2019版高考化学一轮复习 第四章 非金属及其化合物 第16讲 硫及其化合物课件.ppt

第16讲硫及其化合物 第四章非金属及其化合物 考纲要求 1 了解硫及其重要化合物的制备方法 掌握其主要化学性质及应用 2 了解硫的氧化物对大气的污染与防治 考点二硫酸硫酸根离子的检验 探究高考明确考向 考点三硫及其化合物的相互转化及应用 微专题15H2O2与O3的结构 性质和用途 内容索引 考点一硫及其氧化物的性质 课时作业 硫及其氧化物的性质 考点一 知识梳理 1 硫单质的性质及应用 1 硫元素的存在形态 火山喷口附近或地壳的岩层里 主要以和的形式存在 硫化物 硫酸盐 2 硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄 是一种淡黄色固体 不溶于水 微溶于酒精 溶于CS2 有多种同素异形体 如单斜硫 斜方硫等 易 3 从化合价的角度认识硫单质的化学性质 表现性 氧化 还原 氧化 与强氧化剂反应 如浓硫酸 表现性 还原 2 二氧化硫 SO2 1 物理性质二氧化硫是无色 有刺激性气味的有毒气体 是大气污染物之一 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 按要求完成下列方程式 氧化性 如与H2S溶液反应 SO2 2H2S 3S 2H2O 酸性氧化物的通性 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O Cl2 SO2 2H2O 2HCl H2SO4 漂白性 可使溶液等有机色质褪色 生成不稳定的化合物 品红 3 SO2与HClO H2O2 Na2O2 O3活性炭漂白原理的比较 4 三氧化硫 SO3 SO3在标准状况下为无色 针状晶体 能与水反应 SO3 H2O H2SO4 放出大量的热 SO3是氧化物 它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐 5 硫的氧化物的污染与治理 1 来源 的燃烧及的冶炼等 2 危害 危害人体健康 形成酸雨 pH小于5 6 3 治理 燃煤 改进燃烧技术 酸性 含硫化石燃料 金属矿物 脱硫 4 硫酸型酸雨的形成途径有两个 正误判断 辨析易错易混 1 硫单质的性质选项判断 1 硫在自然界中仅以化合态存在 2 硫单质常存在于火山喷口附近 3 硫与铁反应生成硫化亚铁 4 硫与汞反应生成硫化亚汞 体现了硫的弱氧化性 5 硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫 在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫 6 黑火药由硫黄 硝石 木炭三种物质按一定比例混合而成 7 硫黄易溶于CS2 所以可用CS2溶解试管内壁的硫 答案 2 硫的氧化物性质及应用选项判断 1 二氧化硫可广泛用于食品的漂白 解析二氧化硫有毒 严禁用于食品漂白 2 SO2有漂白性 所以SO2可使溴水褪色 解析漂白性是指使有机色质褪色 SO2使溴水褪色体现了二氧化硫的还原性 3 SO2气体通入BaCl2溶液产生白色沉淀BaSO3 解析由于亚硫酸的酸性比盐酸弱 BaSO3可溶于盐酸 故不会生成沉淀 答案 解析 4 除去SO2中的少量HCl的实验方法如图 答案 解析 2016 天津理综 5C 解析NaHSO3溶液能吸收HCl气体 且SO2在饱和NaHSO3溶液中的溶解度很小 5 用KOH溶液鉴别SO2和SO3 g 解析SO2 SO3都是酸性氧化物 都能与KOH反应 无明显特殊现象区别 6 SO2和Ca OH 2 NaHCO3均能发生化学反应 7 SO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中 漂白效果更好 解析SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 从而失去漂白能力 8 SO2 漂白粉 活性炭 Na2O2都能使红墨水褪色 其原理相同 9 因为SO2具有漂白性 所以它能使品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 石蕊溶液褪色 解析SO2不能漂白石蕊溶液 使高锰酸钾溶液褪色是因为其还原性 答案 解析 回答下列问题 1 试管a中的实验现象 KMnO4溶液 证明SO2具有 性 2 试管b中的实验现象 品红溶液 证明SO2具有 性 3 试管c中能产生白色沉淀 该沉淀是 4 试管d中能产生白色沉淀 该沉淀是 深度思考 提升思维能力 1 SO2性质基础填空 将SO2分别通入下列四种溶液中 答案 褪色 还原 褪色 漂白 BaSO4 BaSO3 2 在BaCl2溶液中通入SO2气体 未见沉淀生成 若再通入下列四种气体 Cl2 NH3 NO2 H2S 均会产生沉淀 回答下列问题 1 通入四种气体时产生的沉淀分别是 2 用方程式表示 和 产生沉淀的原因 答案 BaSO4 BaSO3 BaSO4 S 2H2S SO2 3S 2H2O 或2H2S H2SO3 3S 3H2O 解题探究 题组一SO2的检验及实验探究1 SO2气体的检验 下列实验中能证明某气体为SO2的是 使澄清石灰水变浑浊 使湿润的蓝色石蕊试纸变红 使品红溶液褪色 通入足量NaOH溶液中 再滴加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 该沉淀溶于稀盐酸 通入溴水中 能使溴水褪色 再滴加Ba NO3 2溶液有白色沉淀产生A 都能证明B 都不能证明C 均能证明D 只有 能证明 答案 解析 解析 CO2也能使澄清石灰水变浑浊 酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 Cl2也能使品红溶液褪色 CO2 SO2均有此现象 2 SO2与CO2混合气体中成分的检验 下图是检验某无色气体A是SO2和CO2的混合气体的装置图 按要求回答下列问题 答案 解析 1 B中加入的试剂是 作用是 品红溶液 检验SO2 解析一定要理解题意是检验气体成分 检验二氧化硫用品红溶液 吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液 