2022高三总复习化学教案-知识讲解——氧和硫（基础）.doc

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1、高考总复习 氧硫编稿：房鑫 审稿：曹玉婷【考纲要求】1了解氧及其重要化合物的性质。2了解硫及其重要化合物的性质；了解大气污染的来源、危害与治理。3重点掌握二氧化硫、硫酸的性质。【知识网络】硫及其化合物转化关系【考点梳理】考点一、氧单质及其化合物1氧气的化学性质：常温下较稳定，加热或点燃时表现强氧化性。2臭氧：O3物理性质：在常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气的大，也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色，沸点为-112.4，固体臭氧呈紫黑色，熔点为 -251。化学性质及用途：臭氧的化学性质比氧气活泼。不稳定性：2O3=3O2；但在空气中高压放电就能产生臭氧：3O22O3强氧

2、化性：Ag、Hg等金属在空气或氧气中不易被氧化，但可以被臭氧氧化。也可使湿润的淀粉KI试纸变蓝：2KI+O3+H2O=I2+O2+2KOH用途：臭氧是一种很好的漂白剂和消毒剂。空气中的微量O3，能刺激中枢神经加快血液循环，令人产生爽快的感觉但当空气中臭氧的含量超过10-5(体积分数)时，就会对人体、动植物以及暴露空气中的物质造成危害，臭氧可以吸收来自太阳的大部分紫外线，是人类和生物的保护伞。近年来，臭氧层受到氟氯烃等气体的破坏，形成“臭氧空洞”，危害地球环境，各国应采取共同行动保护，氧层，维护人类和生物的生存环境。 3过氧化氢(H2O2) (1)结构化学式：H2O2 电子式： 结构式： HOO

3、H(2)物理性质无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水，呈弱酸性。(3)化学性质H2O2，氧元素的化合价为中间价态(-1)，即有氧化性又有还原性。氧化性：H2O2H2SS2H2O还原性：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O自身氧化还原：(实验室用此法代替KClO3分解制氧气)，家庭中的“氧立得”使用时中间产物就有过氧化氢。4H2O（1）H2O做氧化剂2Na+2H2O=2NaOH+H2(2)H2O做还原剂2F2+2H2O=4HF+O2(3)H2O既不做氧化剂又不做还原剂2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2Cl2+H2O=HCl+HClO3NO2+H2

4、O=2HNO3+NO(4)H2O既做氧化剂又做还原剂2H2O2H2+O2【高清课堂：356212 硫及其化合物】考点二、硫及其氧化物1硫：（1）物理性质：硫为黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。（2）化学性质：由于硫原子最外层有6个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为2，0，4，6，硫单质处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。 氧化性：与绝大多数金属反应Fe+SFeS Cu+SCu2S (与变价金属生成低价金属)2Na+S=Na2S (研磨并轻微爆炸)Hg+S=HgS (除去有毒的Hg的方法)与非金属反应：H2+SH2S （H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。）

5、 还原性：与氧气发生反应硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。化学方程式：S+O2SO2 自身氧化还原反应3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O 2二氧化硫物理性质：SO2为无色有刺激性气味有毒的气体，易溶于水（常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2），易液化。二氧化硫的化学性质酸性氧化物的通性：与水反应：SO2+H2OH2SO3；与碱反应：SO2（少量）+2NaOH=Na2SO3+H2O； SO2(足量) +NaOH=NaHSO3；与碱性氧化物反应：SO2+Na2ONa2SO3要点诠释： 在煤中加入少量生石灰，用以消除SO2的污染，此方法称为“

6、钙基固硫”，其反应方程式：SO2+CaO=CaSO3；2CaSO3+O22CaSO4。 与某些盐反应：SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O 还原性：SO2可以被O2、Cl2、Br2、I2、KMnO4、HNO3、FeCl3、H2O2所氧化 2SO2+O22SO3 2H2O+SO2+X2=H2SO4+2HX；（ X2 ： Cl2 、 Br2 、 I2 ） 2H2O+SO2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl+H2SO4；2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4；2HNO3

7、+3SO2+2H2O=3H2SO4+2NO具漂白性：二氧化硫和品红溶液作用，使品红褪色。其原理是二氧化硫和品红作用，生成一种无色但不稳定的化合物。此物质受热又分解成原来的物质。小结：所学的漂白剂及其漂白原理漂白剂漂白原理活性炭物理吸附HClO O3 H2O2 Na2O2强氧化作用SO2结合生成不稳定的无色物质，加热又复色二氧化硫的实验室制取：反应原理：Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+SO2+H2O说明：此反应是应用强酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（140）所以Na2SO3应选用固体，而H2SO4宜选用较浓的溶液。也可用铜和浓硫酸制取SO2。 制备装置：固体和液体不加热制备气体的

