2019-2020學年高中化學下學期第16周《硫及其化合物》教學設計.doc

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2019-2020學年高中化學下學期第16周《硫及其化合物》教學設計 課題 元硫及其化合物 總課時 　 班級（類型） 　 學習 目標 　 1.了解硫及其重要化合物的制備方法，掌握其主要化學性質(zhì)及應用。2.了解硫的氧化物對大氣的污染與防治。 重、難點 學習環(huán)節(jié)和內(nèi)容 學生活動 教師反思 考點一　硫及其氧化物的性質(zhì) 1.硫單質(zhì)的性質(zhì)及應用 (1)硫元素的存在形態(tài) 形態(tài)— (2)硫單質(zhì)的物理性質(zhì) 硫單質(zhì)俗稱硫黃，是一種淡黃色固體；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2；有多種同素異形體，如單斜硫、斜方硫等。 (3)從化合價的角度認識硫單質(zhì)的化學性質(zhì) H2O2 ①與金屬反應表現(xiàn)氧化性 ②與非金屬反應 ③與強氧化劑反應(如濃硫酸)：S＋2H2SO4(濃)3SO2↑＋2H2O，表現(xiàn)還原性。 2.二氧化硫(SO2) (1)物理性質(zhì) 二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體，是大氣污染物之一；易溶于水，通常狀況下，1體積水溶解約40體積SO2。 (2)化學性質(zhì) 按要求完成下列方程式： ①酸性氧化物的通性 ②氧化性(如與H2S溶液反應)： SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O ③還原性 ④漂白性：可使品紅溶液等有機色質(zhì)褪色，生成不穩(wěn)定的化合物。 3.SO2與HClO、H2O2、Na2O2、活性炭漂白原理的比較 SO2 HClO、H2O2、Na2O2、O3 活性炭 漂白原理 與有色物質(zhì)結合生成無色物質(zhì) 將有色物質(zhì)氧化為無色物質(zhì) 吸咐有色物質(zhì) 變化類型 化學變化 化學變化 物理變化 是否可逆 可逆，加熱或久置后恢復原來顏色 不可逆，加熱或久置后不恢復原來顏色 — 漂白對象 有色的有機物，不能漂白指示劑 有色的有機物和指示劑 有機色質(zhì) 4.三氧化硫(SO3) SO3在標準狀況下為無色、針狀晶體，能與水反應：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的熱，SO3是酸性氧化物，它跟堿性氧化物或堿都能反應生成硫酸鹽。 5.硫的氧化物的污染與治理 (1)來源：含硫化石燃料的燃燒及金屬礦物的冶煉等。 (2)危害：危害人體健康，形成酸雨(pH小于5.6)。 (3)治理：燃煤脫硫，改進燃燒技術。 (4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個： 途徑1：空氣中飄塵的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。 途徑2：SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。 深度思考 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)硫在自然界中僅以化合態(tài)存在() (2)硫與鐵反應生成硫化亞鐵(√) (3)硫與汞反應生成硫化亞汞，體現(xiàn)了硫的弱氧化性() (4)硫在空氣中燃燒的產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中燃燒的產(chǎn)物是三氧化硫() (5)二氧化硫可廣泛用于食品的漂白() (6)SO2有漂白性，所以SO2可使溴水褪色() (7)SO2氣體通入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀BaSO3() 解析　(3)硫與汞反應產(chǎn)物為硫化汞。(4)硫在空氣或純氧中只會生成二氧化硫。(5)二氧化硫有毒，嚴禁用于食品漂白。(6)漂白性是指使有機色質(zhì)褪色，SO2使溴水褪色體現(xiàn)了二氧化硫的還原性。(7)由于亞硫酸的酸性比鹽酸弱，BaSO3可溶于鹽酸，故不會生成沉淀。 2.用CS2或熱的燒堿溶液均能洗滌附著在試管內(nèi)壁上的硫，分別簡述洗滌原理。 答案　硫黃易溶于CS2，所以可用CS2溶解試管內(nèi)壁的硫。 硫能與熱的燒堿溶液反應生成可溶性的Na2S和Na2SO3，達到除硫的目的。 3.潮濕的Cl2和SO2都具有漂白性，那么將二者混合時其漂白能力是否增強？ 答案　不會增強，由于二者混合時，發(fā)生反應：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，故漂白性減弱或失去。 題組一　性質(zhì)多樣的SO2 1.關于SO2的敘述中正確的是(　　) A.燃煤時加入石灰石減少SO2排放的化學方程式為2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO3＋2CO2 B.SO2是酸性氧化物，溶于水得穩(wěn)定的亞硫酸 C.SO2氣體通入NaOH溶液一定得到Na2SO3 D.SO2通入CuSO4與NaCl混合溶液產(chǎn)生白色沉淀(CuCl)，體現(xiàn)SO2的還原性 答案　D 解析　A項，有氧氣參加反應，應生成CaSO4，錯誤；B項，亞硫酸不穩(wěn)定易分解，錯誤；C項，通入SO2的量不同，產(chǎn)物可能是Na2SO3，也可能是NaHSO3，還可能是二者的混合物，錯誤；D項，生成CuCl白色沉淀，銅的化合價降低，必然有一種元素的化合價升高，只能是SO2中＋4價的硫被氧化，正確。 