4.3 防止二氧化硫对环境的污染（讲义）化学苏教版必修第一册

本高中化学讲义聚焦“硫与环境保护”，以自然界硫循环为基础，衔接二氧化硫对大气的影响，重点解析酸雨的成因、危害及防治措施，结合空气质量评价构建完整知识链，通过课标要点、重难点及分层知识点搭建学习支架。 资料亮点在于运用“价—类”二维图培养科学思维，设计随学随练与题型示例强化科学探究能力，结合酸雨治理、雾霾防治等实例渗透科学态度与责任。课中辅助教师分层教学，课后通过基础通关、素养提升模块帮助学生查漏补缺，深化化学与环境关系的理解。

专题4 硫与环境保护 第三单元 防止二氧化硫对环境的污染 课标要点 1.了解自然界中硫的循环。 2.了解SO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。 学习重难点 重点：酸雨的形成和防治措施 难点：酸雨的防治措施 知识点 自解界中的硫循环 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 。 (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 、 等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为 、 溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。 2．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： 特别提醒 自然界中硫元素的存在 ①游离态：存在于_火山口__附近或地壳的岩层里。 ②化合态 随学随练 1．红树林湿地被称为“地球之肾”，对维持生态平衡至关重要，其沉积物中微生物驱动的硫循环过程如图，下列说法错误的是 A．海洋中S元素的主要存在形式为 B．过程①中，还原剂和氧化剂的物质的量之比为3∶1 C．过程②中，与的反应为 D．红树林湿地应予以保护，维系微生物活性，保障硫循环 2．下图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法正确的是 A．硫酸型酸雨的形成有两种途径 B．硫在自然界中只能以化合态形式存在 C．硫元素在自然界的循环过程中，均被氧化 D．用黄铁矿制硫酸的反应之一为 3．自然界中硫循环如下图所示。下列说法中不正确的是 A．火山喷发、森林火灾会产生 B．氢、氧两种元素参与硫的循环 C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D．硫在自然界的循环过程中只发生氧化反应 知识点 酸雨及其治理 SO2的来源 、 、 等。 硫酸型酸雨的形成 酸雨 pH＜5.6的降水被称为酸雨。 形成 写出图中标号表示的化学方程式： ① 。② 。③ 。 ④ 。 酸雨的危害 (1)鱼类难以生存，影响水生植物的繁殖。 (2)土壤肥力下降，植被遭到破坏，危害农作物生长。 (3)加快桥梁、雕塑等建筑物腐蚀。 酸雨的防治 (1) ，研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能等)。 (2)对含硫燃料进行 。 (3)对SO2废气进行处理或回收利用。 二氧化硫的处理回收 实验室回收 实验室通常用 来吸收二氧化硫： 。 工业回收 ①用 吸收： 。 ②海水吸收：利用海水的微碱性，用海水吸收除去烟气中的二氧化硫。 ③石灰石—石膏法：将石灰石浆液与烟气充分接触混合并氧化，最终生成石膏（CaSO4·2H2O）。化学方程式为： 。 ④氨脱硫法：化学方程式为： ， 。 特别提醒 硫酸型酸雨的形成途径有两个： 随学随练 4．下列说法正确的是 A．酸雨指的是pH<7的雨水，燃煤脱硫可以防治硫酸型酸雨的形成 B．常温下活泼金属Fe、Al与浓硫酸不反应，发生钝化现象，因此可以用铝制槽车运输浓硫酸 C．检验某溶液中是否含有Cl-，取样，加入少量硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 D．过碳酸钠(Na2CO3·H2O2)可用作漂白剂，其漂白原理与氯水相同 5．形成硫酸型酸雨的主要原因是 A．未经处理的工业废水任意排放 B．大气中二氧化碳含量增多 C．工业上大量含硫燃料的使用 D．氢能、风能、太阳能等的使用 6．下列关于环境污染及防治的说法错误的是 A．氮氧化物能造成光化学烟雾 B．燃煤脱硫可降低酸雨对建筑的危害 C．用石英砂制备粗硅的尾气可直接排入空气 D．硫酸厂产生的废气可用石灰乳吸收 知识点 空气质量评价（重点） 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 、 、 、 、 和 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 。 (3)颗粒物分类 (4)SO2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)改变能源结构； (2)控制SO2等有害气体的排放； (3)提高污染排放标准。 特别提醒 常见环境污染的形成原因与危害 环境污染 形成原因 主要危害 温室效应 大气中CO2含量的不断增加 全球变暖，冰雪融化，海平面上升等 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物等 光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长等 臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水和工、农业废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华 白色污染 聚乙烯等塑料的大量使用，任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境等 随学随练 7．某市于11月3日下了一场大雨，下表是该市连续两天的空气质量日报。下列说法错误的是 日期 污染物及污染指数 质量级别 一氧化碳 二氧化硫 二氧化氮 11月3日 21 84 31 25 二级 11月4日 20 23 12 11 一级 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染 B．造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫 C．11月4日的空气质量比11月3日好 D．雨后一氧化碳含量变化不大，说明一氧化碳难溶于水 8．为了打赢蓝天保卫战，我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是 A．氧气 B．二氧化硫 C．氮气 D．水蒸气 9．保护环境，就是关爱自己。下列说法中你认为不正确的是 A．空气质量日报的主要目的是树立人们环保意识，同时也让人们知道了二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物是大气主要污染物 B．酸雨是指pH小于7的雨水 C．为了减少二氧化硫和二氧化氮的排放，工业废气排放到大气之前必须回收处理 D．氯气是一种有毒气体，但可以用于自来水的杀菌消毒 拓展 酸雨及其治理 SO2的“三个”来源 ①化石燃料的燃烧；②含硫矿石的冶炼；③生产硫酸、磷肥等产生的废气。 酸雨的形成过程 酸雨的防治 (1)首先从消除污染源着手，研究开发替代化石燃料的新能源（如氢能、太阳能、核能等）。 (2)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)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。 ①如在燃煤中加入生石灰：SO2＋CaO===CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4（形成煤渣）。 ②氨水吸收含有SO2的尾气SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4（一种化肥）。 ③石灰水—石膏法吸收SO2：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O，2CaSO3＋O2===2CaSO4（形成石膏：CaSO4·2H2O）。 (4)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。 活学活用 1．化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．雾和霾是气溶胶，PM2.5被认为是造成雾霾天气的核心污染物之一 B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的最终生成，可减少大气污染 C．二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂，用来杀死有害细菌。防止色素被氧化 D．