氧硫及其化合物學案

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1、氧、硫及其化合物 -、氧及其化合物 （一）臭氧 1 .與O2互為同素異形體 2 .臭氧化學性質(zhì) （1）極強氧化性（使?jié)櫇竦牡矸跭I試紙變藍）; （2）不穩(wěn)定性。 （3）漂白、消毒和毒性 3 .臭氧層 （二）過氧化氫 1 .結(jié)構(gòu)：電子式,結(jié)構(gòu)式,化學鍵類型。 2 .化學性質(zhì) （1）氧化性 ①氧化I-； ②酸性條件下氧化Fe2+； ③酸性條件下溶解Cu; ④氧化SO32-；（應用）⑤應用：殺菌消毒、漂白 （討論含酚酬:的NaOH溶液） （2）還原性（被酸性KMnO4氧化）： 離子方程式：; （3）不穩(wěn)定性：;（應用） （4）酸性（電離方程式）; （三）H

2、2O的作用 1 .氧化性 ① Na; ② Mg; ③ Al; ④ Fe; ⑤C; 2 .還原性：; 3 .既有氧化性又有還原性： 4 .既不顯氧化性又不顯還原性 ① Cl2+H2O; ② NO2+H2O； ③ Na202+”0; ④鹽的水解; ⑤CaC2的水解; ⑥鹵代脛的水解; ⑦酯的水解; ⑧二糖、多糖的水解 , 二、硫及其化合物 (一)硫元素的特點一一多變價(-2;0;+4;+6) (二)硫單質(zhì) 1 .物理性質(zhì) 2 .化學性質(zhì) (1)弱氧化性 ① Na; ② Fe; ③ Cu; ④ Ag； ⑤ Hg； (2)還原性 ①

3、02； ②濃硝酸 ③濃硫酸 (3)既有氧化性，又有還原性 NaOH（濃）+S （三）二氧化硫 1 .物理性質(zhì); 2 .化學性質(zhì) （1）酸性氧化物通性 ①與OH-、NH3H2O反應 、; 、; ②與水反應; ③與鹽反應（NaHCO3）（應用） 、； （2）弱氧化性（氧化力S）; 規(guī)律； （3）還原性 ① 。2； ② X2； ③ Fe3+； ④ hno3； ⑤酸性KMnO4； （4）漂白性：品紅（應用） 檢驗方法; 55）實驗室制法：; （6）工業(yè)制法; SO2的化學性質(zhì)小結(jié)。 幾種漂白劑的比較： 漂白劑 HC1O Na2O2(H2O2

4、) SO2 活性炭 漂白原理 品紅溶液 紫色石蕊 漂白后物質(zhì)的穩(wěn)定性 思考：SO2能使濱水、KMnO4溶液褪色與SO2使品紅褪色，實質(zhì)相同嗎？ （四）三氧化硫; （五）硫酸 1 .物理性質(zhì)：; 2 .濃硫酸稀釋：; 3 .濃硫酸特性 （1）吸水性（應用） 思考：不能用濃硫酸來干燥氣體。 （2）脫水性（屬于變化） （3）強氧化性 ①鈍化; ②Cu;（注意）③C;（注意）④濃硫酸與銅反應的方程式及現(xiàn)象：; 碳和濃硫酸反應產(chǎn)物的驗證實驗 各試劑的作用 水以外，還 思考：實驗室 思考：濃硫酸

5、禾 些方法可以鑒別 無水隔釀銅 純嘿璃烯時, 除了生成乙烯和 生成。請設計實驗驗證實驗中是否有這三種產(chǎn)物生成。 品紅溶液高隘圈鉀品紅溶液澧港石灰水 —.二 i （3）濃硫酸在有機反應中的作用：催化劑脫水劑 , （六）SO42-與SO32-檢驗 1 .分別檢驗兩種離子的方法 2 .兩種離子的混合溶液的檢驗方法 （七）硫酸的工業(yè)制法——接觸法: 三階段 SO2制取和凈化 S02轉(zhuǎn)化為S03 SO3吸收和H2SO4的生成 二方程 4FeS2（s）+1102（g）= 2Fe2O3（s）+8SO2（g） 2SO2（g）+02（g） ■2SO3（g） SO

