（浙江選考）2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3講 元素化學(xué) 考點17 二氧化硫的性質(zhì)和作用學(xué)案.docx

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考點17　二氧化硫的性質(zhì)和作用 知識條目 必考要求 加試要求 1.二氧化硫的性質(zhì)(酸性氧化物、漂白性、還原性) b c 2.酸雨的成因和防治 a a 一、二氧化硫的性質(zhì) 1．物理性質(zhì) 顏色：無色；氣味：刺激性；密度：比空氣大；溶解性：易溶于水，常溫下1體積水大約溶解40體積二氧化硫。 2．化學(xué)性質(zhì) (1)酸性氧化物的通性： ①與H2O反應(yīng)：SO2＋H2O===H2SO3； ②與堿性氧化物反應(yīng)：CaO＋SO2===CaSO3； ③與堿反應(yīng)：與NaOH溶液的反應(yīng)：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O； ④與某些弱酸鹽溶液反應(yīng)：Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2。 (2)還原性：SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H＋)溶液等強氧化劑氧化。A.與O2反應(yīng)：2SO2＋O22SO3。B.與X2反應(yīng)：X2＋SO2＋2H2O===2HX＋H2SO4。 (3)氧化性：2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。 (4)漂白性：SO2可與某些有色物質(zhì)反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而起漂白作用，加熱后，無色物質(zhì)又分解為原有色物質(zhì)和SO2。 二、酸雨的形成 1．形成過程：化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)等過程中產(chǎn)生的二氧化硫，在光照、煙塵中的金屬氧化物等作用下，與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后形成硫酸。S＋O2SO2、SO2＋O22SO3、SO2＋H2O===H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4、SO3＋H2O===H2SO4。 2．主要危害：(1)使水體、土壤酸化，影響魚類、農(nóng)作物及樹木生長；(2)腐蝕建筑物、雕塑等。 3．防治方法：(1)從消除污染源入手，研發(fā)新能源，如氫能、太陽能、核能等；(2)對含硫燃料進行脫硫處理；(3)對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2進行處理或回收利用；(4)提高全民的環(huán)保意識。 三、不同種類漂白劑漂白原理的比較 1．常見漂白劑的漂白原理 漂白類型 加合型 氧化型 吸附型 漂白原理 與有色物質(zhì)加合 利用物質(zhì)的強氧化性 吸附色素 漂白特征 不穩(wěn)定 穩(wěn)定 穩(wěn)定 過程及效果 可逆、不徹底 不可逆、徹底 —— 常見漂白劑 SO2 HClO、H2O2、Ca(ClO)2、O3、Na2O2 活性炭、膠體 2.SO2和Cl2的漂白原理、現(xiàn)象及效果比較 氯氣的漂白原理是由于溶于水生成的HClO具有強氧化性，將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì)，褪色后不能恢復(fù)原來的顏色。而SO2是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質(zhì)直接結(jié)合，形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定條件下又能恢復(fù)原來的顏色，如加熱。 【例1】　下列說法正確的是(　　) A．浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土可用于香蕉、蘋果的保鮮 B．膠體和懸濁液的本質(zhì)區(qū)別是否有丁達爾現(xiàn)象 C．推廣使用原電池原理制成的太陽能電池汽車，減少化石能源的使用 D．將等物質(zhì)的量的氯氣和二氧化硫混合使用，漂白效果會更好 【解析】　高錳酸鉀能吸收乙烯，浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土可吸收水果產(chǎn)生的乙烯氣體，防止進一步催熟水果，從而延長水果保存期，A項正確；膠體和懸濁液的本質(zhì)區(qū)別是分散質(zhì)微粒直徑大小的差異，膠體粒徑為1～100nm，懸濁液粒徑大于100nm，因此B項錯誤；太陽能電池是把太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，利用的是光－電轉(zhuǎn)化，而不是原電池原理，所以C項錯誤；等物質(zhì)的量的氯氣和二氧化硫混合通入水中會發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，失去漂白性，因此D項錯誤。 