新型水处理剂利用其强氧化性能同时杀死病菌和吸附水中悬浮物 2．2024年4月22日是第55个世界地球日，活动主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”。下列活动不符合该主题的是 A．对煤炭进行综合利用，推广使用脱硫煤 B．废旧电池可统一回收并进行填埋处理 C．为减少空气污染，大力提倡植树造林 D．提倡绿色出行，逐步减少燃油车的使用 3．防治空气污染，保护生态环境。下列做法不合理的是 A．开发和使用清洁能源 B．车辆尾气净化后排放 C．工业废气排放到高空 D．管理和控制工地扬尘 拓展 常见的污染现象及其危害 污染类型 主要污染物 形成原因 主要危害 酸雨 SO₂、NOₓ（氮氧化物） 化石燃料燃烧、硫酸工业、汽车尾气；溶于雨水形成酸性降水（pH＜5.6）（CO₂不造成酸雨） ①腐蚀大理石建筑、金属设备；②酸化土壤、水体，导致水生生物死亡；③危害植物、降低农作物产量；④刺激人体呼吸道 温室效应 CO₂、CH₄、N₂O 大量燃烧化石燃料、乱砍滥伐、畜牧业和沼气排放甲烷 全球气候变暖、冰川融化、海平面上升；极端天气增多，破坏生态平衡 臭氧层空洞 氟氯代烷（氟利昂）、NOₓ 制冷剂、喷雾剂、航空尾气等破坏高空臭氧 紫外线辐射增强；诱发人体皮肤癌、白内障；伤害动植物，破坏生态 水体富营养化（水华/赤潮） N、P 营养元素超标 化肥流失、含磷洗涤剂、生活污水、工业废水随意排放 藻类疯长，水体缺氧；鱼虾大量死亡、水质恶化发臭；淡水→水华，海水→赤潮 光化学烟雾 NOₓ、碳氢化合物 汽车尾气排放，经阳光照射发生光化学反应生成有毒烟雾 刺激眼睛和呼吸道、危害人体健康；降低能见度、影响交通；损伤植物 白色污染 难降解塑料、合成高分子材料 一次性塑料制品大量使用、随意丢弃，难以自然降解 破坏土壤结构、污染水土；危害海洋生物；焚烧产生剧毒致癌物 雾霾（PM2.5） 细颗粒物、粉尘、硫氮氧化物 工业燃煤、汽车尾气、工地扬尘、秸秆焚烧 引发哮喘、心肺疾病；降低大气能见度；吸附重金属、有毒物质，危害人体健康 活学活用 4．化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法中不正确的是 A．“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关 B．燃煤中加入CaO，可以减少酸雨的形成 C．小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂，还是治疗胃酸过多的一种药剂 D．尽量多地使用含的产品，减少使用含或的产品，符合“促进低碳经济”宗旨 5．下列做法值得提倡的是 A．露天焚烧生活垃圾 B．选用一次性筷子、纸杯和塑料袋 C．将实验废液直接倒入下水道 D．选用回收废纸制造的纸箱 6．下列现象与物质对应不正确的是 A．酸雨——二氧化硫、氮氧化物 B．光化学烟雾——氮氧化物 C．臭氧空洞—— D．温室效应—— 题型 自然界中的硫循环 ▌例1 含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该过程中可得到化工产品 B．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S C．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 D．图中涉及的反应之一为 解题贴士 (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。 ▌对点练1-1 自然界中含有丰富的含硫化合物，硫及其化合物的“价-类”二维图如图。下列说法不正确的是 A．图中A的化学式是H2SO3 B．浓硫酸在常温下与铁不反应，可用铁质容器储运浓硫酸 C．图中硫元素只有还原性的物质是H2S D．SO2具有抗氧化、杀菌性能，可在食品加工中适量添加 ▌对点练1-2 红树林沉积物中普遍含硫元素，主要以黄铁矿()和硫酸盐的形式存在。如图为红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理。(设为阿伏伽德罗常数的值) 下列有关叙述错误的是 A．固体中阳离子和阴离子的个数比为1：1 B．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：1 C．反应②中每生成电子转移数为 D．硫循环过程可以有效地固定土壤深处沉积物中的铜、铅等重金属元素 题型 酸雨及其治理 ▌例2 人类在提高自身生活水平的同时还要关注环境问题，下列叙述正确的是 A．选用一次性筷子的做法值得提倡 B．化石燃料燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要物质之一 C．煤的气化属于物理变化 D．汽车尾气中的NO2属于酸性氧化物 解题贴士 (1)酸雨类型 ①硫酸型酸雨：SO2→SO3→H2SO4(或SO2→H2SO3→H2SO4)。 ②硝酸型酸雨：NOx→NO2→HNO3。 (2)酸雨危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化； ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 (3)酸雨防治 ①工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。 ②减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。 ▌对点练2-1 小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是 A． B． C． D． ▌对点练2-2 国家正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。为保护大气环境，下列做法不可行的是 A．积极植树、种草 B．使用清洁能源 C．加强大气质量监测 D．直接排放工业废气 题型 大气污染、空气质量评价 ▌例3 化学研究和应用更加重视绿色、低碳、循环发展。下列做法不符合这一理念的是 A．加强空气质量检测 B．随地填埋垃圾 C．合理使用化肥 D．开发可再生能源 解题贴士 （1）能源优化：改用清洁能源，减少化石燃料燃烧。 （2）工业治污：废气经脱硫、脱硝、除尘，达标排放。 （3）尾气治理：机动车安装净化装置，推广新能源汽车。 （4）生态改善：植树造林，净化空气、吸附粉尘。 ▌对点练3-1 下列说法正确的是 A．pH小于7的雨水称为酸雨 B．酸雨主要是大量排放的溶于水中形成的 C．在酸化土壤中加入氢氧化钙可以预防酸雨的产生 D．调整能源结构、改进燃烧技术等措施可以对酸雨进行防治 ▌对点练3-2 含Pt/Ba的三元催化剂(同时处理三种主要污染物)是一种常见的汽车尾气催化剂，其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程，如图所示。下列说法正确的是 A．“储存”过程中N的化合价下降 B．“还原”过程中发生氧化反应 C．还原性尾气中含有CO、碳氢化合物，均发生氧化反应生成 D．三元催化剂可减少汽车尾气造成的空气污染，但需要定期维护和更换 基础通关 1．自然界中硫元素的部分转化如图。下列有关说法正确的是 A．含硫矿物中硫元素的化合价均为-2价 B．硫元素在自然界中没有游离态只有化合态 C．硫元素在自然界的转化过程中既可被氧化又可被还原 D．硫燃烧时直接转化为三氧化硫进入大气 2．随着环境问题的日益突出，酸雨也成为一种环境污染，其pH为 A．等于7 B．大于7 C．小于5.6 D．等于5.6 3．酸雨对环境危害巨大，下列关于酸雨及其防治的说法正确的是 A．pH<7的雨水称为酸雨 B．煤和石油的燃烧、汽车尾气等产生的SO2、NOx是形成酸雨的主要污染物 C．在酸雨形成过程中没有氧化还原反应发生 D．将含硫煤与石灰石混合燃烧，可同时减少SO2和CO2的排放 4．化学与生产、生活密切相关，下列气体属于空气污染物的是 A．CO2 B．SO2 C．N2 D．O2 5．关于化学在环境问题中的作用，下列说法正确的是 A．环境问题日益严重，都是化学引起的 B．面对日益严重的环境问题，化学束手无策 C．化学可以解决一切环境问题，其他学科无用 D．可以大力发展清洁能源以减少污染气体的排放 6．减少温室气体的排放，发展低碳产业，已成为各国推进可持续发展的共识。为减少温室气体的排放，下列措施不可行的是 A．乘坐公共交通工具，绿色出行 B．焚烧作物秸秆 C．开发太阳能、氢能、风能等新能源 D．提高能源利用效率 7．化学与环境保护密切相关，下列说法错误的是 A．废旧电池的回收再利用可减少重金属离子污染 B．木材海绵吸收泄漏的石油和化学品可降低水体污染 C．燃煤的固硫处理可减少温室气体排放及酸雨的形成 D．垃圾分类能减少资源浪费同时降低处理成本 8．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​ 9．工业烟气中含有的二氧化硫是大气污染物，需将烟气脱硫后排放。