高考化学一轮复习 专题四 第一单元硫、氮和可持续发展课件 苏教.ppt
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1、专题四专题四 硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展考纲要求考纲要求1.了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。2.了解常见非金属元素单质及其化合物对环境质量的影响。了解常见非金属元素单质及其化合物对环境质量的影响。热点透视热点透视1.硫及其化合物间的相互转化、硫及其化合物间的相互转化、SO2的性质、的性质、SO2-4的检验。的检验。2.氨气、铵根离子的检验与鉴别、氮的氧化物及硝酸的性质。氨气、铵根离子的检验与鉴别、氮的氧化物及硝酸的性质。2021/8/11 星期三1高高 考考 预预 测测1.非金属元素(非金属元素(C、Si、N
2、、S、Cl)的单质及其化合物是元素化合物推断题的重)的单质及其化合物是元素化合物推断题的重 要切入点。要切入点。2.非金属元素对生产、生活及环境的影响。例如非金属元素对生产、生活及环境的影响。例如2009山东卷中针对山东卷中针对N2和和H2合成氨合成氨 的考查,是典型的元素化合物与化学原理的结合,具有很强的借鉴意义,复习的考查,是典型的元素化合物与化学原理的结合,具有很强的借鉴意义,复习 时应引起足够的重视。时应引起足够的重视。2021/8/11 星期三21.了解硫元素在自然界中的存在及硫了解硫元素在自然界中的存在及硫单质单质的性的性质质。2掌握掌握SO2的性的性质质及及检验检验。3掌握掌握H
3、2SO4的性的性质质及及 的的检验检验。4了解常了解常见见硫酸硫酸盐盐的性的性质质和用途。和用途。5了解了解环环境保境保护护有关常有关常识识。第一单元第一单元 含硫化合物的性质和应用含硫化合物的性质和应用 2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三42021/8/11 星期三5【想一想】【想一想】如如何清洗试管壁上沾有的硫?何清洗试管壁上沾有的硫?答:答:应应用用CS2溶液或热浓溶液或热浓NaOH溶液洗涤,因为硫能与溶液洗涤,因为硫能与NaOH溶液发生溶液发生 2021/8/11 星期三61含不同价态硫元素化合物的氧化性和还原性含不同价态硫元素化合物的氧化性和还原性(1)硫的化合价
4、主要有硫的化合价主要有 ;(2)当处于最高价态当处于最高价态 价时,含有这种价态硫元素的物质只具有价时,含有这种价态硫元素的物质只具有 ;(3)当处于中间价态当处于中间价态 价时,含有这种价态硫元素的物质可能既具有价时,含有这种价态硫元素的物质可能既具有 ,又具有,又具有 。(4)当处于最低价态当处于最低价态 价时,含有这种价态硫元素的物质,只具有价时,含有这种价态硫元素的物质,只具有 。2、0、4、66氧化性氧化性0、4氧化性氧化性还原性还原性2还原性还原性2021/8/11 星期三72二氧化硫二氧化硫(1)物理性质物理性质颜颜色色:,状状态态:,气气味味:,密密度度:比比空空气气 ,溶溶解
5、解性性:,毒性:,毒性:。(2)化学性质化学性质酸性氧化物通性酸性氧化物通性a与碱反应与碱反应无色无色气体气体刺激性气味刺激性气味大大易溶于水易溶于水有毒有毒2021/8/11 星期三8a与碱反与碱反应应与与NaOH溶液反溶液反应应的化学方程式:少量的化学方程式:少量SO2时时:。SO2过过量量时时:。b与碱性氧化物反与碱性氧化物反应应与与CaO反反应应的化学方程式的化学方程式为为:。c与与H2O反反应应化学方程式化学方程式为为:SO2H2O H2SO3SO22NaOH=Na2SO3H2OSO2NaOH=NaHSO3CaOSO2=CaSO32021/8/11 星期三9强强还还原性原性O2、溴水
6、、溴水、HNO3等均可将其氧化,化学方程式分等均可将其氧化,化学方程式分别为别为:;。弱氧化性:弱氧化性:与与H2S反反应应的方程式的方程式 。漂白性:漂白性:能使能使 溶液退色。溶液退色。3SO22HNO32H2O=3H2SO43NOBr2SO22H2O=H2SO42HBr SO22H2S=3S2H2O品红品红2021/8/11 星期三103.三三氧氧化化硫硫在在标标准准状状况况下下为为 晶晶体体,是是 的的酸酸酐酐,能能与与水水化化合合放放出出大大量量的的热热,具有酸性氧化物的通性。具有酸性氧化物的通性。【想一想】【想一想】SO2具具有漂白性,那么有漂白性,那么SO2能漂白无机物能漂白无机
