2019-2020年高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第3节氧化还原反应学案.doc

2019-2020年高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第3节氧化还原反应学案考试说明1掌握硫及其重要化合物的主要性质及其应用。2了解硫及其重要化合物对环境的影响。命题规律硫是一种重要的非金属元素，高考对本节内容考查的考点有：一是联系生产生活实际考查SO2的性质和用途；二是浓H2SO4的强氧化性和吸水性及SO的检验；三是含硫化合物及其相关工业对环境质量的影响；四是以化工流程图或化学实验为题材考查硫及其化合物的性质及相互转化。考点1硫及其氧化物的性质和应用1硫单质(1)自然界中硫元素的存在(2)物理性质硫俗称硫黄，是一种淡黄色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2(用于洗涤沾有硫的容器)；有多种同素异形体，如单斜硫、斜方硫等。(3)化学性质(反应用化学方程式表示)2二氧化硫(SO2)(1)物理性质SO2是一种无色有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；密度大于空气；易液化；易溶于水，通常状况下，1体积水溶解约40体积SO2。(2)化学性质3三氧化硫熔点16.8 ，沸点44.8 ，常温下为液态，标准状况下为无色、针状晶体。能与水反应：SO3H2O=H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。4硫的氧化物的污染与治理(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2O22SO3、SO3H2O=H2SO4。途径2：SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO4。(1)硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。(2)SO2具有漂白性，其漂白原理和湿润氯气的漂白原理不同。SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，加热或日久复原，而湿润Cl2是利用了HClO的强氧化性。(3)SO2不能漂白酸碱指示剂，只能使紫色的石蕊试液变红，但不能使之褪色。(4)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的还原性，而不是漂白性。【基础辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”。(1)32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数目为2NA。()(2)葡萄酒中常含有一定量的SO2来抗氧化和杀菌。()(3)SO2具有漂白性，故可使酸性KMnO4溶液、Br2水或滴有酚酞的NaOH溶液褪色。()(4)pHH2SiO3，D正确。4xx上海高考二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有()A还原性 B氧化性 C漂白性 D酸性答案A解析SO2使溴水褪色是因发生反应：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，该反应说明SO2具有还原性。5xx天津高考H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。H2S的除去方法1：生物脱H2S的原理为：H2SFe2(SO4)3=S2FeSO4H2SO44FeSO4O22H2SO42Fe2(SO4)32H2O(1)硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍，该菌的作用是_。(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为_。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是_。图1图2方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S(3)随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)4时，氧化产物的分子式为_。答案(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30 、pH2.0蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4解析(1)硫杆菌的使用大大加快了反应速率，则硫杆菌的作用是降低反应活化能(或作催化剂)。(2)使用硫杆菌的最佳条件，即Fe2被氧化的速率最大的条件。硫杆菌属于蛋白质，蛋白质在高温下会变性失活。(3)H2O2中O元素的化合价从1降低为2，n(H2O2)/n(H2S)4时，化合价升高总数为8，则H2S中S元素的化合价从2升高到6。6xx浙江高考磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：请回答：(1)A的组成元素为_(用元素符号表示)，化学式为_。(2)溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用_。(3)已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 gL1)，该气体分子的电子式为_。写出该反应的离子方程式_。(4)写出FG反应的化学方程式：_。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H、K、I)：_。答案(1)S、FeFe3S4(2)制印刷电路板(3)HHFe3S46H=3H2S3Fe2S(4)H2SO3I2H2O=H2SO42HI取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3解析(1)由C中加入KSCN溶液后呈血红色，可推出B为Fe2O3，C为FeCl3；由F能将I2还原为I可知，E应该是一种具有强还原性的气体，可初步推断E为SO2，则F为H2SO3。由以上分析可得A中含有Fe与S两种元素，其中含有的铁元素的质量为1.680 g，物质的量为0.030 mol；含有的硫元素的质量为1.280 g，物质的量为0.040 mol；A的化学式为Fe3S4。(2)FeCl3溶解铜可用于制印刷电路板。(3)Fe3S4与稀硫酸反应生成的气体的摩尔质量为34 gmol1，故该气体为H2S，其相应的电子式为HH，该反应的离子方程式为Fe3S46H=3H2S3Fe2S。