一种烟气脱硫的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．从吸收塔顶部喷入过量的溶液，将转化为 B．沉淀室中得到的滤液为溶液，可循环至吸收塔 C．氧化室中被还原为，可用于生产石膏 D．实验室分离和滤液时，需要用到分液漏斗 10．指的是大气中直径小于或等于的颗粒物。测得目前空气的主要污染物仍是，下列做法应该继续提倡的是 ①保护植被，多植树 ②就地焚烧秸秆 ③发展共享单车 ④多砍树用来制造木制品 ⑤禁止燃放烟花爆竹 A．①②③④⑤ B．②③⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 素养提升 1．关于自然界中硫元素的存在示意图，下列说法中正确的是 A．硫元素是植物生长不可缺少的元素，组成生命体的蛋白质就含有硫 B．在地表深处，受氧气和水的长期作用，硫化物会转化成硫酸盐（如，） C．高温煅烧黄铁矿生成和 D．火山口附近的硫单质可以直接被大气中的氧气氧化成 2．二氧化硫会造成酸雨，可以采用双碱法脱硫，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，S元素表现氧化性，被还原 C．过程Ⅱ中，1个O2可以氧化2个Na2SO3 D．总反应为 3．下列整理的与化学有关的知识不完全正确的一组是 A 性质与用途 B 食品保鲜的办法 氢气燃烧产物为水————理想的燃料 金刚石硬度大————钻探机钻头 一氧化碳具有还原性————冶炼金属 填充氮气——防止变质 放入生石灰———防止受潮 放入细铁粉———防止受潮和变质 C 生活常识 D 环保与物质的利用 取暖防中毒———煤炉上放一壶水 防菜刀生锈———喷水后悬挂起来 海鲜品保鲜———甲醛水溶液浸泡 减少水污染————使用无磷洗衣粉 减少汽车尾气污染————使用乙醇汽油 减少酸雨的发生————使用新型能源 A．A B．B C．C D．D 4．煤在燃烧时会产生，造成环境污染。下列说法错误的有 A．是形成酸雨的主要气体 B．用碱液吸收燃煤废气可减少环境污染 C．往燃煤中混入生石灰，可减少排放 D．有还原性，浓硫酸有强氧化性，所以不能用浓硫酸干燥 5．加强污染物协同控制是消除污染的统筹方法。下列说法正确的是 A．pH<7的雨为酸雨，可通过多植树造林解决酸雨问题 B．燃煤时加入石灰石可减少SO2的排放，最终将SO2转化为CaSO3 C．三元催化剂可同时降低尾气中NO和CO的排放 D．氮氧化合物污染物与硫氧化物污染物不能同时处理 6．如图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是 A．空中的溶于水也会形成酸雨 B．均易溶于水，并在雨水中转化为 C．含的雨水在空气中放置其pH可能会降低 D．硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑，而硫酸型酸雨不能 迁移创新 1．大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法错误的是 A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质 B．酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3 C．汽车尾气中的NOx是指NO2 D．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量 2．下图为治理汽车尾气时发生反应的微观示意图，下列有关说法不正确的是    A．上述反应能使有害气体转化为无害物质 B．反应前后原子的种类、数目不变 C．化学反应方程式为：2CO + 2NO N2 + 2CO2 D．反应前后丙和丁的质量之比为7：11 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：​ 监测点 二氧化硫浓度(μg/m3) PM2.5浓度(μg/m3) PM10浓度(μg/m3) 空气质量指数(AQI) A工业区 85 68 95 轻度污染 B居民区 32 45 60 良 C森林公园 12 18 25 优 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_______。结合该工业区的特点，推测污染物的可能来源有_______。​ (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_______。​ 4．工业尾气中的含硫化合物(SO2、H2S等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。 (1)由NaClO碱性废水处理吸收含SO2烟气的流程如图-1所示： ①吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触的优点是___________。 ②该过程中发生氧化还原反应的离子方程式为___________。 ③廉价的Ca(ClO)2不能代替NaClO作脱硫剂，原因是___________。 (2)用Na2CO3溶液脱除SO2。已知含硫物种(即水溶液中H2SO3、HSO、SO)随pH变化如图-2所示。 ①当用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式为___________。 ②当pH=1.5时，溶液中c(HSO)___________c(H2SO3)(填“>”、“<”或“=”)。 (3)一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如图-3所示： ①X微粒为___________(填粒子符号)。 ②当铁基脱硫剂吸收标况下448 mL H2S时，若要保证铁基脱硫剂再生完全，则所通入的O2的质量为___________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4 硫与环境保护 第三单元 防止二氧化硫对环境的污染 课标要点 1.了解自然界中硫的循环。 2.了解SO2对大气质量的影响，特别是酸雨的成因、危害及防治措施。 学习重难点 重点：酸雨的形成和防治措施 难点：酸雨的防治措施 知识点 自解界中的硫循环 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。 2．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： 特别提醒 自然界中硫元素的存在 ①游离态：存在于_火山口__附近或地壳的岩层里。 ②化合态 随学随练 1．红树林湿地被称为“地球之肾”，对维持生态平衡至关重要，其沉积物中微生物驱动的硫循环过程如图，下列说法错误的是 A．海洋中S元素的主要存在形式为 B．过程①中，还原剂和氧化剂的物质的量之比为3∶1 C．过程②中，与的反应为 D．红树林湿地应予以保护，维系微生物活性，保障硫循环 【答案】B 【解析】A．海洋中硫元素主要以可溶性硫酸盐的形式存在，主要存在形式为，A正确； B．反应①中S单质转化为，失去6个电子，S单质转化为HS-或S2-，得到2个电子，由电子得失守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶3，B错误； C．过程②中，Fe3+与HS-反应生成FeS2，铁元素得电子，硫元素失电子，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得离子方程式为，C正确； D．红树林湿地的硫循环依赖微生物的催化作用，保护湿地、维系微生物活性可以保障硫循环正常进行，对生态平衡有重要意义，D正确； 故选B。 2．下图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列说法正确的是 A．硫酸型酸雨的形成有两种途径 B．硫在自然界中只能以化合态形式存在 C．硫元素在自然界的循环过程中，均被氧化 D．用黄铁矿制硫酸的反应之一为 【答案】A 【解析】A．硫酸型酸雨有两种形成途径：一是被氧化为，与水反应生成；二是与水反应生成，被氧化为，与图示一致，A正确； B．从图中可以看出自然界中存在游离态的硫单质（火山口附近存在天然硫单质），硫在自然界中既有游离态也有化合态，B错误； C．硫元素循环中存在化合价降低的过程，例如转化为时，化合价从0价降低为-2价，被还原，并非均被氧化，C错误； D．黄铁矿高温煅烧的产物是而非，正确的反应方程式为，D错误； 故选A。 3．自然界中硫循环如下图所示。下列说法中不正确的是 A．火山喷发、森林火灾会产生 B．氢、氧两种元素参与硫的循环 C．工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放 D．硫在自然界的循环过程中只发生氧化反应 【答案】D 【解析】A．从图中可以看出，火山喷发、森林火灾都会向大气释放，A正确； B．硫循环过程中存在、、等物质，这些物质都含有氢元素或氧元素，因此氢、氧两种元素都参与了硫循环，B正确； C．