7、物吗吗?答答:不不能能漂漂白白无无机机物物,例例如如将将SO2通通入入溴溴水水、酸酸性性高高锰锰酸酸钾钾溶溶液液,FeCl3溶溶液液都都是由于是由于SO2具有具有还还原性,能将原性,能将Br2、KMnO4、Fe3还还原。原。无色无色硫酸硫酸2021/8/11 星期三111纯净纯净的硫酸是一种的硫酸是一种 色色 状状 的液体,的液体,溶于水,能与水以任意比互溶,溶于水,能与水以任意比互溶,溶于水溶于水时时放出大量的放出大量的热热,是一种,是一种 挥发挥发性酸,稀性酸,稀释浓释浓H2SO4的方法是:的方法是:,并不断,并不断 。2硫酸除具有酸的通性外,硫酸除具有酸的通性外,还还具有具有 可用作干燥
8、可用作干燥剂剂,具有,具有 、,在金属跟在金属跟浓浓硫酸的反硫酸的反应应中,硫酸既表中,硫酸既表现现 ,又表,又表现现 。而非金属。而非金属单单质质与与浓浓硫酸反硫酸反应时应时,硫酸只表,硫酸只表现现 ,例如:,例如:Cu和和浓浓H2SO4反反应应:,碳和碳和浓浓硫酸反硫酸反应应:。油油粘稠粘稠易易难难将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入水中用玻璃棒搅拌用玻璃棒搅拌吸水性吸水性脱水性脱水性强氧化性强氧化性强氧化性强氧化性酸性酸性氧化性氧化性无无2021/8/11 星期三12【想一想】【想一想】浓浓H2SO4用做干燥用做干燥剂时剂时,能干燥哪些气体?不能干燥哪些气体?,能干燥哪些
9、气体?不能干燥哪些气体?答:答:能能干燥:干燥:H2、O2、HCl、Cl2、CO、CO2、CH4、SO2等,不能干燥碱性气体等,不能干燥碱性气体NH3和和还还原性气体原性气体H2S、HBr、HI等。等。2021/8/11 星期三13【例【例1】(2009福建理综,福建理综,7)能能实现实现下列物下列物质间质间直接直接转转化的元素是化的元素是()A硅硅 B硫硫 C铜铜 D铁铁解解析析:SiO2、CuO、Fe3O4均均不不与与水水反反应应生生成成对对应应的的酸酸或或碱碱,故故A、C、D均均错。错。B项,项,SO2 SO2,SO2H2O=H2SO3,H2SO32NaOH=Na2SO32H2O,可以实
10、现转化。,可以实现转化。答案:答案:B2021/8/11 星期三141硫元素的价态变化规律硫元素的价态变化规律 是硫元素的最低价态,只有还原性,是硫元素的最低价态,只有还原性,是硫元素的中间价态,既有氧化是硫元素的中间价态,既有氧化性,又有还原性,但性,又有还原性,但4价的硫以还原性为主;价的硫以还原性为主;是硫元素的最高价态,只有氧是硫元素的最高价态,只有氧化性化性 2.2.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。如: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。如:2021/8/11 星期三153.硫硫元元素素相相邻邻价价态态的的微微粒粒不不发发生生氧氧化
11、化还还原原反反应应。如如S和和H2S、S和和SO2、SO2和和浓浓H2SO4之间不发生氧化还原反应。之间不发生氧化还原反应。4.有时硫的化合价会发生跳位转化。如有时硫的化合价会发生跳位转化。如 遇到强氧化剂时,遇到强氧化剂时,又如条件发生改变时:又如条件发生改变时:2021/8/11 星期三161在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是()A硫在空气中燃烧硫在空气中燃烧 B铜片与浓硫酸共热铜片与浓硫酸共热C红热的木炭与浓硫酸反应红热的木炭与浓硫酸反应 D亚硫酸钠与稀硫酸反应亚硫酸钠与稀硫酸反应解解析析:A中中含含硫硫物物质
