绿化利用植物的吸附作用改善空气质量。 12.已知某地区的空气质量指数为 150，首要污染物是 PM2.5 。以下措施中，对改善该地区空气质量效果最不明显的是（ ）​ A. 推广使用新能源汽车​ B. 对工厂废气进行脱硫处理​ C. 加强建筑工地扬尘管理​ D. 增加城市绿化面积​ 【答案】B​ 【解析】该地区首要污染物是 PM2.5，推广使用新能源汽车可减少汽车尾气排放的 PM2.5，A 不符合题意；对工厂废气进行脱硫处理，主要是减少二氧化硫排放，对降低 PM2.5 浓度效果不明显，B 符合题意；加强建筑工地扬尘管理，可减少扬尘产生的 PM2.5，C 不符合题意；增加城市绿化面积，植物可吸附部分 PM2.5，有助于改善空气质量，D 不符合题意。 13. 请阐述空气质量指数（AQI）的确定方式，并举例说明当多种污染物浓度都较高时，如何判断首要污染物和空气质量指数。 【答案】空气质量指数（AQI）的确定方式：空气质量监测人员先测出空气中细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、臭氧和一氧化碳等污染物的浓度，再将各污染物浓度换算成对应的空气质量分指数。其中，指数最大的污染物被确定为首要污染物，首要污染物的空气质量分指数即为该地区的空气质量指数。例如，某地区监测到 PM2.5 浓度对应的空气质量分指数为 120，PM10 对应的为 90，二氧化硫对应的为 60，二氧化氮对应的为 50，臭氧对应的为 70，一氧化碳对应的为 40，因为 120 最大，所以首要污染物是 PM2.5，该地区的空气质量指数就是 120。​ 【解析】严格依据空气质量指数的定义和确定方法进行阐述，通过具体数据示例，清晰展示在多种污染物浓度都存在时，如何判断首要污染物和确定空气质量指数，帮助理解抽象概念。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$