蘇教版二氧化硫的性質(zhì)和作用課件

專題4硫、氮和可持續(xù)發(fā)展第一單元含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用第1課時(shí)二氧化硫的性質(zhì)和作用學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握二氧化硫的重要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。2.了解酸雨的形成和危害。3.了解實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)處理二氧化硫的方法。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。2.二氧化硫的危害與治理?！咀灾黝A(yù)習(xí)】一、二氧化硫的性質(zhì)1.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性無(wú)色氣體__________比空氣大________刺激性有毒易溶于水(2)還原性:(3)漂白性①:原理:SO2與某些有色物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成_________________。特點(diǎn):不穩(wěn)定,___________會(huì)恢復(fù)原有的顏色。2SO2+O22SO3

催化劑△SO2+H2O2====H2SO4不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)久置或加熱二、亞硫酸的三個(gè)主要性質(zhì)②H2SO3HSO3-+H+H2SO3====H2O+SO2↑△2H2SO3+O2====2H2SO4三、硫酸型酸雨的危害及防治三個(gè)來(lái)源(1)_____________________________(2)___________________(3)_______________________________________危害(1)酸化湖泊,危害水生生物的生長(zhǎng)和繁殖(2)酸化土壤,降低土壤的肥力,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)(3)腐蝕橋梁、雕塑等建筑物,致使千年古跡被破壞防治措施(1)消除污染源,研究開發(fā)新能源(如太陽(yáng)能、核能、氫能、風(fēng)能等)(2)對(duì)含硫燃料進(jìn)行_________化石燃料(如煤、石油等)的燃燒含硫金屬礦石的冶煉硫酸的生產(chǎn)等過(guò)程中產(chǎn)生的SO2釋放到空氣中脫硫處理【自我小測(cè)】判斷或回答下列問(wèn)題:1.(判一判)二氧化硫和二氧化碳都是酸性氧化物,都和水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸,所以都是導(dǎo)致酸雨的主要?dú)怏w。()提示:二氧化碳不是導(dǎo)致酸雨的原因,因?yàn)樗退傻奶妓崾菢O弱的酸且極易分解。2.(判一判)硫在空氣中燃燒生成二氧化硫,硫在純氧氣中燃燒生成三氧化硫。()提示:硫無(wú)論和空氣中的氧氣還是和純氧氣反應(yīng)均生成二氧化硫,不可能生成三氧化硫?！痢?.將Cl2通入紫色石蕊溶液中時(shí),溶液先變紅后褪色,若將SO2通入石蕊溶液,是否也會(huì)出現(xiàn)相同的現(xiàn)象?提示:現(xiàn)象不同。Cl2溶于水生成HCl和HClO,HClO可漂白酸堿指示劑,而SO2不能漂白酸堿指示劑,當(dāng)將SO2通入石蕊溶液中時(shí),SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,使溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液變紅,但不能使它褪色。【釋義鏈接】①SO2的漂白性SO2具有漂白性,但它的漂白原理與Na2O2、Cl2、活性炭等漂白劑的原理不同。幾種類型漂白劑的原理和特點(diǎn)如下表:漂白原理氧化作用化合作用吸附作用變化類型化學(xué)變化化學(xué)變化物理變化過(guò)程是否可逆不可逆可逆可逆常見物質(zhì)舉例Cl2、Na2O2、NaClOSO2、H2SO3活性炭一、SO2和CO2的性質(zhì)SO2和CO2化學(xué)性質(zhì)的異同(1)性質(zhì)的相似性:SO2和CO2都是酸性氧化物,具有以下共性:①都能與水反應(yīng)生成酸;②都能與堿或堿性氧化物反應(yīng);③都能根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的原理在水溶液中與某些鹽反應(yīng);④都具有一定的氧化性。(2)SO2的特性:SO2與CO2相比,具有還原性和漂白性。1.根據(jù)CO2和SO2物理性質(zhì)上的差異,如何鑒別CO2和SO2?提示:聞氣味,CO2為無(wú)味氣體,SO2有刺激性氣味。2.根據(jù)CO2和SO2化學(xué)性質(zhì)上的差異,如何鑒別CO2和SO2?提示:(1)利用二氧化硫的還原性,SO2能使酸性高錳酸鉀溶液或溴水褪色,CO2不能。(2)利用二氧化硫的漂白性,SO2能使品紅溶液褪色而CO2不能。3.若要證明某氣體是CO2和SO2的混合氣體,應(yīng)進(jìn)行怎樣的操作?