工厂烟气含硫氧化物，直接排放会引发酸雨等环境污染，因此需要经脱硫处理后再排放，C正确； D．硫循环过程中，硫的化合价既可以升高（发生氧化反应），也可以降低（发生还原反应，例如被还原为就是还原反应），还存在化合价不变的非氧化还原过程，因此并非只发生氧化反应，D错误； 故选D。 知识点 酸雨及其治理 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。 硫酸型酸雨的形成 酸雨 pH＜5.6的降水被称为酸雨。 形成 写出图中标号表示的化学方程式： ①2SO2＋O22SO3。②SO2＋H2OH2SO3。③SO3＋H2O===H2SO4。 ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 酸雨的危害 (1)鱼类难以生存，影响水生植物的繁殖。 (2)土壤肥力下降，植被遭到破坏，危害农作物生长。 (3)加快桥梁、雕塑等建筑物腐蚀。 酸雨的防治 (1)消除污染源，研究开发新能源(如太阳能、核能、氢能等)。 (2)对含硫燃料进行脱硫处理。 (3)对SO2废气进行处理或回收利用。 二氧化硫的处理回收 实验室回收 实验室通常用烧碱溶液来吸收二氧化硫：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。 工业回收 ①用熟石灰吸收：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O。 ②海水吸收：利用海水的微碱性，用海水吸收除去烟气中的二氧化硫。 ③石灰石—石膏法：将石灰石浆液与烟气充分接触混合并氧化，最终生成石膏（CaSO4·2H2O）。化学方程式为：CaCO3+SO2=CaSO3+CO2，2CaSO3+O2=2CaSO4。 ④氨脱硫法：化学方程式为：2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4。 特别提醒 硫酸型酸雨的形成途径有两个： 随学随练 4．下列说法正确的是 A．酸雨指的是pH<7的雨水，燃煤脱硫可以防治硫酸型酸雨的形成 B．常温下活泼金属Fe、Al与浓硫酸不反应，发生钝化现象，因此可以用铝制槽车运输浓硫酸 C．检验某溶液中是否含有Cl-，取样，加入少量硝酸银溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸，看白色沉淀是否消失 D．过碳酸钠(Na2CO3·H2O2)可用作漂白剂，其漂白原理与氯水相同 【答案】D 【解析】A．空气中含有二氧化碳，溶于水呈酸性，酸雨的pH<5.6，A错误； B．常温下，铁与浓硫酸发生钝化，在表面生成一层致密的薄膜，发生了化学反应，B错误； C．加入少量硝酸银溶液，生成的白色沉淀可能是碳酸银，再加稀盐酸，碳酸银转化为氯化银，白色沉淀也不消失，不能证明原来有Cl-，C错误； D．过碳酸钠具有强氧化性，氯水中HClO也具有强氧化性，故可以作漂白剂，二者漂白原理相同，D正确； 故答案选D。 5．形成硫酸型酸雨的主要原因是 A．未经处理的工业废水任意排放 B．大气中二氧化碳含量增多 C．工业上大量含硫燃料的使用 D．氢能、风能、太阳能等的使用 【答案】C 【解析】A．未经处理的工业废水任意排放会直接造成水体、土壤污染，和大气中硫酸型酸雨的形成无关，A错误； B．大气中二氧化碳含量增多会引发温室效应，不是硫酸型酸雨的成因，B错误； C．工业大量使用的煤等含硫燃料，燃烧后会释放大量，在大气中经氧化、溶于水等过程最终生成硫酸，是形成硫酸型酸雨的主要原因，C正确； D．氢能、风能、太阳能属于清洁能源，使用过程不会产生含硫污染物，不会导致酸雨，D错误； 故选C。 6．下列关于环境污染及防治的说法错误的是 A．氮氧化物能造成光化学烟雾 B．燃煤脱硫可降低酸雨对建筑的危害 C．用石英砂制备粗硅的尾气可直接排入空气 D．硫酸厂产生的废气可用石灰乳吸收 【答案】C 【解析】A．氮氧化物是形成光化学烟雾的主要污染物之一，A正确； B．燃煤脱硫可减少排放，减少硫酸型酸雨的形成，能降低酸雨对建筑的危害，B正确； C．石英砂制备粗硅的反应为，尾气含有毒的，不能直接排入空气，C错误； D．是酸性氧化物，可与石灰乳的主要成分反应，因此可用石灰乳吸收硫酸厂废气中的，D正确； 故选C。 知识点 空气质量评价（重点） 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 (4)SO2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)改变能源结构； (2)控制SO2等有害气体的排放； (3)提高污染排放标准。 特别提醒 常见环境污染的形成原因与危害 环境污染 形成原因 主要危害 温室效应 大气中CO2含量的不断增加 全球变暖，冰雪融化，海平面上升等 酸雨 SO2和氮氧化物的排放 土壤酸化，腐蚀建筑物等 光化学烟雾 氮氧化物和碳氢化合物的排放 危害人体健康和植物生长等 臭氧空洞 氮氧化物和氟氯代烃的排放 地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧 赤潮和水华 含氮、磷等营养成分的生活污水和工、农业废水的任意排放 使藻类过度繁殖，水质恶化，发生在海水中为赤潮，淡水中为水华 白色污染 聚乙烯等塑料的大量使用，任意丢弃 破坏土壤结构和生态环境等 随学随练 7．某市于11月3日下了一场大雨，下表是该市连续两天的空气质量日报。下列说法错误的是 日期 污染物及污染指数 质量级别 一氧化碳 二氧化硫 二氧化氮 11月3日 21 84 31 25 二级 11月4日 20 23 12 11 一级 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染 B．造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫 C．11月4日的空气质量比11月3日好 D．雨后一氧化碳含量变化不大，说明一氧化碳难溶于水 【答案】A 【解析】A．工厂通过加高烟囱直接排放废气无法消除有害气体，无法减少对空气的污染，A错误； B．根据表格数据可知，二氧化硫指数最高为84，造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫，B正确； C．空气质量级别越小，说明空气污染物含量越低，空气质量越好，11月4日的空气质量为一级比11月3日二级要好，C正确； D．大雨过后一氧化碳的污染指数几乎没有变化，说明一氧化碳难溶于水，不会被雨水大量溶解吸收，D正确； 故答案为：A。 8．为了打赢蓝天保卫战，我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是 A．氧气 B．二氧化硫 C．氮气 D．水蒸气 【答案】B 【解析】A．氧气是空气的正常组成成分，可供给呼吸，不属于空气污染物，故不选A； B．二氧化硫是有毒气体，会引发酸雨等环境问题，属于空气污染物，故选B； C．氮气是空气的主要组成成分，性质稳定无毒，不属于空气污染物，故不选C； D．水蒸气是空气的正常组成成分，不属于空气污染物，故不选D； 选B。 9．保护环境，就是关爱自己。下列说法中你认为不正确的是 A．空气质量日报的主要目的是树立人们环保意识，同时也让人们知道了二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物是大气主要污染物 B．酸雨是指pH小于7的雨水 C．为了减少二氧化硫和二氧化氮的排放，工业废气排放到大气之前必须回收处理 D．氯气是一种有毒气体，但可以用于自来水的杀菌消毒 【答案】B 【解析】A．空气质量日报的主要报道内容包含二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物等大气主要污染物，能够帮助人们树立环保意识，A正确； B．正常雨水因溶解二氧化碳pH约为5.6，酸雨的定义是pH小于5.6的雨水，并非pH小于7的雨水，B错误； C．二氧化硫和二氧化氮是常见大气污染物，会引发酸雨等环境问题，工业废气排放到大气前必须回收处理以减少二者排放，C正确； D．氯气是黄绿色有毒气体，其与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，能够杀死水中的病菌，可用于自来水的杀菌消毒，D正确； 故答案选B。 拓展 酸雨及其治理 SO2的“三个”来源 ①化石燃料的燃烧；②含硫矿石的冶炼；③生产硫酸、磷肥等产生的废气。 酸雨的形成过程 酸雨的防治 (1)首先从消除污染源着手，研究开发替代化石燃料的新能源（如氢能、太阳能、核能等）。 (2)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)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。 ①如在燃煤中加入生石灰：SO2＋CaO===CaSO3，2CaSO3＋O2===2CaSO4（形成煤渣）。 ②氨水吸收含有SO2的尾气SO2＋2NH3＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4（一种化肥）。 ③石灰水—石膏法吸收SO2：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O，2CaSO3＋O2===2CaSO4（形成石膏：CaSO4·2H2O）。 (4)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。 活学活用 1．化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A．雾和霾是气溶胶，PM2.5被认为是造成雾霾天气的核心污染物之一 B．向煤中加入适量石灰石，使煤燃烧产生的最终生成，可减少大气污染 C．二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂，用来杀死有害细菌。防止色素被氧化 D．新型水处理剂利用其强氧化性能同时杀死病菌和吸附水中悬浮物 【答案】D 【解析】A．雾和霾的分散质粒子直径介于1~100 nm之间，属于气溶胶，PM2.5指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物，是造成雾霾天气的核心污染物之一，A正确； B．煤燃烧时，石灰石高温分解生成，与反应生成，被氧化为，可减少排放，降低大气污染，B正确； C．具有还原性和杀菌消毒作用，适量添加到葡萄酒中可杀死有害细菌，同时防止色素被氧化，C正确； D．具有强氧化性，可杀死水中病菌，但其本身没有吸附性，吸附水中悬浮物的是其还原产物水解生成的胶体，并非利用的强氧化性实现吸附，D错误； 故选D。 2．2024年4月22日是第55个世界地球日，活动主题是“珍爱地球，人与自然和谐共生”。下列活动不符合该主题的是 A．对煤炭进行综合利用，推广使用脱硫煤 B．废旧电池可统一回收并进行填埋处理 C．为减少空气污染，大力提倡植树造林 D．提倡绿色出行，逐步减少燃油车的使用 【答案】B 【解析】A．对煤炭进行综合利用，推广使用脱硫煤，这样可以减少煤炭燃烧产生的污染，有利于保护环境，A不符合题意； B．废旧电池含有重金属等有害物质，统一回收进行填埋处理会污染土壤和地下水，应该进行专门的回收处理而不是填埋，B符合题意； C．大力提倡植树造林可以吸收有害气体和粉尘，改善空气质量，有利于人与自然和谐共生，C不符合题意； D．提倡绿色出行，逐步减少燃油车的使用，可以减少尾气排放，降低对环境的污染，D不符合题意； 故选B。 3．防治空气污染，保护生态环境。下列做法不合理的是 A．开发和使用清洁能源 B．车辆尾气净化后排放 C．工业废气排放到高空 D．管理和控制工地扬尘 【答案】C 【解析】A．开发和使用清洁能源可减少化石燃料消耗，降低污染物排放，利于保护大气环境，做法合理，A不符合题意； B．车辆尾气净化后排放可减少尾气中有害气体、颗粒物的排放，做法合理，B不符合题意； C．工业废气排放到高空只是改变了污染物的排放高度，没有减少污染物的总排放量，仍然会造成大气污染，做法不合理，C符合题意； D．管理和控制工地扬尘可降低空气中可吸入颗粒物的含量，减少大气污染，做法合理，D不符合题意； 答案选C。 拓展 常见的污染现象及其危害 污染类型 主要污染物 形成原因 主要危害 酸雨 SO₂、NOₓ（氮氧化物） 化石燃料燃烧、硫酸工业、汽车尾气；溶于雨水形成酸性降水（pH＜5.6）（CO₂不造成酸雨） ①腐蚀大理石建筑、金属设备；②酸化土壤、水体，导致水生生物死亡；③危害植物、降低农作物产量；④刺激人体呼吸道 温室效应 CO₂、CH₄、N₂O 大量燃烧化石燃料、乱砍滥伐、畜牧业和沼气排放甲烷 全球气候变暖、冰川融化、海平面上升；极端天气增多，破坏生态平衡 臭氧层空洞 氟氯代烷（氟利昂）、NOₓ 制冷剂、喷雾剂、航空尾气等破坏高空臭氧 紫外线辐射增强；诱发人体皮肤癌、白内障；伤害动植物，破坏生态 水体富营养化（水华/赤潮） N、P 营养元素超标 化肥流失、含磷洗涤剂、生活污水、工业废水随意排放 藻类疯长，水体缺氧；鱼虾大量死亡、水质恶化发臭；淡水→水华，海水→赤潮 光化学烟雾 NOₓ、碳氢化合物 汽车尾气排放，经阳光照射发生光化学反应生成有毒烟雾 刺激眼睛和呼吸道、危害人体健康；降低能见度、影响交通；损伤植物 白色污染 难降解塑料、合成高分子材料 一次性塑料制品大量使用、随意丢弃，难以自然降解 破坏土壤结构、污染水土；危害海洋生物；焚烧产生剧毒致癌物 雾霾（PM2.5） 细颗粒物、粉尘、硫氮氧化物 工业燃煤、汽车尾气、工地扬尘、秸秆焚烧 引发哮喘、心肺疾病；降低大气能见度；吸附重金属、有毒物质，危害人体健康 活学活用 4．化学与环境、材料、信息、能源关系密切，下列说法中不正确的是 A．“光化学烟雾”、“臭氧空洞”的形成都与氮氧化合物有关 B．燃煤中加入CaO，可以减少酸雨的形成 C．小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂，还是治疗胃酸过多的一种药剂 D．尽量多地使用含的产品，减少使用含或的产品，符合“促进低碳经济”宗旨 【答案】D 【解析】A．氮氧化物是“光化学烟雾”的形成诱因，也会参与臭氧层的消耗，二者的形成都和氮氧化合物有关，A正确； B．燃煤中加入CaO可以和煤燃烧生成的SO2反应，最终转化为CaSO4，减少SO2的排放，从而减少酸雨的形成，B正确； C．小苏打是NaHCO3，受热易分解产生CO2，可用作糕点膨松剂，同时可以和胃酸的主要成分HCl反应，可用于治疗胃酸过多，C正确； D．12C、13C、14C都属于碳元素的同位素，含上述核素的产品使用过程中都会产生CO2，不能减少碳排放，不符合“促进低碳经济”的宗旨，D错误； 故选D。 5．下列做法值得提倡的是 A．露天焚烧生活垃圾 B．选用一次性筷子、纸杯和塑料袋 C．将实验废液直接倒入下水道 D．选用回收废纸制造的纸箱 【答案】D 【解析】A．露天焚烧生活垃圾会产生大量有害气体和烟尘，污染大气环境，A错误； B．使用一次性筷子、纸杯会消耗大量木材资源，一次性塑料袋会造成白色污染，B错误； C．实验废液常含有毒有害、有腐蚀性的物质，直接倒入下水道会腐蚀管道、污染水体和土壤，C错误； D．选用回收废纸制造的纸箱可节约木材等资源，减少废弃物排放，符合绿色环保理念，D正确； 故选D。 6．下列现象与物质对应不正确的是 A．酸雨——二氧化硫、氮氧化物 B．光化学烟雾——氮氧化物 C．臭氧空洞—— D．温室效应—— 【答案】C 【解析】A．二氧化硫可形成硫酸型酸雨，氮氧化物可形成硝酸型酸雨，二者均为形成酸雨的主要物质，A正确； B．氮氧化物是引发光化学烟雾的主要污染物，对应关系成立，B正确； C．臭氧空洞主要由氟氯烃（如氟利昂）等物质破坏臭氧层导致，与无关，对应关系不成立，C错误； D．是主要的温室气体，大量排放会加剧温室效应，对应关系成立，D正确； 故答案为C 题型 自然界中的硫循环 ▌例1 含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是 A．该过程中可得到化工产品 B．该过程中化合价发生改变的元素为Fe和S C．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的 D．图中涉及的反应之一为 【答案】B 【解析】A．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，可得到化工产品，故A正确； B．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，然后硫酸亚铁在酸性溶液中吸收氧气又转化为硫酸铁，反应的化学方程式为，过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，故B错误； C．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，该工艺吸收了二氧化硫，可以除去煤燃烧时产生的，故C正确； D．根据工艺流程所示可知，该工艺中溶液吸收生成和，反应的化学方程式为，故D正确。 解题贴士 (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。 ▌对点练1-1 自然界中含有丰富的含硫化合物，硫及其化合物的“价-类”二维图如图。下列说法不正确的是 A．图中A的化学式是H2SO3 B．浓硫酸在常温下与铁不反应，可用铁质容器储运浓硫酸 C．图中硫元素只有还原性的物质是H2S D．SO2具有抗氧化、杀菌性能，可在食品加工中适量添加 【答案】B 【解析】A．由图可知，A属于酸，其中S元素的化合价为+4价，可知，A是H2SO3，说法正确，A不符合题意； B．常温下，Fe在浓硫酸中钝化，铁表面生成一层致密氧化物保护膜，阻止反应进一步发生，因此可用铁质容器储运浓硫酸，题中说“不反应”错误，B符合题意； C．H2S中S元素化合价为-2价，只能被氧化，H2S只具有还原性，说法正确，C不符合题意； D．SO2具有氧化性、还原性（抗氧化）以及漂白性，在食品中添加适量SO2可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。