12、质被被氧氧化化则则反反应应后后硫硫元元素素的的价价态态升升高高;B、C选选项项浓浓硫硫酸酸中中的的硫元素化合价降低被还原;硫元素化合价降低被还原;D项中硫元素的价态不变。项中硫元素的价态不变。答案:答案:A2021/8/11 星期三172某自主学某自主学习习小小组进组进行行SO2的性的性质质探究探究实验实验,下列,下列实验报实验报告告记录记录的的实验现实验现象正确的象正确的是是()解解析析:二二氧氧化化硫硫能能使使紫紫色色的的石石蕊蕊试试液液变变红红,但但是是不不能能使使其其退退色色;二二氧氧化化硫硫能能使使品品红红溶溶液液退退色色;二二氧氧化化硫硫通通入入到到Ba(NO3)2溶溶液液中中,可
13、可以以被被氧氧化化成成 ,与与Ba2反反应应生生成成BaSO4白白色色沉沉淀淀;通通入入到到NaOH和和BaCl2的的混混合合溶溶液液中中,先先生生成成 ,而而后后生生成成BaSO3白色沉淀。白色沉淀。答案答案:B2021/8/11 星期三183将将0.03 mol Cl2缓缓缓缓通入含通入含0.02 mol H2SO3和和0.02 mol HBr的混合溶液中,在此的混合溶液中,在此过过程中,溶液中的程中,溶液中的c(H)与与Cl2用量用量(物物质质的量的量n)的关系示意的关系示意图图正确的是正确的是(溶液的体溶液的体积积视为视为不不变变)()解析解析:还原性:还原性H2SO3HBr,故,故C
14、l2H2SO3H2O=2HClH2SO4(先先),Cl22HBr=2HClBr2(后后)。答案答案:A2021/8/11 星期三19【例【例2】下列下列说说法正确的是法正确的是()ASO2能使品能使品红红溶液、溴水和酸性高溶液、溴水和酸性高锰锰酸酸钾钾溶液退色,是因溶液退色,是因为为SO2具有漂白性具有漂白性BSO2和和Cl2都有漂白作用,将等物都有漂白作用,将等物质质的量的两种气体同的量的两种气体同时时作用于潮湿的有色物作用于潮湿的有色物 质时质时,可增,可增强强漂白作用漂白作用C活性炭使有色物活性炭使有色物质质退色是利用了碳退色是利用了碳单质单质具有具有还还原性,使有色物原性,使有色物质发
15、质发生生还还原反原反 应应DSO2使品使品红红溶液退色,将退色后的溶液加溶液退色,将退色后的溶液加热热,溶液重新,溶液重新变为红变为红色色2021/8/11 星期三20解解析析:SO2使使溴溴水水、KMnO4溶溶液液退退色色,这这是是利利用用SO2的的还还原原性性,而而不不是是漂漂白白性性;等等物物质质的的量量的的Cl2和和SO2作作用用于于有有色色物物质质时时,它它们们之之间间发发生生化化学学反反应应生生成成不不具具有有漂漂白白性性的的物物质质:Cl2SO22H2O=2Cl4H ;活活性性炭炭使使有有色色物物质质退退色色是是利利用用它它的的物物理理性性吸吸附附,不不是是利利用用其其还还原原性
16、性;SO2的的漂漂白白是是一一种种暂暂时时性性漂漂白白,SO2与与品品红红生生成的无色物质不稳定,加热后能够分解,使溶液重新变为红色。成的无色物质不稳定,加热后能够分解,使溶液重新变为红色。答案:答案:D2021/8/11 星期三21漂白漂白类类型型加合型加合型氧化型氧化型吸附型吸附型漂白原理漂白原理与有色物与有色物质质加合加合利用物利用物质质的的强强氧化性氧化性吸附色素吸附色素漂白特征漂白特征不不稳稳定定稳稳定定稳稳定定过过程及效果程及效果可逆、不可逆、不彻彻底底不可逆、不可逆、彻彻底底 常常见见漂白漂白剂剂SO2HClO、H2O2、Ca(ClO)2、O3、Na2O2活性炭、胶体活性炭、胶体
17、2021/8/11 星期三222.SO2和和Cl2的漂白原理、现象及效果比较的漂白原理、现象及效果比较氯氯气气的的漂漂白白原原理理是是由由于于溶溶于于水水生生成成的的HClO具具有有强强氧氧化化性性,将将有有色色物物质质(包包括括酸酸碱碱指指示示剂剂)氧氧化化成成无无色色物物质质,退退色色后后不不能能恢恢复复为为原原来来的的颜颜色色。而而SO2是是由由于于它它溶溶于于水水生生成成的的亚亚硫硫酸酸与与有有色色物物质质直直接接结结合合,形形成成不不稳稳定定的的无无色色化化合合物物,在在一一定定条条件件下下又又能恢复原来的能恢复原来的颜颜色,但不能使酸碱指示色,但不能使酸碱指示剂剂退色。退色。202
