(江苏专用)2019版高考化学一轮复习专题4硫、氮和可持续发展1第一单元含硫化合物的性质和应用教案.doc
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1、1第一单元 含硫化合物的性质和应用1了解硫元素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.了解硫元素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。硫及其氧化物的性质知识梳理一、硫单质1自然界中的硫(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。有关硫化物和硫酸盐的化学式见下表:硫铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝FeS2 CuFeS2 CaSO42H2O Na2SO410H2O2.物理性质色态 淡黄色或黄色晶体溶解性 不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS23.化学性质二、二氧化硫(SO 2 )1物理性质颜色
2、 气味 毒性 密度 溶解性无色 有刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水2.化学性质(1)具有酸性氧化物的通性2与少量 NaOH 溶液反应:SO 2NaOH= =NaHSO3;与足量 NaOH 溶液反应:SO 22NaOH= =Na2SO3H 2O。(2)具有还原性,能被 Cl2、Br 2、I 2、H 2O2、KMnO 4等氧化剂氧化。SO 2与卤水反应:SO 2X 22H 2O=2HXH 2SO4(X 为 Cl、Br、I)。使 FeCl3溶液由棕黄色变为浅绿色。2SO 2O 2 2SO3。 催 化 剂 (3)具有氧化性与 H2S 反应:SO 22H 2S=3S2H 2O。(4)具有漂白性使品红
3、溶液褪色(原理:SO 2有色物质无色物质 有色物质SO 2)。 加 热 三、三氧化硫(SO 3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:SO 3H 2O=H2SO4,放出大量的热。SO3是酸性氧化物,跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。四、硫的氧化物的污染与治理自我检测1(教材改编)在下列反应中硫元素只表现氧化性的是( )A2Al3S Al2S3= = = = = BS2H 2SO4(浓) 2H2O3SO 2= = = = = CH 2S H2S= = = = = D3S6NaOH 2Na2SNa 2SO33H 2O= = = = = 解析:选 A。A 项,该反应中 S 的化合价由 0
4、 价变为2 价,所以只体现氧化性,正确;B 项,该反应中 S 的化合价由 0 价、6 价变为4 价,所以 S 体现还原性和氧化性,错误;C 项,该反应中 S 的化合价由2 价变为 0 价,所以 S 只体现还原性,错误;D 项,该反应中 S 的化合价由 0 价变为2 价、4 价,所以 S 体现氧化性和还原性,错误。32(教材改编)下列物质均有漂白作用,其中漂白原理与其他三种不同的是( )AHClO BSO 2CO 3 DNa 2O2解析:选 B。SO 2的漂白属于加合型,而 HClO、O 3和 Na2O2的漂白均属于氧化型。(1)实验室中,残留在试管内壁上的硫可用 CS2溶解除去,也可用热的 N
5、aOH 溶液除去,反应的化学方程式为 3S6NaOH 2Na2SNa 2SO33H 2O。= = = = = (2)硫单质的氧化性较弱,与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和 Cl2与变价金属的反应情况相反),如 FeS、Cu 2S 等。(3)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。(4)单质硫燃烧时,产物只能是 SO2,无论 O2的量是否充足,均不会生成 SO3。(2017高考北京卷)根据 SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( )溶液 现象 结论A 含 HCl、BaCl 2的 FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性B H2S 溶液 产生黄色沉淀 S
6、O2有氧化性C 酸性 KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性:H 2SO3H2SiO3解析 产生的白色沉淀为 BaSO4,SO 2中硫元素的化合价从4 升高到6,被 Fe3氧化,体现了 SO2的还原性,A 项正确;黄色沉淀为硫单质,SO 2中硫元素的化合价从4降低为 0,被 H2S 还原,体现了 SO2的氧化性,B 项正确;紫色溶液褪色,是因为酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能将 SO2氧化,自身被还原为无色的 Mn2 ,体现了 SO2的还原性漂白性,C 项错误;胶状沉淀为硅酸,发生的反应为SO2H 2OSiO =H2SiO3 SO ,原理为强酸制
