2021_2022学年高中化学专题4硫及环境保护阶段素养提升课学案苏教版必修1

阶段素养提升课  专题4

以“二氧化硫的性质”为例复习硫与环境保护

【知识体系建构】

【主题互动探究】

自然界中的硫元素主要以硫单质，硫化物(如FeS2、CuFeS2)和硫酸盐(如重晶石、石膏、芒硝)等形式存在。在火山喷口附近或地壳的岩层里，常常存在游离态的硫。土壤中的硫元素主要以硫酸盐的形式存在；空气中的硫元素主要以二氧化硫、三氧化硫等硫的气态氧化物的形式存在。

(一)酸雨的危害及防治：

2021年某省部分地区监测到的雨水平均pH如下表。

请回答下列问题：

(1)表中列举的7个地区中，没有酸雨污染的地区是_______ ； 

(2)若酸雨的主要成分为H2SO4和HNO3，请写出下列化学方程式：

含H2SO4的酸雨腐蚀某地的石灰石_________； 

含HNO3的酸雨与撒在田地里的熟石灰反应_____。 

【解析】(1)城市D的雨水的pH是6.37，大于5.6，没有受到酸雨污染；

(2)含H2SO4的酸雨腐蚀某地的石灰石的化学方程式为：H2SO4+CaCO3===CaSO4+CO2↑+H2O；

含HNO3的酸雨与撒在田地里的熟石灰反应的化学方程式为：2HNO3+Ca(OH)2===Ca(NO3)2+2H2O。

答案：(1)D

(2)H2SO4+CaCO3===CaSO4+CO2↑+H2O

2HNO3+Ca(OH)2===Ca(NO3)2+2H2O

(二)硫及其化合物的转化：

硫酸盐矿物是金属元素阳离子(包括铵根)和硫酸根相化合而成的盐类，由于硫是一种变价元素，在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物。回答下列问题：

(1)实验室用如图所示装置制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)。

①实验中C装置的作用是____________　。 

②B装置中用甲醇作溶剂，反应过程中有CO2生成，写出该反应的化学方程式　____。 

(2)科学酿酒加SO2等辅料。我国国家标准(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g·L-1。

①葡萄酒中添加SO2的作用可能是_____________。 

A.氧化细菌  B.抗氧化

C.漂白    D.增酸作用

②利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。设计如下图的实验：

得出实验结论：干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。这个结论是否合理？说明理由。　__。 

【解析】(1)①吸收SO2，防止污染空气。

②B装置中，SO2与HCOONa、NaOH的甲醇溶液反应制取Na2S2O4，同时生成CO2，配平化学方程式为HCOONa+2SO2+NaOH===Na2S2O4+CO2+H2O。

(2)①葡萄酒中添加SO2的作用是抗氧化、增酸作用。

②根据图中对比实验，浓度低的亚硫酸溶液不能使品红溶液褪色，干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低，品红溶液滴入干白葡萄酒，红色不褪去，不能说明干白葡萄酒不含SO2或H2SO3。

答案：(1)①吸收SO2，防止污染空气

②HCOONa+2SO2+NaOH===Na2S2O4+CO2+H2O

(2)①BD　

②不合理，实验对比说明浓度低的亚硫酸溶液不能使品红溶液褪色，而干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低，故不能使品红褪色

1.含硫化合物的种类很多，现有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4这7种常见的含硫化合物。回答下列问题：

(1)H2SO3很容易转化为硫酸，写出其反应的化学方程式，并标明电子转移的方向和数目

　___________。 

(2)常温下，将铁棒置于浓硫酸中，无明显现象，课本上解释为发生了钝化，但有人认为未发生反应。为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面_______，则发生了钝化；若铁棒表面_____，则未发生反应。 

(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一种方法，其原理为(用化学方程式表示)：___________。 

(4)减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2得到单质硫的方法来除去SO2，该反应的化学方程式　______________。 

【解析】(1)H2SO3与空气中的O2发生反应生成H2SO4；

(2)铁棒经浓硫酸处理，若钝化则生成铁的氧化物，铁的氧化物不与CuSO4溶液反应，若没有钝化，则铁棒与CuSO4溶液发生反应：Fe+CuSO4===Cu+FeSO4；

(3)Na2SO3溶液与SO2气体反应生成NaHSO3；

(4)CO和SO2发生氧化还原反应：

SO2+2COS+2CO2。

答案：(1)

(2)无明显现象(无现象也可以)

有红色物质析出

(3)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3

(4)SO2+2COS+2CO2

2.食品、大气、工业尾气中的SO2均需严格检测或转化吸收。

(1)下列有关SO2的检测或吸收方法：

A.氧化还原反应法：用饱和碘水测定葡萄酒中SO2的浓度

B.沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后将沉淀在空气中洗涤、过滤、干燥、称重BaSO3，以测定大气中SO2的浓度

C.氨酸法：用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应，将富集后的SO2循环使用

D.石灰-石膏法：常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3，再经氧化，所得物质可用于生产石膏

上述方法正确的是_______。 

(2)为了验证SO2的性质，某同学利用输液管设计了如下微型实验：

①仪器A的名称是__________。 

②装置C中NaOH的作用是　_____。 

③下列说法正确的是__________。 

A.装置1、3、4中溶液均褪色，可证明SO2具有漂白性

B.装置2中石蕊试液只变红不褪色，证明SO2是一种酸性氧化物

C.反应结束后，可由a导管向装置中加水，将气体赶出后再拆装置

D.在a导管处用向下排空气法收集SO2

【解析】(1)AC。饱和碘水能与葡萄酒中的SO2发生反应，A正确；BaSO3能被空气中的氧气氧化成BaSO4，B错误；氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3与H2SO4反应生成SO2，富集后的SO2可循环使用，C正确；常温下石灰石与SO2不反应，D错误。

(2)①仪器A为分液漏斗。

②SO2有毒，污染空气，SO2属于酸性气体，因此氢氧化钠的作用是尾气处理，即吸收多余的SO2。

③品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性，溴水、高锰酸钾溶液褪色，证明SO2具有还原性，A错误；SO2是酸性氧化物，使石蕊试液只变红，不褪色，B正确；SO2易溶于水，由a导管向装置中加水，将气体赶出后再拆装置，C正确；SO2的密度大于空气，用向上排空气法收集，D错误。

答案：(1)AC　(2)①分液漏斗

②吸收多余的SO2，防止污染空气　③BC