二氧化硫的化学性质篇(1)

关键词：二氧化硫；酸性；还原性；漂白性

文章编号： 1005–6629(2012)5–0041–03 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

1 背景分析

二氧化硫的含量是空气质量的重要指标之一。二氧化硫与人类健康和生存环境休戚相关。酸性、还原性、漂白性是二氧化硫基本的和突出的化学性质。笔者构想从学生熟悉的空气质量指标切入，“走近”二氧化硫，“初识”二氧化硫，进而通过系列实验设计，系统、全面、深刻地揭示二氧化硫的化学性质，完整地构建二氧化硫性质的知识网络。以下是这一构想的教学实践。

2 教学目标

（1）从生活经验初步体悟二氧化硫的水溶性、酸性和刺激性。

（2）通过二氧化硫与水的反应，认识可逆反应；由亚硫酸的不完全电离和分步电离，理解二氧化硫水溶液中的组成微粒和微粒大小顺序。

（3）通过设计和实施探究性和对比性实验，认识二氧化硫的酸性、还原性和漂白性。促进观察、分析、概括等能力的发展。

3 教学过程

3.1 “走近”二氧化硫

[情境导入] 2011年12月19日~2011年12月29日“上海市空气质量日报”表格和变化图。（表、图略）

[教师提问]空气中的二氧化硫有什么危害？

[学生观察并回答] 二氧化硫有毒、有刺激性；二氧化硫是酸雨的主要成因。

[教师分析]酸雨的主要成因是二氧化硫，二氧化硫上升到空中，与水汽结合生成亚硫酸SO2+H2O= H2SO3，随着雨水降落到地面。

[问题讨论]某校化学兴趣小组的同学采集酸雨样品，每隔一定时间测定其pH，得到下列数据：

采集到的酸雨放置一段时间后，pH发生变化的主要原因是什么？

[学生思考并回答]亚硫酸H2SO3被空气中的氧气氧化，生成硫酸。

[师生总结] 亚硫酸是较弱的酸，不完全电离，而硫酸是强酸，完全电离，亚硫酸被氧化成硫酸后，溶液酸性增强，pH变小，当亚硫酸完全转化为硫酸后，pH保持恒定。

[师生归纳]二氧化硫是酸雨的主要成因；二氧化硫与水结合生成亚硫酸：SO2+H2O=H2SO3；亚硫酸易被空气中的氧气氧化，生成硫酸：2SO2+2H2O+O2=2H2SO4

设计意图：从学生的生活经验和知识经验出发，“走近”二氧化硫，“初识”二氧化硫，为后续深入探究作好铺垫。

3.2 二氧化硫的性质

3.2.1 物理性质

[呈现资料]二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体，有毒、易液化（mp：-10℃），易溶于水（1体积水溶解40体积二氧化硫），密度比空气大。

3.2.2 化学性质

（1）二氧化硫的酸性

[实验1] 将几滴紫色石蕊试液滴加到SO2水溶液（约2 mL）中，观察现象。（溶液显红色）

[教师]写出SO2与水反应的化学方程式以及亚硫酸的电离方程式。

[学生尝试] SO2+H2O H2SO3；

H2SO3 HSO3-+H+，HSO3- SO32-+H+

[教师讲解] SO2与水反应生成H2SO3不稳定，同时分解为SO2和H2O，像这种在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫做可逆反应。

H2SO3作为二元弱酸，酸性主要取决于其第一步电离，第二步电离更加微弱。因此，SO2水溶液中，分子有：SO2、H2SO3、H2O；离子有：H+、HSO3-、SO32-、OH-（极少）；且：H+＞HSO3-＞ SO32-＞OH-（极少）

设计意图：从二氧化硫与水的反应感悟并初步建立可逆反应概念。由亚硫酸的不完全电离和分步电离，理解溶液中的组成微粒和微粒大小顺序。

[实验2] 步骤及现象

[教师]写出以上实验步骤中发生反应的化学方程式及离子方程式。

[学生尝试] SO2+Ba(OH)2=BaSO3+H2O

SO2+Ba2++2OH-=BaSO3+H2O

BaSO3+2H+=Ba2++SO2+H2O

[教师强调]步骤②表明，BaSO3不溶于水，但溶于稀盐酸。

[实验3] 步骤及现象

[教师设问]为什么步骤①中没有生成沉淀？

[学生回答]二氧化硫水溶液与氯化钡不反应。

[教师追问]如果二氧化硫水溶液与氯化钡反应生成了亚硫酸钡，反应方程式如何表示？

[学生尝试] SO2+H2O+BaCl2=BaSO3+2HCl

[教师强调]我们知道，BaSO3不溶于水，但溶于稀盐酸。所以，该反应不能发生。

[教师设问]为什么步骤②中出现了大量白色沉淀？请写出发生反应的化学方程式及离子方程式。

[学生尝试] SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

Na2SO3+BaCl2=BaSO3+2NaCl

SO2+2OH-=SO32-+H2O

SO32-+Ba2+=BaSO3

[教师讲解]在二氧化硫水溶液中，亚硫酸根是亚硫酸第二步电离产生的，其浓度很低，不足以与钡离子结合成亚硫酸钡沉淀。在二氧化硫水溶液中加入氢氧化钠后，生成了大量的亚硫酸根，然后亚硫酸根与钡离子结合成亚硫酸钡沉淀。

