2020年高中化学 专题四 硫、氮和可持续发展 第1单元 含硫化合物的性质和应用 第1课时 二氧化硫

第一单元含硫化合物的性质和应用第1课时二氧化硫的性质和作用[目标导学]1．掌握SO2的性质和应用。2．了解SO2对空气的污染，知道硫酸型酸雨的成因和防止SO2所导致空气污染的方法，形成良好的环境保护意识。[背诵经典导学]1．SO2是酸性氧化物；亚硫酸属于二元弱酸，酸性比碳酸强，具有还原性。2．SO2的漂白原理属于化合反应，具有可逆性，加热后可恢复原来的颜色。3．SO2常表现还原性，能被O2、氯水、溴水、碘水、HNO3、H2O2、KMnO4等氧化。如：SO2＋H2O2===H2SO4，SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。4．SO2显示氧化性时常发生的反应为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。5．SO2是大气污染物，对环境的危害主要是形成酸雨，酸雨的pH5.6。扬帆起航温习双基课前学习空间1．二氧化硫的性质(1)物理性质颜色气味毒性密度水溶性____________气味_____比空气______溶于水无色刺激性有毒大易(2)化学性质①酸性氧化物的通性与NaOH溶液反应的化学方程式为____________________________________________，与H2O反应的化学方程式为____________________________。②漂白性二氧化硫能漂白某些有色物质(如_____)，这是由于它能与某些有色物质反应，生成_______的无色物质。而加热时，这些无色物质又会发生分解，恢复原来的颜色。在工业上二氧化硫可用于漂白纸浆以及草帽等编织物。SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2OH2O＋SO2H2SO3品红不稳定2．亚硫酸(1)弱酸性电离方程式：____________________________________。(2)还原性亚硫酸容易被氧化剂(如氧气、双氧水等)氧化，生成硫酸，被氧气氧化的化学方程式为________________________。H2SO3H＋＋HSO－3、HSO－3H＋＋SO2－32H2SO3＋O2===2H2SO43．硫酸型酸雨(1)SO2的来源①_________的燃烧。②_____________的冶炼。③_______的废气。化石燃料含硫金属矿石硫酸厂(2)酸雨的形成过程反应①：________________________；反应②：________________________；反应③：________________________；反应④：________________________。2SO2＋O2催化剂2SO3SO2＋H2OH2SO3SO3＋H2O===H2SO42H2SO3＋O2===2H2SO4(3)酸雨的危害①_________，危害水生生物。②_________，降低土壤肥力，影响作物生长。③腐蚀建筑物。(4)酸雨的防治①消除_______，研究开发_______(如太阳能、核能、氢能)。②对含硫燃料进行_____处理。③对含SO2的废气进行处理或回收利用，用石灰乳吸收SO2的化学方程式为Ca(OH)2＋SO2===CaSO3↓＋H2O。酸化湖泊酸化土壤污染源新能源脱硫——小试身手1．下列有关SO2的说法正确的是()A．无色无味气体B．可用排水法收集C．具有较强的还原性D．可用碱石灰干燥解析：二氧化硫是无色有毒气体，有刺激性气味，故A错误；1体积的水能溶解40体积二氧化硫，二氧化硫不能用排水法收集，故B错误；二氧化硫能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，可知其有强还原性，故C正确；二氧化硫是酸性氧化物，能与碱反应，不能用碱石灰干燥，故D错误。故选C。答案：C2．下列事实各表现了SO2的什么性质，请将其代号填入每小题后的横线上。a．易溶于水b．水溶液呈酸性c．氧化性d．还原性e．漂白性(1)SO2使品红溶液褪色________。(2)SO2使显红色的酚酞溶液褪色________。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色________。(4)点燃的镁条在SO2中继续燃烧(2Mg＋SO2=====点燃2MgO＋S)________。