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1第第 讲讲 常见无机物常见无机物1919第第 四四 单单 元元2 热点知识剖析 氧、硫是重要的非金属元素，这两种元素及其化合物在工农业生产中应用十分广泛，这部分知识所涉及的重要物质有O2、O3、H2O、SO2、SO3、H2SO4。高考试题的命题热点一是以环保、化工生产为背景，考查氧、硫及其化合物的知识，二是与氧化还原反应、化学平衡等知识相结合设计综合性的问题。3 理解硫及其化合物性质。二要从物质的属类角度去认识二氧化硫(酸性氧化物)、硫酸(酸类)等重要化合物的性质。三要注意物质之间的相互转化关系以及物质性质、制取、用途之间的联系。四要注意这部分知识与生活环境之间的关系。在复习中一要以氧化还原反应的价态变化规律在复习中一要以氧化还原反应的价态变化规律(S S S S）-20+4+64 基础知识回顾 一、硫 硫是一种淡黄色不溶于水的固体，俗称硫黄。它有氧化性，如：H2+S=H2S,Fe+S=FeS;也有还原性，如：也有还原性，如：S+O2=SO2。是重要的。是重要的化工原料，制硫酸、农药、火药、药品等。化工原料，制硫酸、农药、火药、药品等。点燃点燃5 二、二氧化硫的性质和应用 1.物理性质颜色：无色，气味：有刺激性气味，毒性：有毒，密度：比空气大，溶解性：易溶于水。2.化学性质(1)酸性氧化物通性 与H2O反应：SO2+H2O H2SO3。与碱性氧化物反应：与CaO的反应为CaO+SO2=CaSO3。6 与碱反应 与足量NaOH溶液的反应为与某些弱酸盐溶液反应：与某些弱酸盐溶液反应：与与Na2CO3溶液反应：溶液反应：NaOH+SO2=NaHSO3Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2与少量与少量NaOH溶液的反应溶液的反应:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。7(2)还原性 SO2能被O2、X2（Cl2、Br2、I2)、KMnO4（H+）溶液等氧化剂氧化。与O2反应：SO2+X2+2H2O=H2SO4+2HX.,该反应为可逆反应。该反应为可逆反应。与与X2反应：反应：.。2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 8(3)氧化性 与H2S反应：2H2S+SO2=3S+2H2O(4)漂白性原理：SO2可与某些有色物质生成不稳定的无色物质而起漂白作用，见光、加热或长时间放置，不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。3.实验室制法实验室制法Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2OCu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O9 4.酸雨的形成（1）形成过程：化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫酸的生产等过程中产生的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，与氧气反应生成三氧化硫，三氧化硫溶于雨水后形成硫酸。反应方程式：SO3+H2O=H2SO42H2SO3+O2=2H2SO42SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 SO2+H2O H2SO3 .、.。.、.、10(2)主要危害：使水体、土壤酸化，影响鱼类、农作物及树木生长。腐蚀建筑物、雕塑等。(3)防治方法：从消除污染源入手，研发新能源，如太阳能、氢能、核能等。对含硫燃料进行脱硫处理；对工业生产中产生的SO2进行处理或回收利用。11 三、硫酸的制备和性质 1.硫酸的制备 接触法制H2SO4是目前工业上采用的主要方法，包含三个步骤：(1)硫黄（或含硫矿石如FeS2)在沸腾炉中燃烧，化学方程式为:(2)SO2的催化氧化：的催化氧化：S+O2=SO2高温高温（或（或4FeS2+11O2 =2Fe2O3+8SO2）高温高温2SO2+O2 2SO3催化剂催化剂 .。.。.12(3)SO3的吸的吸 收：收：。SO3+H2O=H2SO4硫酸的工业生产原理：硫酸的工业生产原理：含硫矿物含硫矿物硫硫用空气用空气使燃烧使燃烧SO2O2、催化剂、催化剂SO3H2OH2SO413 2.H2SO4的性质(1)物理性质 H2SO4是具有不挥发性、高沸点的二元强酸。纯净的硫酸为无色、油状液体，密度比水大（98%浓H2SO4密度为184 g/cm3)，可以任意比例溶于水，溶解过程中伴随着放热现象。因此，浓H2SO4稀释时，只能将浓H2SO4沿器壁注入水中，并不断搅拌散热。14(2)化学性质 硫酸是强电解质，在水溶液中发生电离的方程式为H2SO4=2H+SO2-4，其具有酸的通性，能与 、A .等物质发生反应。指示剂指示剂金属金属碱性氧化物碱性氧化物碱碱盐盐15 浓硫酸具有的特性有：强氧化性 常温下，Fe、Al遇浓硫酸会发生钝化现象。但热的浓硫酸能氧化大多数金属（除金、铂外）、非金属单质及一些还原性化合物。例如：在这些氧化还原反应中，硫酸的还原产在这些氧化还原反应中，硫酸的还原产物一般为物一般为SO2。2HI+H2SO4(浓浓)=I2+SO2+2H2OC+2H2SO4(浓浓)=CO2+2SO2+2H2OCu+2H2SO4(浓浓)=CuSO4+SO2+2H2O16 吸水性 浓硫酸能吸附物质中存在的水分。H2SO4(浓)+nH2O=H2SO4nH2O 利用此性质可用浓硫酸作干燥剂，干燥一些不与硫酸反应的气体，通常用洗气装置。如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2等气体。17 如图所示为浓硫酸干燥氯气的实验装置。注意：浓硫酸不能干燥碱性气体和具注意：浓硫酸不能干燥碱性气体和具有较强还原性的气体。有较强还原性的气体。