提示:證明SO2存在可使用品紅溶液,證明CO2存在可使用澄清石灰水,但由于SO2也可使澄清石灰水變渾濁,因此應(yīng)先使氣體通入品紅溶液中,驗(yàn)證SO2存在后將氣體通入足量酸性KMnO4溶液中除去SO2,然后再通入品紅溶液中驗(yàn)證SO2是否已除盡,最后再通入澄清石灰水中驗(yàn)證CO2的存在。4.已知:酸性H2SO3>H2CO3,除去CO2中的SO2有幾種方法?提示:(1)用飽和NaHCO3溶液:2NaHCO3+SO2====Na2SO3+2CO2+H2O。(2)用酸性KMnO4溶液或溴水:2KMnO4+5SO2+2H2O====2MnSO4+K2SO4+2H2SO4;SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr?！局R(shí)點(diǎn)睛】SO2與CO2性質(zhì)的比較SO2CO2顏色氣味無(wú)色、刺激性氣味無(wú)色無(wú)味溶解性易溶,常溫常壓下1∶40微溶,常溫常壓下1∶1與堿(澄清石灰水)反應(yīng)通入澄清石灰水中,先生成沉淀,當(dāng)氣體過(guò)量時(shí)沉淀又溶解方程式Ca(OH)2+SO2====CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2通入澄清石灰水中,先生成沉淀,當(dāng)氣體過(guò)量時(shí)沉淀又溶解方程式Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O====Ca(HCO3)2【規(guī)律方法】SO2和CO2鑒別的“三種”方法方法鑒別依據(jù)鑒別方法物理方法氣味不同SO2有刺激性氣味,CO2無(wú)味化學(xué)方法有無(wú)還原性SO2能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色,CO2不能有無(wú)漂白性SO2能使品紅溶液褪色,CO2不能(2013·南京高一檢測(cè))某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì),按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！窘馕觥?1)A為生成SO2的裝置,實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化硫通常用亞硫酸鈉固體與濃硫酸反應(yīng),二者反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2SO3+H2SO4(濃)====Na2SO4+SO2↑+H2O。(2)二氧化硫具有還原性,能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化,同時(shí)高錳酸鉀溶液被還原,生成了無(wú)色的硫酸錳,所以紫紅色的酸性高錳酸鉀溶液會(huì)褪色,反應(yīng)的離子方程式為5SO2++2H2O====2Mn2+++4H+。二氧化硫又具有氧化性,當(dāng)二氧化硫氣體通入硫化鈉溶液中時(shí),二氧化硫與硫離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了單質(zhì)硫,所以會(huì)產(chǎn)生黃色渾濁。(3)二氧化硫與品紅溶液反應(yīng)后生成了一種無(wú)色的不穩(wěn)定的化合物,當(dāng)受熱后發(fā)生分解,溶液又會(huì)變?yōu)榧t色。因此,當(dāng)溶液褪色后,關(guān)閉分液漏斗的活塞,點(diǎn)燃酒精燈加熱,溶液恢復(fù)紅色,證明了該反應(yīng)的可逆性。(4)二氧化硫有毒,泄漏到空氣中會(huì)污染環(huán)境,通常用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫氣體?！净?dòng)探究】實(shí)驗(yàn)室中如何制取二氧化碳和二氧化硫氣體?二者原理一樣嗎?提示:實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳,用濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫,二者反應(yīng)原理一樣,都是用較強(qiáng)的酸制取較弱的酸?！局R(shí)拓展】三類常見漂白劑的漂白原理漂白類型化合型氧化型吸附型漂白原理與有色物質(zhì)化合將有色物質(zhì)氧化吸附色素漂白特征不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定漂白過(guò)程可逆不可逆物理變化漂白類型化合型氧化型吸附型代表物質(zhì)SO2HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3、濃硝酸等活性炭、硅藻土、膠體等漂白范圍有選擇性,如品紅、棉、麻等,不能漂白酸堿指示劑可以漂白所有的有機(jī)色素一般用于有色溶液的漂白1.pH小于7的降雨都是酸雨嗎?提示:不是。pH小于5.6的降雨叫酸雨。因?yàn)檎＝涤曛腥芙饬硕趸?pH介于5.6～7之間。2.酸雨對(duì)雕塑腐蝕的原因是什么?請(qǐng)用離子方程式表示。提示:2H++CaCO3====Ca2++CO2↑+H2O。3.酸雨造成樹木死亡的原因是什么?提示:酸雨落至土壤中,會(huì)使鈣、鎂、磷等營(yíng)養(yǎng)元素溶出并迅速流失,導(dǎo)致土壤肥力下降并被逐漸酸化,使農(nóng)作物和樹木的生長(zhǎng)遭到破壞而死亡?！局R(shí)點(diǎn)睛】工業(yè)上吸收廢氣中SO2氣體的方法(1)生石灰固硫法:SO2+CaO====CaSO3

