二氧化硫二氧化硫 知识导学知识导学: :一、二氧化硫的性质一、二氧化硫的性质㈠㈠物理性质物理性质无色、有刺激性气味的气体,易溶于水(体积比 1∶40),有毒,易液化(-10℃)物理性质中,必记的有 4 个方面:颜色、气味、状态、溶解性;选记的有 2 个方面:毒性、特性,这两个方面有则记,没有不必描述闻有毒气体气味的方法实验测定,在常温常压下,1 体积水中大约能溶解 40 体积的 SO2(简单回顾:HCl 500 体积,CO2 1体积,Cl2 2 体积,O2不易溶于水,H2、N2、CO、CH4等气体均难溶于水) SO2的喷泉实验产生喷泉的原因是二氧化硫易溶于水,使得瓶内气体压强减小,大气压将烧杯中的水压入烧瓶内,从而产生了喷泉SO2有毒、具有易溶于水的特点,人的眼睛、鼻子、上呼吸道等富含水分的粘膜一接触 SO2,便会立即将其吸收转化成酸雾,通过咽喉和鼻粘膜侵入肺部,对肺泡有很强的毒害作用,易引起咳嗽、哮喘、肺水肿、肺癌等疾病SO2还能直接损害植物的叶造成植物死亡相对于 H2(沸点-252℃)、O2(沸点-183℃)、N2(沸点-195.8℃)等许多气体,沸点低、难液化的性质,SO2在-10℃时就液化了,因此,属于易液化的气体。
常见的易液化气体还有 Cl2(沸点-34.6℃)、NH3(沸点-33.5℃)目前为止,我们已经学习了 H2、O2、CO2、Na、Cl2等物质,并学习其化学性质,物质的化学性质包括:酸碱性、氧化还原性、特性:如热稳定性、腐蚀性、漂白性等由 SO2的喷泉实验我们观察到,SO2使紫色石蕊试液变红,体现了 SO2溶于水所得溶液显酸性㈡㈡化学性质化学性质1、SO2属于酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性⑴与水反应SO2+H2OH2SO3 可逆反应生成的亚硫酸不稳定,易分解生成 H2O 和 SO2亚硫酸是一种二元弱酸,具有酸的通性可逆反应是在同一条件同一条件下,既能向正反应方向进行,同时同时又能向逆反应方向进行的反应此概念的要点是“二同”,即:“同一条件”和“同时”已学过的可逆反应有:①CO2与水的反应;②I2与 H2的反应;③氯气与水的反应(由于当时还未学可逆反应的概念,因此,书中未写可逆符号)等⑵与碱反应2NaOH+SO2(不足量)=Na2SO3+H2ONaOH+SO2(过量)=NaHSO3SO2 有刺激性气味、有毒,不能直接排放到大气中,可以用碱液来处理含 SO2 的尾气向澄清石灰水通入 SO2气体时,能析出白色沉淀,当 SO2过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 (SO2过量)此性质与 CO2非常相似。
不少工厂用价廉的石灰水洗涤烟道气,以除去二氧化硫⑶与碱性氧化物反应SO2 + CaO CaSO3利用此性质,我们可以解决含硫燃料燃烧时排放二氧化硫的问题,可以把生成的二氧化硫最终转化为 CaSO4,我们称之为“钙基固硫”⑷与某些盐溶液反应2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O 该反应说明酸性:H2SO3>H2CO3Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3该反应体现了多元弱酸的性质之一:与对应的正盐反应形成酸式盐2、SO2的还原性硫元素的常见价态: SO2中硫元素为+4 价,处于中间价态,所以 SO2既有氧化性又有还原性在溶液中 SO2能被卤素单质、高锰酸钾、硝酸、Fe3+等许多氧化剂氧化:SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX( X2 :Cl2 、Br2 、I2 )SO2使卤素单质的水溶液褪色,实验室中可用溴水除去 SO25SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2能使高锰酸钾溶液褪色,实验室中可用高锰酸钾溶液除去 SO2SO2气体在催化剂存在时能被 O2氧化:2SO2+O22SO3说明:①SO3在标准状况下为固态,在常温呈液态,易与水反应生成硫酸,是硫酸的酸酐。