检验二氧化碳用澄清石灰水 在检验二氧化碳之前 必须除尽二氧化硫 因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊 C装置的作用是除去SO2并检验SO2是否除尽 所以酸性高锰酸钾溶液颜色变浅 但不能褪成无色 若褪成无色则不能证明二氧化硫已除尽 2 C中加入的试剂是 作用是 答案 3 D中加入的试剂是 作用是 4 实验时 C中应观察到的现象是 酸性KMnO4溶液 除去SO2并检验SO2是否除尽 澄清石灰水 检验CO2 酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色 或不褪色 或不褪成无色 3 2018 日照模拟 某化学兴趣小组为探究SO2的性质 按如图所示装置进行实验 答案 请回答下列问题 1 装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 其中发生反应的化学方程式为 蒸馏烧瓶 Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O 解析 解析装置A中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管 因此是蒸馏烧瓶 注意与圆底烧瓶的区别 2 实验过程中 装置B C中发生的现象分别是 这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 装置B中发生反应的离子方程式为 答案 溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 解析 解析由于SO2中S的价态处于中间价态 故既有氧化性又有还原性 所以通入酸性KMnO4溶液时被氧化 酸性KMnO4溶液被还原 溶液颜色由紫红色变为无色 通入Na2S溶液时 SO2体现氧化性 发生归中反应 生成单质硫 可看到无色溶液中出现黄色浑浊 3 装置D的目的是探究SO2与品红反应的可逆性 请写出实验操作及现象 答案 解析 品红溶液褪色后 关闭分液漏斗的活塞 点燃酒精灯加热 溶液恢复为红色 解析SO2漂白品红是可逆的 加热褪色后的溶液又会恢复为红色 4 尾气可采用 溶液吸收 答案 解析 NaOH 答案合理即可 解析吸收酸性气体SO2应使用碱性溶液 如NaOH溶液 1 SO2和CO2的鉴别方法 1 闻气味法 CO2无气味 SO2有刺激性气味 2 品红溶液法 能使品红溶液褪色的是SO2 不能使品红溶液褪色的是CO2 3 酸性高锰酸钾溶液或溴水法 使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色的是SO2 不能使它们褪色的是CO2 2 检验SO2和CO2同时存在的一般流程SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊 检验二者同时存在的一般流程为 注意有时为简化装置 可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置 用较浓的酸性KMnO4溶液 现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅 题组二SO2的污染与防治4 2017 泉州市第五中学高三检测 下列说法不正确的是A 改燃煤为燃气 可以减少废气中SO2等有害物质的排放量 是治理 雾霾 等灾害天气的一种措施B 向煤中加入适量石灰石 使煤燃烧产生的SO2最终生成CaSO3 可减少对大气的污染C 大量燃烧化石燃料排放的废气中含SO2 从而使雨水的pH 5 6形成酸雨D 硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物质 答案 5 SO2的吸收与检测 食品 大气 工业尾气中SO2均需严格检测或转化吸收 下列有关SO2的检测或吸收方法正确的是A 滴定法 用酸性KMnO4溶液滴定葡萄酒试样以测定葡萄酒中SO2的浓度B 沉淀法 用Ba OH 2溶液沉淀SO2 然后将沉淀在空气中洗涤 过滤 干燥 称重以测定大气中SO2的浓度C 氨酸法 用氨水吸收尾气中的SO2后再将吸收液与硫酸反应 将富集后的SO2循环使用D 石灰 石膏法 常温下用石灰石吸收尾气中的SO2得到CaSO3 再经氧化可用于生产石膏 答案 解析 解析A项 葡萄酒中的乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化 对SO2的检测有干扰 B项 大气中的CO2能被Ba OH 2溶液沉淀 对SO2的检测有干扰 C项 氨水吸收SO2生成 NH4 2SO3或NH4HSO3 NH4 2SO3或NH4HSO3与硫酸反应能产生SO2 SO2可以循环使用 D项 石灰石吸收SO2 需要在高温下才能进行 四种常见的SO2尾气处理方法方法一 钙基固硫法 方法二 氨水脱硫法该脱硫法采用喷雾吸收法 雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2 其反应的化学方程式为2NH3 SO2 H2O NH4 2SO3 2 NH4 2SO3 O2 2 NH4 2SO4 或生成NH4HSO3 然后进一步氧化 方法三 钠 碱脱硫法钠 碱脱硫法是用NaOH Na2CO3吸收烟气中的SO2 得到Na2SO3和NaHSO3 发生反应的化学方程式为2NaOH SO2 Na2SO3 H2O Na2CO3 SO2 Na2SO3 CO2 Na2SO3 SO2 H2O 2NaHSO3 方法四 双碱脱硫法先利用烧碱吸收SO2 再利用熟石灰浆液进行再生 再生后的NaOH碱液可循环使用 化学反应原理为 吸收反应 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O 2Na2SO3 O2 2Na2SO4 再生反应 Na2SO3 Ca OH 2 CaSO3 2NaOH Na2SO4 Ca OH 2 CaSO4 2NaOH 硫酸硫酸根离子的检验 考点二 知识梳理 1 硫酸的物理性质H2SO4是无色液体 能与水以任意比互溶 溶解时可放出大量的热 