2.(xx武漢調(diào)研)如圖所示，利用培養(yǎng)皿探究SO2的性質(zhì)。實驗時向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸，立即用另一培養(yǎng)皿扣在上面。表中對實驗現(xiàn)象的描述或解釋不正確的是(　　) 選項 實驗現(xiàn)象 解釋 A Ba(OH)2溶液變渾濁 SO2與Ba(OH)2溶液反應產(chǎn)生了BaSO3沉淀 B Na2S溶液變渾濁 SO2與Na2S溶液反應產(chǎn)生了S單質(zhì) C KMnO4溶液褪色 SO2具有還原性 D NaOH的酚酞溶液褪色 SO2具有漂白性 答案　D 解析　A項，SO2＋Ba(OH)2===BaSO3↓＋H2O，正確；B項，SO2溶于水生成H2SO3，進而與Na2S溶液反應生成S單質(zhì)，正確；D項，SO2中和了NaOH溶液，不是漂白性，錯誤。 3.在BaCl2溶液中通入SO2氣體，未見沉淀生成，若再通入下列四種氣體：①Cl2?、贜H3?、跱O2?、蹾2S，均會產(chǎn)生沉淀。 回答下列問題： (1)通入四種氣體時產(chǎn)生的沉淀分別是 ①___________________________；②_________________________________________； ③___________________________；④_________________________________________。 (2)用方程式表示①和④產(chǎn)生沉淀的原因 ①________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________。 答案　(1)①BaSO4　②BaSO3?、跙aSO4　④S (2)①SO2＋Cl2＋2H2O===SO＋2Cl－＋4H＋、SO＋Ba2＋===BaSO4↓(或SO2＋Cl2＋2H2O＋Ba2＋===BaSO4↓＋2Cl－＋4H＋) ④2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O(或2H2S＋H2SO3===3S↓＋3H2O) SO2的特殊性質(zhì)及應用 (1)注意SO2的漂白性和還原性的區(qū)別 SO2使品紅溶液褪色表現(xiàn)的是SO2的漂白性，加熱后溶液顏色復原；SO2使酸性高錳酸鉀溶液、溴水、氯水、碘水褪色表現(xiàn)的是SO2的還原性，加熱后溶液顏色不復原。 (2)注意SO2的氧化性的表現(xiàn) SO2通入氫硫酸、硫化鈉溶液中都會出現(xiàn)淺黃色沉淀，表現(xiàn)了SO2的氧化性。 (3)SO2不能漂白酸堿指示劑，只能使紫色石蕊溶液變紅。 題組二　SO2與CO2的檢驗 4.下列溶液能夠區(qū)別SO2和CO2氣體的是(　　) ①澄清的石灰水?、贖2S溶液?、鬯嵝訩MnO4溶液?、苈人、萜芳t溶液 A.①②③ B.②③④ C.除①以外 D.全部 答案　C 解析　SO2和CO2都屬于酸性氧化物，它們都能與石灰水反應生成不溶性的鹽，所以不能利用這一性質(zhì)來區(qū)別SO2和CO2。SO2具有氧化性，能將H2S溶液氧化生成單質(zhì)硫(有淡黃色沉淀生成)；SO2也具有還原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2還具有漂白性，能使品紅溶液褪色。而CO2沒有這些性質(zhì)。所以可以用②、③、④、⑤來區(qū)別SO2和CO2。 5.下圖是檢驗某無色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖，按要求回答下列問題： (1)B中加入的試劑是____________，作用是__________________________________。 (2)C中加入的試劑是____________，作用是__________________________________。 (3)D中加入的試劑是____________，作用是__________________________________。 (4)實驗時，C中應觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________。 解題指導　一定要理解題意是檢驗氣體成分，檢驗二氧化硫用品紅溶液，吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液，檢驗二氧化碳用澄清石灰水；在檢驗二氧化碳之前，必須除盡二氧化硫，因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁。C裝置的作用是除去SO2并檢驗SO2是否除盡，所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，但不能褪成無色，若褪成無色則不能證明二氧化硫已除盡。 答案　(1)品紅溶液　檢驗SO2　(2)酸性KMnO4溶液　除去SO2并檢驗SO2是否除盡　(3)澄清石灰水　檢驗CO2　(4)酸性KMnO4溶液的顏色變淺但不褪成無色 1.SO2和CO2的鑒別方法 (1)聞氣味法：CO2無氣味，SO2有刺激性氣味。 (2)品紅溶液法：能使品紅溶液褪色的是SO2，不能使品紅溶液褪色的是CO2。 (3)酸性高錳酸鉀溶液或溴水法：使酸性高錳酸鉀溶液或溴水褪色的是SO2，不能使它們褪色的是CO2。 2.檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程 SO2和CO2都可使澄清的石灰水變渾濁，檢驗二者同時存在的一般流程為 流程設計 檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2 選用試劑 品紅溶液 酸性KMnO4溶液 品紅溶液 澄清的石灰水 預期現(xiàn)象 褪色 褪色 不褪色 變渾濁 注意　有時為簡化裝置，可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置，用較濃的酸性KMnO4溶液，現(xiàn)象是酸性KMnO4溶液顏色變淺。(如本題組的6題C裝置的作用) 考點二　硫酸　硫酸根離子的檢驗 1.硫酸的物理性質(zhì) H2SO4是無色液體，能與水以任意比互溶，溶解時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿燒杯內(nèi)壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。 2.硫酸是強電解質(zhì)，寫出稀硫酸與下列物質(zhì)反應的離子方程式 ①鐵：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑； ②MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O； ③Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O； ④Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑； ⑤BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 3.濃H2SO4的特性 (1)填寫下表 實驗 實驗現(xiàn)象 硫酸的特性 少量膽礬加入濃硫酸中 藍色固體變白 吸水性 用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上 沾有濃H2SO4的濾紙變黑 脫水性 將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱 銅片逐漸溶解，產(chǎn)生無色刺激性氣味的氣體 強氧化性 (2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應的化學方程式： Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 (3)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4鈍化，可用鋁槽車運輸濃H2SO4。 4.SO的檢驗 檢驗SO的正確操作方法：被檢液取清液有無白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無SO)。 先加稀鹽酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干擾，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。整個過程中可能發(fā)生反應的離子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 深度思考 1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“” (1)用硫酸清洗鍋爐中的水垢() (2)用BaCl2溶液鑒別SO和SO() (3)濃硫酸具有強氧化性，所以濃硫酸不可用于干燥H2和CO() (4)稀硫酸沒有氧化性，一般不能發(fā)生氧化還原反應() (5)濃硫酸使藍礬(CuSO45H2O)變成白色粉末，體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性() (6)銅片溶于熱的濃硫酸，體現(xiàn)了濃硫酸的酸性和強氧化性(√) 解析　(1)CaSO4微溶，不能用硫酸清洗鍋爐中的水垢。 (2)BaSO4、BaSO3均為白色沉淀無法用BaCl2鑒別 (3)濃硫酸雖然具有強氧化性，但不能氧化H2，CO，因而可干燥H2、CO。 (4)稀硫酸溶液中的H＋可氧化活潑的金屬。 (5)體現(xiàn)濃硫酸的吸水性。 2.將64 g銅箔加入到盛有含2 mol H2SO4的濃H2SO4試管中加熱。 (1)銅箔能否完全溶解？請解釋原因。 (2)在反應后的溶液中再加入少量硝酸鈉晶體，銅箔表面又有氣泡冒出，其原因為 ________________________________________________________________________。 答案　(1)不能，因為隨著反應的進行，濃H2SO4變?yōu)橄2SO4，反應停止。 (2)H＋與NO又能氧化銅片，發(fā)生反應3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 3.下表是鑒別濃硫酸和稀硫酸的方法，請將實驗現(xiàn)象填入下表： 濃硫酸 稀硫酸 物理性質(zhì) 加水 放出大量熱 無明顯變化 狀態(tài) 油狀液體 液態(tài) 密度 ρ(濃H2SO4)>ρ(稀H2SO4) 化學性質(zhì) 鐵片 無明顯變化(鈍化) 鐵片逐漸溶解，并產(chǎn)生無色氣體 銅片(加熱) 銅片溶解，產(chǎn)生無色氣體 不反應 白紙 變黑 無明顯變化 膽礬 藍色變白 膽礬溶解形成藍色溶液 題組一　硫酸的性質(zhì)及應用 1.對下列事實的解釋錯誤的是(　　) A.在蔗糖中加入濃硫酸出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，說明濃硫酸具有脫水性 B.向50 mL 18 molL－1H2SO4溶液中加入足量的銅片加熱充分反應后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于0.45 mol C.