5．1 从黑火药到酸雨
知识要点
黑火药 ?
1?把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按（1:2:3）比例混合制得黑火药。 ? 2?原理：点燃火药后，发生剧烈氧化还原反应。 S + 2KNO3 + 3C 一、硫的性质
1、硫元素的存在形态?
①游离态(单质)：天然硫，火山口附近或地壳岩层里。 ②化合态：主要有硫化物、硫酸盐，煤、石油和蛋白质里都含有少量的硫。 ? 重要矿物：黄铁矿（硫铁矿）FeS2；石膏CaSO4? 2H2O；芒硝Na2SO4 ? 10H2O 黄铜矿CuFeS2 ；2、硫单质的物理性质?
淡黄色固体，俗称硫磺，熔点较低，难溶于水，易溶于CS2，微溶于乙醇。硫为分子晶体。 3、硫单质的化学性质
点燃
K2S + 3CO2↑ + N2↑
氧化剂是：S、KNO3，被氧化的物质是：C
硫元素有-2、0、+4、+6四种常见化合价, 单质硫既有氧化性又有还原性。
（1）与金属反应? ——体现氧化
实验：铁粉与硫粉的反应
现象：反应发光，持续红热，生成黑色物质
Fe + S ??? FeS 2Cu + S ???Cu2S
Hg + S ? HgS （黑色），可用硫粉处理散落的汞滴。
思考：比较Cl2、S的氧化性强弱。
① 形成气态氢化物的的难易程度 ② 与具有变价的金属反应，产物为高价的非金属的氧化性强。
??2FeCl3 2Cu + S ???Cu2S 2Fe + 3Cl2 ?????点燃??CuCl2 ?? FeS Cu + Cl2 ???Fe + S ?点燃③ 置换反应： H2S + Cl2 → 2HCl + S↓ 氧化性递变规律：Cl2 > Br2 > I2 > S
Cl2 + Na2S → 2NaCl + S
Br2 + Na2S → 2NaBr + S
I2 + NaBr → 不反应 Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
（2）与非金属反应
?S + H2 ??? H2S
S + O2 ???? SO2 ——体现硫的还原性
硫在空气中燃烧呈现淡蓝色火焰；在氧气中燃烧呈明亮的蓝紫色火焰。 （3）与强碱反应
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O （4）与强氧化性酸反应
S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2↑+2H2O
4、硫的非金属性比氧和氯都弱
（1）从原子结构上比较氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图分别为:
硫原子比氧原子多1个电子层；Cl原子与硫原子电子层数相同，但Cl原子最外电子层上比氧原子多1个电子。其原子半径的大小为S >O，S > Cl。因此氧原子和氯原子得电子能力都大于硫，即氧和氯的氧化性都比硫强。也就是说，硫的非金属性比氧和氯都弱。 （2） 从S、O2、Cl2与变价金属Cu、Fe反应生成物中金属的化合价来分析 2Fe + 3Cl2 3Fe + 2O2
点燃
点燃
点燃 2FeCl3 ??Cu + Cl2
CuCl2 ??
点燃
Fe3O4 ? 2Cu + O2 2CuO
Fe + S FeS 2Cu + S Cu2S (Fe3O4中2 / 3的铁显+3价，1 / 3的铁显+2价)
可知，Cl2、O2能把Fe、Cu氧化到较高价态，而S只能把Fe、Cu氧化到较低价态。由此说明S原子得电子能力比O原子、Cl原子都差，即硫的非金属性比氧和氯的都弱。 （3） 从S、O2、Cl2与H2反应的难易来分析
Cl2与H2的混合气见强光或点燃时发生爆炸，生成的HCl很稳定； O2与H2的混合气在点燃或放电时发生爆炸，生成的H2O也很稳定； S蒸气与H2在加热的条件下，发生不完全反应，生成的H2S不稳定。 可知硫的非金属性比氧和氯都弱。
（4） Cl2、O2都可把氢硫酸中的硫置换出来 ????
