2019年高考化学总复习专题09氧、硫及其化合物和环境保护课件.pptx

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1、专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,考情精解读,A考点帮知识全通关,目录 CONTENTS,考点1 硫单质 考点2 硫的氢化物和重要的氧化物 考点3 硫酸 考点4 臭氧和过氧化氢,考纲要求,命题规律,命题分析预测,知识体系构建,方法1 硫及其化合物之间的转化 方法2 二氧化硫的性质及制备 方法3 浓硫酸的性质及S O 3 2 、S O 4 2 的检验 方法4 环境污染与环境保护 微课8 常见漂白剂的漂白原理及适用范围,B方法帮素养大提升,C考法帮考向全扫描,考向1 浓硫酸的性质 考向2 过氧化钙的制备及双氧水的性质,考情精解读,考纲要求 命题规律 命题分析预

2、测 知识体系构建,1.了解常见非金属元素(O、S)单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。 2.了解常见非金属元素(O、S)单质及其重要化合物对环境的影响。 3.以上各部分知识的综合应用,考纲要求,命题规律,考情分析 近几年全国卷有关本专题的考查,单独命题的不多,大多结合其他元素化合物及氧化还原反应等知识,以实验题、工艺流程题等形式进行考查,且考题注重与生产、生活实际联系,将物质的循环利用、保护环境等观念渗透到考题中,以体现“科学态度与社会责任”的化学核心素养。 命题预测 预测2019年高考会结合生产、生活实际,以氧、硫元素及其化合物之间的转化关系为载体,考查物质的制备、性质的探

3、究等,高考也可能会结合绿色化学、环境保护等思想来命题,以凸显对化学学科素养“科学态度与社会责任”的检测,命题分析预测,知识体系构建,A考点帮知识全通关,考点1 硫单质 考点2 硫的氢化物和重要的氧化物 考点3 硫酸 考点4 臭氧和过氧化氢,考点1 硫单质,1.硫元素的存在形态 (1)游离态:硫单质俗称硫黄,主要存在于火山喷口附近或地壳的岩层里。 (2)化合态:主要以硫化物和硫酸盐的形式存在。常见含硫化合物化学式如下:,2.硫单质的物理、化学性质 (1)物理性质,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,(2)化学性质(3)用途 用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造火药、烟花爆竹等。,化

4、学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,拓展延伸 1.硫元素有多种同素异形体,如单斜硫和斜方硫。硫蒸气中常存在S2、S4、S6、S8等分子。 2.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(生成HgS)。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,考点2 硫的氢化物和重要的氧化物（重点）,1.H2S,续表,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,2.二氧化硫(SO2),化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,续表,注意 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。SO2还能杀灭细菌,可用作食物和干果的防腐剂。,化学专题九

5、 氧、硫及其化合物和环境保护,3.三氧化硫(SO3)注意 标准状况下,SO3为固体,1 mol SO3的体积不为22.4 L。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,考点3 硫酸（重点）,1.硫酸的性质,2.硫酸的工业制法 工业制硫酸主要有以下三步。 第一步:燃烧硫S+O2 SO2或煅烧黄铁矿4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2; 第二步:2SO2+O2 2SO3; 第三步:用98.3%的H2SO4吸收SO3(吸收效果好,防止产生酸雾)。 注意 1.浓硫酸的稀释方法:将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻 璃棒不断搅拌。 2.常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”,但加热时剧烈反应。,化学

6、专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,考点4 臭氧和过氧化氢,1.臭氧注意 升高温度,O3的分解加快;O3因具有强氧化性,常用于漂白和消毒。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,2.过氧化氢,拓展延伸 1.除MnO2外,Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等也均能催化H2O2的分解;H2O2在碱性环境中的分解远比在酸性环境中的快。 2.H2O2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,因而常用于除去具有还原性的杂质离子。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,B方法帮素养大提升,方法1 硫及其化合物之间的转化 方法2 二氧化硫的性质及制备 方法3 浓硫酸的性质及S O 3