常溫下，濃硫酸可以用鋁制容器貯存，說明鋁與濃硫酸不反應 D.反應CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能進行，說明CuS既不溶于水也不溶于稀硫酸 答案　C 解析　濃硫酸能使蔗糖脫水炭化發(fā)黑，A項正確；隨著反應進行，濃硫酸逐漸變稀，而稀硫酸與銅不反應，故硫酸會有剩余，B項正確；常溫下，鋁在濃硫酸中其表面會被氧化生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化，C項錯誤；根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件可知，D項正確。 2.硫酸是中學化學實驗室的常見藥品，其性質(zhì)有①酸性?、谖浴、勖撍浴、軓娧趸浴、荽呋饔?。請將序號填在相應的橫線上： (1)鋅和稀H2SO4制H2________________。 (2)濃硫酸作干燥劑___________________。 (3)濃硫酸與蔗糖的炭化實驗(黑面包實驗)_____________________________________。 (4)實驗室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯______________________________________。 (5)乙酸乙酯的水解___________________。 (6)纖維素的水解_____________________。 (7)濃硫酸與銅的反應_________________。 (8)濃硫酸使?jié)駶櫴镌嚰埾茸兗t，后來又變黑________________________________。 答案　(1)①　(2)②　(3)②③④　(4)②⑤　(5)⑤　(6)⑤　(7)①④　(8)①③ 濃硫酸與金屬的反應規(guī)律 (1)鈍化：常溫下濃硫酸使Fe、Al鈍化，若加熱或將濃硫酸稀釋，則可以繼續(xù)反應。 (2)與活潑金屬(如Zn)反應：開始產(chǎn)生SO2，硫酸濃度變小后，產(chǎn)生H2。 (3)與某些不活潑金屬(如Cu)反應：開始產(chǎn)生SO2(加熱)，濃度變小后，稀硫酸不再與Cu反應。如1 mol Cu與含2 mol H2SO4的濃硫酸充分反應，生成SO2的物質(zhì)的量小于1 mol。 (4)濃硫酸在與金屬的反應中既表現(xiàn)強氧化性(生成SO2)又表現(xiàn)酸性(生成硫酸鹽)。濃硫酸在與非金屬的反應中只表現(xiàn)氧化性。 題組二　SO的檢驗 3.下列過程中，最終的白色沉淀物不一定是BaSO4的是(　　) A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀 B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀 C.無色溶液白色沉淀 D.無色溶液無色溶液白色沉淀 答案　C 解析　A中二氧化硫被硝酸氧化為硫酸，加氯化鋇一定生成硫酸鋇沉淀；B中的亞硫酸根被硝酸氧化為硫酸根，沉淀也是硫酸鋇；C中所得沉淀可能是氯化銀；D中先加過量鹽酸無沉淀，再加氯化鋇產(chǎn)生的白色沉淀一定是硫酸鋇。 4.在某溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，則下列關于該溶液所含離子的推斷中正確的是(　　) A.一定會有SO B.含有SO和Ag＋ C.可能含有SO、Ag＋、SO中的一種或兩種 D.可能含有SO或CO 答案　C 解析　A項錯誤，不能排除Ag＋、SO的干擾；B項錯誤，因為溶液中SO與Ag＋反應不能大量共存；C項正確，因為不能排除Ag＋、SO的干擾；D項錯誤，由“加入稀硝酸，沉淀不溶解”可以判斷不可能含有CO。 SO檢驗的易錯點 (1)誤將Ag＋、Pb2＋判斷成SO。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SO。其錯誤是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋時也會產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。 (2)誤將SO判斷成SO。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有SO。該錯誤是未注意NO具有強氧化性，在酸性環(huán)境中發(fā)生反應：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。 考點三　硫及其化合物的綜合應用 1.硫及其化合物的轉化關系 SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物質(zhì)的類別可以幫助我們理解它們的性質(zhì)。相同價態(tài)的不同含硫化合物間是通過酸堿反應規(guī)律聯(lián)系在一起的。如 SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3 2.當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降。如 H2 O2O3 3.相鄰價態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應 如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應。 4.含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化 硫元素 1.