第五章 第十九讲 硫及其氧化物 酸雨及防治-2025年高考化学一轮总复习课件
展开1.硫单质的性质(1)自然界中硫元素的存在
(2)硫单质的物理性质
(3)从化合价角度认识硫的化学性质(写出反应的化学方程式)
2.二氧化硫的性质(1)物理性质
(2)化学性质(写出反应的化学方程式)
(3)重要用途①二氧化硫具有______作用,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝等。②二氧化硫可用于杀菌消毒,还是一种___________。
判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。(1)(2023·全国甲卷)SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分( )(2)(2023·浙江1月选考卷)SO2能使某些色素褪色,可用作漂白剂( )(3)(2022·江苏卷)向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,品红溶液褪色,加热试管,溶液又恢复红色,则SO2具有漂白性( )
3.三氧化硫的性质(1)物理性质熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,在常温下为液态,在标准状况下为固态。[微点拨]标准状况下SO3是固体,在标准状况下22.4 L SO3并非1 ml,高考阿伏加德罗常数问题中常考查,注意规避陷阱。
(2)化学性质SO3具有酸性氧化物的化学通性,主要反应如下(写出反应的化学方程式):
4.三类漂白剂的漂白原理及比较
考向一 单质硫的性质及转化 [例1] 下列说法正确的是( )A.单质硫或含硫物质燃烧,氧气少量时生成SO2,氧气足量时生成SO3B.单质硫能与CS2反应,残留在试管内壁上的硫可用CS2除去C.单质硫与铁反应生成FeS,体现了单质硫的氧化性D.在常温下,单质硫与任何物质不反应
单质硫或含硫物质燃烧,无论氧气是否足量,反应均生成SO2,A错误;单质硫不与CS2反应,但能溶于CS2,故试管内壁上的硫可用CS2除去,B错误;S与Fe加热反应生成FeS,S作氧化剂,体现其氧化性,C正确;常温下,单质硫可与汞反应生成HgS,D错误。
[练1] 硫是一种重要的非金属元素,下列有关单质硫的说法正确的是( )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
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,也可以作还原剂,化合价升高到+4、+6,D正确。
考向二 二氧化硫的性质及实验探究[例2] (2021·北京卷)室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO2。用试管收集SO2后进行如下实验。对实验现象的分析正确的是( )
由信息可知,SO2易溶于水,也能使液面上升,A错误;SO2与水的反应是可逆反应,当反应达到限度后,SO2的量不再减少,液面高度无明显变化,B错误;滴入紫色石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3是弱酸,分步电离出H+,C正确;H2SO3具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,溶液的酸性增强,使溶液的pH下降,D错误。
[练2] (2024·山东齐鲁名校联盟联考)某微型实验装置(夹持仪器已省略)如图所示,其中a棉球蘸有品红溶液,b棉球蘸有含酚酞的NaOH溶液,c棉球蘸有I2与淀粉的混合溶液。实验时将70%硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿中。下列说法错误的是( )
Na2SO3固体与70%硫酸反应生成SO2气体,a棉球蘸有品红溶液,被SO2漂白褪色,棉球变成白色,微热后重新变红,A正确;b棉球蘸有含酚酞的NaOH溶液,棉球变为白色,其原因是SO2与NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,溶液碱性减弱,B正确;c棉球蘸有I2与淀粉的混合溶液,发生反应:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,棉球变为白色,SO2作还原剂,体现其还原性,C错误;若将试剂改为浓盐酸和Ca(ClO)2固体,反应生成Cl2,Cl2可使品红溶液漂白褪色,可与NaOH溶液反应使其碱性减弱,故a、b处棉球也会变白色,D正确。
考向三 二氧化硫的检验与鉴别[例3] SO2和CO2的某些化学性质相似,下列实验中能证明某气体为SO2的是( )①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生A.都能证明 B.都不能证明C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,且气体过量时,沉淀均溶解,①错误;酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,②错误;SO2、Cl2都能使品红溶液褪色,③错误;SO2和CO2通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀(BaSO3或BaCO3)生成,该沉淀溶于稀盐酸,④错误。
[练3] 检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图如图所示,按要求回答下列问题:
(1)B中加入的试剂是________,作用是___________________________________________________________________________________________。(2)C中加入的试剂是________,作用是____________________________________________________________________________________________。(3)D中加入的试剂是__________________,作用是________________________________________________________________________。(4)实验时,C中应观察到的现象是__________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)品红溶液 检验SO2(2)酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水 检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色)
检验二氧化硫用品红溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水;在检验二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊。装置C的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽,所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,但不能褪成无色,若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽。