设计意图：实验2和实验3是一组对比实验。实验和教师的分析，旨在让学生感悟到亚硫酸根与钡离子浓度都足够大时，才能结合成亚硫酸钡沉淀；二氧化硫水溶液中亚硫酸根浓度很低，加入碱后，可生成大量的亚硫酸根。

（2）二氧化硫的还原性

[实验4] 步骤及现象

[教师设问] 为什么放置一定时间的二氧化硫水溶液中滴加氯化钡后出现了浑浊？生成了什么沉淀？

[学生思考、联想]二氧化硫水溶液放置一定时间后，有少部分被氧化生成了硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀。

[教师]写出生成硫酸钡沉淀的有关反应化学方程式及离子方程式。

[学生尝试] 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

2SO2+O2+2H2O=4H++2SO42-

SO42-+Ba2+=BaSO4

[教师设问]在实验室里，还有哪些氧化剂可能把二氧化硫水溶液氧化生成硫酸？

[学生思考、交流]高锰酸钾溶液、双氧水、氯水、漂液……。

[实验5] 步骤及现象

[教师] 写出以上系列实验中二氧化硫水溶液被氧化生成硫酸的离子方程式。

[学生尝试]

5SO2+2H2O+2MnO4-=4H++5SO42-+2Mn2+

SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+

SO2+H2O2=SO42-+2H+

SO2+X2+2H2O=4H++SO42-+2X-（X=Cl、Br、I）

SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

[师生归纳]二氧化硫水溶液能被O2、KMnO4、NaClO、H2O2、Cl2、Br2、I2、FeCl3等很多氧化剂氧化为硫酸。

设计意图：实验4和实验3也是一组对比实验，旨在让学生体会到二氧化硫水溶液易被氧化，“暗示”二氧化硫的还原性。实验5进一步强化二氧化硫的还原性，同时丰富对物质氧化还原性的认识，巩固离子方程式的书写和氧化还原反应方程式配平技能。

（3）二氧化硫的漂白性

[教师]在实验1里，将几滴紫色石蕊试液滴加到SO2水溶液中，溶液变红色。品红也是一种常见的酸碱指示剂，若将几滴品红试液滴加到SO2水溶液中，颜色会发生怎样的变化？

[实验6]步骤及现象

[教师讲解]二氧化硫能与品红生成不稳定的无色物质，故能漂白品红。但这种无色物质容易分解，而又恢复原来的红色。

[实验7]用胶头滴管将SO2水溶液逐滴滴入含酚酞的氢氧化钠溶液中，至红色完全褪去。

[教师设问]红色褪去的原因可能是什么？如何验证红色褪去的原因？

[学生思考、讨论]红色褪去的原因可能有（1）H2SO3中和NaOH，溶液呈中性；（2）SO2起漂白作用使酚酞褪色；可向褪色后的溶液中再滴加少量NaOH溶液，若又显红色，则是原因（1）；若不再显红色，则是原因（2）。

[实验8]向实验7所得溶液中继续滴加氢氧化钠溶液（溶液又显红色）。

[教师归纳]以上实验表明，二氧化硫能使品红漂白但不能使显色后的石蕊和酚酞漂白。可见二氧化硫的漂白有很强的选择性。

[资料卡片]工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辨等。二氧化硫的漂白作用是由于它能跟某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色，因此用二氧化硫漂白过的草帽辨日久又变成黄色。此外，二氧化硫还用于杀菌消毒等。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法商贩非法用来加工食品，以使食品增白等。食用这类食品，对人体的肝、肾脏等有严重损害，并有致癌作用。

[图片呈现]葡萄酒标识“微量二氧化硫”作防腐剂；用硫磺“薰蒸”银耳。

设计意图：实验6揭示二氧化硫的漂白性及其特点。实验7的探究和实验8的验证，同时与实验6也构成对比，旨在突出二氧化硫漂白的选择性。“资料卡片”意在培养学生正确的和全面的化学观。

[师生归纳] SO2的主要化学性质

①具有酸性氧化物的通性；②具有还原性；③具有漂白性

4 评价反思

（1）本课以二氧化硫水溶液代替二氧化硫气体，使得实验操作变得简便易行，同时也最大限度地减少了二氧化硫对健康和环境的危害。

（2）从学科逻辑的角度来看，二氧化硫水溶液的性质不完全等同于二氧化硫的性质。但以二氧化硫水溶液为载体认识二氧化硫的性质还是合适的、科学的。

（3）重视通过实验手段感知二氧化硫的化学性质，突出实验的系列性、对比性和探究性，重视氧化还原反应和离子反应概念对元素化合物学习的指导作用以及在元素化合物的学习中巩固、应用化学用语，是本教学实践的重要特点。

（4）“教学不仅仅是一种告诉、传授，还应当引导学生去经历、去体验、去感悟、去发现。”[1]本课正是努力践行这样的追求。

二氧化硫的化学性质篇(2)

1流程图

确定主题――创设情境――自主探究――教师点津――拓展延伸

2课堂开始

［主题］二氧化硫的分子组成及物理性质

［情境］1.农民夏天戴的草帽刚买来时很白，过一段时间，变黄，为什么？

2.取一段红毛线放入事先准备好的亚硫酸溶液中，学生观察现象。(学生讨论)