说法正确，D不符合题意； 答案选B。 ▌对点练1-2 红树林沉积物中普遍含硫元素，主要以黄铁矿()和硫酸盐的形式存在。如图为红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理。(设为阿伏伽德罗常数的值) 下列有关叙述错误的是 A．固体中阳离子和阴离子的个数比为1：1 B．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：1 C．反应②中每生成电子转移数为 D．硫循环过程可以有效地固定土壤深处沉积物中的铜、铅等重金属元素 【答案】C 【解析】A．由Fe2+和构成，每个包含1个Fe2+和1个，阳离子和阴离子的个数比为1：1，A正确； B．反应①中S单质转化为，失去6个电子，S单质转化为HS-或S2-，得到2个电子，由电子得失守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1，B正确； C．反应②是Fe3+与HS-/S2-反应生成FeS2，根据的组成，Fe为+2价，S为-1价，该过程中S的化合价从-2价升高到-1价，Fe元素由+3价下降到+2价，根据电子守恒，每生成1 mol ，转移2mol电子，数目为，C错误； D．在无氧层，S2-或HS-浓度较高，可与Cu2+、Pb2+等重金属离子形成难溶硫化物（如CuS、PbS），从而固定重金属，D正确； 故选C。 题型 酸雨及其治理 ▌例2 人类在提高自身生活水平的同时还要关注环境问题，下列叙述正确的是 A．选用一次性筷子的做法值得提倡 B．化石燃料燃烧产生的SO2是形成酸雨的主要物质之一 C．煤的气化属于物理变化 D．汽车尾气中的NO2属于酸性氧化物 【答案】B 【解析】A．使用一次性筷子需要消耗大量木材，会破坏森林资源、加剧环境问题，不值得提倡，A错误； B．化石燃料中含有硫元素，燃烧产生的经转化会生成硫酸，是形成酸雨的主要物质之一，B正确； C．煤的气化是将煤转化为、等可燃性气体的过程，有新物质生成，属于化学变化，C错误； D．酸性氧化物的定义是与碱反应只生成盐和水的氧化物，与碱反应会生成硝酸盐、亚硝酸盐和水，氮元素化合价发生变化，不属于酸性氧化物，D错误； 答案选B。 解题贴士 (1)酸雨类型 ①硫酸型酸雨：SO2→SO3→H2SO4(或SO2→H2SO3→H2SO4)。 ②硝酸型酸雨：NOx→NO2→HNO3。 (2)酸雨危害 ①直接损伤农作物，破坏森林和草原，使土壤、湖泊酸化； ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具和电缆的腐蚀。 (3)酸雨防治 ①工业废气排放到大气中之前，必须进行适当处理，防止有害物质污染大气。 ②减少化石燃料的直接燃烧，如脱硫处理。 ▌对点练2-1 小冰参加学校科学实践活动，设计并组装一个微型空气质量“检测站”来监测校园里的空气质量。下列不属于空气质量监测污染物的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．是空气的正常组成成分，不属于空气质量监测污染物，A符合题意； B．是有毒气态污染物，会引发酸雨等环境问题，属于空气质量监测污染物，B不符合题意； C．是有毒气态污染物，会引发酸雨、光化学烟雾等环境问题，属于空气质量监测污染物，C不符合题意； D．是细颗粒物，会危害人体呼吸系统健康，属于空气质量监测污染物，D不符合题意； 故选A。 ▌对点练2-2 国家正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。为保护大气环境，下列做法不可行的是 A．积极植树、种草 B．使用清洁能源 C．加强大气质量监测 D．直接排放工业废气 【答案】D 【解析】A．植树、种草，有利于防治空气污染，保护生态环境，A正确； B．使用清洁能源，可以减少化石能源的使用，可以减少污染物的排放，可以防治空气污染，保护生态环境，B正确； C．加强大气质量监测，有利于保护生态环境，C正确； D．直接排放工业废气，会破坏生态环境，D错误； 故答案为：D。 题型 大气污染、空气质量评价 ▌例3 化学研究和应用更加重视绿色、低碳、循环发展。下列做法不符合这一理念的是 A．加强空气质量检测 B．随地填埋垃圾 C．合理使用化肥 D．开发可再生能源 【答案】B 【解析】A．加强空气质量检测可及时掌握污染情况，便于针对性采取减排治污措施，符合绿色低碳循环发展理念，故A错误； B．随地填埋垃圾会造成土壤、地下水污染，也会浪费可回收利用的资源，还可能排放温室气体，不符合绿色、低碳、循环发展理念，故B正确； C．合理使用化肥可在保障农业生产的同时，减少过量化肥带来的环境污染，符合绿色发展理念，故C错误； D．开发可再生能源可减少化石能源消耗，降低二氧化碳等温室气体排放，符合低碳发展理念，故D错误； 故答案选B 解题贴士 （1）能源优化：改用清洁能源，减少化石燃料燃烧。 （2）工业治污：废气经脱硫、脱硝、除尘，达标排放。 （3）尾气治理：机动车安装净化装置，推广新能源汽车。 （4）生态改善：植树造林，净化空气、吸附粉尘。 ▌对点练3-1 下列说法正确的是 A．pH小于7的雨水称为酸雨 B．酸雨主要是大量排放的溶于水中形成的 C．在酸化土壤中加入氢氧化钙可以预防酸雨的产生 D．调整能源结构、改进燃烧技术等措施可以对酸雨进行防治 【答案】D 【解析】A．正常雨水因溶解呈弱酸性，pH约为5.6，pH小于5.6的雨水才称为酸雨，A错误； B．酸雨主要是大量排放的、氮氧化物等酸性气体溶于水形成的，是温室气体，不是酸雨的成因，B错误； C．在酸化土壤中加入氢氧化钙是改良已酸化的土壤，不能减少大气中致酸气体的排放，无法预防酸雨产生，C错误； D．调整能源结构（如使用清洁能源）、改进燃烧技术可以减少、氮氧化物的排放，能够防治酸雨，D正确； 答案选D。 ▌对点练3-2 含Pt/Ba的三元催化剂(同时处理三种主要污染物)是一种常见的汽车尾气催化剂，其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程，如图所示。下列说法正确的是 A．“储存”过程中N的化合价下降 B．“还原”过程中发生氧化反应 C．还原性尾气中含有CO、碳氢化合物，均发生氧化反应生成 D．三元催化剂可减少汽车尾气造成的空气污染，但需要定期维护和更换 【答案】C 【解析】A．由原理图可知，“储存”过程中NO转变为了，其中N元素的化合价上升，A错误； B．“还原”过程中，转化为BaO和，其中N元素的化合价下降，发生还原反应，B错误； C．汽车尾气中的还原性尾气主要成分为CO和，均在“还原”步骤中转化为无害的，C正确； D．三元催化剂属于催化剂，参与反应但并不消耗，因此不需要更换，但催化剂在实际使用中可能会失活，失活后需要更换，D错误; 故选C。 基础通关 1．自然界中硫元素的部分转化如图。下列有关说法正确的是 A．含硫矿物中硫元素的化合价均为-2价 B．硫元素在自然界中没有游离态只有化合态 C．硫元素在自然界的转化过程中既可被氧化又可被还原 D．硫燃烧时直接转化为三氧化硫进入大气 【答案】C 【解析】A．自然界中的硫元素既有游离态，也有化合态，如单质硫（S为0价），硫酸盐（S为+6价），黄铁矿（S为-1价），A错误； B．火山喷发处存在单质硫，所以硫在自然界有游离态，B错误； C．硫元素在自然界转化过程中既可被氧化，如等，又可被还原，如黄铁矿等，C正确； D．硫燃烧生成进入大气，与在一定条件下进一步转化为，D错误。 2．随着环境问题的日益突出，酸雨也成为一种环境污染，其pH为 A．等于7 B．大于7 C．小于5.6 D．等于5.6 【答案】C 【解析】A．常温下等于7的溶液为中性，正常雨水因溶解本身呈弱酸性，酸雨酸性更强，不可能为中性，A不符合题意； B．大于7的溶液为碱性，酸雨属于酸性降水，不可能大于7，B不符合题意； C．正常雨水因溶解的约为5.6，酸雨是溶解了硫氧化物、氮氧化物后形成的酸性更强的降水，规定其小于5.6，C符合题意； D．等于5.6是正常雨水的，不属于酸雨的范畴，D不符合题意； 故选C。 3．酸雨对环境危害巨大，下列关于酸雨及其防治的说法正确的是 A．pH<7的雨水称为酸雨 B．煤和石油的燃烧、汽车尾气等产生的SO2、NOx是形成酸雨的主要污染物 C．在酸雨形成过程中没有氧化还原反应发生 D．将含硫煤与石灰石混合燃烧，可同时减少SO2和CO2的排放 【答案】B 【解析】A．正常雨水溶解后pH约为5.6，只有pH<5.6的雨水才称为酸雨，A错误； B．煤和石油的燃烧、汽车尾气等产生的、会分别转化为硫酸、硝酸，是形成酸雨的主要污染物，B正确； C．酸雨形成过程中，转化为硫酸、转化为硝酸的过程均存在元素化合价升降，有氧化还原反应发生，C错误； D．将含硫煤与石灰石混合燃烧时，石灰石可吸收生成硫酸盐减少排放，但石灰石高温分解会生成，无法减少排放，D错误； 故选B。 4．化学与生产、生活密切相关，下列气体属于空气污染物的是 A．CO2 B．SO2 C．N2 D．O2 【答案】B 【解析】A．是空气的正常组成成分，属于温室气体但不属于常规空气污染物，A错误； B．