2CaSO3+O2====2CaSO4(2)石灰水懸濁液洗滌法:SO2+Ca(OH)2====CaSO3↓+H2O,2CaSO3+O2====2CaSO4(3)氨水脫硫法:SO2+2NH3+H2O====(NH4)2SO3SO2+NH3+H2O====NH4HSO3(NH4)2SO3+H2SO4====(NH4)2SO4+SO2↑+H2O2NH4HSO3+H2SO4====(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O【誤區(qū)警示】解答酸雨問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問(wèn)題(1)標(biāo)準(zhǔn):酸雨的標(biāo)準(zhǔn)是pH小于5.6,而不是7。(2)原因:形成酸雨的原因主要是二氧化硫,但不是唯一原因,氮的氧化物也是酸雨的形成原因。(2012·四川高考改編)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題,將煙氣通過(guò)裝有石灰石漿液的脫硫裝置可以除去其中的二氧化硫,最終生成硫酸鈣。硫酸鈣可在如圖所示的循環(huán)燃燒裝置的燃料反應(yīng)器中與甲烷反應(yīng),氣體產(chǎn)物分離出水后得到幾乎不含雜質(zhì)的二氧化碳,從而有利于二氧化碳的回收利用,達(dá)到減少碳排放的目的。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)煤燃燒產(chǎn)生的煙氣直接排放到空氣中,引發(fā)的主要環(huán)境問(wèn)題有

。(填寫字母編號(hào))A.溫室效應(yīng)B.酸雨C.粉塵污染 D.水體富營(yíng)養(yǎng)化(2)在煙氣脫硫的過(guò)程中,所用的石灰石漿液在進(jìn)入脫硫裝置前,需通一段時(shí)間的二氧化碳,以增加其脫硫效率;脫硫時(shí)控制漿液的pH,此時(shí)漿液含有的亞硫酸氫鈣可以被氧氣快速氧化生成硫酸鈣。①二氧化碳與石灰石漿液反應(yīng)得到的產(chǎn)物為