6、3（g）+H2O（l）=H2SO4Q） △H=-130.3kJ/mol  △H=-3412kJ/mol △H=-196.6kJ/mol 三設備 沸騰爐 接觸室 吸收塔 與大 原理 礦石粉碎，以增大礦石與空氣的接觸面，加快反應速率。 逆流原理（熱交換器）目的：冷熱氣體流向相反，冷的SO2、O2、N2被預熱，而熱的SO3、SO2、O2、^被冷卻。 逆流原理（98.3%的濃硫酸從塔頂淋下，氣體由下往上，流向相反，充分接觸，吸收更完全） 設備中 排出的 氣體 爐氣：SO2、N2、。2。 礦塵（除塵，神硒化合物 （洗滌）。H2O氣（干燥）。凈化氣：SO2、

7、N2、O2 SO2、。2、N2、SO3 尾氣：SO2及N2、。2 不能直接排入大氣中。 說明 礦塵、雜質(zhì)：易使催化劑 “中毒”。H2O氣：腐蝕 設備、影響生產(chǎn) 反應條件：（1）理論需要：低溫、高壓、催化劑（2）實際應用：400c?500C、常壓、催化劑 實際用98.3%的濃硫酸吸收SO3,以免形成酸霧不利于氣體二氧化硫被『步吸收。 尾氣處理：氨水—SO2(130澧」(NH4)2SO3—5SO4T(NH4)2SO4+SO2 或NH4HSO3 反饋練習題： 1 .（2009重慶）下列敘述正確的是（） A. SO2具有還原性，故可作漂白劑 B. Na的金屬活性比Mg

8、強，故可用Na與MgCl2溶液反應制Mg C.濃硝酸中的HNO3見光會分解，故有時在實驗室看到的濃硝酸呈黃色 D. Fe在C12中燃燒生成FeCl3,故在與其它非金屬反應的產(chǎn)物中的Fe也顯+3價 2 .一定量的鋅與100mL18.5molL-1?的濃H2SO4充分反應后，鋅完全溶解，同時生成標 準狀況下的氣體33.6L。將反應后的溶液稀釋至1L,測得溶液中c（H+）=0.1molL11。 則生成的氣體中$。2和H2的體積比為（） A.1：2B.2：1C.1：4D.4：1 3 .向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2氣體，有白色沉淀生成，此沉淀是（） A . BaSO

9、4 B. FeS C. BaSO3 D. S 4 .檢驗未知溶液中是否含有SO42-,下列操作中最合理的是（ A.加入硝酸酸化的硝酸鋼溶液 C.加鹽酸酸化了的 BaCl2溶液 B.先加硝酸酸化，再加入硝酸鋼溶液 D.先加鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液 5.向BaCl2溶液中通入SO2至飽和，此過程看不到明顯變化。再向溶液中加入一種物質(zhì)， 溶液變混濁。加入的這種物質(zhì)不可能是（） ??? A. FeCl3溶液B.AlC%溶液C.Na2s溶液D.AgNO3溶液 6 .將SO2氣體通入BaCl2溶液至飽和，未見沉淀生成，繼續(xù)通入另一種氣體仍無沉淀產(chǎn) 生，則通