浓H2SO4稀释的方法是将 2 硫酸是强电解质 写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式 1 铁 2 MgO 3 Ba OH 2 浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌 Fe 2H Fe2 H2 MgO 2H Mg2 H2O 4 Na2SO3 5 BaCl2 3 浓H2SO4的特性 1 填写下表 蓝色固体变白 吸水性 沾有浓H2SO4的滤纸变黑 脱水性 铜片逐渐溶解 产生无色刺激性气味的气体 强氧化性 酸性 2 分别写出浓硫酸与Cu C反应的化学方程式 3 常温下 铁 铝遇浓H2SO4 可用铝槽车运输浓H2SO4 2SO2 2H2O 钝化 2H SO2 H2O Ag Cl AgCl BaSO4 正误判断 辨析易错易混 1 用硫酸清洗锅炉中的水垢 解析CaSO4微溶 不能用硫酸清洗锅炉中的水垢 解析BaSO4 BaSO3均为白色沉淀 无法用BaCl2鉴别 3 浓硫酸具有强氧化性 所以浓硫酸不可用于干燥H2和CO 解析浓硫酸虽然具有强氧化性 但不能氧化H2 CO 因而可以干燥H2 CO 答案 解析 4 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 说明浓硫酸有脱水性和强氧化性 5 常温下浓硫酸能使铝发生钝化 可在常温下用铝制贮罐贮运浓硫酸 6 铜片溶于热的浓硫酸 体现了浓硫酸的酸性和强氧化性 答案 解析 答案 8 50mL18 4mol L 1的浓硫酸与足量的铜反应 可产生SO2物质的量为0 46mol 解析随反应进行 浓硫酸变为稀硫酸 反应停止 故0 92molH2SO4不可能完全反应 解析 深度思考 提升思维能力 硫酸是中学化学实验室的常见药品 其性质有 酸性 吸水性 脱水性 强氧化性 催化作用 请将序号填在相应的横线上 1 锌和稀H2SO4制H2 2 浓硫酸作干燥剂 3 实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯 4 乙酸乙酯的水解 5 纤维素的水解 6 浓硫酸使湿润石蕊试纸先变红 后来又变黑 答案 解题探究 题组一浓H2SO4的性质1 浓硫酸特性及应用 2017 临沂四校联考 如图所示的实验装置中 从实验开始到过一段时间后 对观察到的实验现象叙述不正确的是A 甲中苹果块会变干瘪B 乙中胆矾晶体表面有 白斑 C 丙中小试管内有晶体析出D 丁中pH试纸变成红色 答案 解析 解析A项 浓硫酸具有吸水性 会使苹果块中水分逐渐减少而变得干瘪 正确 B项 浓硫酸具有吸水性 能使胆矾晶体表面失去部分结晶水 观察到蓝色晶体表面出现 白斑 正确 C项 浓硫酸具有吸水性 使饱和KNO3溶液中溶剂减少 析出KNO3晶体 正确 D项 pH试纸的成分是纤维素 放入浓硫酸中易被脱水炭化 表面变成黑色 错误 2 浓 稀硫酸的性质差别 将一定量的锌与100mL18 5mol L 1浓硫酸充分反应后 锌完全溶解 同时生成气体A33 6L 标准状况 将反应后的溶液稀释至1L 测得溶液的pH 1 则下列叙述中错误的是A 气体A为SO2和H2的混合物B 反应中共消耗Zn97 5gC 气体A中SO2和H2的体积比为4 1D 反应中共转移3mol电子 答案 解析 答案 解析 解析A项 二氧化硫被硝酸氧化为硫酸 加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀 B项 亚硫酸根被硝酸氧化为硫酸根 沉淀也是硫酸钡 C项 所得沉淀可能是氯化银 D项 先加过量盐酸无沉淀 再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡 答案 解析 4 检验的应用 有一瓶Na2SO3溶液 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 白色沉淀不溶解 对此实验的下列叙述正确的是A 实验证实Na2SO3已部分氧化B 实验中加入Ba NO3 2溶液后的沉淀一定是BaSO4C 实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D 此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化 解析Na2SO3溶液可能部分被氧化变质 则滴入Ba NO3 2溶液 生成的白色沉淀一定有亚硫酸钡 可能有硫酸钡 加入足量稀硝酸后 亚硫酸钡被氧化成硫酸钡 即此时的白色沉淀是硫酸钡 答案 解析 5 2018 南宁模拟 在某溶液中加入BaCl2溶液 生成白色沉淀 加入稀硝酸 沉淀不溶解 则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是 硫及其化合物的相互转化及应用 考点三 知识梳理 1 理清硫元素的化合价与氧化性 还原性之间的关系 2 掌握硫及其化合物之间的转化规律 1 相同价态硫的转化是通过酸 碱反应实现的如 写出 反应的化学方程式 H2SO3 2NaOH Na2SO3 2H2O Na2SO3 H2SO4 Na2SO4 H2O SO2 SO2 Na2SO3 H2O 2NaHSO3 2 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的当硫元素的化合价升高或降低时 一般升高或降低到其相邻的价态 即台阶式升降 可用右图表示 写出 反应的化学方程式 注意 1 同种元素相邻价态的粒子间不发生氧化还原反应 如S和H2S S和SO2 SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应 2 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时 一般生成中间价态 如2Na2S Na2SO3 3H2SO4 3Na2SO4 3S 3H2O SO2 2H2S 3S 2H2O 解题探究 题组一硫及其化合物的转化关系1 下列有关硫及其化合物的说法正确的是A SO2 H2SO3均具有还原性 故浓H2SO4均能氧化SO2和H2SO3B