高考化学一轮复习专题三非金属元素及其化合物第12讲氧硫及其重要化合物讲解课件.ppt

化学课标版,第12讲氧、硫及其重要化合物,考点一硫及其氧化物的性质和应用1.硫(1)自然界中硫元素的存在,(2)物理性质,(3)化学性质,2.二氧化硫(SO2)(1)物理性质,SO2,(2)化学性质,3.三氧化硫(SO3)(1)物理性质熔点16.8,沸点44.8,在常温下为液体,在标准状况下为固体。(2)化学性质具有酸性氧化物的通性a.与水反应:SO3+H2OH2SO4(放出大量的热)b.与氧化钙反应:SO3+CaOCaSO4c.与氢氧化钠反应:SO3+2NaOHNa2SO4+H2O,4.硫的氧化物的污染与治理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2SO2+O22SO3、SO3+H2OH2SO4。途径2:SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,体现了SO2的漂白性()(2)SO2与漂白粉的漂白原理相同()(3)pH7的降水属于酸雨()(4)Cu与硫粉在加热条件下反应生成CuS()(5)洗涤附着在试管内壁上的硫用CS2或热的浓NaOH溶液(),答案(1)(2)(3)(4)(5),2.将SO2分别通入下表所列的溶液中,在空白处填写相应的反应现象。,答案褪色褪色有淡黄色沉淀生成褪色变红褪色,题组一硫单质的性质,1.实验室常用热的NaOH溶液洗去试管壁上附着的硫,其反应方程式为6NaOH+3S2Na2S+Na2SO3+3H2O。在此反应中硫表现的性质是()A.氧化性B.还原性C.既无氧化性又无还原性D.既有氧化性又有还原性,答案D依据反应的化学方程式中硫元素的价态变化可知S既表现氧化性又表现还原性。,2.下列物质中,不能由单质直接化合生成的是()CuSFeSSO3H2SFeCl2A.B.C.D.全部答案ACu和S反应生成Cu2S;S和O2反应生成SO2;Fe和Cl2反应生成FeCl3。,误区警示(1)汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理。(2)硫在过量、纯净的O2中燃烧的产物是SO2而不是SO3。(3)硫与变价金属反应生成的都是低价态化合物。,题组二SO2的性质,3.用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是()A.若品红溶液褪色,则说明产物中含有SO2B.若溴水褪色,则说明SO2具有还原性C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明Na2S2O3只作氧化剂D.若品红溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸的酸性强,答案CA项,SO2能使品红溶液褪色;B项,二氧化硫使溴水褪色表现还原性;C项,此反应中Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂;D项,品红溶液不褪色说明无二氧化硫,Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明通入了二氧化碳,依据强酸制弱酸的原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。,4.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)二氧化硫作纸浆的漂白剂,没有发生化学变化()(2)SO2和SO3的混合气体通入Ba(NO3)2溶液,可得到BaSO3和BaSO4()(3)点燃爆竹后,硫燃烧生成SO3()(4)SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同()(5)用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2()(6)二氧化硫可广泛用于食品的增白(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),5.(2016山东日照模拟)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。请回答下列问题:(1)仪器a的名称是,其中发生反应的化学方程式为。,(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。(3)装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性,请写出实验操作及现象:。(4)尾气可用溶液吸收。,答案(1)蒸馏烧瓶Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2+H2O(2)溶液褪色无色溶液中出现黄色浑浊还原性氧化性5SO2+2Mn+2H2O2Mn2+5S+4H+(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色(4)NaOH(合理即可),解析(2)SO2具有还原性,能使高锰酸钾酸性溶液褪色,离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O5S+2Mn2+4H+。SO2能与S2-反应生成硫,体现了SO2的氧化性:SO2+2S2-+2H2O3S+4OH-。(3)SO2与品红溶液作用的可逆性指:SO2使品红溶液褪色,加热后又恢复红色,注意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。(4)SO2为酸性氧化物,一般用碱性溶液吸收,也可用高锰酸钾酸性溶液等强氧化性溶液吸收。,反思归纳常见的能用于漂白的物质的比较,题组三二氧化硫与二氧化碳的鉴别与检验实验探究,6.