10、入的氣體可能是（） A.CO2B.NH3C.NO2D.C12 7 .臭氧（。3）可使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{，其反應方程式為：KI+O3+H2O-KOH+I2+O2 （未配平）。由此得出的結(jié)論正確的是（） A.臭氧在反應中被氧化為。2 B. H2O是氧化劑 C. 1molO3在反應中得2mol電子 D.氧化產(chǎn)物O2與還原產(chǎn)物I2的物質(zhì)的量之比為1：1 8. （2007全國）下列關(guān)于環(huán)境問題的說法正確的是（） A.燃煤時加入適量石灰石，可減少廢氣中的SO2 B,臭氧的體積分數(shù)超過10-5%的空氣有利于人體的健康 C.pH在5.6?7.0之間的降水通常稱為酸雨 D.含磷合成

11、洗滌劑易于被細菌分解，故不會導致水污染 9. （2008西城一模）為保障人體健康，必須嚴格限制用量的是（） A,用SO2漂白食品B.用小蘇打制作糕點 C.用食醋清洗熱水瓶膽內(nèi)壁附著的水垢D.用O3對游泳池中的水進行消毒 10. 某化學小組用下列實驗裝置，測定工業(yè)原料氣（含SO2、N2、OJ中SO2的含量。 （1）原料氣從左向右時，上述裝置組裝連接的順序是：原料氣一。 （填a、b、c、d、e） （2）裝置②中發(fā)生反應的離子方程式為：。當裝置②中出現(xiàn)現(xiàn)象時，立即停止通氣。 （3）若碘溶液的濃度為0.05mol/L、體積為20mL,收集到用和。2的體積為297.6mL（已折算為標準狀

12、況下的體積）。則原料氣中SO2的體積分數(shù)為。 11. （2007東城一模）某?；顒有〗M用下圖所示裝置及所給藥品（圖中夾持儀器已略去） 探究工業(yè)制硫酸接觸室中的反應，并測定此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率。已知C中的濃 硫酸含溶質(zhì)mmol,假設氣體進入C和D時分別被完全吸收，且忽略裝置內(nèi)空氣中的CO2。 請回答下列問題： （1）檢查完裝置的氣密性，加入藥品開始實驗，此時首先應進行的操作是 （2）實驗時A中氧氣導管冒出的氣泡與二氧化硫?qū)Ч苊俺龅臍馀菟俾氏嘟淠康氖? ;裝置C中濃硫酸的 作用為;裝置D中盛放的溶液是足量的（選填字母）。 a.BaCl2溶液b.NaOH溶液c.NaHSO3

13、飽和溶液 （3）停止通入SO2,熄滅酒精燈后，為使殘留在裝置中的SO2、SO3被充分吸收，操作 方法是。 （4）實驗結(jié)束，稀釋裝置C中的溶液稀釋，并向其中加入足量的BaCl2溶液，得到的沉 淀質(zhì)量為wgo若裝置D增加的質(zhì)量為ag,則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是 （用含字母的代數(shù)式表示，結(jié)果可不化簡）。 12. （2008東城二模）火力發(fā)電廠燃煤排煙，釋放出大量的氮氧化物、二氧化硫和二氧 化碳等氣體。北京某熱電廠同時具有煙氣脫硝、脫硫、二氧化碳捕集（脫碳）設施， 成為高效、節(jié)能、綠色環(huán)保燃煤電廠。請回答： （1）脫硫方法：碳酸鈣（CaCO3）作吸收劑與水配制成漿液，在吸收塔中洗滌

14、煙氣并吸 收SO2,得到產(chǎn)品石膏（CaSO4?2H2O）,生產(chǎn)流程是：SO2fH2SO3-CaSO3-CaSO4 一CaSO4?2H2O,其中屬于復分解反應的化學方程式是：; 屬于氧化還原反應的方程式是。 （2）脫碳方法: ①二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇。反應的化學方程式是 CO2+3H2 催化劑 一 加熱、加壓 CH3OH+ H2。。 上圖是改變溫度時化學反應速 正（逆） /（正）=v，（逆） 率隨時間的優(yōu)f在意圖，則反應的正反應方向是 （填“吸熱”或 v（正）=v（逆） 一）反應。 ②二氧化碳轉(zhuǎn)化為其它能源物氏T二條件下,將?1LCO2與4LH2混合，恰好完全反