有毒，且排放到空气中会形成酸雨，属于空气污染物，B正确； C．约占空气总体积的78%，是空气的主要组成成分，不属于空气污染物，C错误； D．是生物呼吸必需的气体，属于空气的正常组成成分，不属于空气污染物，D错误； 答案选B。 5．关于化学在环境问题中的作用，下列说法正确的是 A．环境问题日益严重，都是化学引起的 B．面对日益严重的环境问题，化学束手无策 C．化学可以解决一切环境问题，其他学科无用 D．可以大力发展清洁能源以减少污染气体的排放 【答案】D 【解析】A．环境问题的成因包括地质活动、生物作用等多种类型，并非都由化学引起，A错误； B．化学可研发污染物治理、绿色生产等相关技术，能够为解决环境问题提供支持，并非束手无策，B错误； C．环境问题的解决需要化学、生物学、地理学等多学科协同配合，并非仅靠化学就能解决所有问题，C错误； D．大力发展清洁能源可减少化石燃料的使用，从而降低、等污染气体的排放，D正确； 故选D。 6．减少温室气体的排放，发展低碳产业，已成为各国推进可持续发展的共识。为减少温室气体的排放，下列措施不可行的是 A．乘坐公共交通工具，绿色出行 B．焚烧作物秸秆 C．开发太阳能、氢能、风能等新能源 D．提高能源利用效率 【答案】B 【解析】A．乘坐公共交通工具可减少私家车燃油消耗，从而降低化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放，措施可行，A不符合题意； B．焚烧作物秸秆的过程中会直接释放大量二氧化碳，同时还会产生烟尘等污染物，反而增加温室气体排放，该措施不可行，B符合题意； C．开发太阳能、氢能、风能等新能源，可减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放，措施可行，C不符合题意； D．提高能源利用效率，能在相同产出的情况下减少化石能源的消耗，进而减少温室气体排放，措施可行，D不符合题意； 故选B。 7．化学与环境保护密切相关，下列说法错误的是 A．废旧电池的回收再利用可减少重金属离子污染 B．木材海绵吸收泄漏的石油和化学品可降低水体污染 C．燃煤的固硫处理可减少温室气体排放及酸雨的形成 D．垃圾分类能减少资源浪费同时降低处理成本 【答案】C 【解析】A．废旧电池中含有铅、汞、镉等元素，回收再利用可减少重金属离子污染，A正确； B．木材海绵有很强的吸附能力，用其吸收泄漏的石油和化学品可降低水体污染，B正确； C．燃煤的固硫处理可减少排放，进而减少酸雨的形成。不是温室气体，C错误； D．垃圾分类后可根据垃圾性质进一步处理利用。减少资源浪费，也可以降低处理成本，D正确； 故答案为C。 8．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】A．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； B．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； C．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； D．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； 故选B。 9．工业烟气中含有的二氧化硫是大气污染物，需将烟气脱硫后排放。一种烟气脱硫的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．从吸收塔顶部喷入过量的溶液，将转化为 B．沉淀室中得到的滤液为溶液，可循环至吸收塔 C．氧化室中被还原为，可用于生产石膏 D．实验室分离和滤液时，需要用到分液漏斗 【答案】B 【分析】吸收塔中用NaOH溶液喷雾吸收烟气中的SO2，生成Na2SO3和H2O，沉淀室中Na2SO3和Ca(OH)2反应生成CaSO3沉淀和NaOH，氧化室中CaSO3和O2反应生成CaSO4，据此解答。 【解析】A．从吸收塔顶部喷入过量的溶液，与烟气中的发生反应生成和，A错误； B．沉淀室中，与反应生成和，过滤得到的滤液为溶液，可循环至吸收塔用于吸收，B正确； C．氧化室中被氧化生成，可用于生产石膏，C错误； D．实验室分离和滤液时需要过滤，则需要用到烧杯、漏斗、玻璃棒等仪器，不需要用到分液漏斗，D错误； 故选B。 10．指的是大气中直径小于或等于的颗粒物。测得目前空气的主要污染物仍是，下列做法应该继续提倡的是 ①保护植被，多植树 ②就地焚烧秸秆 ③发展共享单车 ④多砍树用来制造木制品 ⑤禁止燃放烟花爆竹 A．①②③④⑤ B．②③⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤ 【答案】C 【解析】①保护植被、多植树，植物可以吸附空气中的颗粒物，能降低空气中含量，应该提倡 ，符合题意； ②就地焚烧秸秆会产生大量烟尘，会增加空气中含量，不应该提倡，不符合题意； ③发展共享单车可减少私家车出行，减少汽车尾气排放，降低含量，应该提倡，符合题意； ④多砍树会减少植被对颗粒物的吸附作用，增加空气中含量，不应该提倡，不符合题意； ⑤燃放烟花爆竹会产生大量烟尘和污染物，会增加含量，禁止燃放的做法应该提倡，符合题意； 符合题意的为①③⑤，故答案选C。 素养提升 1．关于自然界中硫元素的存在示意图，下列说法中正确的是 A．硫元素是植物生长不可缺少的元素，组成生命体的蛋白质就含有硫 B．在地表深处，受氧气和水的长期作用，硫化物会转化成硫酸盐（如，） C．高温煅烧黄铁矿生成和 D．火山口附近的硫单质可以直接被大气中的氧气氧化成 【答案】A 【解析】A．蛋白质中含半胱氨酸、甲硫氨酸等含硫氨基酸，硫元素也是植物生长必需的营养元素，A正确； B．地表深处氧气含量极低，硫化物需在地表附近受氧气和水的长期作用才能转化为硫酸盐，B错误； C．高温煅烧黄铁矿的反应为，产物为而非，C错误； D．硫单质与氧气直接反应只能生成，需要在催化剂、加热条件下和进一步反应才能得到，D错误； 答案选A。 2．二氧化硫会造成酸雨，可以采用双碱法脱硫，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，S元素表现氧化性，被还原 C．过程Ⅱ中，1个O2可以氧化2个Na2SO3 D．总反应为 【答案】B 【解析】A．过程Ⅰ消耗，过程Ⅱ生成，因此可以循环利用，A正确； B．过程Ⅰ发生反应，反应中元素化合价始终为，没有发生氧化还原反应，B错误； C．过程Ⅱ中作氧化剂，每个得到4个电子，每个被氧化为时，S元素化合价由+4价升高为+6价，失去2个电子，根据电子守恒，1个可以氧化2个，C正确； D．将过程Ⅰ和过程Ⅱ的反应加和，消去中间产物和可循环的，可得总反应为，D正确； 故选B。 3．下列整理的与化学有关的知识不完全正确的一组是 A 性质与用途 B 食品保鲜的办法 氢气燃烧产物为水————理想的燃料 金刚石硬度大————钻探机钻头 一氧化碳具有还原性————冶炼金属 填充氮气——防止变质 放入生石灰———防止受潮 放入细铁粉———防止受潮和变质 C 生活常识 D 环保与物质的利用 取暖防中毒———煤炉上放一壶水 防菜刀生锈———喷水后悬挂起来 海鲜品保鲜———甲醛水溶液浸泡 减少水污染————使用无磷洗衣粉 减少汽车尾气污染————使用乙醇汽油 减少酸雨的发生————使用新型能源 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．氢气燃烧产物为水无污染，是理想燃料；金刚石硬度大可作钻探机钻头；一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属，全部正确，A不符合题意； B．氮气化学性质稳定，填充氮气可隔绝氧气防止食品变质；生石灰能与水反应，可吸水防潮；细铁粉可同时吸收氧气和水，能防止食品受潮和变质，全部正确，B不符合题意； C．一氧化碳难溶于水，煤炉上放一壶水不能防止一氧化碳中毒；铁生锈需要同时接触水和氧气，喷水后悬挂会加速菜刀生锈；甲醛有毒，会破坏蛋白质结构，不能用甲醛水溶液浸泡海鲜保鲜，全部错误，C符合题意； D．使用无磷洗衣粉可减少水体富营养化，减少水污染；乙醇汽油燃烧污染物排放更少，可减少汽车尾气污染；使用新型能源可减少二氧化硫、氮氧化物的排放，减少酸雨发生，全部正确，D不符合题意； 故选C。 4．煤在燃烧时会产生，造成环境污染。下列说法错误的有 A．是形成酸雨的主要气体 B．用碱液吸收燃煤废气可减少环境污染 C．往燃煤中混入生石灰，可减少排放 D．有还原性，浓硫酸有强氧化性，所以不能用浓硫酸干燥 【答案】D 【解析】A．是硫酸型酸雨的主要形成气体，属于形成酸雨的主要气体之一，说法正确，A不符合题意； B．是酸性氧化物，可与碱液发生反应被吸收，能减少燃煤废气的环境污染，说法正确，B不符合题意； C．生石灰的主要成分为，可与反应生成亚硫酸钙，进一步被氧化为硫酸钙，实现钙基固硫，减少排放，说法正确，C不符合题意； D．中为+4价，浓硫酸中为+6价，二者为硫元素的相邻价态，不会发生氧化还原反应（不存在+5价的硫），因此可以用浓硫酸干燥，说法错误，D符合题意； 故答案选D。 5．加强污染物协同控制是消除污染的统筹方法。