1、1第 5 课时 点点突破氧、硫及其重要化合物知识点一 O 3和 H2O2的性质及应用1臭氧(1)组成：臭氧的分子式为 O3，与 O 2互为同素异形体。(2)化学性质不稳定性O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为 2O3=3O2，在放电条件下空气中的O2可以转化为 O3，反应的化学方程式为 3O 2 2O3= = = = =放 电 强氧化性O3容易使淀粉KI 溶液变蓝色，反应的化学方程式为 2KIO 3H 2O=I22KOHO 2漂白性 O3因其强氧化性能使有色物质褪色，可用作杀菌消毒剂(3)用途：可用作脱色剂和消毒剂；臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线，是人类和其他生物的保护伞。2过氧化氢(双氧
2、水)(1)结构 电子式： ，结构式：H OOH。(2)化学性质不稳定性加热、光照或加催化剂都能加快其分解：2H2O2 2H2OO 2，因此 H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴= = = = =MnO2 凉处弱酸性相当于二元弱酸H2O2 H HO ，HO H O 2 2 22强氧化性工业上用 10%的 H2O2作为漂白剂，在医疗上用 3%的 H2O2作为消毒杀菌剂；氧化 Fe2 、SO 等还原性物质：23H2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H 2O，H2O2Na 2SO3=Na2SO4H 2O；使湿润的淀粉KI 试纸变蓝：H2O22I 2H =I22H 2O弱还原性H2O2中1 价的氧遇强氧
3、化剂可失去电子转化成 0 价氧而被氧化。2KMnO45H 2O23H 2SO4=K2SO42MnSO 45O 28H 2O2提醒 除 MnO2外，Fe 2 、Mn 2 、Cu 2 、Cr 3 等也均能催化 H2O2的分解；H 2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中的快。H 2O2作氧化剂时，其还原产物一般为水，不引入杂质且对环境无污染，因而又称为绿色氧化剂，常用于除去具有还原性的杂质离子。3氧族元素(1)氧族元素概况包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)五种元素。常温下，单质除氧为气体外，其余均为固体，氧、硫、硒为典型的非金属元素，碲为类金属，钋为金属。(2)相似性和递变
4、性原子结构最外层都有 6 个电子，在化学反应中可显2、4、6 价(氧无最高正价除外)氧、硫、硒的单质可直接与氢气化合生成氢化物：2H 2O 22H2O、H 2S H2S= = = = =点 燃 = = = = = 氢化物碲不能直接与氢气化合，只能通过其他反应间接制取碲化氢氧化物 硫、硒、碲均有二氧化物、三氧化物，且均是酸酐化学性质 能与大多数金属直接化合如：FeS FeS、2CuS Cu2S、= = = = = = = = = = 3Fe2O 2 Fe3O4、2CuO 2 2CuO= = = = =点 燃 = = = = = 提醒 除 K 、Na 外，一般的金属硫化物难溶于水，如：FeS、Zn
5、S、CuS 等。金属硫化物在空气中灼烧，生成金属氧化物和 SO2，如：2ZnS3O 2 2ZnO2SO 2。= = = = = 对点训练1下列有关双氧水说法错误的是( )AH 2O2、Na 2O2都属于过氧化物，都存在共价键B双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂CH 2O2在过氧化氢酶的催化下，温度越高，分解速率越快DH 2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与 HClO 类似，与 SO2不同解析：选 C 酶在过高的温度下会失去活性，故 C 项错误。2如图为大气平流层中臭氧层被破坏的一个流程图，下列说法不正确的是( )3AO 3转化为 O2是物理变化B反应中破坏的化学键为共价键C反应可表示为 O
6、3Cl= =ClOO 2D少量的 Cl 能破坏大量的 O3解析：选 A O 3转化为 O2是同素异形体间的转化，属于化学变化，A 错误；反应是ClOO= =O2Cl 中破坏的化学键 ClO 为共价键，B 正确；结合图示分析反应是臭氧和氯原子反应生成 ClO 和氧气，C 正确；由图分析可知氯原子会和臭氧反应破坏臭氧分子结构，氯原子在反应中做催化剂，少量的 Cl 能破坏大量的 O3，D 正确。知识点二 硫及其氧化物的性质1自然界中的硫(1)物理性质俗称 颜色状态 溶解性硫黄 色晶体黄 不溶于水 微溶于酒精 易溶于 CS2(2)化学性质H2 O2S 2 氧 化 性 S0 还 原 性 S 4 与金属反