(2016陕西西安模拟)下列现象描述正确的是()A.向品红溶液中通入二氧化硫,红色褪去;加热该无色溶液,无颜色变化B.向饱和硫化氢溶液中通入二氧化硫,溶液变浑浊;继续通入二氧化硫,浊液变澄清C.向澄清石灰水中通入二氧化硫,溶液变浑浊;继续通入二氧化硫,浊液变澄清D.向紫色石蕊溶液中通入二氧化硫,溶液变红色;继续通入二氧化硫,溶液变无色,答案C二氧化硫能使品红溶液褪色,加热,无色溶液又变红色,A错误;向硫化氢溶液中通入二氧化硫生成硫,继续通入二氧化硫,硫不溶解,仍然是浑浊液,B错误;向澄清石灰水中通入二氧化硫,先生成亚硫酸钙沉淀,后亚硫酸钙溶解变成亚硫酸氢钙,C正确;二氧化硫不能使红色石蕊溶液褪色,D错误。,7.下列可用来区别SO2和CO2气体的是()澄清的石灰水氢硫酸氯水酸性高锰酸钾溶液氯化钡溶液品红溶液A.B.C.D.,答案D二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,不可以用澄清石灰水鉴别。氢硫酸与二氧化硫反应生成硫和水(2H2S+SO23S+2H2O),氢硫酸与二氧化碳不反应。二氧化硫具有还原性,能使氯水和酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化碳不能。亚硫酸和碳酸的酸性均弱于盐酸,二氧化硫和二氧化碳与氯化钡溶液都不反应。二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能。,8.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:(1)B中加入的试剂是,作用是。(2)C中加入的试剂是,作用是。(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。,答案(1)品红溶液检验SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并检验SO2是否除尽(3)澄清石灰水检验CO2(4)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色解析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。,技法总结SO2与CO2的鉴别(1)利用物理性质鉴别有刺激性气味的无色气体是SO2,无色无味的气体是CO2。(2)利用化学性质鉴别氧化性:与H2S气体混合或通入氢硫酸中,有淡黄色固体生成的是SO2,无现象的是CO2。,还原性,题组四二氧化硫对环境的污染及治理,9.(1)下列物质中,可形成酸雨的是。A.二氧化硫B.氟氯代烃C.二氧化碳D.甲烷(2)现有以下几种措施:对燃烧煤时产生的尾气进行除硫处理;少用原煤作燃料;燃煤时鼓入足量空气;开发清洁能源。其中能减少酸雨产生的措施是。A.B.C.D.,答案(1)A(2)C,解析(1)SO2溶于雨水生成亚硫酸,进而被空气中的氧气氧化为硫酸,降落到地面即为酸雨;氟氯代烃破坏臭氧层;CO2、CH4均属于温室气体,不能形成酸雨,故答案为A。(2)二氧化硫是形成酸雨的主要原因,而大气中二氧化硫的主要来源之一是含硫燃料(包括煤、石油、天然气等)的燃烧,所以减少酸雨的重要措施是对煤等燃料进行脱硫处理,或者开发新能源来代替煤等燃料。,10.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F、F等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成S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S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。(填写序号),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S的转化率,已知气体流速,还需测定的数据有、。,答案(1)SO2+NaOHNaHSO32NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2HS+H+SO2+H2O(2)AB实验时间加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量,思维延伸消除SO2对环境污染的方法方法一:钙基固硫法为防治酸雨,工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧,燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4,总反应方程式为2CaO+2SO2+O22CaSO4。,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,反应的化学方程式为NH3+SO2+H2ONH4HSO3、2NH3+SO2+H2O(NH4)2SO3、2(NH4)2SO3+O22(NH4)2SO4。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+SO2Na2SO3+H2O、Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2、Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3。,考点二硫酸的性质和硫酸根离子的检验1.硫酸的物理性质(1)浓硫酸为无色、黏稠的油状液体,难挥发。能以任意比与水互溶,稀释浓硫酸的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌。(2)浓硫酸对人体皮肤有强烈的腐蚀作用。