H2S与浓H2SO4在不同的条件下反应的氧化产物只能是SO2 答案 解析 解析A项 SO2 H2SO3虽然有还原性 但与浓H2SO4之间不能发生氧化还原反应 因为 4价硫与 6价硫之间无中间价 B项 氧化产物可能是S或SO2 D项 S与O2的燃烧反应只生成SO2 不能生成SO3 2 2017 云南师范大学附属中学高三检测 硫在空气中燃烧生成气体A 把A溶于水得溶液B 向B中滴加溴水 溴水褪色 B变成C 在C里加Na2S产生气体D 把D通入B溶液得浅黄色沉淀E A B C D E都含同一种元素 按A B C D E顺序排序的是A SO2 H2SO4 H2SO3 H2S SB SO2 H2SO3 H2SO4 H2S SC SO2 H2SO3 H2SO4 SO3 Na2S2O3D SO3 H2SO4 H2SO3 SO2 Na2S2O3 答案 解析 解析硫在空气中燃烧生成SO2 SO2溶于水得H2SO3 向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr 在H2SO4溶液中加Na2S产生气体H2S H2S与H2SO3反应产生浅黄色沉淀S 故B项正确 题组二硫及其化合物性质实验探究3 硫及其化合物的转化与实验探究 实验室为探究铁与浓硫酸的反应 并验证SO2的性质 设计如图所示装置进行实验 请回答下列问题 1 实验时将导管a插入试管中 可使装置B中的溶液不发生倒吸 其原因是 装置A中试管内气体压强减小时 空气可从导管a进入装置A 导管a起平衡气压的作用 答案 解析 解析当装置A中试管内气体压强减小时 空气可从导管a进入装置A 导管a起平衡气压的作用 所以可使装置B中的溶液不发生倒吸 2 装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色 则装置B中发生反应的离子方程式是 装置C中发生反应的化学方程式是 答案 解析 2H2S SO2 2H2O 3S 3 装置D的作用是 实验结束时需从导管a通入大量空气 其目的是 答案 解析 验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性 使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收 以防止污染环境 解析SO2具有漂白性 能使品红溶液褪色 但该反应是不稳定的 所以装置D的作用是验证SO2的漂白性和生成物的不稳定性 由于装置中还残留有SO2气体 所以实验结束时需从导管a通入大量空气 其目的是使装置中残留的SO2气体完全被装置E中的NaOH溶液吸收 以防止污染环境 4 若装置A反应后的溶液中金属阳离子只含有Fe3 则装置A中发生反应的化学方程式是 答案 4 2018 伊春模拟 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品 某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体 Na2S2O3 5H2O 查阅资料 1 Na2S2O3 5H2O是无色透明晶体 易溶于水 其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成 2 向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3 所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4 3 Na2SO3易被氧化 BaSO3难溶于水 可溶于稀HCl 制备产品 实验装置如图所示 省略夹持装置 答案 解析 实验步骤 1 检查装置气密性 按图示加入试剂 仪器a的名称是 E中的试剂是 填字母 A 稀H2SO4B NaOH溶液C 饱和NaHSO3溶液 分液漏斗 B 解析仪器a有活塞 故a为分液漏斗 在A装置中产生污染环境的气体SO2 故E装置用于处理未反应的SO2 在给定的三种溶液中 只有NaOH溶液能吸收SO2 解析从溶液中得到晶体的操作包括蒸发 结晶 过滤 洗涤 干燥这五步 2 先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 再向A中烧瓶滴加浓H2SO4 3 待Na2S和Na2CO3完全消耗后 结束反应 过滤C中混合物 滤液经 填写操作名称 结晶 过滤 洗涤 干燥 得到产品 蒸发 答案 解析 探究与反思 1 为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4 该小组设计了以下实验方案 请将方案补充完整 所需试剂从稀HNO3 稀H2SO4 稀HCl 蒸馏水中选择 取适量产品配成稀溶液 滴加足量BaCl2溶液 有白色沉淀生成 若沉淀未完全溶解 并有刺激性气味的气体产生 则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4 答案 解析 过滤 用蒸馏水洗涤沉淀 向沉淀中加入足量稀HCl 2 为减少装置C中生成Na2SO4的量 在不改变原有装置的基础上对实验步骤 2 进行了改进 改进后的操作是 答案 解析 先向A中烧瓶滴加浓H2SO4 产生的气体将装置中空气排尽后 再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 解析由 中 3 可知Na2SO3易被氧化 故装置中的氧气能将Na2SO3氧化 为了减少Na2SO4的生成量 应先将装置中的空气排尽 可先用A装置中生成的SO2将装置中的空气排尽 3 Na2S2O3 5H2O的溶解度随温度升高显著增大 所得产品通过 方法提纯 答案 解析 重结晶 解析因为硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大 故可采用重结晶法将其提纯 H2O2与O3的结构 性质和用途 微专题15 1 过氧化氢 其水溶液俗称双氧水 1 过氧化氢的分子结构 过氧化氢分子中含有极性键和非极性键 其结构式为H O O H 2 过氧化氢的化学性质 氧化性 过氧化氢是绿色氧化剂 具有较强的氧化性 例如 H2O2 2KI 2HCl 2KCl I2 