[练4] (教材改编题)下列溶液或用品中:①澄清石灰水;②H2S溶液;③酸性 KMnO4溶液;④溴水;⑤品红溶液;⑥湿润的蓝色石蕊试纸。不能区别 SO2和CO2气体的是( )A.①⑥ B.①⑤C.②③④⑤ D.②⑤
SO2、CO2通入澄清石灰水中,均产生白色沉淀,气体过量时,溶液又变澄清,不能鉴别,①错误;SO2通入H2S溶液,能产生淡黄色浑浊,CO2则不能,②正确;SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,CO2则不能,③正确;SO2通入溴水,发生反应:SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr,能使溴水褪色,CO2则不能,④正确;SO2能使品红溶液褪色,CO2则不能,⑤正确;SO2、CO2都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,但不褪色,不能鉴别,⑥错误。
1.空气中SO2、NOx的主要来源
判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。(1)(2023·北京卷)废气中SO2排放到大气中会形成酸雨 ( )(2)(2022·全国甲卷)温室气体是形成酸雨的主要物质( )(3)(2021·河北卷)NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因( )
考向 酸雨的成因及防治 [例] 化石燃料的过度使用是导致酸雨的主要原因。研究表明,NOx、SO2形成酸雨时的转化关系如图所示:
(1)SO2会被雨水吸收形成酸雨,这种酸雨在空气中久置酸性增强的原因是________________________________________(用化学方程式表示)。(2)NOx、SO2等均为大气污染物,需处理后才能排放。用NaOH溶液可以吸收NOx,反应的化学方程式如下:i.NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2Oii.2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O①反应i中,每消耗0.3 ml NO2,转移电子数为________。②反应ii中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
答案:(1)2H2SO3+O2===2H2SO4(2)①0.3NA ②1∶1
(1)SO2气体溶于水后生成H2SO3,H2SO3随雨水的下降,逐渐被空气中的氧气氧化生成易电离的H2SO4,反应的化学方程式为2H2SO3+O2===2H2SO4;(2)①反应i中,氮元素发生归中反应,NO2转化为NaNO2中氮元素化合价从+4降低到+3,消耗1 ml NO2转移1 ml电子,则每消耗0.3 ml NO2,转移电子数为0.3NA。②反应ii中,氮元素化合价由+4分别变化为+3、+5,NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶1。
[练] (2024·四川眉山期初统考)酸雨是一种突出的环境问题。下列说法正确的是( )A.酸雨主要是由空气中CO2的浓度增大引起的B.酸雨能直接损伤农作物,破坏森林,加速桥梁的腐蚀C.向煤中加入适量石灰石,在燃烧时SO2最终生成CaSO3,可减少酸雨D.汽车排气管上装有“催化转化器”,使CO和NO反应生成N2和CO2,但不利于酸雨的防治
酸雨主要是由空气中硫、氮的氧化物导致的,CO2的浓度增大引起温室效应,A错误;酸雨具有腐蚀性,能直接损伤农作物,破坏森林,加速桥梁的腐蚀,B正确;石灰石高温煅烧产生的氧化钙可以和有毒气体二氧化硫发生反应,生成的亚硫酸钙不稳定,易被氧气氧化为稳定的硫酸钙,实现煤的脱硫,C错误;汽车的排气管上装有“催化转化器”,使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2,可减少硫、氮的氧化物的排放,减少酸雨,D错误。
1.酸雨是对呈酸性(pH小于5.6)降水的统称。下列说法错误的是( )A.空气中的SO2溶于水,最终形成酸雨B.汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮氧化物C.工业废水任意排放是造成酸雨的主要原因D.为了减少酸雨的形成,必须减少SO2的排放量,对燃料脱硫处理
二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸能被氧化为硫酸,形成酸雨,A正确;汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气都含有氮元素,含有氮氧化物,B正确;工业废水任意排放造成水污染,与酸雨无关,C错误;燃料脱硫可减少二氧化硫的排放,减少酸雨的形成,D正确。
2.(2024·安徽安庆、池州五校联考)下列说法正确的是( )A.SO2、漂白粉和活性炭都能使红色墨水褪色,其原理相同B.SO2通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,体现SO2的漂白性C.SO2通入滴加酚酞的KOH溶液中,溶液褪色,体现SO2的氧化性D.SO2通入FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,体现SO2的还原性
3.推理是一种重要的能力。打开分液漏斗活塞,进行如图所示的探究实验,对实验现象的预测及分析错误的是( )
4.(2024·江西省百师联盟联考)某小组设计实验对硫的燃烧产物及其性质进行验证,实验装置如下图所示,以下说法正确的是( )
硫粉在氧气中燃烧生成SO2,具有漂白性,可使湿润的品红试纸褪色,A正确;硫的燃烧产物是SO2,SO2不是酸,是酸性氧化物,B错误;湿润的Na2S试纸上出现黄色固体,说明S2-被氧化生成单质硫,证明硫的燃烧产物有氧化性,C错误;加入BaCl2溶液产生白色沉淀,该沉淀是BaSO4,其原因是SO2溶于水生成H2SO3,继而被O2氧化为H2SO4,滴入BaCl2溶液后发生复分解反应生成BaSO4,不能证明硫燃烧的产物是SO3,D错误。
5.(2022·江苏卷)实验室制取少量SO2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SO2气体B.用装置乙制取SO2水溶液C.用装置丙吸收尾气中的SO2D.用干燥pH试纸检验SO2水溶液的酸性
60%的硫酸和NaHSO3(s)可发生反应:H2SO4+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O,利用装置甲可以制取SO2,A不符合题意;气体通入液体时“长进短出”且有防倒吸装置,利用装置乙可以制取SO2水溶液,B不符合题意;SO2在饱和NaHSO3溶液中溶解度很小,利用装置丙不能吸收尾气中的SO2,C符合题意;SO2水溶液显酸性,可用干燥的pH试纸检验其酸性,D不符合题意。
6.(2023·广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入 Ⅰ 中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A. Ⅰ 中试管内的反应,体现H+的氧化性B. Ⅱ 中品红溶液褪色,体现SO2的还原性C.在 Ⅰ 和 Ⅲ 的试管中,都出现了浑浊现象D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
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