4-3防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染（原卷版）（蘇教版2019必修第一冊(cè)）

4.3防治二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解自然界中硫元素的循環(huán)、酸雨的形成及治理方法。2.了解空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)和空氣質(zhì)量指數(shù)。3.提高環(huán)保意識(shí)，使學(xué)生形成與自然友好、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的正確認(rèn)識(shí)?！局R(shí)梳理】一、自然界中的硫循環(huán)自然界中的硫循環(huán)(1)SO2的來(lái)源：、、等。(2)自然界中的硫循環(huán)：地殼的巖石里、生物體內(nèi)以及大氣與水中都含有硫元素。隨著地殼運(yùn)動(dòng)、生命活動(dòng)以及大氣與水的流動(dòng)，這些含硫物質(zhì)不斷地發(fā)生和，形成了硫在自然界中的。(3)地殼中的、和煤等都含有硫元素，這些礦物通過(guò)風(fēng)化分解、燃燒、火山爆發(fā)等方式釋放出SO2、H2S等氣體，這些氣體有些進(jìn)入大氣，有些轉(zhuǎn)化為、溶入河流或海洋，還有些則被土壤中的硫化細(xì)菌吸收。(4)自然界中含硫物質(zhì)非常豐富如H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等。上述物質(zhì)在“價(jià)—類(lèi)”二維圖中的相應(yīng)位置如下：礦物(硫黃礦、硫鐵礦、煤)通過(guò)風(fēng)化分解、燃燒、火山爆發(fā)釋放H2S、SO2等氣體，進(jìn)入大氣，經(jīng)轉(zhuǎn)化成為亞硫酸鹽、硫酸鹽進(jìn)入海洋、土壤中，大氣中H2S、SO2被植物吸收、利用，隨著食物鏈，最終又轉(zhuǎn)移到土壤、大氣、水體中。二、二氧化硫的回收與利用Ⅰ．SO2的來(lái)源(1)化石燃料如等的燃燒；(2)；(3)硫酸廠(chǎng)的。Ⅱ．酸雨的形成過(guò)程反應(yīng)①：；反應(yīng)②：；反應(yīng)③：；反應(yīng)④：。2．二氧化硫尾氣處理方法(1)試劑吸收法：用堿液吸收熟石灰吸收法：，，最終將SO2轉(zhuǎn)化成有重要作用的CaSO4，作石膏塑像材料、醫(yī)療的石膏繃帶。氨水吸收法：SO2＋2NH3·H2O=(NH4)2SO3＋H2O，2(NH4)2SO3＋O2=2(NH4)2SO4，(NH4)2SO4作化肥。(2)尾氣循環(huán)：工業(yè)上常采用循環(huán)操作，將尾氣SO2循環(huán)使用。(3)海水吸收法：利用海水顯弱堿性，將SO2轉(zhuǎn)化成HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)，再被氧氣氧化生成SOeq\o\al(2－,4)。(4)電化學(xué)去除法：利用電化學(xué)原理，將SO2轉(zhuǎn)化為SOeq\o\al(2－,4)，同時(shí)提供電能。（5）燃煤脫硫在煤中加入CaCO3，煤在燃燒時(shí)生成的SO2發(fā)生：，，減少SO2排放，但不能減少CO2。注意：工業(yè)上選擇處理SO2的方法，會(huì)考慮環(huán)保、成本、工藝流程是否簡(jiǎn)便易行等因素。[辨析]常見(jiàn)污染物危害1.常見(jiàn)的環(huán)境污染污染類(lèi)型污染原因溫室效應(yīng)CO2排放量過(guò)多，造成全球氣溫上升赤潮水華大量富含N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的廢水的排放，使水體富營(yíng)養(yǎng)化臭氧層空洞氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧層大量損耗光化學(xué)污染主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳?xì)浠衔镆鸢咨廴局饕蓮U棄的難降解的塑料類(lèi)制品造成食品污染人類(lèi)在動(dòng)物飼養(yǎng)和植物培養(yǎng)過(guò)程中，使用大量的生長(zhǎng)激素、農(nóng)藥、化肥等造成飄塵煙霧、塵埃、煤灰或冷凝汽化物的固體長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中造成酸雨空氣中硫、氮的氧化物在空氣中形成硫酸型、硝酸型酸雨汽車(chē)尾氣汽油不完全燃燒產(chǎn)生CO，氣態(tài)烴及氣缸中空氣放電產(chǎn)生的氮的氧化物2.