7、弱酸,因此 H2SO3的酸性强于23 23H2SiO3,D 项正确。答案 C(2018蚌埠模拟)如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用 60%硫酸溶液和亚硫酸钠晶体反应制取 SO2气体,实验现象很明显,且不易污染空气。下列说法中错误的是( )4A紫色石蕊溶液变蓝色B品红溶液褪色C溴水橙色褪去D含酚酞的 NaOH 溶液红色变浅解析:选 A。Na 2SO3与 60% H2SO4反应生成 SO2,SO 2的水溶液呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红;SO 2能使溴水、品红溶液褪色,能与 NaOH 溶液反应而使含酚酞的 NaOH 溶液红色变浅。SO2的特殊性质及应用(1)注意 SO2的漂白性和还原性的区别
8、SO2使品红溶液褪色表现的是 SO2的漂白性,加热后溶液颜色复原;SO 2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是 SO2的还原性,加热后溶液颜色不复原。(2)注意 SO2的氧化性的表现SO2通入氢硫酸、硫化钠溶液中都会出现浅黄色沉淀,表现了 SO2的氧化性。(3)SO2不能漂白酸碱指示剂,只能使紫色石蕊溶液变红。题组一 SO 2性质的多重性1(2017高考江苏卷)下列制取 SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是( )解析:选 B。需用浓 H2SO4与 Cu 反应制取 SO2,A 项不能达到实验目的;SO 2可以使品红溶液褪色,以验证其具有漂白性,B 项
9、能达到实验目的;SO 2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,C 项不能达到实验目的;SO 2与 NaHSO3溶液不反应,应用碱液吸收,D 项不5能达到实验目的。2已知有机色质的发色官能团可以被氧化或发生加合反应生成无色物质。(1)为了探索比较 SO2和 Cl2的漂白原理,甲同学做了如下对比实验:a将干燥的 SO2和干燥的 Cl2分别通到干燥的品红试纸上,发现品红试纸均不褪色;b将 SO2和 Cl2分别通入品红溶液中,发现品红溶液均褪色;c加热 b 中漂白后的溶液,发现前者恢复红色,并产生刺激性气味的气体,后者无明显现象;d将 SO2和 Cl2分别持续通入紫色石蕊试液中,发现前者只变红,不褪色
10、,后者先变红,后褪色。请根据甲同学的实验事实,简要说明 SO2与 Cl2漂白原理的相同与不同之处。相同之处:SO 2和 Cl2本身都没有漂白性,起漂白作用的分别是其与水反应后的产物_和_。不同之处:H 2SO3只能与某些有机色质发生_反应,生成不稳定的无色物质,生成物受热分解再放出 SO2,是非氧化还原反应。HClO 能与很多有机色质发生_反应,生成物较稳定。(2)乙同学为了探索对比 O3、H 2O2和 Cl2的漂白能力大小,将等体积等浓度的品红溶液与三种漂白剂分别反应,至完全褪色时,发现消耗三种漂白剂的物质的量相同,但褪色时间 O3最短,H 2O2次之,Cl 2最长。消耗三种漂白剂的物质的量
11、相同的原因是每摩尔物质_相等。O 3漂白速度较 H2O2快的主要原因是_;Cl2漂白速度最慢的主要原因可能是_。解析:注意题干中的对比实验现象,仔细分析褪色原因。答案:(1)H 2SO3 HClO 加合(或化合) 氧化还原(2)得电子数 氧化性 O3H2O2 Cl 2与 H2O 反应生成的 HClO 浓度较小常见漂白物质归纳物质 SO2HClO、H 2O2、Na 2O2、O3活性炭漂白原理与有色物质结合生成无色物质将有色物质氧化为无色物质吸附有色物质变化类型化学变化 化学变化 物理变化是否可逆可逆,加热或久置后恢复原来颜色不可逆,加热或久置后不恢复原来颜色 6漂白对象有色的有机物,不能漂白指示
12、剂有色的有机物和指示剂有机色质题组二 SO 2与 CO2的检验3下列溶液能够区别 SO2和 CO2气体的是( )澄清石灰水 H 2S 溶液 酸性 KMnO4溶液氯水 品红溶液A BC除以外 D全部解析:选 C。SO 2和 CO2都属于酸性氧化物,它们都能使澄清石灰水变浑浊,所以不能利用澄清石灰水来区别 SO2和 CO2。SO 2具有氧化性,能将 H2S 溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成);SO 2也具有还原性,能被酸性 KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色);SO 2还具有漂白性,能使品红溶液褪色。而 CO2没有这些性质。所以可以用来区别 SO2和CO2。4. 如图是检验某无色气体 A 是
13、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_。解析:一定要理解题意是检验气体成分,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,若褪成无色不能证明二氧化硫已除尽。答案:(1)品红溶液 检验 SO2(2)酸性 KMnO4溶液
14、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1鉴别 SO2和 CO2的方法SO2和 CO2都能使澄清石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失,所以不能用澄清石灰水鉴别 SO2和 CO2。通常可用以下方法鉴别:(1)用品红溶液,使品红溶液褪色的是 SO2,不能使品红溶液褪色的是 CO2。(2)用酸性高锰酸钾溶液,使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去的是 SO2,无明显现象的是7CO2。(3)用溴水,使溴水褪色的是 SO2,无明显现象的是 CO2。(4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是 SO2,无明显现象的是 CO2。(5)