7、 2 、S O 4 2 的检验 方法4 环境污染与环境保护 微课8 常见漂白剂的漂白原理及适用范围,方法1 硫及其化合物之间的转化,方法解读：,1.不同价态硫元素之间的相互转化,注意 1.不同价态含硫物质之间的转化是通过氧化还 原反应实现的。 2.硫元素化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态。 3.含硫元素高价态的物质与含硫元素低价态的物质反应时,一般生成中间价态。如2H2S+SO2 3S+2H2O、2S2-+S O 3 2 +6H+ 3S+3H2O。 4.含硫元素相邻价态的物质间一般不发生氧化还原反应。如SO2与浓H2SO4不反应,故可用浓H2SO4干燥SO2。,化学专题九 氧、硫

8、及其化合物和环境保护,2.同种价态硫元素之间的转化注意 1.相同价态含硫物质之间的转化是通过与酸或 碱反应实现的。 2.可从物质类别的角度认识相同价态含硫物质之间的转化。如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化,H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化,可类比于CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,3.含硫物质的连续氧化硫元素注意 H2S在少量氧气中燃烧时,生成水和硫单质。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,示例1 在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子

9、质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下转化关系。当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。 请回答下列问题: (1)A是 ,Y是 ,Z是 。 (2)当X是强酸时,E是 ,写出BC的化学方程式: 。 (3)当X是强碱时,E是 ,写出BC的化学方程式: 。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析 由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,易联想D与C相比,分子增加1个氧原子,则D可能是氧化物。E为酸,则E应为含氧酸,而Y是能提供“O”的物质,Y为O2,Z为H2

10、O。A为正盐,与强酸或强碱反应生成的物质都能连续两次被氧化,最后得到一种含氧酸,可推知,A与强碱反应时,A可能是铵盐:A NH3 NO NO2 HNO3。A与强酸反应时,A可能为硫化物(含S2-):A H2S SO2 SO3 H2SO4。综上所述,可确定A是(NH4)2S。 答案 (1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2H2S+3O2 2SO2+2H2O (3)HNO3 4NH3+5O2 4NO+6H2O,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,突破攻略 除硫元素外,中学阶段常见的符合A B C D 转化关系的还有: 氮元素 N2或NH3 NO NO2 HNO3; 钠元素 Na

11、 Na2O Na2O2 NaOH; 碳元素 C CO CO2 H2CO3。,方法2 二氧化硫的性质及制备,方法解读：,1.SO2性质的多面性 将SO2通入下列溶液中,观察到的现象及体现的SO2的性质如表所示。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,2.鉴别SO2和CO2的方法,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,3.SO2的制备 (1)工业制法 工业上用燃烧硫黄或者煅烧黄铁矿的方法制备SO2,方程式如下: S+O2 SO2, 4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,(2)实验室制法,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,注意 用70%左右的

12、浓硫酸而不用98.3%的浓硫酸或稀硫酸的原因:若用98.3%的浓硫酸,因其含水少,硫酸主要以分子形式存在,H+浓度很小,难以反应。若用稀硫酸,则含水量多,因SO2易溶于水,不利于SO2的逸出。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,示例2 已知:2H2SO4(浓)+C CO2+2SO2+2H2O,如图所示虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,回答下列问题: (1)如果将装置中三部分仪器的连接顺序变为,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。 (2)如果将仪器的连接顺序变为,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是

13、。 (3)如果将仪器的连接顺序变为,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析 要正确解答本题须清楚实验装置各部分的作用及排列顺序不可变更的原因。装置为检验产物H2O,只能放在装置之前,因为若放在装置之后或装置之间,则气流通过装置或后,会带出水蒸气,则无法验证使CuSO4变蓝的水蒸气是不是反应的生成物。装置和装置的位置也不得变更,因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故用澄清石灰水来验证CO2前一定要排除SO2的干扰。 答案 (1)SO2、CO2 H2O (2)H2O、SO2 CO2 (3)SO2、CO2 H2O,化学专题九 氧、硫及其化合物和

14、环境保护,素养提升 检验SO2和CO2混合气体中存在CO2的一般流程注意 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。,方法3 浓硫酸的性质及S O 3 2 、S O 4 2 的检验,方法解读：,1.浓硫酸与金属反应的一般规律 除Au、Pt之外的所有金属,在加热的条件下均能与浓硫酸发生反应,但不放出H2,浓硫酸的还原产物一般是SO2。 假定金属M在生成物中为+n价,则由2M+2nH2SO4(浓) M2(SO4)n+nSO2 +2nH2O知,理论上被还原的H2SO4占参加反应H2SO4总量的 1 2 。,化学专题