Cl2Cl2(H2O)18 脱水性：指浓硫酸将有机物里的氢、氧原子按2 1的个数比例脱去，生成水的性质。如：CH3CH2OH CH2CH2+H2O浓硫酸浓硫酸170C12H22O11 12C+11H2O浓硫酸浓硫酸四、硫酸根离子的检验检验四、硫酸根离子的检验检验SO2-4时要避时要避免免Ag+、CO2-3、SO2-3等离子的干扰。被检液等离子的干扰。被检液加足量盐酸酸化取清液滴加加足量盐酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有无白溶液有无白色沉淀（有无色沉淀（有无SO2-4）19 五、几种重要的硫酸盐结晶水合物俗称色态主要用途硫酸钙CaSO42H2O生石膏、石膏白色固体制粉笔、模型、石膏绷带、调节水泥凝固时间2CaSO4H2O熟石膏白色固体硫酸钡BaSO4重晶石白色固体白色颜料、医用“钡餐”硫酸铜CuSO45H2O胆矾、蓝矾蓝色晶体制农药玻尔多液硫酸铝钾KAl(SO4)212H2O明矾无色晶体净水剂20 重点知识归纳 一、SO2和CO2的比较SO2CO2物理性质气味有刺激性气味无味毒性有毒无毒溶解性易溶可溶化学性质与水的反应SO2+H2O H2SO3CO2+H2O H2CO321SO2CO2化学性质与碱的反应SO2气体通入澄清的石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2OCaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2弱氧化性SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C=2CO22SO2CO2化学性质还原性二氧化硫能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化：X2+SO2+2H2O=H2SO4+2HX（X=Cl，Br,I)无漂白性有，不稳定无催化剂催化剂2SO2+O2 2SO323 二、漂白性 SO2能和某些有色物质化合生成不稳定的无色物质，SO2和Cl2虽都有漂白性，但漂白原理和现象不同：氯气的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色；而SO2由于形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色。如：24品红溶液品红溶液通入通入Cl2 通入通入 SO2褪褪 色色加热加热 红色红色 褪色褪色 加热加热不显红色不显红色紫色石蕊试液紫色石蕊试液通入通入SO2很快变成红色很快变成红色通入通入Cl2 立即变红随即变为无色立即变红随即变为无色25 三、氧族元素（O、S、Se、Te、Po)氧族元素(R)的气态氢化物通式为H2R，氧化物有RO2或RO3，对应水化物有H2RO3或H2RO4。随着原子序数增加，氧族元素单质熔沸点逐渐升高，密度增大，元素的非金属性逐渐减弱。26 四、氧气和臭氧 氧气、臭氧互为同素异形体，它们的差异：氧气(O2)臭氧(O3)物理性质(色、态、味)无色无味气体无色特殊臭味气体化学性质较强的氧化剂强氧化剂制取方法3O22O3用途供给呼吸，化工原料氧化剂、消毒、漂白等2KClO3 2KCl+3O2MnO2放电放电2H2O2 2H2O+O2MnO22KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 27 （考查环境污染和环境保护知识）导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是()A.酸雨B.光化学烟雾 C.臭氧空洞D.温室效应A28 本题列举的大气环境问题都与化学有密切关系，其中由SO2引发的现象是酸雨。降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面，称之为“酸雨”，其发生的主要反应：2SO2+O22SO3，SO2+H2OH2SO3，2H2SO3+O22H2SO4。溶于雨水中的酸性物质，使雨水的pH小于5.6。光化学烟雾由氮氧化物造成；臭氧层空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成；温室气体主要为二氧化碳等。飘尘飘尘29 方法指导：这是一道有关环境保护问题的试题，SO2等气体引发酸雨，O、氮氧化物、有机烃等引发光化学类烟雾，氟利昂、氮氧化物等造成臭氧层空洞，CO2气体导致温室效应。这些导致环境污染的热点问题，复习中应予以重视。3031 方法指导：SO2对应的酸是亚硫酸，SO2具有酸性氧化物的性质，同时硫的化合价可以升高或降低，具有氧化性和还原性。32(考查硫酸的性质)向50mL18 mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量()A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 molA33 Cu和H2SO4反应的前提条件是浓H2SO4并加热，随着反应的进行，H2SO4被消耗由浓变稀，反应会终止。氧化性酸在与金属发生反应时，其作用分两部分：一部分充当氧化剂，使其得电子数与金属失电子数相同，另一部分(酸性作用)使生成的金属阳离子与酸根离子结合生成盐。由Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O可知反应中只有一半H2SO4充当氧化剂被还原，故被还原18 mol/L的H2SO4的物质的量小于(18 mol/L0.05 L)2=0.45 mol。34 方法指导：此类题的解答关键是判明反应物有多少充当氧化剂或还原剂。如炽热的炭与浓H2SO4作用，被还原的H2SO4的物质的量的有多少，该如何考虑？因此，有必要分清单质或化合物，单质中的金属或非金属。常见氧化性酸有浓H2SO4、浓HNO3或稀HNO3，另MnO2只与浓HCl反应，与稀HCl是不反应的。
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