15、用 FeCl3溶液,使溶液由棕黄色变浅绿色的是 SO2,无明显现象的是 CO2。2检验 SO2中的 CO2的方法SO2能使澄清石灰水变浑浊,而检验 CO2一般也是使用澄清石灰水,因此,必须先检验SO2,后检验 CO2。 题组三 SO 2对环境的污染及治理5(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 BC D解析:(1)SO 2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;CO 2
16、、CH 4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。答案:(1)A (2)C6(2018泉州模拟)如图所示是一种综合处理 SO2废气的工艺流程,若每步都完全反应。下列说法正确的是( )A溶液 B 中发生的反应为 2SO2O 2=2SO3B可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液 C 中是否含有 Fe3C由以上流程可推知氧化性:Fe 3 O2SO24D此工艺的优点之一是物质能循环利用解析:选 D。结合题中流程可以分析得出其
17、中涉及 2 个反应,依次为2Fe3 SO 22H 2O=2Fe2 SO 4H 、4Fe 2 O 24H =4Fe3 2H 2O,故 A 错;同时24由以上两个氧化还原反应方程式可知 C 错;用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液 C 中是否含有 Fe2 ,而不能检验 Fe3 ,故 B 错。8四种常见的 SO2尾气处理方法方法一: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、O 2共同反应生成硫酸钙,从而使硫转移到煤渣中,反应原理为CaOSO 2 CaSO3,2CaSO 3O 2 2CaSO4,总反应方程式为 = = = = = = = = = = 2CaO2SO 2O
18、2 2CaSO4。= = = = = 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,其反应的化学方程式为 2NH3SO 2H 2O=(NH4)2SO3,2(NH 4)2SO3O 2=(NH4)2SO4(或生成 NH4HSO3,然后进一步氧化)。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2NaOHSO 2=Na2SO3H 2O,Na 2CO3SO 2=Na2SO3CO 2, Na2SO3SO 2H 2O=2NaHSO3。方法四:双碱脱硫法先利用烧碱吸收
19、SO2,再利用熟石灰浆液进行再生,再生后的 NaOH 可循环使用,化学反应原理为吸收反应:2NaOHSO 2=Na2SO3H 2O,2Na 2SO3O 2=2Na2SO4。再生反应:Na 2SO3Ca(OH) 2=CaSO32NaOH,Na 2SO4Ca(OH)2=CaSO42NaOH。 浓硫酸的性质及 SO 的检验24知识梳理一、浓硫酸的物理性质1挥发性:难挥发。2溶解性:浓 H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热。浓 H2SO4稀释的方法是将浓 H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中,并不断用玻璃棒搅拌。3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
20、即用大量水冲洗,然后涂上 NaHCO3溶液。二、浓硫酸的特性9三、SO 的检验241检验 SO 的正确操作24待测液 取清液 出现白色沉淀,即可确定存在 SO 。 盐 酸 酸 化 BaCl2溶 液 242理论解释(1)先加稀盐酸的目的是排除 CO 、SO 、Ag 等离子干扰。23 23(2)再加 BaCl2溶液,若存在 SO ,发生反应的离子方程式:24Ba2 SO =BaSO4。24自我检测1硫酸是中学化学实验室的常见药品,其性质有酸性,吸水性,脱水性,强氧化性,催化作用,请将序号填在相应的横线上:(1)锌和稀 H2SO4制 H2:_;(2)浓硫酸作干燥剂:_;(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(
21、黑面包实验):_;(4)浓硫酸与铜的反应:_。答案:(1) (2) (3) (4)2将 64 g 铜箔加入到盛有含 2 mol H2SO4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:_。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 NO 又继续氧化铜片,发生反应:3Cu2NO 8H =3Cu2 2NO4H 2O 3 3(1)浓硫酸能氧化(必要时加热)除 Au、Pt 以外的所有金属,其还原产物是 SO2而不是H2。10(2)常温下,浓硫酸与 Fe、A
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