(4)FG的化学方程式为H2SO3I2H2O=H2SO42HI；G中需要检验的微粒有SO、H2SO3，具体实验方案为：加入足量BaCl2检验SO的存在并除去SO，分离沉淀得到清液后，再向清液中加入氧化剂(如H2O2)，若又有白色沉淀产生，说明存在H2SO3。时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每题6分，共72分)1xx山西临汾一中期中下列硫化物中不能直接用金属单质和硫单质反应制得的是()ACuS BFeS CZnS DMgS答案A解析硫的非金属性较弱，与变价金属化合时，只能生成低价态硫化物，即Cu与硫反应只能生成Cu2S，其余金属硫化物都能直接用金属单质和硫反应得到，故A正确。2xx海淀模拟下列有关硫元素及其化合物的说法或描述正确的是()A硫黄矿制备硫酸经历两步：SSO3H2SO4B酸雨与土壤中的金属氧化物反应后，硫元素以单质的形式进入土壤中C在燃煤中加入石灰石可减少SO2排放，发生的反应为2CaCO32SO2O22CO22CaSO4D土壤中的闪锌矿(ZnS)遇到硫酸铜溶液转化为铜蓝(CuS)，说明CuS很稳定，不具有还原性答案C解析S点燃只能生成SO2，A错误；酸雨与土壤中金属氧化物反应后，硫元素主要以硫酸盐形式进入土壤中，B错误；高温下生成CaSO3会被氧化为CaSO4，C正确；CuS中S元素为2价，有还原性，D错误。3下列有关物质的性质类比正确的是()A已知FeSFeS，则CuSCuSBFe能与CuSO4溶液反应，可知Al与CuSO4溶液也能反应CCaSO3与稀盐酸反应生成SO2，可知CaSO3与稀硝酸反应也生成SO2D已知H2O2能氧化I，可知H2O2也能氧化Cl答案B解析Cu与S化合生成Cu2S，A错误；Fe能与CuSO4发生置换反应，Al比Fe活泼，故Al与CuSO4溶液也能发生置换反应，B正确；硝酸具有强氧化性，则CaSO3与稀硝酸反应生成CaSO4，生成的气体是NO而不是SO2，C错误；I还原性较强，H2O2能氧化I，但H2O2不能氧化Cl，D错误。4用如图所示装置进行实验，下列对试管中的试剂及实验现象的解释不合理的是()答案B解析SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，A正确；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，酸性条件下，NO将SO2氧化为SO，得到BaSO4沉淀，B错误；SO2与水反应生成H2SO3，使紫色石蕊试液变红，C正确；SO2具有还原性，能与酸性KMnO4溶液反应而使溶液褪色，D正确。5xx辽宁六校协作体期中一定量的浓硫酸跟过量的锌充分反应，产生的气体可能有()SO2SO3H2SH2A B C D只有答案B解析一定量的浓硫酸与过量的锌充分反应，开始浓硫酸浓度大，与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成氢气，故B正确。6SO2气体通入BaCl2溶液中，无沉淀产生，但再分别加入NH3H2O，氯水，H2S溶液均有沉淀产生，这些沉淀分别为()ABaSO4、BaSO3、SBS、BaSO3、BaSO4CBaSO3、BaSO4、S DBaSO3、S、BaSO4答案C解析SO2可在碱性条件下与BaCl2反应生成BaSO3沉淀；SO2与Cl2发生反应：SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，SOBa2=BaSO4；SO2具有弱氧化性，可与H2S发生反应：SO22H2S=3S2H2O，故分别加入氨水、氯水和H2S溶液后依次生成沉淀BaSO3、BaSO4、S。7xx北京西城区期末下列有关SO2的说法中，正确的是 ()A溶于水能导电，属于电解质B使品红溶液褪色，说明SO2具有氧化性C使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有漂白性D能使滴加酚酞的NaOH溶液褪色，说明SO2属于酸性氧化物答案D解析二氧化硫能溶于水，溶解后生成的亚硫酸能够电离，溶液能导电，但二氧化硫属于非电解质，A错误；二氧化硫能使品红溶液褪色，体现了二氧化硫的漂白性，B错误；二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了二氧化硫的还原性，C错误；二氧化硫能使滴加酚酞的NaOH溶液褪色，是SO2与NaOH反应，说明SO2属于酸性氧化物，D正确。8xx沈阳检测下图所示的是验证二氧化硫性质的微型实验，a、b、c、d是浸有相关溶液的棉球。将浓硫酸滴入装有亚硫酸钠固体的培养皿中。关于此实验的“现象”“解释或结论”以及对应关系均正确的是()选项现象解释或结论Aa处黄色褪去非金属性：BrSBb处变为红色二氧化硫与水反应生成酸性物质Cc处变为蓝色二氧化硫具有一定的氧化性Dd处红色先褪去后恢复二氧化硫具有漂白性且漂白性不稳定答案B解析Na2SO3可与浓硫酸反应生成SO2：Na2SO3H2SO4(浓)=Na2SO4SO2H2O。a处反应为SO2Br22H2O=H2SO42HBr，证明SO2的还原性强于Br2，而不是非金属性BrS，A错误；b处反应为SO2H2OH2SO3，H2SO3HHSO，H使石蕊溶液变红，B正确；I2能氧化SO2，SO2不能氧化I2，c处不变蓝，C错误；d处红色褪去，但要加热后才会恢复红色，证明SO2的漂白性不稳定，D错误。9有一瓶Na2SO3溶液，由于它可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是()A加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4BNa2SO3已部分被空气中的氧气氧化C加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中一定含有BaSO4D此实验能确定Na2SO3是否被部分氧化答案A解析亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡，加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4，故A正确；亚硫酸钡能被硝酸氧化为硫酸钡，再加入足量稀硝酸，仍有白色沉淀不能证明Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化，故B、D错误；亚硫酸钡也难溶于水，加入Ba(NO3)2溶液后，生成的沉淀中不一定含有BaSO4，故C错误。10某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3，他们使用的药品和装置如下图所示。