如果不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,处理方法是立即用大量水冲洗,然后涂上3%5%的NaH-CO3溶液。,2.硫酸的化学性质(1)稀硫酸具有酸的通性:硫酸是一种二元强酸,能与酸碱指示剂、金属、碱性氧化物、碱、某些盐等发生反应。(2)浓硫酸的三大特性,3.S的检验(1)检验S时要防止其他离子的干扰a.Ag+干扰先用盐酸酸化,能防止Ag+干扰,因为Ag+Cl-AgCl。b.C、S干扰因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀,与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸中。因此检验S,必须用盐酸酸化(不能用HNO3酸化)。所用钡盐溶液不能用Ba(NO3)2溶液,因为在酸性条件下,S、HS、SO2等会被溶液中的N(H+)氧化为S,从而得出错误的结论。(2)正确操作被检液取清液有白色沉淀,证明有S。,1.判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)浓硫酸能氧化除Au、Pt以外的所有金属,其还原产物主要是H2()(2)常温下,Fe、Al与浓H2SO4不反应()(3)浓H2SO4使CuSO45H2O变成白色粉末,体现了浓H2SO4的吸水性()(4)浓H2SO4与金属的反应,仅体现浓H2SO4的氧化性()(5)一定量的浓硫酸与足量的锌反应时,生成的气体一定是SO2()(6)SO2具有还原性,浓H2SO4具有强氧化性,因此不能用浓H2SO4干燥SO2(),答案(1)(2)(3)(4)(5)(6),2.【多维思考】将64g铜箔加入到盛有含2molH2SO4的浓H2SO4的试管中加热。(1)铜箔能否完全溶解?请解释原因。(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体,铜箔表面又有气泡冒出,其原因为。,答案(1)不能,因为随着反应的进行,浓H2SO4变为稀H2SO4,反应停止。(2)H+与N又能氧化铜箔,发生反应3Cu+2N+8H+3Cu2+2NO+4H2O,题组一硫酸的酸性和特性,1.某同学设想用如图装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到目的的是(),答案DA项中由于分子是在不断运动着的,故玻璃罩内空气中的水蒸气不断被浓硫酸吸收,导致左侧烧杯中的水不断挥发,最后左侧烧杯内的液体量明显少于右侧烧杯内的液体量,A能达到目的;B项中滤纸沾上浓硫酸后,很快会因脱水而变黑;C项中浓硫酸滴到小试管内的水中,放出的热量会使锥形瓶内气压增大,U形管内液面出现左低右高的现象;D项中因常温下铜片与浓硫酸不反应,故无法判断浓硫酸是否表现出强氧化性。,2.(2016广东珠海模拟)某校研究性学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在A中加入5mL98%的浓硫酸和足量的锌粒,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。,试回答:(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式:。(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接、接b,c接、接d。(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为。(4)D中浑浊消失的离子方程式为。,答案(1)Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O、Zn+H2SO4ZnSO4+H2(2)3(或4)4(或3)21(3)C中品红溶液褪色(4)SO2+H2O+CaSO3Ca2+2HS,解析(1)开始阶段浓硫酸与锌反应产生SO2气体的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,与Zn发生置换反应生成H2的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2。(2)从图示看,C装置应是检验SO2气体的,应选择甲装置,则B处需接一安全装置。(3)浓硫酸的强氧化性表现在S被还原生成SO2。(4)D中浑浊消失是因为过量的SO2与CaSO3、H2O反应生成Ca(HSO3)2。,3.某化学兴趣小组在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”中,进行如下实验探究:【实验一】探究浓硫酸的氧化性将浓硫酸和铜粉分别放入如图所示的分液漏斗和圆底烧瓶中,加热装置甲(夹持和加热装置已省略)。,(1)写出装置甲中发生反应的化学方程式:。(2)品红溶液的作用是。(3)装置丁中的试剂是。【实验二】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数查阅资料得知,工业上通过电解饱和KHSO4溶液制取H2O2,制取过程如图所示(部分物质已省略)。某同学用此法制取一定浓度的H2O2溶液,并利用下列实验测定H2O2的质量分数,离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2。,步骤:取5.00mLH2O2溶液(密度为1.00gmL-1)置于锥形瓶中并加水稀释,再加稀硫酸酸化。步骤:用0.1000molL-1KMnO4溶液滴定。步骤:用同样方法滴定三次,消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL。(4)H2O2溶液中溶质的质量分数为。