2H2O2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2OH2O2 H2S S 2H2OH2O2 SO2 H2SO4 电子式为 注意在酸性条件下H2O2的还原产物为H2O 在中性或碱性条件下其还原产物为OH 或氢氧化物 还原性 过氧化氢遇到强氧化剂被氧化生成氧气 例如 2KMnO4 5H2O2 3H2SO4 2MnSO4 K2SO4 5O2 8H2O 不稳定性 过氧化氢在常温下缓慢分解生成氧气和水 加热或者加入催化剂 MnO2 Cu2 Fe3 等 快速分解 3 过氧化氢的用途 作消毒剂 杀菌剂 作漂白剂 脱氯剂 纯H2O2还可作火箭燃料的氧化剂等 2 氧气的同素异形体臭氧 O3 1 物理性质常温常压下 臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体 它的密度比氧气大 比氧气易溶于水 吸入少量臭氧对人体有益 吸入过量对人体健康有一定危害 2 化学性质 强氧化性 Ag Hg等金属在臭氧中可以被氧化 O3能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝 其反应的化学方程式如下 O3 2KI H2O I2 2KOH O2 漂白和消毒 许多染料受到臭氧的强烈氧化会褪色 臭氧还能杀死许多细菌 4 臭氧层 能吸收来自太阳的大部分紫外线 是人类和其他生物的保护伞 氟氯烃是破坏臭氧层的 元凶 5 臭氧的用途 脱色剂 消毒剂等 专题训练1 臭氧 O3 可应用于游泳池 生活用水 污水的杀菌和消毒 大气中的臭氧层能有效阻挡紫外线 长期吸入大量臭氧会引起口干燥 咳嗽等不适症状 臭氧发生器是在高压电极的作用下将空气中的氧气转化为臭氧的装置 下列说法正确的是A 氧气转化为臭氧是物理变化B 臭氧分子的相对分子质量为36C 一个臭氧分子中含有3个氧原子D 臭氧对人的身体健康不利 应该拒绝使用臭氧 答案 解析 1 2 3 解析转化过程物质发生了变化 有新物质生成 应为化学变化 故A错误 根据分子式的含义知臭氧的相对分子质量为16 3 48 故B错误 根据分子式的含义标在化学式中元素符号右下角的数字表示该元素的原子个数 知一个臭氧分子中含有3个氧原子 故C正确 臭氧可应用于游泳池 生活用水 污水的杀菌和消毒 对人的身体健康也有有利的一面 故D错误 1 2 3 2 2018 包头质检 O3是重要的氧化剂和水处理剂 在平流层存在 2O3 3O2 O3 O O2 粒子X能加速O3的分解 X O3 XO O2 XO O X O2 X Cl Br NO等 已知 2O3 g 3O2 g H 144 8kJ mol 1 t 时K 3 1076 下列说法不正确的是A O3转变为O2的能量曲线可用上图表示B O3转变为O2为氧化还原反应C 臭氧层中氟里昂释放出的氯原子是O3分解的催化剂D t 时 3O2 g 2O3 g K 3 33 10 77 答案 解析 1 2 3 解析根据吸热反应的 H 0 放热反应的 H 0 图像中反应物的总能量大于生成物的总能量 反应是放热反应 反应焓变 生成物的总能量 反应物的总能量 据此分析A正确 O2可以转化成O3 但元素化合价未变 不是氧化还原反应 故B错误 X参与反应 加快了速率 本身的质量和化学性质在反应前后不变 属于催化剂 所以氟利昂在紫外线的照射下分解的氯原子在此转化过程中作为催化剂 故C正确 相同条件下 逆反应的K值是正反应K值的倒数 故D正确 1 2 3 3 H2O2是重要的化学试剂 在实验室和生产实际中应用广泛 1 写出H2O2的结构式 H2O2在MnO2催化下分解的化学方程式 2 我们知道 稀硫酸不与铜反应 但在稀硫酸中加入H2O2后 则可使铜顺利溶解 写出该反应的离子方程式 在 海带提碘 的实验中 利用酸性H2O2得到碘单质的离子方程式是 你认为H2O2被称为绿色氧化剂的主要原因是 答案 1 2 3 H O O H H2O2 Cu 2H Cu2 2H2O H2O2 2I 2H 2H2O I2 还原产物为水 对环境无 污染 3 H2O2还有一定的还原性 能使酸性KMnO4溶液褪色 写出反应的离子方程式 实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度 酸性KMnO4溶液应盛放在 填 酸式 或 碱式 滴定管中 判断到达滴定终点的现象是 4 H2O2是一种二元弱酸 写出其第一步电离的方程式 它与过量的Ba OH 2反应的化学方程式为 答案 1 2 3 酸式 滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色 30s内不褪色 H2O2 Ba OH 2 BaO2 2H2O 探究高考明确考向 1 高考选项组合题 下列说法正确的是A SO2作纸浆的漂白剂没有发生化学变化 2016 四川理综 1C B SO2和SO3混合气体通入Ba NO3 2溶液可得到BaSO3和BaSO4 2015 重庆理综 2D C H2 SO2 CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥 2015 安徽理综 9C D 用KOH溶液鉴别SO3 g 和SO2 2014 重庆理综 2A 答案 解析 1 2 3 4 解析SO2的漂白性是利用SO2与有色物质化合生成无色物质 是化学变化 A项错误 SO3溶于水生成H2SO4 因而SO2和SO3的混合气体通入Ba NO3 2溶液中最终沉淀为BaSO4 B项错误 三种物质均不与浓硫酸反应 都能用浓硫酸干燥 C项正确 氢氧化钾与二氧化硫和三氧化硫都能反应 而且都没有明显现象 因此不能用KOH溶液鉴别 D项错误 1 2 3 4 2 2017 北京理综 10 根据SO2通入不同溶液中实验现象 所得结论不正确的是 答案 解析 1 2 3 4 解析A项 溶液中SO2被FeCl3氧化生成再与BaCl2反应产生白色沉淀 体现了SO2的还原性 B项 SO2与H2S溶液发生反应SO2 2H2S 3S 2H2O 体现了SO2的氧化性 C项 SO2使酸性KMnO4溶液褪色 体现了SO2的还原性 D项 SO2与Na2SiO3溶液反应产生胶状沉淀 根据强酸制弱酸 可得结论 酸性 H2SO3 H2SiO3 1 2 3 4 3 