下列说法正确的是 A．pH<7的雨为酸雨，可通过多植树造林解决酸雨问题 B．燃煤时加入石灰石可减少SO2的排放，最终将SO2转化为CaSO3 C．三元催化剂可同时降低尾气中NO和CO的排放 D．氮氧化合物污染物与硫氧化物污染物不能同时处理 【答案】C 【解析】A．酸雨的定义是pH<5.6的降水，而非pH<7。植树造林可以吸收部分污染物，但无法从根本上解决酸雨问题，A错误； B．燃煤时加入石灰石，在高温下分解为CaO，CaO会与和反应，最终将转化为，而非，B错误； C．三元催化剂可以在汽车尾气排放过程中，通过催化反应将有害的NO和CO转化为无害的和，从而降低其排放，C正确； D．在大气污染控制中，氮氧化物和硫氧化物可以通过多种技术同时处理，例如湿式洗涤塔等，D错误； 故答案选C。 6．如图为酸雨形成的示意图。下列说法正确的是 A．空中的溶于水也会形成酸雨 B．均易溶于水，并在雨水中转化为 C．含的雨水在空气中放置其pH可能会降低 D．硝酸型酸雨会腐蚀石灰岩建筑，而硫酸型酸雨不能 【答案】C 【解析】A．二氧化碳溶于水形成碳酸，碳酸易分解，A错误； B．不易溶于水，B错误； C．亚硫酸溶液易被空气中氧气氧化为强酸硫酸，溶液中氢离子浓度增大，溶液pH减小，所以含亚硫酸的雨水在空气中放置其pH可能会降低，C正确； D．硝酸型酸雨和硫酸型酸雨都会腐蚀石灰岩建筑，D错误； 答案选C。 迁移创新 1．大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸雨。下列说法错误的是 A．二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要物质 B．酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3 C．汽车尾气中的NOx是指NO2 D．煤燃烧时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量 【答案】C 【解析】A．二氧化硫和二氧化氮溶于水后会形成酸性物质，为形成酸雨的主要物质，A正确； B．二氧化硫和二氧化氮溶于水后会分别形成酸雨的主要成分：H2SO4和HNO3，B正确； C．汽车尾气中的NOx是指NO2、NO，C错误； D．煤燃烧时加入适量石灰石，石灰石中碳酸钙受热分解生成氧化钙，氧化钙可与煤燃烧生成的二氧化硫结合成亚硫酸钙，以减少二氧化硫的排放，D正确； 答案选C。 2．下图为治理汽车尾气时发生反应的微观示意图，下列有关说法不正确的是    A．上述反应能使有害气体转化为无害物质 B．反应前后原子的种类、数目不变 C．化学反应方程式为：2CO + 2NO N2 + 2CO2 D．反应前后丙和丁的质量之比为7：11 【答案】D 【解析】A．根据图示，NO和CO反应生成无害物质CO2和氮气，故A正确； B．根据质量守恒，反应前后原子的种类、数目不变，故B正确； C．化学反应方程式为：2CO + 2NO N2 + 2CO2，故C正确； D．反应前后CO2和N2的质量之比为28:88=7：22，故D错误； 选D。 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：​ 监测点 二氧化硫浓度(μg/m3) PM2.5浓度(μg/m3) PM10浓度(μg/m3) 空气质量指数(AQI) A工业区 85 68 95 轻度污染 B居民区 32 45 60 良 C森林公园 12 18 25 优 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_______。结合该工业区的特点，推测污染物的可能来源有_______。​ (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_______。​ 【答案】(1) 二氧化硫、PM2.5和PM10 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 (2)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 (3)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 (4)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】（1）A工业区这三种污染物浓度均高于C森林公园，且A工业区空气质量为轻度污染，故主要污染物可能是二氧化硫、PM2.5和PM10； 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，所以推测污染物的可能来源包括：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； （2）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，所以导致PM2.5和PM10浓度升高的原因可能为：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； （3）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，同时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浓度较低的原因包括：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； （4）从能源替换、废气处理、生产管理和技术升级等方面提出改善A工业区空气质量建议为：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。 4．工业尾气中的含硫化合物(SO2、H2S等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。 (1)由NaClO碱性废水处理吸收含SO2烟气的流程如图-1所示： ①吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触的优点是___________。 ②该过程中发生氧化还原反应的离子方程式为___________。 ③廉价的Ca(ClO)2不能代替NaClO作脱硫剂，原因是___________。 (2)用Na2CO3溶液脱除SO2。已知含硫物种(即水溶液中H2SO3、HSO、SO)随pH变化如图-2所示。 ①当用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH为4时，发生反应的离子方程式为___________。 ②当pH=1.5时，溶液中c(HSO)___________c(H2SO3)(填“>”、“<”或“=”)。 (3)一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如图-3所示： ①X微粒为___________(填粒子符号)。 ②当铁基脱硫剂吸收标况下448 mL H2S时，若要保证铁基脱硫剂再生完全，则所通入的O2的质量为___________。 【答案】(1) 增大接触面积，增加反应速率，反应更充分 SO2+ClO-+2OH-=SO+Cl-+H2O 用Ca(ClO)2脱硫会生成微溶的CaSO4，覆盖在催化剂表面，反应物难以和催化剂充分接触，从而降低脱硫效果 (2) 2SO2+CO+H2O=2HSO+CO2 < (3) Fe3+ 0.32 g 【分析】利用NaClO的氧化性将有毒的 SO2转化为无害且易处理的硫酸盐（Na2SO4），达到了净化烟气的目的。 【解析】（1）①气液逆向接触时，气流和喷淋的碱液运动方向相反，可增大接触面积，增加反应速率，让烟气中的SO2被碱液充分吸收； ②由图1最终产物为NaCl和Na2SO4可知，碱性环境下作为氧化剂将SO2（+4价S）氧化为（+6价S），自身被还原为，结合碱性条件补全电荷与原子即可得到离子方程式； ③若用Ca(ClO)2替代，氧化生成的​会与Ca2+结合生成微溶的CaSO4，覆盖在催化剂表面，反应物难以和催化剂充分接触，从而降低脱硫效果。 （2）①由图2可知pH=4时，溶液中含硫物种几乎全部为，说明过量SO2和Na2CO3反应，生成和CO2，反应的离子方程式为，符合亚硫酸酸性强于碳酸的反应规律； ②由图2中和的物质的量分数相等时，所以pH=1.5时。 （3）①吸收阶段H2S被氧化为S单质，对应铁元素作为氧化剂被还原为Fe2+，因此X微粒是高价态的Fe3+；再生阶段O2将Fe2+重新氧化为 Fe3+，完成循环； ②标况下448 mLH2S的物质的量为0.02 mol，吸收过程中H2S共转移0.02 mol ×2=0.04 mol电子；再生时O2氧化Fe2+，1mol O2参与反应得到4mol电子，因此需要O2​的物质的量至少为0.01 mol，对应质量为0.01 mol×32 g/mol=0.32 g。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $