二氧化硫及酸雨.docx

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二氧化硫及酸雨

第2讲二氧化硫

【知识要点】

一．二氧化硫

1．物理性质

SO2是无色有刺激性气味的有毒气体；密度比空气大；易液化（与Cl2、NH3相似）；常温常压下可以1：

40溶于水，形成亚硫酸。

2．化学性质

（1）酸性氧化物

SO2+H2O→H2SO3（亚硫酸：

二元中强酸，不稳定，易分解）

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O

SO2+Ca（OH）2→CaSO3↓+H2O

因此，SO2也叫做亚硫酸的酸酐。

思考：

SO2与碱反应，碱过量和少量有何不同？

NaOH不足：

SO2+NaOH→NaHSO3+H2O

NaOH过量：

SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O

溶液中溶质成份分析：

n（SO2）：

n（NaOH）≥1：

1时，溶质为NaHSO3

2：

1＜n（SO2：

n（NaOH）＜1：

1时，溶质为NaHSO3、Na2SO3

n（SO2）：

n（NaOH）=2：

1时，溶质为Na2SO3

n（SO2）：

n（NaOH）＜2：

1时，溶质为Na2SO3、NaOH

在数轴上表示溶质关系：

（2）氧化性

SO2+2H2S→3S↓+2H2O现象：

瓶壁上有淡黄色固体和水珠。

（3）较强的还原性

与氧气反应：

2SO2+O2→2SO3（催化剂，加热）

与卤素单质反应：

SO2+X2+2H2O→2HX+H2SO4（X=Cl、Br、I）

与强氧化剂反应：

SO2还可使酸性KMnO4溶液褪色。

5SO2+2KMnO4+2H2O→K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

（4）漂白性

在试管中加入0.1%的品红溶液，通入SO2观察现象；当试管中液体发生变化时，再给试管加热，观察现象，品红溶液褪色，加热又恢复红色。

思考：

SO2和HClO均有漂白作用，其漂白原理是否相同？

SO2的漂白作用在于它与某些有机色素化合生成不稳定的无色物质，反应可逆。

而HClO的漂白在于其氧化性，将某些有色物质氧化成无色物质，过程不可逆。

归纳总结：

SO2的化学性质，SO2是酸性氧化物、具有氧化性、还原性和漂白性。

（5）中学阶段具有漂白作用的物质总结

类型

物质

原理

吸附性

活性炭

利用活性炭的吸附作用，是一种物理漂白。

例如：

在制白砂糖工业中使粗糖脱色

结合型

SO2

由于它能跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质。

注意：

SO2只能是石蕊试液变红而不能使其褪色，某些有色物质一般是指有机物质，这类漂白是可逆的。

氧化型

HClO

利用次氯酸的强氧化性，把有机色素氧化成无色物质，属于化学变化，具有不可逆性、彻底性。

次氯酸漂白的对象是有机色素，不能漂白无机离子如Fe3+、Cu2+

Cl2

实质是次氯酸的漂白，干燥的氯气不具有漂白性。

如Cl2只能使湿润的有色布条褪色，这是氯气与水反应生成次氯酸的原因。

这个性质也是检验氯气的一种方法

Na2O2/

H2O2/O3

Na2O2的漂白原理是：

Na2O2+2H2O→2NaOH+H2O2，

H2O2

2H2O+O2↑，因过氧化钠遇水产生活泼的氧原子，活泼氧原子有极强的氧化性，能把有机色素氧化成无色物质

3．SO2的制备

（1）SO2实验室制法：

原理：

用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取（或者用铜和浓硫酸在共热的条件下反应）。

方程式：

Na2SO3+H2SO4（浓）→Na2SO4+H2O+SO2↑

Cu+2H2SO4（浓）→CuSO4+2H2O+SO2↑

收集：

向上排空气法。

检验：

通入品红溶液先变红，加热红色又褪去（SO2是中学阶段学到唯一一种既能使品红褪色，加热后又能使其恢复原色的气体）。

尾气处理：

尾气用NaOH溶液。

（2）工业制法：

原理：

4FeS+11O2

2Fe2O3+8SO2

二．酸雨

1．定义：

国际上把PH值小于5.6的雨水称为酸雨

2．酸雨的成分：

硫酸，硝酸

3．酸雨的形成：

SO2+H2O

H2SO3

2H2SO3+O2→2H2SO4

二氧化硫催化氧化：

SO2+O2→SO3

SO3+H2O→H2SO4

总反应式：

2SO2+O2+H2O→2H2SO4

4．造成酸雨的原因

自然现象导致酸雨：

例如火山喷发后会降含硫酸或盐酸的雨，雷电可以使雨水中含硝酸等。

人类活动造成酸雨：

发电厂、钢铁厂、冶炼厂家家户户的小煤炉燃烧矿物燃料；汽车发动机，焚烧垃圾等。

在我国，空气中的二氧化硫主要来自含硫的煤和石油的燃烧。

5．酸雨的危害

对土壤生态的危害

对植物的危害

对水体的危害

对人体健康的危害

对建筑材料的危害

6．酸雨的防治

必须控制空气中二氧化硫等气体的排放量

（1）优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。

（2）原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫。

（3）对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前除去硫的氧化物等。

三．SO2和CO2的检验与比较

1．SO2与CO2的检验

（1）检验SO2气体常用品红溶液，看其能否使品红溶液褪色，有时还需再加热看溶液颜色能否再复原。

（2）检验CO2气体常用澄清石灰水，看其能否使澄清石灰水变浑浊，过量时再变澄清。

（3）当混有CO2时，不会影响SO2的检验；当混有SO2时会干扰CO2的检验，应先除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2气体。

（4）除去CO2中的SO2常用的方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液（吸收SO2），再通过品红溶液（检验SO2是否除尽）。

2．SO2与CO2

SO2

CO2

物理性质

气味

有刺激性气味

无味

毒性

有毒

无毒

溶解性

易溶（体积比1：

40）

可溶（体积比1：

1）

化学性质

与水的反应

SO2+H2O→H2SO3

CO2+H2O→H2CO3

与碱的反应

SO2+Ca（OH）2→CaSO3↓+H2O

CO2+Ca（OH）2→CaCO3↓+H2O

弱氧化性

SO2+2H2S→3S↓+2H2O

CO2+C

2CO

还原性

二氧化硫的催化氧化，能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水等氧化剂氧化

无

漂白性

有

无

对环境的影响

形成酸雨

引起温室效应

【精讲精练】

【例1】下列措施不合理的是（）

A．用SO2漂白纸浆和草帽辫

B．用硫酸清洗锅炉中的水垢

C．高温下用焦炭还原CuO制取粗铜

D．用熟石灰处理酸性土壤

【难度】★

【答案】B

【例2】两个集气瓶分别盛有SO2和H2S气体，将它们混合后，观察到的现象是（）

A．有黄色粉末和水滴生成B．有黄色固体生成

C．有白色烟雾生成D．有白色粉末和水滴生成

【难度】★

【答案】A

【例3】SO2溶于水后所得的溶液的性质是（）

A．有氧化性、无还原性、无酸性B．有氧化性、有还原性、有酸性

C．无氧化性、有还原性、无酸性D．有氧化性、无还原性、有酸性

【难度】★

【答案】B

【变式】SO2通入已使酚酞显红色的某溶液中，红色消失的原因是（）

A．SO2的漂白性B．SO2的还原性

C．SO2溶于水显酸性D．SO2的氧化性

【难度】★

【答案】C

【例4】下列物质均具有漂白性，其中漂白原理与其他物质不同的是（）

A．次氯酸B．过氧化氢C．二氧化硫D．臭氧

【难度】★

【答案】C

【变式】下列变化不属于化学变化的是（）

A．SO2使品红溶液褪色

B．氯水使紫色石蕊试液褪色

C．活性炭使红墨水褪色

D．H2O2溶液使燃料褪色

【难度】★

【答案】C

【例5】某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验．

（1）实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式。

（2）分别将SO2气体通入下列C溶液中，请回答下列问题：

①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是，继续通入过量SO2气体，现象是。

②SO2通入紫色KMnO4溶液，现象是，其反应的离子方程式为_____________________________。

③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中，现象________________________________________________________。

④若C为双氧水，则通入SO2后，请大胆判断所得溶液是（填溶质的化学式）。

（3）若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有。

要证明气体中既有SO2又有CO2，应该选用的试剂依次

。

【难度】★★

【答案】

（1）Na2SO3+H2SO4（浓）→Na2SO4+H2O+SO2↑

（2）①溶液变红；溶液一直是红色，颜色不褪去；②紫色褪去；5SO2+2MnO4-+2H2O→5SO42-+2Mn2++4H+；③先产生沉淀，然后沉淀慢慢溶解；④H2SO4；（3）碳酸盐或碳酸氢盐；溴水-品红溶液-澄清石灰水

【例6】酸雨被称为“空中死神”，可见其危害之大。

酸雨的形成主要是由于（）

A．大气中CO2含量增多B．汽车排出大量尾气

C．工业上少量燃烧含硫燃料D．森林糟乱砍滥伐，破坏来了生态平衡

【难度】★

【答案】B

【变式】形成酸雨的主要原因是（）

A．大气被二氧化硫所污染B．大气被硫化氢污

C．大气被二氧化碳所污染D．大气被氟利昂污染

【难度】★

【答案】A

【例7】已知二氧化硫的性质与二氧化碳的性质相似，则下列关于二氧化硫说法错误的是（）

A．二氧化硫密度比空气大B．二氧化硫不溶于水

C．二氧化硫能与水反应D．二氧化硫能与石灰水反应

【难度】★

【答案】B

【例8】检验SO2气体中是否含有CO2，应采取的方法是将气体（）

A．通入澄清石灰水中

B．先通入酸性高锰酸钾溶液中，后通入澄清石灰水中

C．通入品红溶液

D．先通入烧碱溶液中，后通入澄清石灰水中

【难度】★

【答案】B

【变式】下列溶液中能够区别SO2和CO2气体的是（　　）

①澄清石灰水　②H2S溶液　③KMnO4酸性溶液④氯水　⑤品红溶液

A．①②③B．②③④C．除①以外D．全部

【难度】★

【答案】C

【例9】向BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若先通入下列某一种气体，在通入SO2或者向通入SO2气体的BaCl2溶液中加入下列物质，可以看到沉淀的有

（填序号）。

①Cl2；②NH3；③HCl；④NO2；⑤CO2；⑥H2S；⑦HNO3；⑧NaOH；⑨FeCl3溶液；⑩NaClO溶液

【难度】★★

【答案】①②④⑥⑦⑧⑨⑩

【变式】向BaCl2溶液依次通入气体X和Y，下列各组不会出现沉淀的是（　　）

选项

X

Y

A

NH3

CO2

B

Cl2

CO2

C

SO2

NO2

D

Cl2

SO2

【难度】★

【答案】B

【巩固练习】

1．下列说法中错误的是（）

A．二氧化硫能漂白某些物质，说明它具有氧化性

B．二氧化硫的水溶液中滴加氯化钡无现象，再加入0.5mL3%的过氧化氢后产生沉淀

C．将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明二氧化硫具有还原性

D．二氧化硫漂白过的草帽过一段时间后变黄

【难度】★

【答案】A

2．下列说法正确的是（）

A．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3

B．可以用澄清石灰水溶液鉴别SO2和CO2

C．SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色，但褪色原理不同

D．少量SO2通过浓CaCl2的溶液能生成白色沉淀

【难度】★

【答案】C

3．亚硫酸不稳定，要现用现配；从SO2的性质全面考虑，下列吸收SO2制备氢硫酸的装置最合理的是（　　）

A．

B．

C．

D．

【难度】★

【答案】D

4．下列物质都具有漂白性，其中漂白原理与其他三种不同的是（　　）

A．双氧水B．二氧化硫C．氯水D．臭氧

【难度】★

【答案】B

5．二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有（　　）

A．还原性B．氧化性C．漂白性D．酸性

【难度】★

【答案】A

6．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（　　）

A．酸雨B．光化学烟雾C．臭氧空洞D．温室效应

【难度】★

【答案】A

7．下列有关化学与生活的说法不正确的是（　　）

A．采用原煤脱硫技术，可减少燃煤产生的SO2

B．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防腐剂

C．自来水厂可用氯气来杀菌消毒，因此氯气无毒

D．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂

【难度】★

【答案】C

8．化学与生活密切相关，下列说法不正确的是（　　）

A．改燃煤为燃气，可以减少废气中SO2等有害物质的排放量天气的一种措施

B．84消毒液的有效成分是NaClO

C．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害

D．金属防护中：

牺牲阳极的阴极保护法利用的是原电池原理，外加电流的阴极保护法利用的是电解原理

【难度】★

【答案】C

9．固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染．下列物质中可用做固硫剂的有（　　）

A．CaOB．P2O5C．NH4NO3D．Na2CO3

【难度】★

【答案】A

10．化学与社会、生活密切相关．下列说法不正确的是（　　）

A．SO2、NO2会导致酸雨的形成，使用生石灰可以对含硫煤进行脱硫处理

B．常温下，铝遇浓硫酸时表面发生钝化，可以用铝槽车运输浓硫酸

C．氮化硅、氧化铝陶瓷是新型无机非金属材料，在冶金、机械、医学等领域有重要的应用

D．Cl2、SO2都可以用作漂白剂，所以两者混合使用一定能增强漂白效果

【难度】★

【答案】D

11．SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mg/L，下列措施中能够减少SO2排放量的是（　　）

①用天然气代替煤炭作民用燃料

②使用水煤气或干馏煤气作燃料

③硫酸厂使用V2O5作催化剂，加快SO2的转化效率

④将块状煤粉碎，提高其燃烧效率

⑤在煤中加入石灰后燃用

⑥循环处理吸收塔放出的尾气．

A．①②③④⑤B．①③⑤⑥

C．①②⑤⑥D．②③④⑥

【难度】★

【答案】C

11．向盛有BaCl2稀溶液的甲、乙两试管中分别通入SO2至饱和，若向甲试管中加入足量的硝酸，乙试管中通入足量的氨气，则对两试管中的现象描述正确的是（　　）

A．甲乙两试管都有白色沉淀生成

B．甲乙两试管都没有白色沉淀生成

C．甲试管没有白色沉淀而乙试管有

D．甲试管有白色沉淀而乙试管没有

【难度】★

【答案】A

12．将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和，未见有沉淀生成，继续通入另一种气体仍无沉淀产生，则通入的气体可能是

A.NH3B.Cl2C.CO2D.NO2

【难度】★

【答案】C

13．二氧化硫

A．二氧化硫与水的反应，水溶液的酸碱性，二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验：

实验操作

现象

结论

（1）把盛有SO2的试管倒立于水中，打开胶塞

试管内液面。

SO2溶于水。

（2）用pH试纸测定溶液

的酸碱度

。

溶液呈性

（3）滴入2滴品红溶液，振荡；加热试管，再观察。

；

。

B．【思考】分别从化合价的角度，作为酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化学性质：

（1）二氧化硫与氧气在催化剂存在下加热反应；

（2）二氧化硫溶于水的反应；

（3）二氧化硫与硫化氢的反应；

（4）二氧化硫通入烧碱溶液中从少量直到过量；

。

（5）亚硫酸钠与硫酸反应。

C．【思考】二氧化碳与二氧化硫的鉴别

①利用二氧化硫的还原性，用高锰酸钾溶液或溴水褪色鉴别。

②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别。

SO2或亚硫酸有漂白性：

二氧化硫或亚硫酸有漂白作用，与有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，加热又恢复为原来的颜色。