15、九 氧、硫及其化合物和环境保护,(1)活泼金属(如Zn) 开始产生S O 2 浓度变小后,产生 H 2 (2)不活泼金属(如Cu) 开始产生S O 2 (加热) 浓度变小,稀 H 2 S O 4 不再与Cu反应 生成S O 2 的物质的量小于浓 H 2 S O 4 中 所含 H 2 S O 4 物质的量的 1 2,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,(3)钝化:常温下浓H2SO4使Fe、Al钝化,若加热或将浓H2SO4稀释,则可以继续反应:2Fe+6H2SO4 Fe2(SO4)3+3SO2+6H2O,Fe+H2SO4 FeSO4+H2。 注意 1.浓硫酸与物质发生氧化还原反应时,如果浓硫酸

16、的量不足,则反应分两个阶段。浓硫酸变稀后,产生H2或反应停止。 2.浓硫酸参与的反应一般不写离子方程式。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,2.S 和S 的检验,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,注意1.检验S O 4 2 时要防止其他离子的干扰。 (1)Ag+干扰:用稀盐酸酸化防止Ag+干扰:Ag+Cl-AgCl。 (2)C O 3 2 、S O 3 2 干扰:因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀。但这些沉淀都溶于强酸,因此检验S O 4 2 时,必须用强酸盐酸酸化(不能用硝酸、硫酸酸化)。 2.钡盐的选择。所用的钡盐不能是Ba(NO3)2,一般用BaCl2,因为在酸性条件下,

17、S O 3 2 、HS O 3 、SO2等会被溶液中的N O 3 氧化为S O 4 2 ,从而得出错误的结论。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,示例3 用如图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与结论相符的是,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析 将浓硫酸滴入浓盐酸中,浓硫酸溶解,放出大量的热,促进了氯化氢的逸出,A项错误;浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行,B项错误;浓硫酸使胆矾失去结晶水,是浓硫酸的吸水性,该变化为化学变化,C项错误;浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖炭化,并放出大量的热,进而与生成的碳单质反应生成SO2,D项正确。 答案 D,化学专题九 氧、硫及其化合物

18、和环境保护,示例4 高考组合改编题下列说法正确的是 A.2015浙江理综,8C在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在S O 4 2 或S O 3 2 B.2013安徽理综,12A由矿盐生产食盐,除去S O 4 2 最合适的试剂是 Ba(NO3)2 C.2012广东理综,9B改编用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别S O 4 2 与S O 3 2 D.2012山东理综,12B向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有S O 4 2,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析 由于加入了Cl-,如果原溶液中无S O 4 2 、S O

19、 3 2 ,但存在Ag+,也能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,A项错误;由矿盐生产食盐,除去S O 4 2 最合适的试剂为BaCl2,若用Ba(NO3)2会引入杂质离子N O 3 ,B项错误;加入盐酸酸化的BaCl2溶液,产生气泡的是S O 3 2 ,产生白色沉淀的是S O 4 2 ,C项正确;当溶液中含有S O 3 2 时,加入酸化的Ba(NO3)2溶液也会出现白色沉淀,D项错误。 答案 C,方法4 环境污染与环境保护,方法解读：,1.常见的环境污染,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,2.酸雨的危害 直接危害人体健康,破坏农作物,腐蚀建筑物。 3.工业尾气及其主要成分 (1)硫酸厂尾气:S

20、O2、O2、N2等,一般用氨水吸收。 (2)硝酸厂尾气:NO、NO2、N2、O2等,一般用NaOH溶液吸收。 (3)高炉煤气:CO、CO2、N2等,一般回收利用。 (4)炼钢烟气:Fe2O3烟尘、CO等,一般回收利用。 (5)焦炉气:H2、CH4、CO、CO2、C2H4、N2等,可用作燃料。 (6)氯碱工业:Cl2,一般用NaOH溶液吸收。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,示例5 化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是 A.CO2属于大气污染物 B.酸雨是pH小于7的雨水 C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成 D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧,化学专题九 氧、硫及