SOSO3 3 + + H H2 2O O = = H H2 2SOSO4 4 上述两个反应用于工业合成硫酸;②书写二氧化硫与氧气反应的化学方程式时,务必标明反应条件,特别是催化剂因为,无催化剂时该反应几乎不能发生 ③SO2在空气中金属粉尘等催化下也可被氧化生成 SO3,随雨水降落形成酸雨 3、SO2的弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O4、SO2的特性――漂白性SO2可以使品红溶液褪色,说明 SO2具有漂白性被二氧化硫漂白过的品红溶液受热又恢复到原来的颜色这是由于 SO2能跟某些某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,从而将某些有色物质漂白如:民间过去常用 SO2薰馒头,是利用它的漂白性经二氧化硫漂白生成的无色物质长久放置或加热又会发生分解,物质又恢复原色,即:二氧化硫的漂白过程是可逆的,漂白是暂时性的同时要明确:SO2只能漂白部分有色物质,不能漂白酸碱指示剂等我们已经学习了几种具有漂白性的物质,如次氯酸、Na2O2、O3、活性炭等,它们的漂白机理不尽相同下面是几种常见具漂白性物质的比较:名 称SO2HClOH2O2Na2O2O3活性炭有色物质品 红湿润的红色布条红墨水现 象红色褪去原 理结 合氧 化吸 附变 化化学变化物理变化注意:SO2能使酸性高锰酸钾溶液及溴水褪色,原因是 SO2具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液和溴水发生氧化还原反应,而使之褪色。
这里表现的并不是 SO2的漂白性一定要注意漂白和褪色两概念的区别漂白常指某种物质能将有机色素转化为无色物质;褪色则是泛指有色的物质或溶液颜色褪去二氧化硫的漂白性常用于造纸工业及丝、毛、草帽等的漂白二氧化硫还能够杀灭霉菌和细菌,可以用作食物和干果的防腐剂[小结]二氧化硫的用途[小结]二氧化硫的用途(1)作漂白剂:漂白纸浆、丝、毛、草帽等(2)工业上生产硫酸(接触法)(3)作防腐剂(用于粮食、干果等)二、二氧化硫对环境的污染二、二氧化硫对环境的污染1 1、、SOSO2 2的危害的危害⑴对人直接危害:引起呼吸道疾病,甚至死亡⑵引起酸雨 (使霜、雪、雨水的 pH 值<5.6) a.使江河湖水酸化,影响鱼类生长繁殖,甚至死亡;b.使土壤酸化,危害森林和农作物生长;c.腐蚀建筑物和文物古迹;d.对油漆、橡胶也产生破坏作用;e.缩短铁轨、桥梁、汽车、电缆等的使用寿命2 2、、SOSO2 2的污染来源与酸雨的形成的污染来源与酸雨的形成①化石燃料 (煤和燃油) 的燃烧②含硫矿石的冶炼③硫酸、造纸等工业的废气3 3、、SOSO2 2污染的防治污染的防治⑴减少人为的污染物排放:①进行煤炭磁选、浮选等加工,综合开发煤、硫资源;②高硫煤和低硫煤实行分产分运,合理使用;③煤炭燃烧过程中,采用排烟脱硫(如燃烧时加入石灰石或生石灰;使烟道气通过碱性溶液等)技术,回收二氧化硫,生产硫酸;④发展脱硫煤、成型煤供民用;⑤有计划地进行城市煤气化;⑥石油中的硫,在有适宜的催化剂时通入氢气,使硫转化成硫化氢而被除去(再用碱液吸收)等。
⑵开发新的能源;⑶植树造林:树木可以调节气候和净化空气调节气候和净化空气,更重要的是具有除尘除尘和吸收毒气吸收毒气的作用,如:白杨、白杨、梧桐、夹竹桃、云杉树梧桐、夹竹桃、云杉树等植物不仅能美化环境、供人观赏,而且是吸收 SO2、净化大气的能手因此,它们被誉为抗污染的“绿色天使”[小结][小结]本节主要学习了 SO2的物理性质和化学性质及酸雨的主要成因与危害一般气态物质的物理性质主要从“色、味、态、溶、毒、特”几个方面记忆SO2的化学性质主要如下:SO2集四性于一身。