［教师解释］这两个现象都与二氧化硫的化学性质有关。由此引出对二氧化硫的学习。

第二节 二氧化硫

2.1二氧化硫的分子组成及物理性质

［情境］给出一瓶贴有标签的二氧化硫气体，标签上有其化学式和化学名称。

(1)你从标签上能获取哪些信息？

(2)你还想了解除标签上信息以外的其他问题吗？同学间可以讨论。(学生探究)

［学生回答］①二氧化硫是一种无色透明气体。

②二氧化硫是由氧和硫两种元素组成的。

③二氧化硫分子是由硫原子和氧原子构成的，其个数比为1∶2。

④二氧化硫分子的相对分子质量为64。

［教师点津］组成二氧化硫的氧和硫两种元素的质量比是多少？硫元素与氧元素的化合价分别是多少？(学生探究)

［学生回答］①组成二氧化硫的氧和硫两种元素的质量比是1∶1。

②二氧化硫硫元素和氧元素所占的质量分数各为50%。

③组成二氧化硫的氧和硫两种元素的化合价分别为-2、+4。

通过以上探究式学习，学生们对SO2这种气体的分子组成已经很熟悉了可以进行物理性质的学习了。

［提问］ (1)如何闻集气瓶中二氧化硫气体的气味？(请学生上台表演)

(2)二氧化硫气体保存时应注意什么？(学生探究)

［学生回答］①用手扇动，使少量气体飘进鼻孔。

②二氧化硫气体有刺激性气味，应远离人群，密封保存。

［教师点津］二氧化硫气体的密度和空气相比较，如何？

［学生回答］根据阿伏加德罗定律，二氧化硫气体的密度大于空气的密度。

［情境］将一集满二氧化硫气体的试管倒置于滴有石蕊试液的水槽中，并晃动。

［提问］观察到什么现象？为什么？(学生探究)

［学生回答］①水槽中的水进入试管中，但未充满整个试管；

②水溶液由无色变红色。

［教师点津］(1)二氧化硫溶于水

(2)二氧化硫与水发生化学反应。

2.2二氧化硫的化学性质

［提问］上面实验中，水槽子中溶液为何变红？(学生探究)

［学生回答］一定是发生了化学反应。

［提问］写出化学方程式(学生探究)

［学生回答］SO2+H2O=H2SO3

［教师点津］该反应为可逆反应

［情境］将一集满二氧化硫气体的试管倒置于盛有NaOH试液的水槽中；(学生探究)

［学生回答］水槽中的水进入试管中，几乎充满整个试管；

［提问］写出化学方程式(学生探究)

［学生回答］SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

［教师点津］SO2与水反应、与碱反应等反应

［情境］将二氧化硫气体通过溴水、KMnO4溶液，观察它们溶液的变化情况。(学生探究)

［学生回答］溴水、KMnO4溶液褪色，一定是发生了化学反应。

［教师点津］(1)SO2中S呈+4价，化合价可以升高，作还原剂

(2)SO2可以与O2、氯水、溴水、KMnO4溶液等强氧化剂反应，SO2中作还原剂

二氧化硫与O2、溴水的反应的化学方程式。

［教师点津］学生阅读课本，写出工业上制硫酸的化学方程式。(学生探究)

［情境］将二氧化硫气体通入品红溶液中，观察现象。(学生探究)

［学生回答］品红溶液褪色

［情境］将褪色的品红溶液加热，观察现象。

［学生回答］品红溶液恢复红色

［教师点津］SO2能使某些有色物质褪色，是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原色，故这种漂白是暂时的。

［情境］比较氯水与二氧化硫的漂白性。(学生探究)

［投影］

［教师点津］学生总结SO2有哪些化学性质？SO2有哪些用途？(学生探究)

［投影］①SO2有还原性(SO2的氧化性课本不作要求，可简单介绍)

②SO2有漂白性

③SO2是酸性氧化物

④SO2可制硫酸；漂白纸浆、毛、丝、草帽等；杀菌消毒等。

［拓展延伸］(投影)1.根据国家环保部的统一规定，目前进行常规大气检测的主要指标有二氧化硫、氮的氧化物、可吸入固体颗粒(烟尘)等三项。

2.“空中死神”――酸雨

二氧化硫的化学性质篇(3)

关键词：二氧化硫；复习课；教学设计；问题解决

文章编号：10056629（2014）4004103 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 设计思路

本节课从葡萄酒中的二氧化硫引入，通过探讨葡萄酒中二氧化硫的作用、二氧化硫的定量检测和工业尾气中二氧化硫的定性吸收来复习回顾二氧化硫的化学性质。整个设计从生活走进化学、以问题解决为主线、以观念建构为先导，同时渗透学生科学探究能力的培养。课堂教学中将二氧化硫的化学性质、氧化还原反应、实验、计算等知识进行整合，培养学生解决综合问题的能力。同时让学生建构起物质的转化观、实验观、化学的价值观等基本的学科观念，领略化学在生活生产中的魅力。

2 教学内容分析

本节课是高三第一轮复习课。学生对氧化还原反应、电化学、离子反应的规律已有了积累；元素化合物知识板块中卤素的复习已经结束。卤素中的氯气和次氯酸及其盐是强氧化性物质的典范。与之相对的则是氧族中的二氧化硫，是典型的还原性物质。虽然高三化学课时少，任务重，但二氧化硫的复习仍然单独安排一节课的时间。一是为了构建物质的转化网络，二是为了巩固氧化还原反应的复习成果。