O2+2H2S 2H2O+2 S ? Cl2+2H2S???2HCl+2S 氧化性：O2 > S ，氧化性：Cl2 > S；可知硫的非金属性比氧和氯都弱。 二、硫化氢
（一）物理性质
无色、有臭鸡蛋气味的气体，有毒，能溶于水，水溶液显弱酸性。
（二）化学性质
1．不稳定性（受热易分解） H2S ???? H2 + S 2．强还原性
2H2S + O2 ????2H2O + 2S 不完全燃烧 H2S溶液在空气中易变质，2H2S + O2 → 2H2O + 2S↓ 2H2S + 3O2 ????2H2O + 2SO2 完全燃烧 （三）H2S实验室制法和收集 1．原理：FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S↑
也可以用稀盐酸制取，但是不可以用浓H2SO4。 2．装置：与制取CO2的相同，可以用启普发生器。
3．干燥：无水CaCl2 ，不可用浓H2SO4 （浓硫酸会氧化硫化氢） 4．收集：用向上排空气法
5．尾气处理：常使用NaOH溶液 2NaOH + H2S → Na2S + 2H2O
H2S+ CuSO4 → CuS↓+ H2SO4 CuS 既不溶于水也不溶于稀硫酸 H2S + FeSO4 → × FeS 不溶于水但溶于稀硫酸 H2S 尾气处理即可用NaOH 溶液，也可用CuSO4 溶液。 6.H2S 气体检验：可用CuSO4 溶液，或Pb(Ac)2 试纸。 三、全球性的环境问题——酸雨 ? （一）二氧化硫 1、物理性质?
SO2是无色有刺激性气味的有毒气体；密度比空气大 ；易液化(与Cl2、NH3相似)；常温常压下可以1：40溶于水，生成亚硫酸。
2、化学性质 ? (1) 酸性氧化物
SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸：二元中强酸，不稳定，易分解 ) SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO2+ Ca(OH)2 CaSO3↓+ H2O
所以，SO2也叫做亚硫酸的酸酐。
思考：SO2与碱反应，碱过量和少量有何不同？? （2） 氧化性?
SO2 + 2H2S 3S↓+ 2H2O? 瓶壁上有淡黄色固体和水珠。? ?
（3） 较强的还原性
2SO2 + O2 2SO3?（催化剂，加热）? ?
SO3是一种没有颜色、易挥发的固体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。 SO2 + X2 + 2H2O 2HX + H2SO4 (X = Cl、Br、I)
SO2还可使酸性KMnO4溶液褪色。 ? （4） 漂白性
在试管中加入0.1%的品红溶液，通入SO2观察现象；当试管中液体发生变化时，再给试
点燃点燃管加热，观察现象。（品红溶液褪色，加热又恢复红色。）
SO2和HClO均有漂白作用，其漂白原理是否相同？
解析：SO2的漂白作用在于它与某些有机色素化合生成不稳定的无色物质，反应可逆。而HClO的漂白在于其氧化性，将某些有色物质氧化成无色物质，过程不可逆。
SO2的化学性质：SO2是酸性氧化物、具有氧化性、还原性和漂白性。 （二）酸雨 1、定义：
国际上把PH值小于5.6的雨水称为酸雨 2、酸雨的成分：硫酸，硝酸 3、酸雨的形成： SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 ? 2H2SO4
二氧化硫催化氧化：SO2 + O2 → SO3 SO3 + H2O → H2SO4 总反应式：2SO2 + O2 + H2O → 2H2SO4 4、造成酸雨的原因? ?
（1）自然现象导致酸雨：例如?火山喷发后会降含硫酸或盐酸的雨，雷电可以使雨水中含硝酸等。 ?
（2）人类活动造成酸雨：发电厂、钢铁厂、冶炼厂家家户户的小煤炉燃烧矿物燃料；汽车发动机，焚烧垃圾等。 在我国，空气中的二氧化硫主要来自含硫的煤和石油的燃烧。? 5、酸雨的危害
? 对土壤生态的危害 ? 对植物的危害 ? 对水体的危害 ? 对人体健康的危害 ? 对建筑材料的危害 6、酸雨的防治
必须控制空气中二氧化硫等气体的排放量? ?
（1）优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。?