利用品红溶液可检验二氧化硫气体。

（1）SO2可与CaO等碱性氧化物反应：

SO2+CaO→。

（2）SO2既有性，又有性，但相对较强。

SO2通入溴水中使溴水褪色，表现出SO2的性；

SO2可以和氧气反应：

SO2+O2——。

体现出SO2的性。

在反应2H2S+SO2——3S+2H2O中表现了SO2的性。

SO2有性，能使褪色。

工业上常用SO2来漂白。

（3）SO2的漂白作用与次氯酸的漂白作用相不相同？

。

SO2的漂白作用稳不稳定？

。

而次氯酸的漂白过程是发生了反应，其漂白作用是永久性的。

【难度】★★

【答案】A

实验操作

现象

结论

（1）把盛有SO2的试管倒立于水中，打开胶塞

试管内液面上升。

SO2易溶于水。

（2）用pH试纸测定溶液

的酸碱度

pH＜7。

溶液呈酸性

（3）滴入2滴品红溶液，振荡；加热试管，再观察。

红色褪去成无色；

无色又变成红色。

B．

（1）2SO2+O2

2SO3；

（2）SO2+H2O→H2SO3；（3）SO2+2H2S

→3S↓+2H2O；（4）SO2+NaOH→Na2SO3+H2O、SO2+Na2SO3+H2O→2NaHSO3；（5）Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑

C．

（1）SO2+CaO→CaSO3；

（2）氧化；还原；还原；还原；SO3；还原；氧化；还原；高锰酸钾；纸浆、毛、丝、草帽；不同；不稳定；还原

14．小兰同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液反应的实验。

（1）少量SO2通入到Ba（OH）2溶液中的离子反应方程式为________________________，

过量的SO2通入到Ba（OH）2溶液中的离子反应方程式为_________________________。

（2）请回答有关问题。

小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：

则操作①的名称为，试剂A的化学式为_________________________________。

*（3）实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是（填化学式），产生该白色沉淀的离子方程式是____________________________________。

【难度】★★★

【答案】

（1）SO2+Ba2++OH-→BaSO3↓+H2O；SO2+OH-→HSO3-

（2）过滤、盐酸；（3）BaSO4、2SO2+2Ba2++O2+2H2O→2BaSO4↓+4H+

15．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。

为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置（锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去），试回答下列问题：

（1）上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为。

（2）乙同学认为还可能产生氢气的理由是。

（3）丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是。

（4）A中加入的试剂可能是，作用是_________________________________；

B中加入的试剂可能是，作用是_________________________________________；

E中加入的试剂可能是，作用是_____________________________________。

（5）可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：

C中：

，D中：

______________________________________________。

如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？

（填“能”或“不能”），原因是______________________________________________________。

【难度】★★

【答案】

（1）Zn+2H2SO4（浓）→ZnSO4+2H2O+SO2↑；

（2）随着反应的进行，硫酸的浓度变低成稀硫酸，Zn与稀硫酸反应生成H2；（3）检查装置的气密性；（4）品红溶液；检测SO2；浓硫酸；吸收水蒸气；碱石灰；防止空气中的水蒸气进入D中；（5）黑色固体变成红色；白色粉末变蓝；不能；没有B装置除水，气体中混有水蒸气，不能说明是H2产生的水。

16．硫酸工业用NaOH溶液吸收工业尾气中的SO2，现将含有nLSO2（S．T．P）的气体慢慢通入500mL0.2mol/LNaOH溶液中，充分反应后，在减压低温条件下蒸发溶液，得到xg不含结晶水的白色晶体A。

（1）推测A可能的组成及其对应的n的取值范围。

编号

n的取值范围

A可能的组成

①

②

③

④

（2）若x=8.76，确定A的组成成份及其质量

【难度】★★

【答案】

（1）

编号

n的取值范围

A可能的组成

①

0＜n＜1.12

Na2SO3、NaOH

②

n=1.12

Na2SO3

③

1.12＜n＜2.24

Na2SO3、NaHSO3

④

n≥2.24

NaHSO3

（2）Na2SO3：

2.52gNaHSO3：

6.24g