下列说法不合理的是()A能表明I的还原性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色B装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气C为了验证A中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀D为了验证A中发生了氧化还原反应，加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去答案D解析A中过量的SO2也会与酸性KMnO4溶液反应而使其紫红色褪去，不能验证A中是否发生了氧化还原反应，故D项错误。11利用如图所示装置分别盛放相应物质进行下列实验，得出结论正确的是()答案A解析浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水炭化，浓硫酸具有氧化性，与炭反应生成二氧化硫气体，二氧化硫使溴水褪色，故A正确；Ba(NO3)2溶液能把二氧化硫氧化为硫酸根离子，最终生成硫酸钡沉淀，不能用来判定SO2与可溶性钡盐均可反应生成白色沉淀，故B错误；盐酸易挥发，此法不可用来判定酸性：碳酸硅酸，故C错误；常温下铜与浓硫酸不反应，故D错误。12xx河北张家口模拟SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是()A上述过程中，最终被还原的是NOB从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3Fe3稀硫酸C上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体D假设通入的SO2完全反应，同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为11答案D解析溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，Fe3变为Fe2，后又被氧化为Fe3，所以最终被还原的是NO，A正确；根据溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色，说明Fe2迅速被氧化成Fe3，故硝酸的氧化性比Fe3强，综上所述氧化性：HNO3Fe3稀硫酸，B正确；SO2被氧化后产生的H和NO构成强氧化体系，氧化Fe2时生成无色难溶于水的NO气体，C正确；上述过程中，最终被还原的是NO，故相当于SO2与NO之间的氧化还原，有3SO22NO，则通入SO2与逸出气体的体积比为32，故D错误。二、非选择题(共28分)13xx湖南长沙模拟(14分)近年来，酸雨污染较为严重，防治酸雨成了迫在眉睫的问题。(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法，流程如下：.将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中，得NaHSO3溶液。.将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。.将盐酸加入NaHSO3溶液中，反应所得到的SO2气体回收，生成的NaCl循环利用。写出步骤反应的化学方程式：_。写出步骤中电解饱和食盐水的化学方程式：_。写出步骤反应的离子方程式：_。(2)还有学者提出利用Fe2、Fe3等离子的催化作用，常温下将SO2氧化成SO而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO的转化率。该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数，X溶液可以是_(填写字母)。A碘的淀粉溶液 B酸性高锰酸钾溶液C氢氧化钠溶液 D氯化钡溶液若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率，已知气体流速，还需测定的数据有_、_。答案(1)SO2NaOH=NaHSO32NaCl2H2O2NaOHH2Cl2HSOH=SO2H2O(2)AB实验时间加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量解析(2)求解SO2在混合气中的体积分数，需要求出两个量，一个是SO2的体积，一个是混合气的总体积。利用气体流速管可以测出混合气总体积，利用量气装置可以测出SO2被吸收后余气的体积，即可求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液，必须能吸收SO2且不与其他气体反应。求解SO2的转化率，应求出SO2气体的总量和生成SO的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量，所以只需确定混合气的总量，即可求出SO2的总量。混合气流速已知，只需知道通入时间即可求混合气体的总量，要求出生成SO的量，只需求出生成沉淀的量即可。14(14分)硫的化合物在生产、生活中应用广泛。.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3、I2。(1)通入足量SO2后，装置B中的现象是_；装置C的作用是_。(2)该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：_。请设计实验方案验证有Fe2生成：_。.(3)铬是环境中的一种主要污染物，可以用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)处理含铬酸性废水(含有CrO)，利用氧化还原反应，将六价铬还原为三价铬，S2O被氧化为SO，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(4)已知：Na2S2O5溶于水会生成NaHSO3。检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方法是_。答案(1)溶液蓝色褪去吸收多余的SO2，防止污染空气(2)2Fe3SO22H2O=SO2Fe24H取A中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红(或其他合理答案) (3)43(4)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴入足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成解析(1)通入SO2后，与I2反应生成I，所以蓝色消失；装置C是尾气处理装置。(2)SO2与Fe3反应生成SO和Fe2，依据电荷守恒和原子守恒，即可写出方程式。(3)CrOCr3中Cr的化合价由6到3，得3 mol电子，S2O2SO中S的化合价由4到6，失去4 mol电子，依据电荷守恒，CrO与S2O的物质的量之比为43。