（2）原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫。 ? （3）对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前除去硫的氧化物等。 例题精讲
一、选择题（不定项选择）
1．SO2 溶于水后所得的溶液的性质是（ ）
A．有氧化性、无还原性、无酸性 B．有氧化性、有还原性、有酸性 C．无氧化性、有还原性、无酸性 D．有氧化性、无还原性、有酸性 2．SO2 通入已使酚酞显红色的某溶液中，红色消失的原因是（ ） A．SO2 的漂白性 B．SO2 的还原性 C．SO2 溶于水显酸性 D．SO2 的氧化性 3．将 SO2 通入品红溶液中，红色消失的原因是（ ） A．SO2 的漂白性 B．SO2 的还原性 C．SO2 溶于水显酸性 D．SO2 的氧化性
4．具有漂白作用的物质有：① 氯气 ② 二氧化硫 ③ 活性炭 ④ 过氧化钠 其漂白 原理相同的是（ ）
A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 5．检验 SO2 中是否含有 CO2，应采用的方法是（ ）
A．通过澄清石灰水 B．先通过 NaHCO3 溶液，再通过澄清石灰水
C．通过品红溶液 D．先通过足量的溴水，再通过澄清石灰水
6．SO2 是常见的大气污染物之一，我国规定空气中 SO2 含量不得超过 0.02mg/L。下列措施中能够减少 SO2 排放量的是：① 用天然气代替煤炭作民用燃料 ② 提高热能利用率 ③燃 煤中加入石灰后使用 ④ 在已被酸雨侵害的土壤中洒石灰（ ） A．①② B．②④ C．①③④ D．①②③
7．下列关于 H2SO4 性质的描述中不正确的是（ ）
A．浓硫酸有氧化性，稀硫酸没有氧化性 B．浓硫酸和 Al 在加热条件下也可起反应 C．硫酸是一种难挥发的强酸 D．浓硫酸有脱水性，可使蔗糖炭化 8．下列变化中，能证明硫酸是强酸的事实是（ ） A．能使石蕊试液变红 B．能跟磷酸钙反应制磷酸 C．能跟氯化钠反应制氯化氢 D．能跟锌反应产生氢气
9．下列变化中，有一个能证明硫酸中的 S 具有氧化性，该变化是（ ） A．使紫色石蕊试液变红 B．与 C 反应
C．与 Zn 反应生成 H2 D．与 NaCl 反应生成 HCl
10．下列对浓硫酸的叙述中正确的是（ ）
A．常温下，浓硫酸与铁、铝不反应，所以铁、铝质的容器可以盛装浓硫酸 B．浓硫酸具有吸水性，能使蔗糖炭化
C．浓硫酸和铜片加热既表现出酸性又表现出强氧化性
D．浓硫酸和 Na2SO3 反应制取 SO2 时，浓硫酸表现出强氧化性
11．一辆满载浓硫酸的槽罐车在路上因车祸翻倒，浓硫酸大量泄露。为了不污染旁边 的水源，下列采取的措施适宜的是（ ）
A．用水冲洗泄露的浓硫酸 B．将熟石灰撒在泄露的浓硫酸上 C．将氧化钡撒在泄露的浓硫酸上 D．用土将泄露的浓硫酸掩埋 12．酸雨的形成主要原因是（ ）
A．森林遭到乱砍滥伐，破坏了生态环境 B．大气中 CO2 的含量增多 C．汽车排出的大量尾气 D．工业上大量燃烧含硫的燃料 13.下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是（ ）
A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D 悬浮颗粒 二、填空 14、硫
俗称 ，是一种 粉末，在空气中燃烧生成 ，化学方程式为 。硫可以与金属、非金属反应，例 Fe+ S— 。 应用：汞洒落在地面，一般会用硫粉来处理，原理是 。 15、二氧化硫
A、二氧化硫与水的反应，水溶液的酸碱性，二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验：
实验操作 于水中，打开胶塞 （2）用pH 试纸测定溶液 的酸碱度 （3）滴入 2 滴品红溶液， ； 振荡；加热试管，再观察 。 。 B、【思考】分别从化合价的角度，作为酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化学性质：
现象 结论 SO2 溶于水。 溶液呈 性 （1）把盛有 SO2 的试管倒立试管内液面 。 。