下列叙述正确的是A 配制稀硫酸的操作是先将浓硫酸加入烧杯中 后倒入蒸馏水 2016 全国卷 9A B 常温下 将铁片浸入足量浓硫酸中 铁片不溶解 说明常温下铁与浓硫酸一定没有发生化学反应 2016 四川理综 2B C NaCl与浓H2SO4加热可制HCl 推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr 2016 上海 21D D 浓H2SO4滴入蔗糖固体中 将产生的气体通入溴水 溴水褪色 说明浓硫酸具有脱水性 氧化性 2014 新课标全国卷 13B 答案 解析 1 2 3 4 解析B项中 钝化 也是化学变化 C项中浓硫酸能氧化Br 故不能制取HBr 1 2 3 4 4 2017 天津理综 10 1 2 3 4 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 H2S Fe2 SO4 3 S 2FeSO4 H2SO4 答案 解析 1 2 3 4 1 硫杆菌存在时 FeSO4被氧化的速率是无菌时的5 105倍 该菌的作用是 降低反应活化能 或作催化剂 解析由硫杆菌存在时的反应速率增大5 105倍可知 硫杆菌为该反应的催化剂 降低了反应的活化能 1 2 3 4 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 答案 解析 1 2 3 4 30 pH 2 0 蛋白质变性 或硫杆菌失去活性 解析由图1可知 温度在30 左右时 速率最快 由图2可知 反应混合液的pH 2 0左右时 速率最快 由此可推断使用硫杆菌的最佳条件为温度为30 混合液的pH 2 0 硫杆菌属于蛋白质 若反应温度过高 受热变性失活 导致反应速率下降 1 2 3 4 解析 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 SO2的除去方法1 双碱法 用NaOH吸收SO2 并用CaO使NaOH再生 答案 1 2 3 4 H2SO4 解析用H2O2氧化H2S时 H2O2被还原为H2O 当n H2O2 n H2S 4时 设n H2O2 4mol 则n H2S 1mol 设氧化产物中S的化合价为x 由氧化还原反应的电子守恒规律 可得 4 2 1 2 1 x 2 解得x 6 所以氧化产物的分子式为H2SO4 1 2 3 4 解析 4 写出过程 的离子方程式 CaO在水中存在如下转化 CaO s H2O l Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 从平衡移动的角度 简述过程 NaOH再生的原理 答案 1 2 3 4 CaSO3沉淀 平衡向正向移动 有NaOH生成 解析过程 是NaOH与SO2的反应 反应的离子方程式为2OH SO2 由CaO在水中的转化平衡 CaO s H2O l Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 可推断过程 Na2SO3溶液中加入CaO后 生成CaSO3沉淀 c Ca2 减小 使上述平衡向正向移动 c OH 增大 所以有NaOH生成 课时作业 1 如图有关硫元素循环的说法不合理的是A 煤 石油中的硫元素燃烧时能生成SO2B 动物尸体腐败过程产生的H2S气体会进入大气C 循环过程中硫元素既发生氧化反应又发生还原反应D 大气中的硫元素会全部转化成H2SO4随雨水降到土壤里 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析D项 大气中的硫元素部分转化成H2SO3随雨水降到土壤里 错误 解析 2 2017 衡水市第二中学高三模拟 下列关于硫及其化合物的说法中不正确的是A 硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫B SO2既可以是含硫物质的氧化产物 也可以是含硫物质的还原产物C 二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色 体现了其漂白性D 自然界中存在可溶于CS2的游离态的硫 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析硫粉燃烧生成二氧化硫 二氧化硫催化氧化生成三氧化硫 故A正确 二氧化硫的生成可以是浓硫酸被还原生成 也可以是硫单质被氧化生成 故B正确 二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色 体现了酸性氧化物与碱反应的性质 与漂白性无关 故C错误 自然界中存在游离态的硫 如火山口存在游离态的硫 且S易溶于CS2 故D正确 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 下列说法不正确的是A O3 H2O2 HClO能杀菌消毒的原因是均具有强氧化性B 为了加快H2O2水溶液放出O2可加入MnO2C H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色体现了H2O2的强氧化性D 在酸性溶液中H2O2氧化KI的离子方程式为H2O2 2I 2H 2H2O I2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 解析 解析H2O2使酸性KMnO4溶液褪色体现了H2O2的还原性 4 下列说法正确的是A SO2和SO3都是酸性氧化物 二者的水溶液都是强酸B 将铜片放入浓硫酸中 无明显现象是因为铜片发生了钝化C 铜与硫化合的产物是CuSD 富含硫黄的矿物在工业上可用于制造硫酸 解析SO2溶于水形成亚硫酸 亚硫酸是弱酸 A项错误 常温下铜片和浓硫酸不反应 加热条件下才反应 B项错误 铜与硫化合的产物是Cu2S C项错误 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 2018 天门高三模拟 硫酸 亚硫酸和氢硫酸是含硫的三种酸 下列说法不正确的是A 若向Na2S溶液中通入SO2 则产生淡黄色沉淀B 这三种酸都是二元酸 都能与氢氧化钠反应生成酸式盐和正盐C 