二氧化硫在近几年高考试题中主要以两种情景呈现：一是硫酸工业尾气的处理，如2010年江苏高考第17题和2013年上海高考第42题；二是二氧化硫或亚硫酸盐的定量检测，如2012年安徽高考第27题。本设计以二氧化硫的定量检测来复习其还原性、以硫酸工业尾气中二氧化硫的处理复习酸性氧化物通性。尝试让知识问题化，问题情景化。

3 教学目标

知识与技能：掌握二氧化硫的强还原性、弱氧化性、酸性氧化物通性、漂白性。掌握不同价态含硫物质的转化。

过程与方法：通过二氧化硫的检测和吸收，培养学生问题解决、信息解读、实验、计算等能力。学会在不同情景中进行检测和处理方法的遴选与评价。

情感态度与价值观：让学生感受到学习化学的乐趣、体验科学探究的艰辛和喜悦、体会化学对生活和社会发展的贡献、树立辩证看待事物的态度。让学生建立起物质的转化观、实验观、化学的价值观等基本的学科观念。

4 教学重点、难点

（1）教学重点：二氧化硫的性质。

（2）教学难点：相关实验方案的设计、知识的综合应用。

5 教学过程

[课前准备]（1）酿葡萄酒的原料为葡萄汁和SO2。请查阅资料分析葡萄酒中SO2的作用。

（2）硫酸工业尾气中SO2含量约为0.4%，通常采用碱液吸收至SO2含量≤0.05%才能达标排放。常用处理方法之一为氨酸法：氨水吸收尾气，然后加入硫酸；第二种为石灰～石膏法：石灰乳吸收尾气再转化为石膏。请用化学方程式表示两种方法的工作原理。并从吸收效率、成本、安全性、产品回收利用等角度评价这两种工艺。

小结：（1）不同价态含硫物质的转化可通过加合适的氧化剂或还原剂实现，同价态的含硫物质的转化可通过调节溶液的酸碱环境来实现。

（2）红葡萄酒中的SO2给我们启示：若要保护较强还原性的物质，可以加入还原性更强的物质。生活中相关的例子很多，如：牺牲阳极（Zn）的阴极保护（Fe）法、补血剂中牺牲Vc保护Fe2+、牺牲对苯二酚（对苯二胺）可以保护亚硫酸盐等。

[结语] SO2虽然有毒，但适度地控制用量可用作食物的杀菌剂和防腐剂。这说明物质具有两面性，有利有弊，我们要学会辩证看待、对待事物。工业尾气中的SO2若直接排放会造成诸多环境问题，但可用合理途径将其转化为有用的产品。恰当地利用化学转化，人们可以获得或消除某些物质，控制变化的条件，可使化学变化向着人们希望的方向进行，实现自然与社会的可持续发展。

参考文献：

二氧化硫的化学性质篇(4)

一、硫元素的氧化还原反应

硫元素的氧化还原反应可以用

右边的塔形关系图进行分步的分析。

1.-2价的硫被氧化为+4价的硫

-2价的硫被氧化性较强的氧化

剂氧化为+4价的硫

2H2S+3O22SO2+2H2O

把硫化氢通入到热的浓硫酸中，

硫化氢可以被氧化为二氧化硫。

H2S+3H2SO4(浓)4SO2+4H2O

2．-2价硫被氧化为单质硫

在含-2价的硫的化合物中，与中等强度的氧化剂或较强的氧化剂但温度较低时，-2价的硫一般被氧化为单质硫。

2H2S+O22S+2H2O（O2的量不足）

H2S+Br2S+2HBr

2H2S+SO23S+2H2O

H2S+ H2SO4(浓)SO2+S+2H2O

2FeCl3+H2S2FeCl2+S+2HCl

3.单质硫被还原为-2价的硫

单质硫在氧化还原反应中以得电子为主，表现出一定的氧化性。但氧化性比较弱，若遇有多种价态的金属反应，只能得到低价金属的硫化物。

Fe+SFeS

2Cu+SCu2S

H2+SH2S

2S+ CCS2

硫在常温下还很容易与一些活泼相对来说比较差的金属反应，生成溶解度很小的金属硫化物。所以，汞洒落在地上要用硫粉覆盖，防止汞中毒。

Hg+SHgS

2Ag+SAg2S

4.单质硫被氧化为+4价硫

单质硫能被强氧化剂氧化为+4价硫

S+O2SO2

S+2H2SO4(浓)3SO2+2H2O

5.+4价硫被还原为单质硫

2H2S+H2SO33S+2H2O

SO2+Mg2MgO+S

6.+4价硫被氧化为+6价硫

+4价的硫虽然是硫元素次高价态，但仍具有较为明显的还原性，能被很多的物质氧化为+6价的硫。

2SO2+O22SO3

SO2+NO22SO3+NO

SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr

H2SO3+2FeCl3+H2OH2SO4+2FeCl2+2HCl

7.+6价硫被还原为+4价硫

+6价的硫是硫元素的最高价，因而具有氧化性，在氧化还原反应中一般被还原为+4价硫。

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+ SO2+2H2O

C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O

2NaBr+2H2SO4(浓)Na2SO4+ SO2+Br2+2H2O

二、同种价态硫元素的转化关系

相同价态的含硫化合物之间的转化，是通过酸碱反应规律联系在一起的：

H2SH2SNaHSNa2S

硫化氢氢硫酸硫氢化钠硫化钠

SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3

二氧化硫亚硫酸酸式盐正盐

三、特殊

寓于共性之中的特殊性有

1．SO3状态的特殊：常温下为液态，标准状态下为固态。

2．浓H2SO4性质的特殊性：除强酸性以外，还有强氧化性、吸水性和脱水性。

3．NaHSO4性质的特殊性：其水溶液呈强酸性，是能与较活泼金属反应的强酸强碱盐，如2NaHSO4+ZnZnSO4+H2+Na2SO4，NaHSO4能与某些盐反应生成盐和酸：