(5)将盛有SO2气体的试管倒扣于水中，试管内的液面上升________。(6)SO2使石蕊试液变红色________。解析：(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质，SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应，此时利用的是SO2水溶液呈酸性。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应，利用的是其还原性，而不是漂白性。答案：(1)e(2)b(3)d(4)c(5)a(6)b3．酸雨的形成主要是由于()A．森林遭到乱砍滥伐B．含硫化石燃料的大量燃烧C．大气中二氧化碳的含量增大D．含氮、磷的废水任意排放解析：森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态平衡，会减少二氧化碳的吸收，与温室效应有关，故A不选；工业上大量燃烧含硫燃料，使空气中二氧化硫的含量增加，为酸雨形成的主要原因，故B选；大气中二氧化碳含量增多，与温室效应有关，故C不选；含氮、磷的废水任意排放，导致水体富营养化，故D不选。故选B。答案：B核心要点突破定位重点深化理解知识点一SO2的氧化性和还原性1．SO2的氧化性SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。2．SO2的还原性SO2能被KMnO4(H＋)、Na2O2、H2O2、Fe3＋、氯水、溴水、碘水、HNO3、Ca(ClO)2等氧化剂氧化成H2SO4或硫酸盐。【名师提示】SO2虽然既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主。知识点二SO2与CO2性质比较与鉴别化学式CO2SO2气味无味刺激性气味密度比空气大比空气大毒性无有物理性质溶解性可溶(1∶1)易溶(1∶40)化学式CO2SO2与水反应CO2＋H2OH2CO3SO2＋H2OH2SO3化学性质与碱反应碱过量生成正盐，碱不足生成酸式盐，如：Ca(OH)2(足量)＋CO2===CaCO3↓＋H2OCa(OH)2(不足)＋2CO2===Ca(HCO3)2碱过量生成正盐，碱不足生成酸式盐，如：Ca(OH)2(足量)＋SO2===CaSO3↓＋H2OCa(OH)2(不足)＋2SO2===Ca(HSO3)2化学式CO2SO2与碱性氧化物反应CO2＋CaO===CaCO3SO2＋CaO===CaSO3氧化性CO2＋C=====高温2COSO2＋2H2S===3S↓＋2H2O还原性无有化学性质漂白性无有，不稳定化学式CO2SO2化学性质对环境影响引起温室效应形成酸雨依据气味不同：CO2无味，SO2有刺激性气味依据有无还原性：SO2能使酸性高锰酸钾和溴水褪色，CO2不能鉴别依据有无漂白性：SO2能使品红褪色，CO2不能【名师提示】SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清，所以当SO2和CO2同时存在时，要想证明二者的存在，应先检验SO2后，再除去SO2，最后检验CO2，实验装置及检验流程如下：若A瓶品红溶液褪色，证明混合气体含有SO2；B瓶除去剩余的SO2，C瓶品红溶液不褪色，说明SO2已除净；若D瓶生成了白色沉淀，证明原混合气体中含有CO2。知识点三常见漂白类型的比较漂白类型漂白原理特点举例氧化型漂白剂本身是强氧化剂，利用其氧化性氧化有色物质而使之失去原有的颜色不可逆，褪色后不能恢复原色HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2等漂白类型漂白原理特点举例加合型漂白剂与有色物质结合生成新的无色物质，使有色物质失去原有的颜色可逆，在一定的条件下又能恢复原来的颜色SO2使品红溶液褪色吸附型有些固体物质疏松、多孔、具有较大的表面积，可以吸附有色物质而使之失去原有的颜色部分吸附剂可重复使用活性炭、Al(OH)3胶体——对点训练【例1】写出SO2参与的下列反应的化学方程式或离子方程式：(1)Na2O2与SO2_________________________________________________。(2)H2O2与SO2_________________________________________________。