綠色化學(xué)的含義(1)從源頭上杜絕產(chǎn)生污染(廢氣、廢水、廢渣及使用污染物)或減少污染及進(jìn)行污染物的處理回收利用。(2)原子利用率100%?！灸芰_(dá)成】1．酸雨被稱(chēng)為“天堂的眼淚”，會(huì)造成水土酸化、加速建筑物腐蝕等危害。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．酸雨是指pH<7的雨水，酸雨長(zhǎng)時(shí)間放置，酸性變強(qiáng)B．SO2的過(guò)度排放是形成硫酸型酸雨的主要原因C．使用新型能源不會(huì)對(duì)酸雨的防治產(chǎn)生效果D．酸雨不會(huì)對(duì)動(dòng)物的健康產(chǎn)生任何影響2．酸雨是對(duì)pH小于5.6的降水的統(tǒng)稱(chēng)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．空氣中的SO2溶于水，最終形成酸雨B．空氣中的煙塵在硫酸型酸雨的形成過(guò)程中起催化作用C．工業(yè)廢水任意排放是造成硫酸型酸雨的主要原因D．為了減少硫酸型酸雨的形成，必須減少SO2的排放量，對(duì)含硫燃料進(jìn)行脫硫處理3、某硫酸廠(chǎng)廢氣中SO2的回收利用方案如下圖所示，下列說(shuō)法中不正確的是()A．X可能含有2種鹽B．a(chǎn)是SO3C．Y中可能含有(NH4)2SO4D．(NH4)2S2O8中S的化合價(jià)不可能為＋74、“保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)人類(lèi)自己?！毕铝协h(huán)境問(wèn)題與產(chǎn)生的主要原因不相符的是()①“臭氧空洞”主要是大量使用氟氯代烴等引起的②“光化學(xué)煙霧”主要是由NO2等引起的③“酸雨”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的④“白色污染”主要是由聚乙烯塑料等引起的⑤“溫室效應(yīng)”主要是由空氣中CO2濃度增大引起的⑥“赤潮”主要是由水體中P、N等元素過(guò)量引起的A.只有②B．只有②③C．全部D．只有③5、“綠色化學(xué)”的主要內(nèi)容之一是指從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上設(shè)計(jì)可行的化學(xué)反應(yīng)，使原子充分利用，不產(chǎn)生污染物。下列化學(xué)反應(yīng)符合“綠色化學(xué)”理念的是()A．制CuSO4：Cu＋2H2SO4(濃)=CuSO4＋SO2↑＋2H2OB．制CuSO4：2Cu＋O2=2CuO；CuO＋H2SO4(稀)=CuSO4＋H2OC．制Cu(NO3)2：Cu＋4HNO3(濃)=Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OD．制Cu(NO3)2：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O6、如圖是某燃煤發(fā)電廠(chǎng)處理廢氣的裝置示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．使用此裝置可以減少形成酸雨的氣體的排放B．該裝置內(nèi)既發(fā)生了化合反應(yīng)，又發(fā)生了分解反應(yīng)C．總反應(yīng)可表示為2SO2＋2CaCO3＋O2=2CaSO4＋2CO2D．若排放的氣體能使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明該氣體中含有SO27．(1)在下列物質(zhì)：①二氧化碳，②二氧化硫，③二氧化氮，④氟氯烴，⑤可吸入顆粒物中，目前未列入我國(guó)空氣質(zhì)量報(bào)告的是(填編號(hào))。(2)下列氣體的排放，對(duì)大氣無(wú)污染或污染較輕的是()A．COB．Cl2C．NOD．N28．形成酸雨的原理之一可簡(jiǎn)示為含硫燃料eq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(反應(yīng)①))Aeq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(反應(yīng)②))Beq\o(→,\s\up11(H2O),\s\do4(反應(yīng)③))硫酸回答下列問(wèn)題：(1)A物質(zhì)的化學(xué)式為SO2，B物質(zhì)的化學(xué)式為。(2)洗滌含SO2的煙氣，以下物質(zhì)可作洗滌劑的是。A．Ca(OH)2B．Na2CO3C．