NaHSO4+NaClNa2SO4+HCl

4.较弱的酸能通过氧化还原反应生成较强的酸，如H2SO3+X2+H2OH2SO4+2HX(X=Cl、Br、I)。

二氧化硫的化学性质篇(5)

关键词：气相色谱法；二氧化硫；

1分析食品中二氧化硫的性质和危害

1.1二氧化硫的性质

二氧化硫在通常状态下是一种无色的有刺激性气味的气体，有毒，易溶于水，并且溶解后和水发生化学反应生成亚硫酸。二氧化硫及亚硫酸盐具有漂白性，它与有色物质发生化合作用生成无色的化合物，但是这种反应是可逆的，在受热后物质又会变为原来的颜色。由于二氧化硫及亚硫酸盐的S原子的化合价为正四价，所以其既有氧化性也有还原性，在常温下就可以和许多的氧化性物质发生氧化还原反应。

1.2二氧化硫的危害

二氧化硫及其衍生物对人体的各种系统、器官、组织都会产生不利的影响。二氧化硫进入呼吸道后，因其易溶于水，所以大部分被阻塞在上呼吸道，在湿润的黏膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，使刺激作用增强，损害支气管和肺，进而可以诱发各种呼吸道炎症。孟紫强等报道，二氧化硫及其衍生物不仅对呼吸器官有毒理作用，而且对其他多种器官(如脑、心、肝、胃、肠、脾、胸腺、肾、及骨髓细胞)均有毒理作用，是一种全身性毒物，而且是一种具有多种毒性作用的有毒化合物。它通过血液吸收，对全身产生毒副作用。通过破坏酶的活力，从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢，对胃肠道及肝、肾等器官组织有一定的损害。尤其对心脏的损害作用日益引起广大学者的关注。

2食品中二氧化硫的来源

二氧化硫是怎么产生的呢?这是来自于食品加工中使用的亚硫酸盐类,亚硫酸盐类是一类漂白剂,它的作用是产生二氧化硫,破坏或抑制食品中的发色因素,使其褪色或使其免于褐变的。另外,还有抑菌及抗氧化作用。亚硫酸盐可用作盐渍蔬菜、竹笋、酸菜、腐竹、食用淀粉、淀粉糖类、及可可、巧克力、饼干、年糕、半固体复合调味料、果蔬汁、葡萄酒、果酒、啤酒和麦芽饮料等。硫磺也是亚硫酸盐类的一种,在农产品加工中用得比较多。水果干类、蜜饯凉果、干制蔬菜、食用菌及藻类、粉丝、粉条。通常使用硫磺蒸熏产品,破坏表面细胞,促进表面干燥、防止氧化褐变。亚硫酸盐的使用,最后在食品中总是以二氧化硫残留量计算。允许在食用菌、蜜饯中残留量比较大,最大剂量分别为400mg/kg、350mg/kg;食用淀粉残留量最低,为30mg/kg;其他多是50mg/kg。 二氧化硫急性中毒可引起眼、鼻、黏膜刺激症状,严重时产生喉头痉挛、喉头水肿、支气管痉挛,大量吸入可引起肺水肿、窒息、昏迷甚至死亡。二氧化硫慢性中毒,导致嗅觉迟钝、慢性鼻炎、支气管炎、肺通气功能和免疫功能下降,严重者可引起肺部弥漫性间质纤维化和中毒性肺硬变。经口摄入二氧化硫的主要毒性表现为胃肠道反应,如恶心、呕吐。此外,可影响钙吸收,促进机体钙丢失。 所以大家在选购食品时应该留个心眼:正常的白木耳应该是白中微带点黄,白白净净就不一定好了;夏天买的年糕,有的吃时有特别的异味,那就是二氧化硫的味道。

3.食品中二氧化硫的检测方法

(1)亚硫酸盐漂白法 亚硫酸盐是一种无毒无气味的白色结晶粉末,能安全、高效地清除食品中SO2的残留,有效地控制食品中SO2残留量,使之达到国家有关卫生标准,提高食品的质量,并且不会产生二次污染。应用于年糕、米粉、食用菌、蔬菜、水果、果脯、蜜饯、米粉、面制品等食品的加工以及药材、木筷等的加工。同时,它适用于焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等硫化物作为漂白剂的残留物的清除。在使用亚硫酸盐进行颜色处理后,用清水冲洗,使用前先将亚硫酸盐用10-50倍清水稀释,然后将处理的物品在亚硫酸盐稀释液中浸泡15-30分钟;或用水稀释100-200倍,浸泡1-2小时。然后捞起,用清水清洗即可,亚硫酸盐的稀释倍数应视被处理的物品中SO2的残留量而定。亚硫酸盐浓度高,其去除SO2的能力就强。能把处理物品中SO2的残留量1000mg/Kg降到20mg/Kg以下,甚至为0。亚硫酸盐1Kg可处理至少500Kg含硫物料。