7、应 表现氧化性Cu： 2Cu S= = = = = Cu2SFe： Fe S= = = = = FeS与非金属反应Error!与强氧化剂反应(如浓硫酸)：S2H 2SO4(浓) 3SO22H 2O，表现还= = = = = 原性。与 NaOH 溶液反应：3S6NaOH 2Na2SNa 2SO33H 2O，表现氧化性和= = = = = 还原性。提醒 硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物(如 Cu2S、FeS)。4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。2二氧化硫(SO 2)(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
8、水溶解约 40 体积 SO2。(2)化学性质按要求完成下列方程式： Error!酸 性 氧 化物 的 通 性氧化性(如与 H2S 溶液反应)：SO22H 2S=3S2H 2O Error!还 原 性漂白性：可使品红溶液等有机色质褪色，生成不稳定的化合物。提醒 工业上可利用 SO2来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等，但不能用于食品的增白。SO 2还用于杀菌、消毒等，可用作干果的防腐剂。SO 2不能漂白紫色石蕊溶液，紫色石蕊溶液中通入 SO2变红色。(3)实验室制法固体 Na2SO3与较浓 H2SO4反应Na2SO3H 2SO4=Na2SO4SO 2H 2O；铜与浓 H2SO4混合加热Cu2H 2SO4
9、(浓) CuSO4SO 22H 2O。= = = = = (4)SO2对大气的污染与防治来源 化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼危害污染大气，危害人体健康，形成酸雨防治 开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气(5)SO2和 CO2的鉴别5试剂 现象及结论 原理(化学方程式)品红溶液使品红溶液褪色的是SO2；不能使品红溶液褪色的是 CO2KMnO4溶液使紫色褪去的是 SO2，无明显现象的是 CO22KMnO45SO 22H 2O=K2SO42MnSO42H 2SO4溴水使橙色褪去的是 SO2，无明显现象的是 CO2Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4硝酸酸化的 Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀
10、的是 SO2，无明显现象的是 CO23SO22HNO 32H 2O=3H2SO42NOBa(NO3)2H 2SO4=BaSO42HNO 3FeCl3溶液使棕黄色变为浅绿色的是 SO2，无明显现象的是CO22FeCl3SO 22H 2O=FeCl2FeSO44HCl澄清石灰水不能用澄清石灰水鉴别 SO2和 CO2，原因是二者都能使澄清石灰水变浑浊3漂白性物质分类汇总漂白原理漂白剂有效成分漂白原理变化类别漂白特点适用范围吸附作用型活性炭 活性炭吸附漂白物理变化物理漂白一般用于溶液中的漂白Cl2次氯酸盐HClOHClO利用HClO的强氧化性进行漂白化学变化氧化还原漂白，不可逆可以漂白所有有机色质Na
11、2O2强氧化剂型(不可逆)H2O2H2O2利用H2O2的氧化性进行化学变化氧化还原漂白，不可逆可以漂白所有有机色质6漂白加合反应型(可逆)SO2 SO2SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质化学变化非氧化还原漂白，可逆具有选择性，如品红、棉、麻、草等4三氧化硫(SO 3)(1)物理性质熔点 16.8 ，沸点 44.8 ，在常温下为 态，在标准状况下为 态。液 固(2)化学性质反应 化学方程式与水反应 SO3H 2O=H2SO4(放出大量的热)与氧化钙反应 SO3CaO= =CaSO4与氢氧化钠反应 SO32NaOH= =Na2SO4H 2O对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。