CaCl2 D．NaHSO3(3)利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2，在鈉堿循環(huán)法中，Na2SO3溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，該反應(yīng)的離子方程式是。(4)某有色金屬冶煉廠(chǎng)排放的廢氣中含SO2，先用石灰漿吸收SO2，然后利用空氣中的氧氣將產(chǎn)物繼續(xù)氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式：，。9．現(xiàn)有雨水樣品1份，每隔一段時(shí)間測(cè)定該雨水樣品的pH，所得數(shù)據(jù)如下：測(cè)試時(shí)間/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55分析數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題。(1)雨水樣品的pH變化的原因是(用化學(xué)方程式表示)：。(2)如果將剛?cè)拥纳鲜鲇晁妥詠?lái)水相混合，則pH將變，原因是(用化學(xué)方程式表示)：?！局R(shí)梳理】二、空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)1．空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)人們研究空氣污染，可以通過(guò)來(lái)獲取空氣質(zhì)量狀況的信息。(1)定義空氣質(zhì)量指數(shù)是根據(jù)空氣中的、、、、和的濃度計(jì)算出來(lái)的數(shù)值。(2)與空氣質(zhì)量的關(guān)系空氣質(zhì)量指數(shù)，空氣質(zhì)量越好，對(duì)人體健康的危害就越小。2．空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)的確定(1)確定方法空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)人員測(cè)出空氣質(zhì)量指數(shù)中這六大污染物的濃度，再換算成它們的，其中指數(shù)最大的污染物會(huì)被確定為首要污染物，的質(zhì)量指數(shù)即為該地區(qū)的空氣質(zhì)量指數(shù)。(2)與空氣質(zhì)量等級(jí)的關(guān)系空氣質(zhì)量指數(shù)，空氣質(zhì)量等級(jí)污染程度越。3．霧霾(1)定義：大量極細(xì)微的顆粒物均勻地懸浮在空中，這些顆粒物容易吸附空氣中的水蒸氣形成霧滴，使空氣水平能見(jiàn)度小于，我們把這種空氣混濁現(xiàn)象叫作霧霾。(2)顆粒物分類(lèi)依據(jù)是。(3)顆粒物分類(lèi)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細(xì)顆粒物PM2.5，直徑小于2.5μm,可吸入顆粒物PM10，直徑小于10μm))(4)SO2的排放與霧霾形成的關(guān)系空氣中的SO2在一定條件下形成CaSO4，硫酸鹽在PM2.5中所占比例較大。4．大氣污染的防治(1)改變能源結(jié)構(gòu)；(2)控制SO2等有害氣體的排放；(3)提高污染排放標(biāo)準(zhǔn)?！灸芰_(dá)成】1．霧霾、PM2.5已經(jīng)成為公眾耳熟能詳?shù)臒嵩~?！癙M2.5”是指大氣中直徑小于2.5微米的細(xì)小顆粒物，也稱(chēng)為可入肺顆粒物。下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．霧霾有可能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)B．霧霾的形成與工業(yè)排放的煙氣和汽車(chē)尾氣有關(guān)系C．“PM2.5”分散在大氣中形成氣溶膠，性質(zhì)穩(wěn)定，沒(méi)有必要納入空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)D．霧霾天氣嚴(yán)重危害人體健康2．下列物質(zhì)中，屬于“城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”報(bào)道的污染物是()A．N2B．SO2C．CO2D．SO33．2013年1月，我國(guó)中東部的大部分地區(qū)出現(xiàn)霧霾天氣，許多城市的空氣質(zhì)量已經(jīng)達(dá)到了嚴(yán)重污染。下列有關(guān)說(shuō)法中，正確的是()A．