这三种酸的水溶液久置在空气中都会变质且原溶质的浓度减小D 向氢硫酸 亚硫酸溶液中滴加氯水都会发生氧化还原反应 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析硫酸在空气中不会变质 只是浓度变小 6 下列反应及用途所体现的浓硫酸的性质错误的是A 将浓硫酸滴到蔗糖上 蔗糖变黑并膨胀 体现浓硫酸的脱水性B 常温下 用铁制容器盛装浓硫酸 体现浓硫酸的强氧化性C 铜与浓硫酸共热 只体现浓硫酸的强氧化性D 碳与浓硫酸共热 只体现浓硫酸的强氧化性 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析Cu与浓H2SO4共热反应时 浓H2SO4体现了强氧化性和酸性 7 2017 宁夏银川联考 在化学反应中 有时存在 一种物质过量 另一种物质仍不能完全反应 的情况 下列反应中属于这种情况的是 过量的锌与浓硫酸反应 过量的H2与少量的N2在工业生产条件下反应 过量的浓盐酸与碳酸钙反应 过量二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应 过量的铜与浓硫酸在加热条件下反应A B C D 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 锌与浓硫酸 稀硫酸都反应 锌过量 硫酸最后完全反应 故不选 氮气与氢气合成氨属于可逆反应 可逆反应不能进行到底 所以一种物质过量 另一种物质仍不能完全反应 故选 过量的浓盐酸与碳酸钙反应 碳酸钙能够完全反应 故不选 二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应 但与稀盐酸不反应 所以二氧化锰过量 盐酸不能完全反应 故选 铜与稀硫酸在加热条件下不反应 所以铜过量 硫酸最后仍有剩余 故选 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8 下列四种溶液中一定存在A 向甲溶液中加入BaCl2溶液 产生白色沉淀B 向乙溶液中加入BaCl2溶液 有白色沉淀 再加入盐酸 沉淀不溶解C 向丙溶液中加入盐酸使之酸化 再加入BaCl2溶液 有白色沉淀产生D 向丁溶液中加入硝酸使之酸化 再加入硝酸钡溶液 有白色沉淀产生 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析 A 上下移动 中铜丝可控制SO2的量B 中选用品红溶液验证SO2的生成C 中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D 为确认CuSO4生成 向 中加水 观察颜色 9 2018 福州第一中学质检 用如图所示实验装置 夹持仪器已略去 探究铜丝与过量浓硫酸的反应 下列实验不合理的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析试管中铜丝上下移动 可达到随制随停的目的 A项合理 SO2可使品红溶液褪色 B项合理 SO2为酸性气体 可与碱发生反应 用NaOH溶液可吸收多余的SO2 防止SO2污染空气 C项合理 为确认CuSO4生成 应待 冷却后 取少量 中溶液倒入水中 并不断搅拌 若溶液显蓝色 说明有CuSO4生成 反之则无 而不应将水加入浓H2SO4中 易产生酸液飞溅的危险 D项不合理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 2017 长沙模拟 已知X为一种常见酸的浓溶液 能使蔗糖粉末变黑 A与X反应的转化关系如图所示 其中反应条件及部分产物均已略去 则下列有关说法正确的是A X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B 若A为铁 则足量A与X在室温下即可完全反应C 若A为碳单质 则将C通入少量的澄清石灰水 一定可以观察到白色沉定产生D 工业上 B转化为D的反应条件为高温 常压 使用催化剂 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析由题意知X为浓H2SO4 A项 浓H2SO4使蔗糖变黑主要体现了脱水性 B项 浓H2SO4在室温下使Fe钝化 C项 CO2通入少量澄清石灰水中生成可溶性Ca HCO3 2 D项 SO2与O2反应的条件为高温催化剂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 A 途径 所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3 2B 与途径 相比 途径 更好地体现了绿色化学思想C 生成等量的硫酸铜 三个途径中参加反应的硫酸的物质的量 D 利用途径 制备16g硫酸铜 被还原的硫酸的物质的量为0 1mol 11 CuSO4是一种重要的化工原料 有关制备途径及性质如图所示 下列说法错误的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现 硫的化合物大多具有氧化性或还原性 许多金属硫化物难溶于水 完成下列填空 1 硫化氢具有还原性 可以和许多氧化剂反应 在酸性条件下 H2S和KMnO4反应生成S MnSO4 K2SO4和H2O 写出该反应的化学方程式 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5H2S 2KMnO4 3H2SO4 K2SO4 2MnSO4 8H2O 5S 解析利用 化合价升降相等法 结合题中信息可直接写出并配平氧化还原反应方程式 解析 2 石油化工的废气中有H2S 写出从废气中回收单质硫的两种方法 除空气外 不使用其他原料 以化学方程式表示 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析H2S溶液可直接与O2发生氧化还原反应得到单质硫和水 H2S在氧气中充分燃烧可得SO2和H2O 然后SO2与H2S发生归中反应得到单质硫和水 H2S不稳定 也可直接加热H2S使其分解为单质硫和氢气 解析 2H2O 2H2S SO2 3S 2H2O 3 