,答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O(2)检验反应中是否有SO2产生(3)NaOH溶液(其他合理答案均可)(4)3.40%,解析实验一:浓硫酸与铜在加热条件下发生反应生成SO2,因此可用品红溶液检验SO2;SO2为有毒气体,不能直接排放到空气中,因此使用丁装置吸收SO2,SO2可用碱性溶液(如NaOH溶液)吸收。由于SO2易溶于水,为防止倒吸,因此在乙、丁之间连接丙装置,作安全瓶。实验二:三次滴定中平均每次消耗的KMnO4溶液体积V=20.00mL。5.00mLH2O2溶液中,n(H2O2)=5=5.000010-3mol,因此H2O2溶液中溶质的质量分数=100%=3.40%。,技法总结浓硫酸与金属的反应规律(1)钝化:常温下浓硫酸使Fe、Al表面快速生成致密氧化膜而阻止反应进一步发生。(2)较活泼金属(如Zn)(3)不活泼金属(如Cu)(4)浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。,题组二硫酸根离子的检验,4.已知某溶液中可能含有S、S及其他某些未知离子,某学生取适量试液放入四支试管中,然后分别进行如下实验并得出相应的结论,其中合理的是()若加入BaCl2溶液得到白色沉淀,然后加入足量的稀硝酸,沉淀不消失,说明原溶液中一定含有S若加入BaCl2溶液得到白色沉淀,然后加入足量的稀盐酸,沉淀溶解并产生刺激性气味的气体,说明原溶液中一定含有S若先加入盐酸无现象,再加BaCl2溶液得到白色沉淀,说明原溶液中一定有S若做焰色反应实验时,得到黄色火焰,说明原溶液中一定有Na+,但不能确定是否有K+,A.B.C.D.,答案CBaSO3可被硝酸氧化成BaSO4导致沉淀不会消失,错;BaSO4不溶于盐酸、BaSO3溶于盐酸并生成有刺激性气味的SO2,对;加盐酸无现象,表明溶液中无C、S等干扰性离子,此时生成的沉淀只能是BaSO4,对;做焰色反应实验时,钾元素的紫色可被钠元素的黄色掩盖住,对。,5.(2016山东济南模拟)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,则下列关于该溶液中所含离子的推断中正确的是()A.一定含有SB.含有S和Ag+C.可能含有S或Ag+或S或同时含有S和SD.可能含有S或C,答案CA项错误,不能排除Ag+、S的干扰;B项错误,因为S和Ag+不能大量共存;D项错误,由加入稀硝酸沉淀不溶解可以判断不可能含有C。,6.某无色溶液中含有K+、Cl-、OH-、S、S,为检验溶液中所含的各种阴离子,限用的试剂有:盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如图所示。(1)图中试剂溶质的化学式分别是:,。,(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是:a、b、c。(3)白色沉淀A加试剂反应的离子方程式是。(4)无色溶液C加试剂的主要目的是。(5)白色沉淀A若加试剂而不加试剂,对实验的影响是。,答案(1)Ba(NO3)2HClHNO3Br2AgNO3(2)SSCl-(3)BaSO3+2H+Ba2+SO2+H2O(4)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰(5)会使S对S的检验产生干扰,不能确认S是否存在,解析(1)S、S与Ba(NO3)2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡白色沉淀,亚硫酸钡与盐酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫气体能使溴水褪色,硫酸钡不溶于硝酸中,故试剂为Ba(NO3)2溶液,试剂为盐酸,试剂为硝酸,试剂为溴水;无色溶液C呈碱性,加入过量试剂调节溶液呈酸性,再加入硝酸银溶液(试剂),生成氯化银白色沉淀。(3)亚硫酸钡可以和强酸反应生成可溶性的钡盐和水以及二氧化硫,即BaSO3+2H+Ba2+SO2+H2O。(4)无色溶液C中含有OH-,OH-和硝酸银反应生成氧化银黑色沉淀,干扰Cl-的检验,所以加入过量稀硝酸,中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰。(5)白色沉淀A若加试剂而不加试剂会使S对S的检验产生干扰,不能确认S是否存在。,思维延伸S的检验S的检验主要排除HS的干扰,因此,第一步先加入CaCl2溶液或者BaCl2溶液,过滤,在沉淀中加入盐酸有气体生成,将生成的气体通入品红溶液,品红溶液褪色,则原溶液中一定有S。,考点三硫及其化合物的转化规律与应用1.硫及其化合物的转化关系SO2、SO3是酸性氧化物,H2SO3、H2SO4是酸,物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸、碱反应规,律联系在一起的。如SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3,2.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。如H2O2O3,3.相邻价态的微粒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。,4.典型的归中反应2H2S+SO23S+2H2O,2Na2S+Na2SO3+3H2SO43Na2SO4+3S+3H2O。,5.含硫物质的连续氧化硫元素误区警示(1)S2-和S只有在酸性溶液中才能发生反应:2S2-+S+6H+3S+3H2O。(2)含+6价硫元素的化合物不一定都有强氧化性,如浓H2SO4具有强氧化性,而稀H2SO4、硫酸盐中硫元素均不表现氧化性。,题组硫及其化合物的相互转化1.A为中学化学中常见的金属单质,将A投入足量B的浓溶液中,溶液总质量在反应前后保持不变(忽略沉淀或气体的溶解)。除