2018高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 本专题知识体系构建与核心素养解读学案 苏教版必修1

本专题知识体系构建与核心素养解读
一、铁及其化合物的转化关系
二、硅及其化合物的转化关系
三、硫及其化合物的转化关系
(1)从氧化还原反应的角度分析化合价不同的元素的化合物之间的相互转化，如S －2←——S 0―→S ＋4
S ＋6
等。

(2)从非氧化还原反应的角度分析化合价相同的元素的化合物之间的相互转化，如
“SO 2H 2SO 3HSO －3SO 2－3(亚硫酸盐)”“SO 3―→H 2SO 4―→SO 2－
4(硫酸盐)”等。

证据推理
内涵解读 能学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行分析推理、证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。

案例 某中学学习小组模拟工业烟气脱硫(SO 2)。

(1)甲组采用如下装置脱硫(部分装置略)。

①CaO 脱硫后的产物是________。

②b 中品红很快褪色，说明脱硫效果不好。

下列措施能提高脱硫效果的是________。

ⅰ.加快SO 2气体流速
ⅱ.将堆集在一起的CaO 平铺在整个玻璃管
ⅲ.加热a ，脱硫效果可能会更好
③小组拟通过CaO 的增重评价其脱硫能力。

需要测量的数据是________________________。

(2)乙组选用AgNO 3溶液脱除SO 2。

现象：通入SO 2，立即生成大量白色沉淀A 。

对白色沉淀A 的成分进行探究，提出假设：
假设1：发生了氧化还原反应。

依据是AgNO 3溶液中含有O 2、NO －
3等具有氧化性的粒子，沉淀A 主要是Ag 2SO 4(微溶)。

假设2：发生了复分解反应。

依据是SO 2与水生成酸，能与AgNO 3溶液发生复分解反应。

实验探究：
①取沉淀A ，加入蒸馏水，静置。

取上层清液滴加Ba(NO 3)2溶液，无明显变化。

②取________，加入蒸馏水，静置。

取上层清液滴加Ba(NO 3)2溶液，产生沉淀。

实验证明“假设1”不成立。

③为进一步确认“假设2”，向A 中加入浓硝酸(具有强氧化性)，立即产生红棕色气体。

加入
浓硝酸的目的是________________________________；经确认，反应后混合液存在SO2－4。

实验证明“假设2”成立。

④产生沉淀A的化学方程式是_____________________________________________________。

AgNO3溶液具有良好的脱硫能力，但因其价格高，未能大规模使用。

(3)丙组用NaClO脱除SO2，用1 L 0.1 mol·L－1的NaClO 溶液最多可以吸收标准状况下的SO2______ L。

答案(1)①CaSO3②ⅱ、ⅲ③装置a的质量；盛放CaO后装置a的质量；吸收SO2后装置a的质量
(2)②Ag2SO4固体③检验白色沉淀是否具有还原性④H2O＋SO2H2SO3，H2SO3＋2AgNO3===Ag2SO3↓＋2HNO3(3)2.24
解析(1) ①二氧化硫是酸性氧化物，氧化钙是碱性氧化物，二者反应生成亚硫酸钙，因此CaO脱硫后的产物是CaSO3。

②ⅰ.加快SO2气体流速不利于二氧化硫的吸收，错误；ⅱ.将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管，增大反应物接触面积，有利于提高脱硫效果，正确；ⅲ.加热a加快反应速率，脱硫效果可能会更好，正确。

③要通过CaO的增重评价其脱硫能力，需要知道反应前后固体增加的质量，因此需要测量的数据是装置a的质量、盛放CaO后装置a 的质量、吸收SO2后装置a的质量。

(2)②要证明“假设1”不成立，需要证明沉淀A不是硫酸银，因此需要做对比实验，即取Ag2SO4固体，加入蒸馏水，静置。

取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液，产生沉淀，这说明“假设1”不成立。

③浓HNO3具有强氧化性，所以加入浓硝酸的目的是检验白色沉淀是否具有还原性。

④根据复分解反应原理可知产生沉淀A的化学方程式是H2O ＋SO2H2SO3、H2SO3＋2AgNO3===Ag2SO3↓＋2HNO3。

(3)次氯酸钠的物质的量是0.1 mol，还原产物是氯化钠，因此可以得到0.2 mol电子，二氧化硫的氧化产物是硫酸，所以根据电子得失守恒可知最多可以吸收SO2 0.1 mol，在标准状况下的体积是2.24 L。