气相色谱法 将食品中的游离亚硫酸和总亚硫酸分别用酒石酸提取液提取后,取出一定量在密封容器中使之成为酸性挥发亚硫酸,取顶空气体,注入附有火焰光度检测器(FPD)的气相色谱仪中进行定量。通过将膨化大枣中的结合态二氧化硫在酸性条件下转化为二氧化硫气体,取顶空气体进行气相色谱分析。通过测定气相中二氧化硫的含量,间接测定样品中的二氧化硫含量,实验结果的相对标准偏差为1.65%。本方法具有操作简便、快速、准确、灵敏度高等优点。

(3)食品二氧化硫快速检测试剂盒 食品中的二氧化硫与显色剂反应生成有色化合物,采用比色分析方法,直接在二氧化硫快速检测色卡上读出食品中二氧化硫的含量。检测范围:干货食品类:枸杞、干果、饼干、蜜饯、鱼片等;蔬菜类:生姜、西红柿、鲜蘑菇等;食用糖类:白糖、葡萄糖等;豆制副食品及淀粉类:腐竹、粉丝等;水果类:梨、桂圆等(含各种果汁);罐头类:蘑菇罐头、竹笋、水果罐头。特点:检测速度快,测量一个样品只需30分钟;操作简便,无需专业技术人员。技术指标:测定下限:5.0mg/kg;测定范围:0.0～1000.0mg/kg。

二氧化硫的化学性质篇(6)

本节课将从学生原有的基础(浓、稀硫酸的物理性质及浓硫酸的吸水性)出发，通过“实验观察分析”的教学方法来学习浓硫酸的氧化性，给学生一个“实验是研究化学的基础”、“实验是最高法庭”的深刻印象。在教学中要明确实验目的，明确实验观察的内容，使学生通过仔细观察现象，分析变化的本质，还要强调实验的操作要点及掌握的实验技能等。

教学过程

创设情景，引出主题

［提出问题］现有两瓶没有标签的无色液体，已知是浓硫酸、浓盐酸、如何鉴别？

［学生活动］学生思考回答。

［教师活动］总结学生的回答。下面老师再向同学们推荐一种方法：

［演示实验］在试管中放入一些胆矾，再加入少量浓硫酸，振荡，观察固体和溶液的颜色变化。

［学生活动］现象：固体的颜色逐渐变白，溶液颜色没有变化。

［师生活动］对实验现象进行解释。说明浓硫酸具有吸水性。讲清吸水性的概念及作用：常用的干燥剂。

［过渡］展示蔗糖样品，给出化学式：C12H22O11， 说明不含水分子，它与浓硫酸作用会发生什么样的变化呢？

［演示实验］在200mL烧杯中放入20g蔗糖，加入适量的水。然后再加入15mL浓硫酸，迅速搅拌，并将一根玻璃棒插入其中。观察现象。

［学生活动］现象：蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，有刺激性气味气体生成。

［教师活动］为什么会发生这样的现象呢？我们通过以下几个问题的探究来加以说明：

①加入的水有什么作用？

②黑色的固体是什么？怎么产生的？

③固体为什么会膨胀呢？(反应放热产生水蒸汽，由白雾也可说明)。

④刺激性气味的气体是什么？从哪儿来？

探究刺激性气味的气体是什么：

启发诱导，探究本质

［演示实验］在大试管中放入2g蔗糖，然后再加入约5mL浓硫酸，迅速搅拌，然后塞上带玻璃导管的橡皮塞，将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中，观察实验现象。