8、装置净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶来源:收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液（4）SO2和CO2的比较要点诠释：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微溶化学性质与水SO2+H2OH2SO3CO2+H2OH2CO3与碱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气体通入澄清的石灰水中，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+2H2

9、OCO2+C2CO2Mg+CO22MgO+C还原性SO2可以被O2、Cl2、Br2、I2、KMnO4、HNO3、H2O2等氧化剂氧化无漂白性有，不稳定无对环境的影响形成酸雨引起温室效应鉴别（1）利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别（2）利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别3三氧化硫物理性质：三氧化硫是一种无色易挥发的晶体，熔点16.8，沸点44.8。化学性质：是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸，并放出大量的热。H2O + SO3=H2SO4 制取：二氧化硫和氧气在一定温度和催化剂的条件下反应生成三氧化硫。考点三：硫酸1、稀硫酸具有酸的通性：（1） 指示剂变色

10、：石蕊变红；酚酞不变色。（2） 与金属反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ；2Al + 3H2SO4 =Al2(SO4)3 + 3H2（3） 与碱的反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O（4） 与碱性氧化物反应：CuO +H2SO4 = CuSO4 +H2O（5） 与某些盐的反应：BaCl2+H2SO4=BaSO4+ 2HCl2、浓硫酸（1）物理性质纯硫酸：无色、粘稠的油状液体、难挥发 98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3沸点高：沸点338，高沸点酸制备低沸点酸 硫酸与水任意比例混溶；浓硫酸的稀释（酸入水）：将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中并不断搅拌使其混合均匀。（2

11、）浓硫酸的特性：吸水性、脱水性和强氧化性。吸水性： 利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体，但是它不能用来干燥碱性气体（如NH3）和强还原性气体（如HBr、HI、H2S）。脱水性：浓硫酸将有机物中的H、O元素按水的组成比脱去（实验室制用乙醇乙烯、蔗糖的碳化等）。 强氧化性：（常温时使铁、铝钝化）A加热时与不活泼金属和非金属的反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O +SO2 2Ag+2H2SO4 (浓) Ag2SO4+SO2+2H2O C+2H2SO4(浓) CO2+2H2O+2SO2S+2H2SO4 (

12、浓)SO2+2H2O要点诠释：由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应。反应过程中有如下规律：一是反应要加热，否则不反应；二是还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。B能氧化许多的具有还原性的化合物： H2S+H2SO4 (浓)=S+SO2+2H2O 或H2S+3H2SO4 (浓)4SO2+4H2O 2HI+H2SO4 (浓)=I2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4 (浓)=Br2+SO2+2H2O（3）硫酸的用途硫酸是重要的化工原料，也是化学实验室必备的重要试剂。在工业上可用来制造化肥、农药、

13、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、干燥剂或制取各种挥发性酸等等。3浓、稀硫酸的鉴别方法现象浓H2SO4稀H2SO4物理性质加水放出大量热无明显现象观状态黏稠状液体黏稠度较小密度用水掂分量：浓H2SO4密度较大（1.84 g / mol），相同体积时，浓H2SO4质量大很多化学性质铁片因铁被钝化，无明显现象产生大量气泡铜片（加热）有气泡产生，溶液变蓝无明显现象白纸立即变黑无明显现象胆矾蓝色变为白色无颜色变化【典型例题】类型一、 SO2的性质例1、下列实验过程中，始终无明显现象的是ANO2通入FeSO4溶液中 BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中 DSO2通入已酸化的Ba

14、(NO3)2溶液中【思路点拨】从典型性质入手分析：NO2的氧化性，SO2的还原性。氢氧化铝不溶于氨水。CO2和CaCl2不反应，因为弱酸不能制取强酸。【答案】B【解析】NO2通入后和水反应生成具有强氧化性的硝酸，其将亚铁盐氧化为铁盐，溶液颜色由浅绿色变为黄色，排除A；CO2和CaCl2不反应，无明显现象，符合题意，选B；NH3通入后转化为氨水，其和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀，排除C；SO2通入酸化的硝酸钡中，其被氧化为硫酸，生成硫酸钡沉淀，排除D。【总结升华】此题考查了常见元素化合物知识。举一反三：【变式1】能鉴别CO2和SO2的试剂是A品红溶液 B澄清石灰水C紫色石蕊试液 D氯化钡溶液和

15、氯水混合液 【答案】AD 【解析】CO2与SO2溶于水可得碳酸和亚硫酸，均可电离出氢离子，均可使紫色石蕊试剂变红。它们与澄清石灰水均可生成白色沉淀，且过量后均可溶解。CO2与SO2在还原性方面不同。SO2具有还原性可以被氯单质氧化而在水溶液中生成硫酸根离子，可与氯化钡生成硫酸钡白色沉淀，而CO2不能。SO2有漂白性，CO2没有。 【高清课堂：356212 例1】【变式2】把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是ASO2 BFe2+ CFe3+ DNO3【答案】D【高清课堂：3