15、 tit2時間t 應生成某種燒，反應的化學方程式是 ③煙氣噴氨脫碳技術(shù)。噴淋氨水吸收過量的二氧化碳所得產(chǎn)物的名稱 該產(chǎn)物與過量的NaOH溶液共熱產(chǎn)生的氣體可循環(huán)使用，其離子反應方程式是 (3)脫硝方法：催化還原法，用CO(NH2)2(尿素)作還原劑，在加熱條件下催化還原 氮氧化物，1molCO(NH2)2反應時失去6mol電子，尿素與二氧化氮反應的化學方程式 13. (2008通州一模)已知B是常見的金屬單質(zhì)，E為常見的氣態(tài)非金屬單質(zhì)，H常溫 下為無色液體，C的濃溶液在加熱時才與D反應。根據(jù)下列框圖所示，試回答： (1) L的化學式為;F的電子式為;所含化學鍵為。 (2)反

16、應①的離子方程式為;該反應前后溶液的pH(填：“變大”；“變小”；“不變”)。 (3)每生成1molK,反應放出98.3kJ的熱量，該反應的熱化學方程式為： ； (4)反應②的化學方程式為。 (5)化合物F與Na2s溶液反應，生成NaOH和S單質(zhì)，試寫出該反應的離子方程式為 14. (2009宣武高三期末)原子序數(shù)由小到大排列的四種短周期元素X、Y、Z、W,四 種元素的原子序數(shù)之和為32,在周期表中X是原子半徑最小的元素，Y、Z左右相鄰， Z、W位于同主族。 (1) X兀素是O (2) X與W組成的化合物電子式為。 (3)由X、Y、Z、W四種元素中的三種組成的一種強酸，該強

17、酸的稀溶液能與銅反應， 離子方程式為。 (4)由X、Y、Z、W四種元素組成的一種離子化合物A ①已知1molA能與足量NaOH濃溶液反應生成標準狀況下44.8L氣體。寫出加熱條件 下A與NaOH溶液反應的離子方程式：。 ②又知A既能與鹽酸反應，又能與氯水反應，寫出A與氯水反應的離子方程式： (5)由X、Y、Z、W和Fe五種元素組成的式量為392的化合物B,1molB中含有6mol 結(jié)晶出0。對化合物B進行如下實驗： a.取B的溶液加入過量濃NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生白色沉淀和無色刺激性氣味氣體。過一段時間白色沉淀變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色； b.另取B的溶液，加入過量BaCl2

18、溶液產(chǎn)生白色沉淀，加鹽酸沉淀不溶解。 ①B的化學式為：。 ②已知1mol/L100mLB的溶液能與1mol/L20mLKMnO4溶液（硫酸酸化）恰好反 應。寫出反應的離子方程式。 15. （2009東城一模） （1）下列事實中，能證明亞硫酸的酸性強于氫硫酸（H2s的水溶液）的是（填字母）。 a.亞硫酸受熱時易分解 b.相同條件下，亞硫酸的導電能力強于氫硫酸 c.亞硫酸溶液可使品紅溶液褪色，而氫硫酸不能 d.常溫下，濃度均為0.1molL?一1的H2SO3和H2s溶液的pH分別為2.1和4.5 （2）工業(yè)上除去高壓鍋爐用水中溶解的氧氣常用的試劑有Na2SO3和N2H4（腫）。