硫在空氣中燃燒生成氣體A，把A溶于水得溶液B，向B中滴加溴水，溴水褪色，B變成C，在C里加Na2S產(chǎn)生氣體D，把D通入B溶液得淺黃色沉淀E。A、B、C、D、E都含同一種元素。按A、B、C、D、E順序排序的是(　　) A.SO2、H2SO4、H2SO3、H2S、S B.SO2、H2SO3、H2SO4、H2S、S C.SO2、H2SO3、H2SO4、SO3、Na2S2O3 D.SO3、H2SO4、H2SO3、SO2、Na2S2O3 答案　B 解析　硫在空氣中燃燒生成SO2，SO2溶于水得H2SO3，向H2SO3中滴加溴水生成H2SO4和HBr，在H2SO4溶液中加Na2S產(chǎn)生氣體H2S，H2S與H2SO3反應產(chǎn)生淺黃色沉淀S，故B項正確。 2.實驗室為探究鐵與濃硫酸的反應，并驗證SO2的性質(zhì)，設計如圖所示裝置進行實驗。 請回答下列問題： (1)實驗時將導管a插入濃硫酸中，可使裝置B中的溶液不發(fā)生倒吸。其原因是____ ________________________________________________________________________。 (2)裝置B中酸性KMnO4溶液逐漸褪色，則裝置B中發(fā)生反應的離子方程式是________________________________________________________________________； 裝置C中發(fā)生反應的化學方程式是__________________________________________。 (3)裝置D的作用是_______________________________________________________； 實驗結束時需從導管a通入大量空氣，其目的是______________________________。 (4)若裝置A反應后的溶液中金屬陽離子只含有Fe3＋，則裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)裝置A中試管內(nèi)氣體壓強減小時，空氣可從導管a進入裝置A，導管a起平衡氣壓的作用　(2)5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋　2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓　(3)驗證SO2的漂白性和生成物的不穩(wěn)定性　使裝置中殘留的SO2氣體完全被裝置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染環(huán)境　(4)2Fe＋6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑ 解析　(1)當裝置A中試管內(nèi)氣體壓強減小時，空氣可從導管a進入裝置A，導管a起平衡氣壓的作用，所以可使裝置B中的溶液不發(fā)生倒吸。(2)SO2具有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，發(fā)生反應的離子方程式為5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋；SO2還具有氧化性，能氧化H2S生成單質(zhì)S，發(fā)生反應的化學方程式為2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓。(3)SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，但該反應是不穩(wěn)定的，所以裝置D的作用是驗證SO2的漂白性和生成物的不穩(wěn)定性；由于裝置中還殘留有SO2氣體，所以實驗結束時需從導管a通入大量空氣，其目的是使裝置中殘留的SO2氣體完全被裝置E中的NaOH溶液吸收，以防止污染環(huán)境。 1.過氧化氫(其水溶液俗稱雙氧水) (1)過氧化氫的分子結構：過氧化氫分子中含有極性鍵和非極性鍵，其結構式為H—O—O—H，電子式為HH。 (2)過氧化氫的化學性質(zhì) ①氧化性：過氧化氫是綠色氧化劑，具有較強的氧化性。例如： H2O2＋2KI＋2HCl===2KCl＋I2＋2H2O 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O H2O2＋H2S===S↓＋2H2O H2O2＋SO2===H2SO4 注意　在酸性條件下H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，在中性或堿性條件下其還原產(chǎn)物為OH－(或氫氧化物)。 ②還原性：過氧化氫遇到強氧化劑被氧化生成氧氣。 例如：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋5O2↑＋8H2O ③不穩(wěn)定性：過氧化氫在常溫下緩慢分解生成氧氣和水，加熱或者加入催化劑(MnO2、Cu2＋、Fe3＋等)快速分解。 2H2O22H2O＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ (3)過氧化氫的用途：作消毒劑、殺菌劑，作漂白劑、脫氯劑，純H2O2還可作火箭燃料的氧化劑等。 2.氧氣的同素異形體臭氧(O3) (1)物理性質(zhì) 常溫常壓下，臭氧是一種有特殊臭味的淡藍色氣體，它的密度比氧氣大，比氧氣易溶于水。吸入少量臭氧對人體有益，吸入過量對人體健康有一定危害。 (2)化學性質(zhì) ①不穩(wěn)定性：2O33O2 ②強氧化性：Ag、Hg等金屬在臭氧中可以被氧化，O3能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍，其反應的化學方程式如下： O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2 ③漂白和消毒 許多染料受到臭氧的強烈氧化會褪色，臭氧還能殺死許多細菌。 (3)生產(chǎn)方式：3O22O3 (4)臭氧層 能吸收來自太陽的大部分紫外線，是人類和其他生物的保護傘。氟氯烴是破壞臭氧層的“元兇”。 (5)臭氧的用途：脫色劑、消毒劑等。 專題訓練 1.臭氧(O3)可應用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒，大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。長期吸入大量臭氧會引起口干燥、咳嗽等不適癥狀。臭氧發(fā)生器是在高壓電極的作用下將空氣中的氧氣轉化為臭氧的裝置。下列說法正確的是(　　) A.氧氣轉化為臭氧是物理變化 B.臭氧分子的相對分子質(zhì)量為36 C.一個臭氧分子中含有3個氧原子 D.臭氧對人的身體健康不利，應該拒絕使用臭氧 答案　C 解析　轉化過程物質(zhì)發(fā)生了變化，有新物質(zhì)生成，應為化學變化，故A錯誤；根據(jù)分子式的含義知臭氧的相對分子質(zhì)量為163＝48，故B錯誤；根據(jù)分子式的含義標在化學式中元素符號右下角的數(shù)字表示該元素的原子個數(shù)，知一個臭氧分子中含有3個氧原子，故C正確；臭氧可應用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒，對人的身體健康也有有利的一面，當然也有弊，故D錯誤。 2.O3是重要的氧化劑和水處理劑，在平流層存在：2O33O2，O3O＋O2，粒子X能加速O3的分解：X＋O3===XO＋O2；XO＋O===X＋O2(X＝Cl、Br、NO等)。已知：2O3(g)3O2(g)　ΔH＝－144.8 kJmol－1，t ℃時K＝31076。 下列說法不正確的是(　　) A.O3轉變?yōu)镺2的能量曲線可用上圖表示 B.O3轉變?yōu)镺2為氧化還原反應 C.臭氧層中氟里昂釋放出的氯原子是O3分解的催化劑 D.t ℃時，3O2(g)2O3(g)，K≈3.3310－77 答案　B 解析　根據(jù)吸熱反應，ΔH＞0，放熱反應，ΔH＜0，圖像中反應物的總能量大于生成物的總能量，反應是放熱反應，反應焓變＝生成物的總能量－反應物的總能量，據(jù)此分析A正確；O2可以轉化成O3，但元素化合價未變，不是氧化還原反應，故B錯誤；X參與反應，加快了速率，本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后不變，屬于催化劑，所以氟利昂在紫外線的照射下分解的氯原子在此轉化過程中作為催化劑，故C正確；相同條件下，逆反應的K值是正反應K值的倒數(shù)，故D正確。 3.H2O2是重要的化學試劑，在實驗室和生產(chǎn)實際中應用廣泛。 (1)寫出H2O2的結構式：___________________，H2O2在MnO2催化下分解的化學方程式：________________________________________________________________________。 (2)①我們知道，稀硫酸不與銅反應，但在稀硫酸中加入H2O2后，則可使銅順利溶解，寫出該反應的離子方程式：____________________________________________________。 ②在“海帶提碘”的實驗中，利用酸性H2O2得到碘單質(zhì)的離子方程式是________________________________________________________________________。 ③你認為H2O2被稱為綠色氧化劑的主要原因是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)H2O2還有一定的還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。 ①寫出反應的離子方程式：________________________________________________。 ②實驗室常用酸性KMnO4標準液測定溶液中H2O2的濃度，酸性KMnO4溶液應盛放在________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中，判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是_________ ________________________________________________________________________。 (4)H2O2是一種二元弱酸，寫出其第一步電離的方程式：________________________， 它與過量的Ba(OH)2反應的化學方程式為_____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)H—O—O—H　2H2O22H2O＋O2↑ (2)①H2O2＋Cu＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　②H2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I2?、圻€原產(chǎn)物為水，對環(huán)境無污染 (3)①5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O　②酸式　滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后變淺紫色，30 s內(nèi)不褪色 (4)H2O2H＋＋HO　H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O 1.