必修一专题四硫氮和可持续发展知识点

专题四 硫、氮和可持续发展

一、含硫化合物的性质和应用： 1、SO 2 的性质及其应用：

（1）物理性质：通常为无色、具有刺激性气味的有毒气体，，密度比空气大，易溶于水（常温常压下一体积水能溶解40体积SO 2），易液化（沸点为-10℃）。是严重的大气污染物。 备注：大气污染物通常包括：SO 2、CO 、氮的氧化物、烃、固体颗粒物（飘尘）等。 （2）化学性质： ① SO 2 是酸性氧化物：

② 还原性：SO 2中S 为+4价，可与强氧化剂（如氧气等）反应生成+6价的S ：

1）

SO 2 + O 2 <==== > 2SO 3

催化剂

加热

2）能使溴水褪色： SO 2 + Br 2 + 2H 2O ===H 2SO 4 +2HBr 3）与H 2O 2反应： SO 2 + H 2O 2 === H 2SO 4

4）SO 2在水溶液中能被KMnO 4（H +）、Cl 2、Fe 3+、HNO 3等氧化，归纳如下（都在通常条件下进行）：

KMnO 4（H +）、Cl 2、Fe 3+、Br 2 、H 2O 2、HNO 3

SO 2

KMnO 4（H +）

H 2SO 4

③ 氧化性：SO 2中S 为+4价，可以降低，表现出氧化性，但氧化性很弱：

SO 2 + 2H 2S ===3S ↓+ 2H 2O

④ 漂白性：SO 2可与某些有色物质反应，生成不稳定的无色物质，加热时这些无色物质又会发生分解，从而恢复原来的颜色，即漂白作用是可逆的（SO 2不能漂白酸碱指示剂）。常用于实验室对 SO2 气体的检验（品红溶液）

备注：漂白原理类型：①吸附型：活性炭漂白——活性炭吸附色素（包括胶体） ①强氧化型：HClO 、

O 3、H 2O 2、Na 2O 2 等强氧化剂漂白——将有色物质氧化，不可逆 ①化合型：SO 2 漂白——与有色物质化合，可逆 （3）酸雨——硫酸型酸雨： 1）硫酸型酸雨的形成：

PH 值小于5.6(酸雨的pH ＜5.6)的雨水叫酸雨。含硫酸的酸雨称硫酸型酸雨；含硝酸的酸雨称硝酸型酸雨。（正常的雨水由于溶解CO 2形成弱酸H 2CO 3，pH 约为5.6。）

硫酸型酸雨的形成途径：

① 空气中的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，和氧气生成三氧化硫，溶于水后形成硫酸：

SO 2 + O 2 <==== > 2SO 3 SO 3 + H 2O === H 2SO 4

催化剂

加热

② 空气中的二氧化硫直接溶于水并生成亚硫酸，亚硫酸具有较强的还原性，在空气中的氧气作用下生成硫酸：

SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 == 2H2SO4

2）空气中二氧化硫的来源：

主要是化石燃料的燃烧。另外还来源于含硫金属矿石的冶炼、硫酸工厂释放的尾气等，SO2直接危害人体健康，发生呼吸道疾病，直至人死亡。

3）脱硫措施：

①石灰石-石膏法脱硫（钙基固硫法）：

CaO + SO2＝ CaSO3， SO2 + Ca(OH)2＝ CaSO3 + H2O，

2CaSO3 + O2 ＝ 2CaSO4

②氨水脱硫：

SO2 + 2NH3+H2O＝(NH4)2SO3， 2(NH4)2SO3 + O2＝ 2(NH4)2SO4

上述方法既可除去二氧化硫，还可以得到副产品石膏（CaSO4·2H2O）和硫酸铵（一种化肥）

2、硫酸的制备和性质：

（1）硫酸的工业制法：接触法制硫酸

三原料、三阶段、三反应、三设备：

三原料三阶段三反应三设备

黄铁矿或S造气：SO2

高温

4FeS2 + 11O2 === 2Fe2O3 + 8SO2

点燃

S + O2=== SO2

沸腾炉

空气

SO2

接触氧化

接触室

(含热交换器)

催化剂

加热

SO2 + O2 <==== > 2SO3

98.3%浓硫酸吸收SO3吸收塔

SO3 + H2O == H2SO4

热交换器的作用：预热SO2和O2，降低SO3的温度，便于被吸收。

98.3%浓硫酸的作用：如果直接用水吸收SO3，SO3与水反应放热，会形成酸雾，不利于SO3的吸收。所以用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到发烟硫酸。

尾气中SO2的处理：用氨水处理后，再用硫酸处理：

SO2 + 2NH3+H2O＝(NH4)2SO3， SO2 + NH3+H2O＝NH4HSO3

古代制硫酸的方法是：用绿矾(FeSO4·7H2O)为原料,放在蒸馏釜中煅烧而制得硫酸.在煅烧过程中,绿矾发生分解,放出二氧化硫和三氧化硫,其中三氧化硫与水蒸气同时冷凝,便可得到硫酸。2(FeSO4·7H2O) ===Fe2O3＋SO2＋SO3＋14H2O

（2）硫酸的物理性质：

无色、黏稠、油状液体。硫酸易溶于水，溶解时放出大量的热。98.3%的浓硫酸沸点为338℃，属于典型的难挥发性酸，密度为1.84g·cm-3。

浓硫酸稀释方法：把浓硫酸沿杯壁倒进水中,并用玻璃棒搅拌,因为浓硫酸密度大,若把水倒进浓硫酸中,稀释放出的热量回使水沸腾,水喷溅出来危险.

浓硫酸难挥发，故可以制取易挥发性酸，如：

加热

2NaCl + H2SO4 ===Na2SO4 +HCl↑

（1）稀硫酸的化学性质：具有酸的通性：使指示剂变色、与碱、碱性氧化物、活泼金属、盐都能反应。如：Fe2O3 + 3H2SO4＝ Fe2(SO4)3 + 3H2O 可用于酸洗除锈

（2）浓硫酸的特性：

●热点链接：如何稀释浓H2SO4

在稀释浓H2SO4时,,应将浓H2SO4沿玻璃棒缓缓地倒入烧杯的水中,并不断搅拌,使产生的热量