。②亞硫酸氫鈣被足量氧氣氧化生成硫酸鈣的化學(xué)方程式為

。(3)寫出空氣反應(yīng)器中發(fā)生的化學(xué)方程式為

?！窘馕觥?1)煤燃燒后的產(chǎn)物中有二氧化碳、二氧化硫、粉塵等,其中二氧化碳會(huì)引起溫室效應(yīng),二氧化硫會(huì)引起酸雨。(2)二氧化碳與碳酸鈣、水反應(yīng)會(huì)生成易溶于水的碳酸氫鈣,從而增大與二氧化硫的接觸面積,增強(qiáng)吸收效果;亞硫酸氫鈣中的硫元素為+4價(jià),容易被空氣中的氧氣氧化為+6價(jià),生成微溶于水的硫酸鈣。(3)由反應(yīng)物和產(chǎn)物可以直接寫出。答案:(1)A、B、C(2)①Ca(HCO3)2(或碳酸氫鈣)②Ca(HSO3)2+O2====CaSO4+H2SO4(3)CaS+2O2====CaSO4【變式訓(xùn)練】酸雨主要是含硫燃料燃燒時(shí)釋放SO2造成的,每隔一段時(shí)間測(cè)定一次酸雨的pH,隨時(shí)間的推移測(cè)得的pH將()A.逐漸變大B.逐漸變小至某一定值C.不變D.無(wú)法判斷是否變化【解析】選B。SO2形成的酸雨中,主要成分是H2SO3,H2SO3是中強(qiáng)酸,但在空氣中逐漸被氧化成H2SO4,使雨水酸性增強(qiáng)故pH將變小,當(dāng)H2SO3完全被氧化為H2SO4時(shí),溶液的pH就不再變化。1.(2012·江蘇高考)化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護(hù)等與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極作用。下列做法與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是()A.改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù),減少大氣污染物的排放B.開發(fā)利用可再生能源,減少化石燃料的使用C.研發(fā)可降解高分子材料,減少“白色污染”D.過(guò)度開采礦物資源,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展【解析】選D。A項(xiàng),汽車尾氣中含有氮氧化物等有害氣體,改進(jìn)凈化技術(shù),可以減少污染物的排放,有利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展;B項(xiàng),化石燃料是不可再生資源,且化石燃料使用過(guò)程中易產(chǎn)生污染,減少化石燃料的使用有利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展;C項(xiàng),“白色污染”是聚乙烯等難以降解的塑料產(chǎn)生的污染,研發(fā)使用可降解塑料有利于保護(hù)環(huán)境,可持續(xù)發(fā)展;D項(xiàng),礦物資源大多為不可再生資源,且礦物資源開采使用過(guò)程中易導(dǎo)致污染,不利于社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。2.下列反應(yīng)中,SO2表現(xiàn)氧化性的是()A.2SO2+O22SO3B.SO2+H2O====H2SO3C.2H2S+SO2====3S↓+2H2OD.SO2+2H2O+Cl2====H2SO4+2HCl【解析】選C。A、D項(xiàng)中,SO2中硫元素的化合價(jià)均是由+4價(jià)升高到+6價(jià),表現(xiàn)還原性;B項(xiàng)中SO2中硫元素的化合價(jià)沒(méi)變;只有C項(xiàng)中,SO2中的硫元素的化合價(jià)由+4價(jià)降低到0價(jià),表現(xiàn)氧化性?！鞔呋瘎?.(2013·成都高一檢測(cè))右圖是酸雨形成的示意圖,從中可獲得的信息是()A.酸雨的主要成分是NOx與SO2B.形成酸雨過(guò)程中必須有光照條件C.NOx來(lái)源之一是汽車尾氣的排放D.酸雨形成時(shí)發(fā)生反應(yīng):SO2+H2O====H2SO4【解析】選C。酸雨的成分主要是亞硫酸,形成過(guò)程不一定有光照,二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸。4.二氧化硫能使下列溶液褪色,是利用二氧化硫漂白性的是()A.氯水B.溴水C.品紅溶液 D.酸性KMnO4溶液【解析】選C。A、B和D項(xiàng)二氧化硫均被氧化表現(xiàn)還原性。5.(雙選)能夠用于鑒別SO2和CO2的溶液是()A.澄清的石灰水 B.品紅溶液C.酸性高錳酸鉀溶液 D.氯化鋇溶液【解析】選B、C。SO2和CO2與澄清的石灰水反應(yīng)時(shí)現(xiàn)象相同。與H2O反應(yīng)生成的酸均為弱酸,均與BaCl2不反應(yīng);SO2能使品紅溶液和酸性高錳酸鉀溶液褪色,CO2不能。6.我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因遭受酸雨而造成的損失每年高達(dá)15億元,某科學(xué)興趣小組為了研究酸雨的成分及成因,對(duì)取得的酸雨樣品進(jìn)行