高中化學(xué)學(xué)案階段素養(yǎng)提升課專題4硫及環(huán)境保護(hù)

階段素養(yǎng)提升課專題4以“二氧化硫的性質(zhì)”為例復(fù)習(xí)硫與環(huán)境保護(hù)主題目標(biāo)1.以真實(shí)的情景“二氧化硫作為食品添加劑及二氧化硫?qū)Νh(huán)境的危害”為例復(fù)習(xí)硫及其化合物與環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。2.以硫酸工業(yè)生產(chǎn)情景，從不同層次認(rèn)識(shí)硫單質(zhì)以及硫的化合物的多樣性及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。3.以解決現(xiàn)實(shí)中環(huán)境污染問(wèn)題，培育學(xué)生的核心素養(yǎng)。【知識(shí)體系建構(gòu)】【主題互動(dòng)探究】自然界中的硫元素主要以硫單質(zhì)，硫化物(如FeS2、CuFeS2)和硫酸鹽(如重晶石、石膏、芒硝)等形式存在。在火山噴口附近或地殼的巖層里，常常存在游離態(tài)的硫。土壤中的硫元素主要以硫酸鹽的形式存在；空氣中的硫元素主要以二氧化硫、三氧化硫等硫的氣態(tài)氧化物的形式存在。(一)酸雨的危害及防治：2021年某省部分地區(qū)監(jiān)測(cè)到的雨水平均pH如下表。城市ABCDEFG雨水平均pH4.474.84.546.374.864.834.58請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)表中列舉的7個(gè)地區(qū)中，沒(méi)有酸雨污染的地區(qū)是_______；

(2)若酸雨的主要成分為H2SO4和HNO3，請(qǐng)寫出下列化學(xué)方程式：含H2SO4的酸雨腐蝕某地的石灰石_________；

含HNO3的酸雨與撒在田地里的熟石灰反應(yīng)_____。

【解析】(1)城市D的雨水的pH是6.37，大于5.6，沒(méi)有受到酸雨污染；(2)含H2SO4的酸雨腐蝕某地的石灰石的化學(xué)方程式為：H2SO4+CaCO3===CaSO4+CO2↑+H2O；含HNO3的酸雨與撒在田地里的熟石灰反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2HNO3+Ca(OH)2===Ca(NO3)2+2H2O。答案：(1)D(2)H2SO4+CaCO3===CaSO4+CO2↑+H2O2HNO3+Ca(OH)2===Ca(NO3)2+2H2O(二)硫及其化合物的轉(zhuǎn)化：硫酸鹽礦物是金屬元素陽(yáng)離子(包括銨根)和硫酸根相化合而成的鹽類，由于硫是一種變價(jià)元素，在自然界它可以呈不同的價(jià)態(tài)形成不同的礦物。回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)。①實(shí)驗(yàn)中C裝置的作用是____________。

②B裝置中用甲醇作溶劑，反應(yīng)過(guò)程中有CO2生成，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

(2)科學(xué)釀酒加SO2等輔料。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB27602014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g·L1。①葡萄酒中添加SO2的作用可能是_____________。

A.氧化細(xì)菌 B.抗氧化C.漂白 D.增酸作用②利用SO2的漂白性檢測(cè)干白葡萄酒(液體為無(wú)色)中的SO2或H2SO3。設(shè)計(jì)如下圖的實(shí)驗(yàn)：得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。這個(gè)結(jié)論是否合理？說(shuō)明理由。__。

【解析】(1)①吸收SO2，防止污染空氣。②B裝置中，SO2與HCOONa、NaOH的甲醇溶液反應(yīng)制取Na2S2O4，同時(shí)生成CO2，配平化學(xué)方程式為HCOONa+2SO2+NaOH===Na2S2O4+CO2+H2O。(2)①葡萄酒中添加SO2的作用是抗氧化、增酸作用。②根據(jù)圖中對(duì)比實(shí)驗(yàn)，濃度低的亞硫酸溶液不能使品紅溶液褪色，干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低，品紅溶液滴入干白葡萄酒，紅色不褪去，不能說(shuō)明干白葡萄酒不含SO2或H2SO3。答案：(1)①吸收SO2，防止污染空氣②HCOONa+2SO2+NaOH===Na2S2O4+CO2+H2O(2)①BD②不合理，實(shí)驗(yàn)對(duì)比說(shuō)明濃度低的亞硫酸溶液不能使品紅溶液褪色，而干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低，故不能使品紅褪色1.含硫化合物的種類很多，現(xiàn)有H2SO4、H2SO3、SO2、Na2SO3、BaSO4、CuSO4、Na2SO4這7種常見的含硫化合物?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)H2SO3很容易轉(zhuǎn)化為硫酸，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___________。