19、 ①已知16g液態(tài)的腫與氧氣反應得到氮氣和液態(tài)水時，放熱354.87kJ,該反應的熱化學方程式是。 ②除去等質(zhì)量的。2,所耗Na2SO3和N2H4的質(zhì)量比是（填最簡整數(shù)比）。 （3）向Na2SO3和Na2s的混合溶液中加入稀鹽酸，溶液中會產(chǎn)生大量淡黃色沉淀。則該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是。 （4）向Na2SO3溶液中滴入少量氯水后，用充分混合后的溶液證明二者發(fā)生了氧化還原 反應的方法是（寫出操作、試劑、現(xiàn)象、結(jié)論） （5）已知Na2SO3在高溫下發(fā)生分解，得到兩種產(chǎn)物。某同學稱取25.2g純凈的 Na2SO37H2O（摩爾質(zhì)量252gmol-1）晶體在高溫下隔絕空氣加熱

20、至恒重，冷卻后稱得固體為12.6g,將其完全溶于水配成1L溶液，并測溶液的pH。 ①測得溶液的pH大于0.1molL-1Na2SO3溶液的pH,原因是（結(jié)合離子方程式說明） ②Na2SO3高溫分解的化學方程式是。 16. （2009西城一模）X、Y、Z為周期表中前20號主族元素，原子序數(shù)遞增，X、Y原 子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍，Z是人體含量最高的金屬元素。 （1）下列含氧酸根化學式書寫不.正確的是（填序號）。 一一2一2一2 a.XO3-b.XO3-c.YO3-d?Y2O3一 （2） Y的最高價含氧酸是重要的化工產(chǎn)品。 ①已知丫。2被空氣氧化，每生成1mol氣態(tài)丫。

21、3,放出98.3kJ熱量，該反應的熱化學 方程式是。 ②實驗測得相同條件下一定量的丫單質(zhì)分別在空氣和在氧氣中充分燃燒后產(chǎn)物的成分 （體積分數(shù)）如表。Y在純氧中燃燒產(chǎn)物里YO3含量比空氣中少的原因是 ③天然ZY04既可用于 于制水泥。ZY04與 到兩種常見氣體。每 Y02 Y03 制備Y的氧化物又可用 X單質(zhì)在高溫下反應，得 消耗1molX單質(zhì)，有4 空氣 94%?95% 5%?6% 氧氣 97%?98% 2%?3% mol電子轉(zhuǎn)移，該反應的化學方程式 （3）為了測定某水泥樣品成分，稱取10.0g樣品，將其中的Z元素轉(zhuǎn)化為ZX204沉淀， 將沉淀用

22、稀酸處理得H2X2O4溶液，取該溶液體積的1/100,用KMnO4溶液滴定（氧化產(chǎn)物為X02,還原產(chǎn)物為Mn2+）,結(jié)果用去0.0200mol?LT的KMnO4溶?夜24.00mL。該樣品中Z的氧化物的質(zhì)量分數(shù)是。????? 17.某校學生活動小組設計如圖所示裝置探究工業(yè)制硫酸接觸室中反應產(chǎn)物，并測定此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率。實驗時，裝置D錐形瓶中溶液產(chǎn)生白色沉淀，裝置E中溶 液褪色。 （1）裝置B的三個作用是①;②;③。 （2）實驗過程中，當V2O5表面紅熱后，應將酒精燈移開一會兒后再繼續(xù)加熱，其原因 （3） D中錐形瓶盛放的溶液可以是（選填序號）。 ①澄清石灰水②小蘇打溶液③氯化銀溶液④硝酸鋼溶液 反應停止后，要通過裝置D錐形瓶中產(chǎn)生的白色沉淀的量，測定已被氧化的二氧化 硫的量時，在濾出沉淀前必須進行的一步實驗操作是（簡述過程） O （4）若從錐形瓶溶液中得到的沉淀質(zhì)量為mg,要測定該條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率，實 驗時還需要測定的數(shù)據(jù)是（選填序號）,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是『（用含有m、a、b、c、d中的一種或幾種字母的代數(shù)式表示） ①裝置F增加的質(zhì)量ag②裝置A中亞硫酸鈉減少的質(zhì)量bg ③裝置B增加的質(zhì)量cg④裝置E增加的質(zhì)量dg