霧霾天氣僅影響出行能見(jiàn)度，對(duì)人體健康沒(méi)有影響B(tài)．減少化石燃料燃燒和汽車(chē)尾氣排放，是減少霧霾發(fā)生的有效措施C．當(dāng)光束分別通過(guò)霧霾和豆?jié){時(shí)，僅豆?jié){可看到一條光亮的通路D．氣候環(huán)境報(bào)告中新增的“PM2.5”就是霧霾4．霧霾是霧和霾的混合物，其中霧是自然天氣現(xiàn)象，霾的核心物質(zhì)是懸浮在空氣中的煙、灰塵等物質(zhì)，其中霾屬于懸濁液，霧所屬的分散系是()A．溶液 B．懸濁液C．乳濁液 D．膠體5．空氣是人類(lèi)生存所必需的重要資源。為改善空氣質(zhì)量而啟動(dòng)的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是()A．推廣使用燃煤脫硫技術(shù)，防治SO2污染B．實(shí)施綠化工程，防止揚(yáng)塵污染C．研制開(kāi)發(fā)燃料電池汽車(chē)，消除機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣污染D．加大石油、煤炭的開(kāi)采速度，增加化石燃料的供應(yīng)量6．旅途中，處處藍(lán)天白云，空氣清新，近年來(lái)環(huán)境治理卓有成效。有關(guān)環(huán)境污染防治措施與目的不對(duì)應(yīng)的是()A．降低CO2排放，以減少酸雨形成B．使用不含鉛的汽油，以減少重金屬污染C．開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能，以減少化石能源使用對(duì)大氣的污染D．有機(jī)化工廠(chǎng)加裝尾氣處理裝置，以減少揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)大氣的污染7.2020年9月，我國(guó)作出對(duì)于全球減排具有里程碑意義的承諾：2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。碳中和是指直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排、碳捕集與封存等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．CO2是導(dǎo)致溫室效應(yīng)和酸雨的主要?dú)怏wB．煤的液化、氣化主要是為了減少CO2的排放C．CO2催化加氫合成低碳烯烴屬于化合反應(yīng)D．CO2分子間有間隔，故可將其壓縮液化后封存8．空氣質(zhì)量等級(jí)依次為：優(yōu)、良、輕微污染、輕度污染、中度污染、中度重污染、重污染等。某地區(qū)空氣污染物指數(shù)為SO2：78、NO2：43、可吸入顆粒物：163。則該地區(qū)的空氣污染指數(shù)為_(kāi)_______，該地區(qū)空氣質(zhì)量等級(jí)為_(kāi)_______，首要污染物為_(kāi)_______。9.有一篇《面對(duì)不明病毒，重提解禁煙花爆竹！》很熱門(mén)。該“文”提出，火藥是古代道士配出的“藥”，燃放煙花爆竹“產(chǎn)生大量煙霧。這種煙霧的成分是二氧化硫，與空氣中的水分最終形成了稀硫酸氣溶膠，是非常有效的空氣消毒劑！這種氣體完全可以有效殺滅靠呼吸道傳染的細(xì)菌病毒，比我們現(xiàn)在使用的84消毒液等更加綠色環(huán)保無(wú)污染?！?1)根據(jù)所學(xué)知識(shí)，對(duì)《面對(duì)不明病毒，重提解禁煙花爆竹！》所報(bào)道內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)分析，下列說(shuō)法正確的是________。A．二氧化硫與空氣中的水通過(guò)化合反應(yīng)直接形成稀硫酸B．稀硫酸具有強(qiáng)氧化性，可以用于殺菌消毒C．煙花爆竹燃燒產(chǎn)生的SO2和可吸入顆粒物均屬于大氣污染物(2)某學(xué)習(xí)小組想檢驗(yàn)?zāi)车貐^(qū)的雨水中是否含有硫酸根，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取少量雨水于試管中，加入鹽酸酸化無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入________溶液(填“BaCl2”或“AgNO3”)產(chǎn)生白色沉淀。證明該地區(qū)雨水中含有硫酸根。(3)“綠水青山就是金山銀山”，工業(yè)生產(chǎn)中通常在煤中加入適量石灰石進(jìn)行脫硫處理，解決煤燃燒產(chǎn)生二氧化硫的問(wèn)題，完成化學(xué)方程式：2CaCO3＋O2＋2SO2=2________＋2CO2。