【答案】　A 【提煉】　本題難度不大，但是涉及多個知識點，包括了乙烯性質(zhì)、膠體與懸濁液的區(qū)別、新能源開發(fā)與利用以及二氧化硫性質(zhì)等，要求學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中細化知識點的梳理，熟練掌握物質(zhì)的常見性質(zhì)以及具體的應(yīng)用。 【例2】　下列關(guān)于二氧化硫的說法不正確的是(　　) A．實驗室可用氫氧化鈉溶液處理含有二氧化硫的尾氣 B．二氧化硫易溶于水，且能和水反應(yīng)生成H2SO3 C．二氧化硫具有漂白性，將其通入紫色石蕊溶液可使其褪色 D．將足量二氧化硫通入酸性高錳酸鉀溶液中，溶液褪色，說明二氧化硫具有還原性 【解析】　SO2屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，能與堿反應(yīng)生成鹽與水，如與NaOH溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，在實驗室可用NaOH溶液有效吸收SO2，A項說法正確；SO2是一種能與水反應(yīng)生成相應(yīng)酸的酸性氧化物，其在水中溶解度約為1∶40，屬易溶氣體，B項說法正確；SO2具有漂白性，可使品紅溶液褪色，也能漂白草帽、紙張等，但是不能漂白紫色石蕊溶液，在紫色石蕊溶液中，仍體現(xiàn)其作為酸性氧化物的性質(zhì)，生成亞硫酸，從而使紫色石蕊變紅，因此C項說法錯誤；SO2具有較強還原性，可以被酸性高錳酸鉀、氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)以及雙氧水等氧化劑氧化，使酸性高錳酸鉀褪色體現(xiàn)了其還原性。 【答案】　C 【提煉】　本題考查了SO2的性質(zhì)，SO2具有酸性氧化物的通性，同時具有還原性、氧化性以及能將某些有色物質(zhì)漂白的特性。應(yīng)注意的是，能使某些有色溶液褪色未必體現(xiàn)的是氧化性，如將SO2分別通入酸性高錳酸鉀、品紅、滴有酚酞的NaOH溶液中，三種溶液均可褪色，但是要注意它們褪色原理的差異：酸性高錳酸鉀是由于被SO2還原而褪色；品紅是與SO2結(jié)合成無色物質(zhì)而褪色；滴有酚酞的NaOH褪色則是由于SO2酸性氧化物的性質(zhì)與NaOH反應(yīng)使溶液的pH下降從而使酚酞變?yōu)闊o色。 【例3】　SO2是常見的大氣污染物之一，我國規(guī)定空氣中SO2含量不得超過0.02molL－1。下列措施中能夠減少SO2排放量的是(　　) ①用天然氣代替煤炭作民用燃料；②提高熱能利用率；③使用CS2萃取煤炭中的硫；④燃煤中加入石灰后再使用 A．全部B．①②④C．①③④D．①②③ 【解析】?、倜裼妹菏呛辛蛟氐?，天然氣本身含硫少，作燃料使用前均預(yù)先進行了脫硫，所以能減少SO2排放；②提高熱能利用率，可以降低燃煤使用量，從而降低SO2的排放；③煤炭中的硫元素不是單質(zhì)的硫，無法用CS2萃取，故此法不可取；④燃煤中加入的石灰可以有效吸收含硫物質(zhì)燃燒生成的SO2，使其進一步反應(yīng)得到CaSO4，可以生成石膏。 【答案】　B 【提煉】　本題考查了如何減少SO2氣體的排放，屬于SO2與環(huán)境友好關(guān)系這一核心價值理念的討論，難度不大，但需加以關(guān)注。SO2氣體是一種危害極大的空氣污染物，其主要來源為燃煤的使用，因此應(yīng)采用各項措施，如開發(fā)新能源，減少燃煤的使用量；或有效吸收煤在燃燒中所生成的SO2，如石灰石－石膏法(利用石灰石分解得到CaO，吸收SO2并最終生產(chǎn)石膏)，氨水法(利用氨水吸收SO2并生產(chǎn)化肥硫酸銨)，亞硫酸鈉法(利用亞硫酸鈉溶液吸收SO2，再將吸收后的溶液加熱釋放SO2，將SO2富集)等。 【例4】　 如圖所示是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程，若每步都完全反應(yīng)。下列說法正確的是(　　) A．溶液B中發(fā)生的反應(yīng)為2SO2＋O2===2SO3 B．可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗溶液C中是否含有Fe3＋ C．由以上流程可推知氧化性：Fe3＋＞O2＞SO D．