21、其化合物和环境保护,解析 选项A,CO2能导致温室效应,但不属于大气污染物。选项B,酸雨是指pH小于5.6的雨水。选项C,NO2和SO2能导致酸雨的形成,而CO2不能。选项D,大气中CO2含量增加会加剧温室效应。 答案 D 易错点拨 大气中CO2含量增加虽然会加剧温室效应,但CO2不属于大气污染物;正常雨水中因溶解有CO2而显酸性,pH约为5.6。,微课8 常见漂白剂的漂白原理及适用范围,微点解读：,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,示例6 下列由相关实验现象所推出的结论正确的是 A.Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性 B.SO2使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,说明SO

22、2有漂白性 C.SO2、次氯酸钠溶液均能使品红溶液褪色,说明两者都有漂白性 D.SO2和Cl2都有漂白性,所以两者混合后能增强漂白效果,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析 氯气和水反应生成的次氯酸有强氧化性,次氯酸的强氧化性可使品红溶液褪色;二氧化硫和品红反应生成无色物质而使品红溶液褪色,只能说明二氧化硫具有漂白性不能说明其具有氧化性,A项错误;SO2可使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,原因是SO2具有还原性,分别发生氧化还原反应: SO2+Br2+2H2O H2SO4+ 2HBr,5SO2+2KMnO4+2H2O K2SO4+ 2MnSO4+ 2H2SO4 ,B项错误;二氧化硫使品红

23、溶液褪色是由于其具有漂白性,次氯酸钠溶液因为具有强氧化性而具有漂白性,故可使品红溶液褪色,C项正确;SO2和Cl2按物质的量之比11混合后,与水恰好反应生成硫酸和盐酸,而失去漂白性,D项错误。 答案 C,C考法帮考向全扫描,考向1 浓硫酸的性质 考向2 过氧化钙的制备及双氧水的性质,考情揭秘,纵观近几年的高考题,+4价硫元素的还原性、硫酸的性质、H2O2的氧化性既是热点又是高频考点。此外,过氧化物的结构、性质和制备是新热点,值得关注。,示例7 2014新课标全国卷,13,6分利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是,考向1 浓硫酸的性质,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析

24、 A项,加入中产生H2S,通入中虽然白色沉淀变成黑色沉淀,但不断通入H2S时,c(S2-)增大,不能确定Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S)的大小关系,错误;B项,中蔗糖变黑,且中溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性和氧化性,正确;C项,中产生白色沉淀,是SO2在酸性条件下被N O 3 氧化成S O 4 2 的缘故,结论错误;D项,浓硝酸具有挥发性,可能进入中与Na2SiO3溶液反应产生沉淀,即结论不准确,错误。 答案 B,考向2 过氧化钙的制备及双氧水的性质,示例8 2016全国卷,26(3)(4)(5)(6),9分过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧

25、化钙的实验方法。回答下列问题:CaCO3 滤液 白色结晶 (1)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是 。 (2)步骤中反应的化学方程式为 ,该反应需要在冰浴下进行,原因是 。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,(3)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是 。 (4)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是 ,产品的缺点是 。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,解析 (1)加入盐酸至溶液中

26、尚有少量CaCO3,说明盐酸不足,但产生的CO2溶解在水中形成H2CO3,此时溶液呈酸性。CO2存在于溶液中会影响产品的纯度,CO2属于气体,加热能使其从溶液中逸出。(2)CaCl2与H2O2发生复分解反应生成CaO2:CaCl2+H2O2 CaO2+2HCl,HCl再与NH3H2O反应生成NH4Cl和H2O,总反应方程式为CaCl2+H2O2+2NH3H2O CaO2+2NH4Cl +2H2O。H2O2受热易分解,所以反应需在冰浴下进行。(3)结晶用蒸馏水洗涤后吸附有H2O,结晶不溶于CH3CH2OH,而H2O溶于CH3CH2OH,所以用 CH3CH2OH 洗涤可除去结晶表面的水分。(4)石灰石煅烧后生成的CaO直接与H2O2反应得到CaO2和H2O,其优点在于工艺简单、操作方便。但由于煅烧所得的CaO中杂质较多,使得到的CaO2纯度较低。,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,答案 (1)酸 除去溶液中的CO2 (2)CaCl2+2NH3H2O+H2O2+6H2O CaO28H2O+2NH4Cl(或CaCl2+2NH3H2O+H2O2 CaO2+2NH4Cl+2H2O) 温度过高时双氧水易分解 (3)去除结晶表面的水分 (4)工艺简单、操作方便 纯度较低,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,考点扫描,化学专题九 氧、硫及其化合物和环境保护,续表,