12、(1)硫在空气中燃烧生成 SO2，在纯氧中燃烧生成 SO3()(2)试管内壁上附着的硫黄可用热的碱液清洗()(3)SO2可广泛应用于食品漂白()(4)将 SO2通入 BaCl2溶液，能产生白色的 BaSO3沉淀()(5)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()(6)SO2、漂白粉、活性炭、Na 2O2都能使红墨水褪色，其原理相同()(7)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()2将 SO2和 SO3两种气体的混合物通入 BaCl2溶液，其结果是( )A两种气体都被吸收，有 BaSO4沉淀生成B只有 BaSO4沉淀，
13、SO 2从溶液中逸出C生成 BaSO3和 BaSO4两种沉淀D只生成 BaSO3沉淀，SO 3从溶液中逸出解析：选 B 将 SO2和 SO3两种气体的混合物通入 BaCl2溶液，因 BaSO4不溶于酸，则7SO3与 BaCl2和 H2O 反应生成 BaSO4和盐酸；盐酸的酸性大于亚硫酸，则 SO2不反应，从溶液中逸出。3(2017海南高考)分别将足量下列气体通入稀 Na2S 溶液中，可以使溶液变浑浊的是( )ACO BSO 2CHCl DCO 2解析：选 B CO 不与 Na2S 发生反应，因此没有沉淀产生，故 A 错误；SO 2具有弱氧化性，与 Na2S 发生氧化还原反应且有沉淀 S 单质生
14、成，即 SO22S 2 4H =3S2H 2O，故 B 正确；利用强酸制弱酸原理，HCl 与 Na2S 发生反应 2H S 2 =H2S，没有沉淀产生，故 C 错误；CO 2通入稀 Na2S 溶液中，不产生沉淀，故 D 错误。4.如图表示某固态单质 A 及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物 B 在常温常压下为气体，B 和 C 的相对分子质量之比为 45，化合物 D 是重要的工业原料。(1)写出 A 在加热条件下与 H2反应的化学方程式：_。(2)写出 E 和 A 的氢化物反应生成 A 的化学方程式：_。(3)将 5 mL 0.10 molL1 的 E 溶液与 10 mL
15、 0.10 molL1 的 NaOH 溶液混合。写出反应的离子方程式：_；反应后溶液的 pH_7(填“大于” “小于”或“等于”)，理由是_。解析：能在空气中反应生成气体的单质，应该为非金属单质，常见的为 C、S，结合B、C 的相对分子质量之比为 45 和 D 为重要的化工原料，可推知：A 为 S，B 为 SO2，C为 SO3，D 为 H2SO4，E 为 H2SO3。(3)将 5 mL 0.10 molL1 的 E(H2SO3)溶液与 10 mL 0.10 molL1 的 NaOH 溶液混合，两者恰好完全反应，所得溶液为 Na2SO3溶液，由于SO H 2OHSO OH ，所以溶液显碱性。23
16、 3答案：(1)SH 2 H2S (2)H 2SO32H 2S=3S3H 2O (3)= = = = = H 2SO32OH =SO 2H 2O 大于 Na 2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液显碱性23知识点三 硫酸 硫酸盐1硫酸的物理性质(1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点 ，难挥发。高(2)溶解性：浓 H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。(3)浓硫酸的稀释方法：8将浓硫酸沿器壁慢慢注入 中，并用玻璃棒不断搅拌。水2稀 H2SO4具有酸的通性硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为 H2SO4=2H SO ，能与指示剂、金24属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。3浓 H2SO4
17、的特性(1)填写下表实验 实验现象 浓硫酸的特性少量胆矾加入浓硫酸中 蓝色固体变成白色 吸水性用玻璃棒蘸取浓硫酸点在滤纸上 沾有浓 H2SO4的滤纸变 黑 脱水性将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体强氧化性(2)分别写出浓硫酸与 Cu、C 反应的化学方程式：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O、= = = = = C2H 2SO4(浓) CO22SO 22H 2O。= = = = = (3)常温下，铁、铝遇浓 H2SO4钝化,可用铝(或铁)槽车运输浓硫酸。提醒 H 2SO4是高沸点、难挥发性的强酸，利用这一性质可以制取 HCl 和HF：H 2