16、56212 例4】【变式3】在一定浓度的BaCl2溶液中通入SO2气体，未见沉淀生成，若先通入另一种气体，再通入SO2，则可生成 白色沉淀，另一种气体是 ACl2 BNH3 CHCl DCO2 【答案】AB类型二、硫酸的性质例2、下列区分浓硫酸、稀硫酸的方法或操作中，不恰当或错误的是（ ）。 A分别取少许两溶液，向其中加入金属铁，有气泡放出的是稀硫酸 B用干净的玻璃棒蘸取某种酸液，滴在一张白纸上，若白纸变黑，则证明该酸液为浓硫酸 C取适量的一种酸液，向其中加水稀释，若有大量热量放出，则该酸液为浓硫酸D取相同体积的两种酸液，测其质量，质量大都为浓硫酸【思路点拨】区分浓硫酸、稀硫酸的方法要考虑二者

17、的性质差异。【答案】C 【解析】A项中铁在浓硫酸中会钝化，而铁可与稀硫酸反应放出H2；B项利用了浓硫酸的脱水性，可使白纸碳化；C项违背了浓H2SO4的稀释操作，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，切不可将水注入浓硫酸中；D项利用了浓H2SO4的密度大于稀H2SO4的密度。 【总结升华】稀硫酸具有酸的通性，浓硫酸具有吸水性、脱水性及强氧化性。举一反三：【变式1】下列气体，不能用浓硫酸干燥的是（ ）。 ACO2 BNH3 CSO2 DHCl【答案】B 【解析】由于NH3是一种碱性气体，H2SO4易与NH3反应：H2SO4+2NH3=(NH4)2SO4，所以浓硫酸不能用于干燥氨气。【变式2】下列事实与浓硫

18、酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是()A在空气中敞口久置的浓硫酸，溶液质量增大(脱水性)B在加热条件下铜与浓硫酸反应(氧化性、酸性)C蔗糖与浓硫酸反应中有海绵状的炭生成(吸水性)D浓硫酸可用来干燥某些气体(不挥发性)【答案】B【解析】在A中，表现出的是浓硫酸的吸水性；C中，表现出的是浓硫酸的脱水性；D中，表现出的是浓硫酸的吸水性。例3、向50mL18mol/LH2SO4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0.45mol B.等于0.45mol C.在0.45mol和0.90mol之间 D.大于0.90mol【思路点拨】反应后期硫酸变稀，铜片与稀硫酸

19、不反应。【答案】A【解析】本题考查了氧化还原反应的条件的重要性。Cu和H2SO4反应的前提条件是浓H2SO4，开始18mol/L为浓的，但随着Cu参加反应，H2SO4被消耗变稀，此时反应已终止。其次，考查了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，另一部分是生成的金属阳离子与酸根结合生成盐。由Cu+2H2SO4=Cu SO4+SO2+2H2O可知如果H2SO4完全反应，也只有一半充当氧化剂被还原，故被还原18mol/L H2SO4的最大量为(18mol/L0.05L)2=0.45mol。【总结升华】中学化学中常涉及“三酸变稀”问题，具体为：

20、（1）不活泼金属如Cu、Ag等和浓H2SO4的反应： 只发生：Cu+2H2SO4 (浓)CuSO4+SO2+2H2O。随着反应的进行，硫酸浓度变稀，Cu与稀H2SO4不再反应。 （2）活泼金属如Zn、Mg等与浓H2SO4的反应： 先发生反应：Zn+2H2SO4 (浓)ZnSO4+SO2+2H2O， 随着反应进行，硫酸浓度变稀，再发生反应： Zn+H2SO4 (稀)=ZnSO4+H2。 （3）MnO2和浓盐酸反应制Cl2： 只发生反应：MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2+2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，MnO2与稀盐酸不再反应。 （4）金属如Cu和浓硝酸的反应： 先发生反应：C

21、u+4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，随着反应的进行，硝酸浓度变稀，再发生反应：3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O举一反三：【变式1】一定量的二氧化锰跟VmL 10molL1的盐酸共热制氯气，在标准状况下产生2.24L Cl2，则V的取值应为：AV = 20 B20V 40 CV=40 DV 40 【答案】D【解析】MnO2和浓盐酸反应制Cl2：MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2+2H2O，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，MnO2与稀盐酸不再反应。【变式2】物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质：Cu与HNO3溶液 Cu与FeCl3溶液 Zn与H2SO4溶液 Fe与HCl溶液，由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是（ ）。 A B C D【答案】A 【解析】根据题目给定的几组物质知中会因浓度的不同发生不同的氧化还原反应。