［学生活动］现象：品红溶液褪色。

［教师活动］气体能使品红溶液褪色，说明有二氧化硫产生。二氧化硫中的硫元素应该来源于哪里？

［学生活动］应该来源于浓硫酸，从化合价分析，应该是浓硫酸的还原产物。

［师生活动］看来，这个实验中不仅表现了浓硫酸的脱水性，同时浓硫酸还表现了氧化性。既然浓硫酸被还原为二氧化硫，那么什么物质被氧化了呢？思考！

［学生活动］炭被氧化了，是还原剂。

［教师活动］如果炭是还原剂，它的氧化产物应该是什么？

［学生活动］二氧化碳。

设计实验，建模促学

［学生活动］根据以上分析，可以得出炭与浓硫酸反应的产物可能为SO2、CO2、H2O。你能否设计合理的实验方案，对你推测的反应产物进行检验？

［学生活动］学生以四人为一小组，讨论探究方案。

［师生活动］小组代表发言，其他同学补充，老师总结，肯定学生设计方案中的可取之处，指出其中可能存在的问题，师生一起讨论形成以下实验方案(用实验装置图表示)：

［教师活动］在炭被氧化的过程中，还有没有可能有其他的产物？(思考)如有，只能是一氧化碳。如何确定？

［师生活动］讨论、得出探究方案。并指出中学化学阶段对此反应中，炭的氧化产物只考虑二氧化碳，事实上也有一氧化碳产生。

引伸迁移，完善体系

［教师活动］炭是一种非常稳定的非金属单质，能被浓硫酸氧化，说明浓硫酸具有强氧化性。那么金属单质能被浓硫酸氧化吗？

［演示实验］在试管里放一块铜片，注入少量浓硫酸，观察是否反应？然后塞上带有玻璃导管的橡皮塞，将玻璃导管的另一端插入盛有品红溶液的试管中，观察实验现象。

［学生活动］现象：在加热条件下，铜与浓硫酸发生反应，溶液呈蓝绿色，有能使品红溶液褪色的气体产生。

［教师活动］浓硫酸被还原为二氧化硫，那么铜被氧化后可能变成了什么物质呢？

［学生活动］硫酸铜。请同学写出该反应的化学方程式：

［教师活动］思考：反应后，试管底部有固体，其中可能含有硫酸铜，如何确证？

［师生活动］讨论交流：把试管里的溶液和固体倒在盛有适量水的烧杯中，观察溶液的颜色；倒去试管里上面的液体，向试管中加入适量的水，观察溶液的颜色。

［学生活动］根据反应的实际，通过讨论，指出装置中各部分的作用是什么？

［教师活动］不活泼金属铜能与浓硫酸反应，那么铁、铝等与浓硫酸反应情况怎样呢？

［播放课件］冷的浓硫酸使铁、铝钝化。

钝化的应用：保护作用；可用铁、铝制容器盛装浓硫酸。

小结：浓硫酸具有强氧化性，能与许多还原性物质反应，在氧化还原反应中浓硫酸一般被还原为二氧化硫。因为浓硫酸具有强氧化性，因此也具有强的腐蚀性，在使用时要特别注意安全。

知识应用，联系实际

［教师活动］展示硫酸用途的图片，并请学生思考以下三个问题：

(1)硫酸的用途是由什么决定的？

(2)得到什么体会？

(3)如何用辨证的观点，来看待硫酸的用途？

［师生活动］硫酸是重要的化工原料(硫酸的产量曾被用来衡量一个国家化工发展水平的标志)，也是实验室里必备的重要试剂。在工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸等。但任何事物都有两面性，对化学品使用不当或误用甚至滥用，也会给人类带来严重后果，因此，我们一定要形成正确、合理使用化学物质的意识，注意安全保护环境，促进社会和谐发展。

课堂总结：本节课我们主要学习了硫酸的氧化性，了解了硫酸的用途。

巩固反馈理性升华

1.请判断下列做法是否正确，并请说明理由？

(1)若浓硫酸洒在皮肤上，应立即用大量水冲洗。

(2)浓硫酸稀释时，应将水沿器壁慢慢倒入浓硫酸中，并不断用玻璃棒搅拌。

2.10月7日，北京通州发生轿车与罐车相撞，罐身破损，车内装载的13吨98%的硫酸全部漏光。

假如你是当时现场指挥员，该怎么办？

参考答案：

(1)拨打110报警。

(2)疏散现场群众，在现场划出警戒范围。

(3)处理泄漏硫酸：挖沟疏导、土埋、用黄土吸附、生石灰中和、用少量水冲洗，严禁火种。

(4)处理污染区域：生石灰中和

课后作业：

问题探究：

(1)解决问题：

铜和浓硫酸反应后试管底部灰白色固体，除了硫酸铜之外，还有哪些物质？

二氧化硫的化学性质篇(7)

[关键词]硫化亚铁 自燃 储罐

中图分类号：tn3362 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2014）25-0059-01

引言：

在油气集输行业，铁制设备或容器易受到硫化氢的腐蚀，生成由fes、fe2s3、fes2等几种硫铁化合物组成的混合物，以下简称硫化铁。硫化铁在常温下与空气中的氧接触反应，并放出大量的热，具有极高的自燃倾向性。近年来，随着我国对含硫油气集输增长，对集输设备特别是储罐的腐蚀日益加重，腐蚀产生的fes已引起多起储油罐着火爆炸事故发生。国内外曾发生过多起硫化铁的自燃事故，特别是油气集输管道、设备、储罐的老化，事故逐年增多，其中最为突出的是油气集输储罐内壁附着的活性硫化亚铁自燃引起的爆燃事故。因此研究硫腐蚀产生fes的形成机理，fes的氧化过程及fes氧化倾向性影响因素具有重要的理论和实际意义。

一、 油气集输储罐硫化亚铁的形成

油气中的硫分为活性硫和非活性硫，元素硫、硫化氢和低分子硫醇等统称为活性硫。活性硫对金属具有较高的腐蚀活性，他们主要分布在沸点小于240摄氏度的轻质馏分中。非活性硫通常不能与金属发生反应，主要分布在沸点高于240摄氏度的馏分中，但在油气集输过程中常常遇到需要加热输送的原油，这时非活性硫转化成活性硫、生成硫和硫化氢等活性硫。如原油在受热后发生热裂化反应，硫醚反应生成硫化氢、二硫化物，二硫化物高温又分解产生单质硫和硫化氢，因此在油气集输过程中，由于非活性硫不断向活性硫转变，使腐蚀不但存在被加热过程中，也遍布整个储运过程中。腐蚀产生fes的原因有：1、电化学腐蚀。它可以发生在罐底、罐壁和罐顶，主要是由于在低温有水的情况下，h2s所致。由于金属表面存在着水或水膜，h2s溶于水在水中离解，产生偏酸性的离子等与单质铁发生反应生成fes。2、化学腐蚀：化学腐蚀主要发生在高温下，在100摄氏度以上时，h2s能分解产生氢气和单质硫，单质硫能月金属铁直接发生反应生成fes。3、细菌腐蚀。这种腐蚀主要发生在罐底，是由于硫酸盐还原细菌及其他细菌引起的，主要有硫代硫酸盐细菌和硫氧化细菌等。以硫酸盐还原细菌为例来说明，氢原子存在的条件下“硫酸盐还原菌能将硫酸盐还原成硫化物”从而促进了罐底钢表面的阳离子化反应，加速了罐底腐蚀速度。