10．形成酸雨的原理之一可簡(jiǎn)示為含硫燃料eq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(反應(yīng)①))Aeq\o(→,\s\up11(O2),\s\do4(反應(yīng)②))Beq\o(→,\s\up11(H2O),\s\do4(反應(yīng)③))硫酸回答下列問(wèn)題：(1)A物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)____________，B物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_______________________。(2)洗滌含SO2的煙氣，以下物質(zhì)可作洗滌劑的是________(填字母)。a．Ca(OH)2 b．Na2CO3c．CaCl2 d．NaHSO3(3)利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2，在鈉堿循環(huán)法中，Na2SO3溶液作為吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，該反應(yīng)的離子方程式是_________________________________。(4)某有色金屬冶煉廠(chǎng)排放的廢氣中含SO2，先用石灰漿吸收SO2，然后利用空氣中的氧氣將產(chǎn)物繼續(xù)氧化成石膏(CaSO4·2H2O)。寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________?！緦W(xué)習(xí)效果】1．自然界中的硫循環(huán)如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．①和②中硫元素均被氧化B．控制化石燃料的使用可以減少SO2的排放C．含硫有機(jī)物和含硫無(wú)機(jī)物可以相互轉(zhuǎn)化D．SO2只具有還原性2．環(huán)保部門(mén)每天通過(guò)新聞媒體向社會(huì)發(fā)布空氣質(zhì)量的信息。涉及的污染物是()A．二氧化硫、氮氧化物、懸浮粒子B．二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳C．二氧化碳、氮氧化物、懸浮粒子D．稀有氣體、氮氧化物、懸浮粒子2．下列有關(guān)環(huán)境問(wèn)題的因果關(guān)系錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)原因結(jié)果A植樹(shù)造林溫室效應(yīng)BSO2和NO2大量排放酸雨C汽車(chē)尾氣的排放光化學(xué)煙霧D含氮、磷等生活廢水的大量排放赤潮3．飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不易沉降。它與空氣中的SO2和O2接觸時(shí)，SO2會(huì)部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣的酸度增加，環(huán)境污染更為嚴(yán)重。其中飄塵所起的作用可能是()A．氧化劑B．還原劑C．催化劑D．載體4．某冶煉廠(chǎng)利用煉銅產(chǎn)生的SO2生產(chǎn)硫酸，變廢為寶，化害為利。其原理是()A．利用了SO2的氧化性，將SO2直接通入水中B．利用了SO2的水溶性，將SO2直接通入水中C．利用了SO2的還原性，使其與O2反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為SO3，再與水反應(yīng)D．利用了SO2的氧化性，使其與O2反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為SO3，再與水反應(yīng)5．下列做法不能防治大氣污染的是()A．提高燃燒效率，安裝除塵設(shè)備，保持路面清潔B．使煤轉(zhuǎn)化為液體燃料或氣體燃料C．植樹(shù)造林，減少裸地面積D．提高煙囪的高度6．酸雨的形成主要是由于()A．森林遭到亂砍濫伐，破壞了生態(tài)平衡B．工業(yè)上大量燃燒含硫燃料C．汽車(chē)排出大量的尾氣D．大氣中二氧化碳含量增多7．空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)是衡量空氣質(zhì)量好壞的指標(biāo)，AQI數(shù)值越小，空氣質(zhì)量越好。AQI中涉及的污染物肯定不包括()A．N2 B．SO2C．NO2 D．可吸入顆粒物8．30℃時(shí)，酸性環(huán)