(2)常溫下，將鐵棒置于濃硫酸中，無(wú)明顯現(xiàn)象，課本上解釋為發(fā)生了鈍化，但有人認(rèn)為未發(fā)生反應(yīng)。為驗(yàn)證此過(guò)程，某同學(xué)經(jīng)過(guò)思考，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將經(jīng)濃硫酸處理過(guò)的鐵棒洗凈后置于CuSO4溶液中，若鐵棒表面_______，則發(fā)生了鈍化；若鐵棒表面_____，則未發(fā)生反應(yīng)。

(3)用Na2SO3吸收法是治理SO2污染的一種方法，其原理為(用化學(xué)方程式表示)：___________。

(4)減少SO2的污染并變廢為寶，我國(guó)正在探索在一定條件下用CO還原SO2得到單質(zhì)硫的方法來(lái)除去SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

【解析】(1)H2SO3與空氣中的O2發(fā)生反應(yīng)生成H2SO4；(2)鐵棒經(jīng)濃硫酸處理，若鈍化則生成鐵的氧化物，鐵的氧化物不與CuSO4溶液反應(yīng)，若沒(méi)有鈍化，則鐵棒與CuSO4溶液發(fā)生反應(yīng)：Fe+CuSO4===Cu+FeSO4；(3)Na2SO3溶液與SO2氣體反應(yīng)生成NaHSO3；(4)CO和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)：SO2+2COS+2CO2。答案：(1)(2)無(wú)明顯現(xiàn)象(無(wú)現(xiàn)象也可以)有紅色物質(zhì)析出(3)Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3(4)SO2+2COS+2CO22.食品、大氣、工業(yè)尾氣中的SO2均需嚴(yán)格檢測(cè)或轉(zhuǎn)化吸收。(1)下列有關(guān)SO2的檢測(cè)或吸收方法：A.氧化還原反應(yīng)法：用飽和碘水測(cè)定葡萄酒中SO2的濃度B.沉淀法：用Ba(OH)2溶液沉淀SO2，然后將沉淀在空氣中洗滌、過(guò)濾、干燥、稱重BaSO3，以測(cè)定大氣中SO2的濃度C.氨酸法：用氨水吸收尾氣中的SO2后再將吸收液與硫酸反應(yīng)，將富集后的SO2循環(huán)使用D.石灰石膏法：常溫下用石灰石吸收尾氣中的SO2得到CaSO3，再經(jīng)氧化，所得物質(zhì)可用于生產(chǎn)石膏上述方法正確的是_______。

(2)為了驗(yàn)證SO2的性質(zhì)，某同學(xué)利用輸液管設(shè)計(jì)了如下微型實(shí)驗(yàn)：①儀器A的名稱是__________。

②裝置C中NaOH的作用是_____。

③下列說(shuō)法正確的是__________。

A.裝置1、3、4中溶液均褪色，可證明SO2具有漂白性B.裝置2中石蕊試液只變紅不褪色，證明SO2是一種酸性氧化物C.反應(yīng)結(jié)束后，可由a導(dǎo)管向裝置中加水，將氣體趕出后再拆裝置D.在a導(dǎo)管處用向下排空氣法收集SO2【解析】(1)AC。飽和碘水能與葡萄酒中的SO2發(fā)生反應(yīng)，A正確；BaSO3能被空氣中的氧氣氧化成BaSO4，B錯(cuò)誤；氨水吸收SO2生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，(NH4)2SO3或NH4HSO3與H2SO4反應(yīng)生成SO2，富集后的SO2可循環(huán)使用，C正確；常溫下石灰石與SO2不反應(yīng)，D錯(cuò)誤。(2)①儀器A為分液漏斗。②SO2有毒，污染空氣，SO2屬于酸性氣體，因此氫氧化鈉的作用是尾氣處理，即吸收多余的SO2。③品紅溶液褪色，說(shuō)明SO2具有漂白性，溴水、高