18、1/8/11 星期三234下列五种有色溶液与下列五种有色溶液与SO2作用,均能退色,其作用,均能退色,其实质实质相同的是相同的是()品品红红溶溶液液KMnO4酸酸性性溶溶液液溴溴水水滴滴有有酚酚酞酞的的NaOH溶溶液液淀淀粉粉碘溶液碘溶液A B C D2021/8/11 星期三24解解析析:解解答答本本题题首首先先要要理理解解SO2与与有有色色试试剂剂作作用用的的化化学学反反应应原原理理,然然后后根根据据SO2具具有酸性、漂白性、强还原性的性质逐项分析。有酸性、漂白性、强还原性的性质逐项分析。SO2使使品品红红溶溶液液退退色色,是是由由于于H2SO3与与有有色色物物质质化化合合生生成成了了无无
19、色色物物质质;SO2使使酸酸性性KMnO4溶溶液液、溴溴水水、淀淀粉粉碘碘溶溶液液退退色色,是是由由于于SO2具具有有还还原原性性,能能分分别别将将KMnO4、Br2、I2还还原原;SO2使使滴滴有有酚酚酞酞的的NaOH溶溶液液退退色色,是是由由于于SO2与与NaOH发发生生反反应应SO22NaOH=Na2SO3H2O,Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3。答案答案:C2021/8/11 星期三255Cl2和和SO2都都具具有有漂漂白白作作用用,若若将将等等物物质质的的量量的的这这两两种种气气体体混混合合通通入入品品红红与与BaCl2的的混合溶液中,能混合溶液中,能观观察到的察到的现现象是
20、象是()溶液很快退色溶液很快退色 溶液不退色溶液不退色 出出现现沉淀沉淀 不出不出现现沉淀沉淀A B C D解解析析:将将Cl2和和SO2等等物物质质的的量量混混合合通通入入溶溶液液中中时时,Cl2SO22H2O=H2SO42HCl,失失去去漂漂白白作作用用,不不能能使使品品红红退退色色,而而反反应应生生成成的的H2SO4可可与与BaCl2反反应应,生生成成BaSO4白色沉淀。白色沉淀。答案答案:C2021/8/11 星期三26【例例3】浓浓硫硫酸酸和和2 mol/L的的稀稀硫硫酸酸,在在实实验验室室中中敞敞口口放放置置。它它们们的的质质量量和和放放置置天天数数的的关关系系如如右右图图。分分析
21、析a、b曲曲线线变变化化的的原因是原因是()Aa升升华华、b冷凝冷凝 Ba挥发挥发、b吸水吸水Ca蒸蒸发发、b潮解潮解 Da冷凝、冷凝、b吸水吸水解解析析:本本题题考考查查学学生生对对浓浓、稀稀硫硫酸酸在在吸吸水水与与其其中中水水分分挥挥发发的的差差异异。在在两两种种溶溶液液中中都都存存在在吸吸水水与与水水分分挥挥发发两两个个过过程程,只只不不过过在在浓浓H2SO4中中以以吸吸收收水水分分为为主主,溶溶液液质质量量增增加;而加;而2 mol/L的稀的稀H2SO4中以水分挥发为主,质量减小。故本题答案为中以水分挥发为主,质量减小。故本题答案为B。答案:答案:B2021/8/11 星期三27硫硫酸
22、酸是是难难挥挥发发性性的的强强酸酸。浓浓硫硫酸酸有有吸吸水水性性、脱脱水水性性和和强强氧氧化化性性。对对涉涉及及硫硫酸酸的的反反应应或或现现象有象有时时要要综综合考合考虑虑。1强强酸酸性性的的表表现现。如如利利用用硫硫酸酸的的强强酸酸性性制制取取弱弱酸酸或或强强酸酸盐盐的的应应用用。如如用用FeS和和H2SO4制制H2S,Na2SO3与中等与中等浓浓度的硫酸制度的硫酸制SO2,磷,磷矿矿石粉与硫酸制石粉与硫酸制过过磷酸磷酸钙钙或磷酸等。或磷酸等。2难难挥挥发发性性和和酸酸性性的的共共同同体体现现。如如晶晶体体食食盐盐和和浓浓硫硫酸酸共共热热制制氯氯化化氢氢,硝硝酸酸钠钠晶晶体体与与浓浓硫酸微硫
23、酸微热热制硝酸等。制硝酸等。2021/8/11 星期三283吸水性的表吸水性的表现现。如用。如用浓浓硫酸作干燥硫酸作干燥剂剂等。等。4.脱脱水水性性的的表表现现。如如浓浓硫硫酸酸能能使使某某些些含含C、H、O的的有有机机化化合合物物炭炭化化等等。甲甲酸酸与与浓浓硫酸共热制一氧化碳也是利用了浓硫酸的脱水性硫酸共热制一氧化碳也是利用了浓硫酸的脱水性。5吸吸水水性性和和作作为为催催化化剂剂的的表表现现。如如用用苯苯制制硝硝基基苯苯、醇醇与与羧羧酸酸的的酯酯化化、纤纤维维素素与与硝硝酸的酯化等酸的酯化等。6脱水性和作为催化剂的表现。如乙醇与浓硫酸制取乙烯等脱水性和作为催化剂的表现。如乙醇与浓硫酸制取乙
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