二、 硫化铁自燃影响因素分析

硫化铁在空气中氧化放热是引发自燃着火事故的内在因素，连续的供氧和热量易于集聚是硫化亚铁自燃的外部因素。

2.1硫化铁自燃内因分析：

从热力学角度，活性硫化铁氧化是放热反应，这时硫化铁能够自燃的根本原因。长期处于气相空间的储罐内壁腐蚀特别严重，内防腐涂层被硫化成一层较厚的柔性很强的角质膜，而处于液相部位的内防腐层无明显腐蚀痕迹，由于角质膜对硫铁化合物的保护，使硫铁化合物氧化时氧化热不易及时释放，因此加速了其自燃速度。在罐顶通风口附近，硫铁化合物与空气接触迅速氧化，热量不易集聚。而在油罐下部，愈靠近浮盘的气相空间，氧含量愈低，部分硫化铁化合物被不完全氧化儿生成单质硫，这种单质硫成黄色颗粒状、起燃点较低，掺杂在块状、松散结构的硫铁化合物中，为硫铁化合物的自燃提供了充分的条件。当油气储罐处于付油状态时，大量空气被吸入并充满储罐的气相空间，原先浸没在浮盘下和隐藏于防腐膜内的硫铁化合物逐渐暴露出来，并在角质膜薄弱部位首先发生氧化，迅速发热自燃，同时引起单晶硫、胶质、橡胶密封圈等的燃烧，甚至导致火灾爆炸事故。从原子结构来分析，硫化铁具有活性是由铁的特殊性质所决定的，铁在元素周期表中为过渡金属，具有对未成对的d电子，由于未成对的d电子产生的化学吸附，强弱适中，所以常被用来所谓化学反应催化剂。当空气进入时，氧分子被活性硫化铁表面的活性中心吸附，使其在活性表面的浓度迅速增加同时，氧分子被吸附放出的热活化，活化后的氧与活性铁迅速发生激烈的氧化反应并放出大量的热，硫化铁中的硫被电负性更高的氧所取代。从物质的结构来说，腐蚀产物硫化铁层往往是诉疏松、多孔、开裂、无保护性的，吸附氧气的能力较露的在

空气中，就会发生放热反应。

2.2硫化铁自燃的外因分析：

良好的供养和聚热是硫化铁自燃的外部因素，一般来说，在氧含量低或者惰性气氛中硫化铁自燃的可能性很小，但是当接触大量的空气时会与氧气发生化学反应而放热。由于活性硫化铁导热性差，氧化反应放出的热不能及时移走，导致硫化铁温度急速升高，一直被加热到赤热点而产生自燃发生。

三、 防护措施及方法

硫化铁自燃时，如果设备内有可燃气体或蒸汽和空气形成爆炸混合物，就会发生爆炸。如果有可燃气体或易燃液体，就可能引起火灾。预防此类现象的发生须从以下几个方面着手：1、检修可能有硫化铁的储罐，放出物料后可以充满惰性气体。2、硫化铁自燃点约40摄氏度，因此检修应在设备冷却后打开。3、向储罐内壁浇水，使硫化铁湿润，避免与空气接触也可以预防自燃，储罐顶部温度高且较干燥是首先应该注意的地方。在有水分存在时，空气中的氧可以是硫化铁转化为氢氧化铁。反复浇水可能消除硫化铁自燃的危险。4、硫化铁的形成需要氢氧化铁或铁。在储罐内部涂防腐涂料可以避免生成硫化铁。5、为了防止fes的生成原油集输过程中可以选择添加脱硫溶剂等方式进行脱硫或防止硫腐蚀的发生。6、引发储罐着火的fes主要是低温有水的情况下h2s腐蚀所致，因此，新建储罐建议采用抗硫化氢腐蚀的钢种，如1828钢。对就储罐应采用材料改性及表面防护技术，如渗铝技术作为材料表面处理方法可以耐低温硫化氢腐蚀。化学镀镍对防止硫化氢腐蚀可以取得明显效果，已在高硫原油集输过程中得到了应用。7、从储罐中清理出的沉积物中有硫化铁时应妥善处理，至少应放在无火灾危险的场所。

四、 结束语

对油气集输储罐腐蚀情况的分析不难看出，油气集输储罐硫化铁等腐蚀物质需要引起特别注意，本文对于油气集输储罐硫化物的腐蚀机理、腐蚀过程、防护策略进行了简要概述，提出了相应的保护措施，目的就是要达到长期有效的防腐作用，最大限度降低应腐蚀带来的成本损耗，确保油气集输过程中的正常生产运行，提高安全确保效益。

参考文献