(3)氯水、溴水、碘水与SO2(X2代表Cl2，Br2，I2)_________________________________________________。(4)SO2通入FeCl3溶液中_________________________________________________。(5)SO2通入酸性高锰酸钾溶液_________________________________________________。【答案】(1)Na2O2＋SO2===Na2SO4(2)H2O2＋SO2===H2SO4(3)X2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2X－＋SO2－4(4)SO2＋2Fe3＋＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋(5)5SO2＋2MnO－4＋2H2O===5SO2－4＋2Mn2＋＋4H＋【例2】SO2不具有的性质是()A．碱性B．还原性C．氧化性D．漂白性【解析】二氧化硫为无色、具有刺激性气味的气体，可与水、碱以及碱性氧化物反应，具有漂白性、氧化性和还原性，可形成酸雨，只有A错误，故选A。【答案】A【名师指导】明确SO2的性质是解题关键，二氧化硫为酸性氧化物，可与水、碱以及碱性氧化物反应，S元素化合价为＋4价，处于中间价态，既具有氧化性也具有还原性，另外还具有漂白性。【例3】下列溶液中能用来区别SO2和CO2气体的是()①石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4④氯水⑤品红溶液⑥紫色石蕊试液A．①②③⑤B．①⑥C．①D．②③④⑤【解析】①因SO2和CO2均能与石灰水反应生成白色沉淀，则不能鉴别；②只有二氧化硫与氢硫酸反应生成S沉淀，二氧化碳不能，现象不同，可鉴别；③因二氧化硫与KMnO4溶液发生氧化还原反应，观察到KMnO4溶液颜色变浅或消失，而二氧化碳与KMnO4不反应，则能鉴别；④SO2能与氯水中的氯气发生氧化还原反应生成两种强酸，可使氯水褪色，但CO2不能使氯水褪色，可用来鉴别；⑤因二氧化硫具有漂白性，能使品红褪色，而二氧化碳不能，则能鉴别；⑥两种溶液都具有两气体都能使紫色石蕊试液变红，无法区分。【答案】D【例4】下列有关二氧化硫说法中正确的是()A．二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长，可在葡萄酒中微量添加B．二氧化硫能使品红褪色，加热后不恢复到红色C．二氧化硫使酸性高锰酸钾褪色，体现了二氧化硫的漂白性D．二氧化硫属于碱性氧化物，可以用NaOH溶液吸收【解析】葡萄酒中需要添加适量二氧化硫，来起到防腐作用，A项正确；二氧化硫能使品红褪色，是SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸与品红反应生成不稳定的无色物质，该物质加热后分解使品红恢复红色，B项错误；高锰酸钾具有强氧化性，二氧化硫使酸性高锰酸钾褪色，体现了二氧化硫的还原性，C项错误；SO2属于酸性氧化物，可以用NaOH溶液吸收，D项错误。答案选A。【答案】A【例5】将等体积的SO2和Cl2充分混合，通入加有品红的氯化钡溶液，可观察到的现象是()A．溶液快速褪色B．溶液缓慢褪色C．生成白色沉淀D．生成浅黄色沉淀【解析】因SO2具有还原性，Cl2具有氧化性，则等体积的SO2和Cl2充分混合发生SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，又SO2和Cl2都没有剩余，则不能使品红褪色，生成的硫酸与氯化钡反应生成白色的硫酸钡沉淀，故选C。【答案】C随堂基础演练现学现用小试身手1．游泳池中的水经常需要消毒。下列物质中不能用于游泳池消毒的是()A．漂白粉B．漂白液C．臭氧D．SO2解析：用于游泳池消毒的物质一般具有强氧化性。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，具有氧化性，能杀菌消毒，能用于游泳池消毒，故A说法正确；漂白液有效成分是NaClO，具有氧化性，能杀菌消毒，能用于游泳池消毒，故B说法正确；臭氧具有强氧化性，能用于游泳池杀菌消毒，故C说法正确；SO2不具有强氧化性，不能用于游泳池杀菌消毒，故D说法错误。答案：D2．下列对SO2和SO3的叙述正确的是()A．通常条件下，都是无色气体，都易溶于水B．都是酸性氧化物，其水溶液都是