将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中 溶液中有淡黄色固体生成 产物还有 过滤 微热滤液 然后加入过量氢氧化钠溶液 可观察到的现象是 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 FeCl2 H2S 先有白色沉淀生成 然后沉淀转化为灰绿色 最终 转化为红褐色 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析加入盐酸得到单质硫说明Fe2S3固体溶于盐酸 生成的Fe3 与S2 发生氧化还原反应 得到单质硫 Fe3 还原为Fe2 此外利用电子守恒知也会有剩余S2 与溶液中H 结合为H2S 因此可知产物除硫外 还有FeCl2 H2S 过滤 微热 除去S H2S 后溶液为FeCl2溶液 加入NaOH溶液生成白色Fe OH 2沉淀 然后Fe OH 2沉淀被空气中的氧气氧化 最终变为红褐色的Fe OH 3沉淀 因此看到的现象为先有白色沉淀生成 然后沉淀变为灰绿色 最终转化为红褐色沉淀 13 某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应 用如图所示装置进行有关实验 实验中甲同学将agCu片和12mL18mol L 1浓硫酸放入圆底烧瓶中加热 直到反应完毕 最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 请回答下列问题 1 写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 SO2 2H2O 解析 解析浓硫酸与Cu反应产生的SO2 可以使品红溶液褪色 SO2可以用NaOH溶液吸收 B装置的作用是贮存多余的气体 所以F中应盛放饱和NaHSO3溶液 以减少SO2的溶解 随着反应进行 浓硫酸的浓度逐渐减小 稀硫酸与Cu不反应 所以虽然有一定量的余酸 但未能使Cu完全溶解 要使Cu片全部溶解 应该加入氧化剂 通入的单质气体应为O2 不引入新的杂质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 装置D内盛品红溶液 当C中气体集满后 D中有可能观察到的现象是 实验装置中有可能造成环境污染 试用最简单的方法解决 实验用品自选 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 品红溶液褪色 将浸有NaOH溶液的棉花团塞在试管口 3 装置B的作用是贮存多余的气体 当D处有明显现象后 关闭旋塞K 移去酒精灯 但由于余热的作用 A处仍有气体产生 此时B装置中的现象是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 F中液面下降 长颈漏斗中液面上升 4 F中应放置的液体是 填字母 A 饱和Na2SO3溶液B 酸性KMnO4溶液C 浓溴水D 饱和NaHSO3溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 D 随着反应进行 浓硫酸的浓度不断减小 稀硫酸与Cu不反应 5 为什么有一定量的余酸 但未能使Cu完全溶解 你认为原因是 6 下列足量药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 填字母 A Fe粉B BaCl2溶液C AgD Na2CO3溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 AD 7 甲同学向A中反应后的溶液中通入一种气体单质 使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液 请问该气体单质是 填名称 化学反应方程式是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 氧气 2Cu 2H2SO4 O2 2CuSO4 2H2O 14 2017 聊城模拟 为了测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度 准确称取Wg固体样品 配成250mL溶液 设计了以下两种实验方案 方案 取25 00mL上述溶液 加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液 过滤 洗涤和干燥沉淀 称得沉淀的质量为m1g 方案 取25 00mL上述溶液 加入过量的盐酸酸化的Ba NO3 2溶液 过滤 洗涤和干燥沉淀 称重 其质量为m2g 1 配制250mLNa2SO3溶液时 必须用到的实验仪器有烧杯 玻璃棒 托盘天平 药匙和 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 胶头滴管 250mL容量瓶 答案 2 写出Na2SO3固体氧化变质的化学方程式 3 方案 加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液 目的是 在过滤前 需要检验是否沉淀完全 其操作是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 2Na2SO3 O2 2Na2SO4 静置 在上层清液中再滴入几滴氯化钡溶液 若无沉淀生成 说明 4 方案 中 若滤液浑浊 将导致测定结果 填 偏高 或 偏低 5 若操作正确 则m1 填 或 m2 原因是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 偏高 方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 6 取25 00mL上述溶液 用滴定的方法测定Na2SO3的纯度 不需另加指示剂 下列试剂可作为标准溶液进行滴定的是 填字母 a 酸性KMnO4溶液b H2O2溶液c 溴水d FeCl3溶液Na2SO3固体的纯度可表示为 注明你的表达式中所用的有关符号的含义和单位 a 滴定消耗酸性KMnO4溶液 的体积为VmL 其浓度为cmol L 1