18、SO4(浓)NaCl NaHSO4HCl，CaF 2H 2SO4=CaSO42HF。= = = = =微 热 由“量变”引起的“质变”：金属(如 Cu、Zn 等)与浓 H2SO4反应时，要注意 H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生 SO2气体，随着反应的进行，H 2SO4的浓度变小，最后变为稀 H2SO4，Cu 与稀 H2SO4不反应，Zn 与稀 H2SO4反应生成 H2而不是 SO2。4硫酸的工业制备(1)工艺流程提醒 工业上用 98%的硫酸吸收 SO3，可以避免用水吸收 SO3产生的酸雾腐蚀设备，并且可以提高吸收率。(2)反应原理燃烧硫铁矿(FeS 2)或硫制备 SO2：94FeS
19、211O 2 2Fe2O38SO 2或 SO 2 SO2。= = = = =高 温 = = = = = SO 2转化为 SO3：2SO 2O 2 2SO3。 催 化 剂 高 温SO 3吸收生成 H2SO4：SO 3H 2O=H2SO4。5SO 、SO 的检验23 24(1)SO 的检验23向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，发生的离子反应为SO 2H =H2OSO 2。23加入氯化钡溶液生成白色沉淀，然后加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，发生反应的离子方程式为SO Ba 2 =BaSO3，BaSO 32H =Ba2 SO 2H 2O。23(2)SO 的检验24检
20、验方法检验 SO 的正确操作方法：被检液加足量盐酸酸化,取清液 有无白色24 滴 加 BaCl2溶 液 沉淀产生(判断有无 SO )24检验误区误区 1只加可溶性钡盐、而不先加盐酸酸化将导致 CO 、PO 、SO 等干扰离子判断成 SO 。因23 34 23 24上述离子会产生 BaCO3、Ba 3(PO4)2、BaSO 3白色沉淀误区 2误将 Ag 判断成 SO24如向待测液中滴加 BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含 SO 。其错误是未注意溶液中不含 SO ，而含 Ag 时24 24也会产生同样的现象：Ag Cl =AgCl(白色)误区 3误将 SO 判23断成 SO24如先用稀硝
21、酸酸化，再加入 BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的 Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有 SO。该错误是未注意 NO 在酸性环境中具有强氧化性，将24 3SO 氧化成 SO 而产生干扰23 246重要的硫酸盐化学式 俗名 颜色 主要性质 用途2CaSO4H2O 熟石膏 白色2CaSO4H2O3H2O=2(CaSO42H2O)塑像、模型、粉笔、医疗绷带等CaSO42H2O 生石膏 白色 2(CaSO42H2O) 水泥添加剂10= = = = = 3H2O2CaSO 4H2OFeSO47H2O 绿矾 浅绿色暴露在空气中被氧化为三价铁盐用于配制蓝黑墨水，补血剂CuSO45H2O 胆
22、矾、蓝矾 蓝色CuSO45H2O= = = = = CuSO4(白)5H 2O配制波尔多液，镀铜液Na2SO410H2O 芒硝 白色 造纸，制缓泻剂、合成洗涤剂KAl(SO4)212H2O明矾 白色 净水剂对点训练1(2019蚌埠月考)宋代图经本草中有记载：“取此一物，置于铁板上，聚炭封之。囊袋吹令火炽，其矾即沸流出，色赤如融金汁者，是其也。看沸定汁尽，去火待冷，取出按为末，色似黄丹。 ”文中“矾”的化学式是( )AZnSO 47H2O BFeSO 47H2OCKAl(SO 4)212H2O DCaSO 42H2O解析：选 B 由题给信息知，文中的“矾”为 FeSO47H2O，B 正确。2下列