此工藝的優(yōu)點之一是物質(zhì)能循環(huán)利用 【解析】　硫酸鐵溶液與SO2反應(yīng)被還原為亞鐵離子，溶液B中發(fā)生的反應(yīng)為亞鐵離子被氧氣氧化又生成Fe3＋的反應(yīng)：4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故A項錯誤；酸性高錳酸鉀與Fe3＋不發(fā)生反應(yīng)，故不能檢驗Fe3＋的存在，故B項錯誤；由兩個反應(yīng)：2Fe3＋＋2H2O＋SO2===2Fe2＋＋SO＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，可知氧化性順序為O2＞Fe3＋＞SO，故C項錯誤；此處理工藝中硫酸鐵溶液可以循環(huán)使用，因此D選項正確。 【答案】　D 【提煉】　本題所涉及的處理SO2氣體的工藝流程，各步反應(yīng)都是完全反應(yīng)，尾氣中SO2將鐵離子還原為亞鐵離子，空氣中氧氣又將亞鐵離子氧化回鐵離子，溶液B為酸性硫酸亞鐵溶液，溶液C又轉(zhuǎn)化為酸性硫酸鐵溶液，經(jīng)該流程后，總的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系是SO2被氧氣氧化，在水溶液中得到硫酸。對于此類流程題的處理，要求學(xué)生能逐步分析可能的反應(yīng)，梳理出物質(zhì)轉(zhuǎn)化的脈絡(luò)。 【例5】　某化學(xué)興趣小組為探究SO2的性質(zhì)，按如圖所示裝置進行實驗。請回答下列問題： (1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是________，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。 (2)實驗過程中，裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是________________________________________________________________________、 ________________________________，這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質(zhì)是________和________；裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (3)裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作及現(xiàn)象________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)尾氣可采用________溶液吸收。 【解析】　(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是蒸餾燒瓶，其中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)高錳酸鉀溶液為紫紅色，具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則觀察到紅色逐漸變淺直至完全褪去，二氧化硫進入硫化鈉溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為2S2－＋SO2＋2H2O===3S↓＋4OH－，則觀察到出現(xiàn)黃色渾濁，B中S元素的化合價升高，表現(xiàn)還原性，C中二氧化硫中硫元素的化合價降低，表現(xiàn)氧化性，高錳酸鉀溶液和二氧化硫氣體發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)為2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋。(3)因二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復(fù)紅色，則操作為待品紅溶液完全褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱，觀察到的現(xiàn)象為無色溶液又恢復(fù)為紅色。(4)利用氫氧化鈉溶液來吸收尾氣，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為SO2＋2OH－===SO＋H2O。 【答案】　(1)蒸餾燒瓶　Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　(2)溶液由紫紅色變?yōu)闊o色　出現(xiàn)黃色渾濁　還原性　氧化性　2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋　(3)待品紅溶液完全褪色后，關(guān)閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱；無色溶液又恢復(fù)為紅色　(4)NaOH 【提煉】　本題考查的是SO2氣體的實驗室制備與性質(zhì)檢驗。在解決此題的過程中，要求學(xué)生掌握實驗室制備SO2氣體的方法，以及SO2氣體的主要性質(zhì)：還原性、酸性氧化物性質(zhì)、氧化性及漂白性。