23、关于硫酸的叙述中，正确的是( )A浓硫酸具有脱水性，因而能使蔗糖炭化B浓硫酸有强氧化性，不可贮存在铝、铁容器中C浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体D稀释浓硫酸时，应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌解析：选 A 使蔗糖炭化，表现浓硫酸的脱水性，A 正确；浓硫酸虽具有强氧化性，但可与铝、铁在常温下发生钝化反应，在表面生成一层致密的氧化膜，故可贮存在铝、铁容器中，B 错误；浓硫酸与氨气反应，不能用于干燥氨气，C 错误；浓硫酸密度比水大，稀释浓硫酸时，应防止酸液飞溅，应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中，并用玻璃棒不断搅拌，D 错误。3在某溶液中加入 BaCl2溶液，生成白色沉
24、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( )A一定含有 SO24B含有 SO 和 Ag2411C可能含有 SO 、Ag 、SO 中的一种或两种24 23D可能含有 SO 或 CO23 23解析：选 C A 项错误，C 项正确，不能排除 Ag 、SO 的干扰；B 项错误，因为溶23液中 SO 与 Ag 反应不能大量共存；D 项错误，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判24断不可能含有 CO 。234用硫及其化合物制硫酸有下列三种反应途径，某些反应条件和产物已省略。下列有关说法不正确的是( )途径：S H2SO4 浓 HNO3 途径：S SO2 SO3 H2SO4 O2
25、 O2 H2O 途径：FeS 2 SO2 SO3 H2SO4 O2 O2 H2O A途径的反应中体现了浓 HNO3的强氧化性B途径、的第二步反应在实际生产中可以通过增大 O2的浓度来降低成本C由途径、分别制取 1 mol H2SO4，理论上各消耗 1 mol S，各转移 6 mol eD途径、比途径污染相对小且原子利用率高，更能体现“绿色化学”的理论解析：选 C 途径属于浓硝酸和非金属单质的反应，表现了浓硝酸的强氧化性，A 项正确；途径、的第二步反应为可逆反应，通过增大 O2的浓度来提高 SO2的转化率，降低成本，B 项正确；由途径、分别制取 1 mol H2SO4，理论上各消耗 1 mol
26、S，各转移6 mol e ，而途径转移 7 mol e ，C 项错误。5(1)用过量的锌与浓 H2SO4反应，某同学认为除了生成 SO2外，还有 H2产生，理由是_。(2)用过量铜片与含 0.2 mol H2SO4的浓 H2SO4共热足够长时间(只考虑铜与浓 H2SO4反应，忽略其他副反应)，甲认为产生的 SO2少于 0.1 mol，理由是_；而乙同学认为产生的 SO2为 0.1 mol，理由是_。(3)实验证明在低温下铜不能与 O2反应，也不能与稀 H2SO4共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀 H2SO4中并通入空气来制备 CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为_。利
27、用铜制备 CuSO4的另一种方法为_12(用化学方程式表示)。以上两种方法_(填“前”或“后”)者较好，原因是_。解析：浓 H2SO4与金属反应时，随着反应的进行，H 2SO4的量不断减少，硫酸由浓变稀，稀 H2SO4可与锌反应产生氢气，但稀 H2SO4不与铜反应。在稀 H2SO4存在的条件下，Cu 与 O2在加热条件下反应生成碱性氧化物 CuO，并迅速溶解在热的稀 H2SO4中生成 CuSO4。答案：(1)Zn 过量，随着反应的进行，浓 H2SO4变稀，稀 H2SO4可与 Zn 反应产生 H2(2)由反应 Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O 可知，若 0.2 mol = = = = = H2SO4全部反应可生成 0.1 mol SO2，但随着反应的进行，浓 H2SO4变稀，而稀 H2SO4与铜不反应 加热时间足够长，水比硫酸易挥发，硫酸始终保持较高浓度，直至与铜完全反应(3)2Cu2H 2SO4(稀)O 2 2CuSO42H 2O= = = = = Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O 前= = = = = 若制得 1 mol CuSO4，第一种方法只需 1 mol H2SO4， 而第二种方法则要用 2 mol H2SO4，而且生成的 SO2会造成大气污染13