(高考選項組合題)下列說法正確的是(　　) A.SO2作紙漿的漂白劑沒有發(fā)生化學變化(xx四川理綜，1C) B.SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4(xx重慶理綜，2D) C.H2、SO2、CO2三種氣體都可用濃H2SO4干燥(xx安徽理綜，9C) D.用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2(xx重慶理綜，2A) 答案　C 解析　SO2的漂白性是利用SO2與有色物質(zhì)化合生成無色物質(zhì)，是化學變化，A項錯誤；SO3溶于水生成H2SO4，NO在酸性條件下將SO2氧化為SO，因而SO2和SO3的混合氣體通入Ba(NO3)2溶液中最終沉淀為BaSO4，B項錯誤；C項，三種物質(zhì)均不與濃硫酸反應，能用濃硫酸干燥，正確；氫氧化鉀與二氧化硫和三氧化硫都能反應，而且都沒有明顯現(xiàn)象，因此不能用KOH溶液鑒別，D項錯誤。 2.(xx北京理綜，28)以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應的多樣性。 實驗 試劑 現(xiàn)象 滴管 試管 2 mL 0.2 molL－1 Na2SO3溶液 飽和Ag2SO4溶液 Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀 0.2 molL－1 CuSO4溶液 Ⅱ.溶液變綠，繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀 0.1 molL－1 Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.開始無明顯變化，繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀 (1)經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ：__________。 (2)經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。 已知：Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I2。 ①用稀H2SO4證實沉淀中含有Cu＋的實驗現(xiàn)象是_______________________________ ________________________________________________________________________。 ②通過下列實驗證實，沉淀中含有Cu2＋和SO。 a.白色沉淀A是BaSO4，試劑1是____________________。 b.證實沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無SO，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色。 ①推測沉淀中含有亞硫酸根和______________________________________________。 ②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設： ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于鋁的堿式鹽中。對假設ⅱ設計了對比實驗，證實了假設ⅱ成立。 a.將對比實驗方案補充完整。 步驟一： 步驟二：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (按上圖形式呈現(xiàn))。 b.假設ⅱ成立的實驗證據(jù)是________________________________________________。 (4)根據(jù)實驗，亞硫酸鹽的性質(zhì)有___________________________________________。 鹽溶液間反應的多樣性與__________________________________________________ ____________________________________________________________________有關。 答案　(1)2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓ (2)①析出紅色固體 ②a.HCl和BaCl2溶液 b.在I－作用下，Cu2＋轉化為白色沉淀CuI，SO轉化為SO (3)①Al3＋、OH－ ②a b.V1明顯大于V2 (4)亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性　兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應條件 解析　(1)由“0.2 molL－1 Na2SO3溶液和飽和Ag2SO4溶液反應，產(chǎn)生白色沉淀是Ag2SO3”可知離子方程式為2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓。 (2)①根據(jù)題給信息Cu＋Cu＋Cu2＋可知，棕黃色沉淀若含有Cu＋，Cu＋會在稀硫酸作用下生成紅色的銅。 ②根據(jù)題給信息Cu2＋CuI↓(白色)＋I2可知，棕黃色沉淀若含有Cu2＋，加入KI后會有白色沉淀(CuI)生成；所得溶液中加入淀粉溶液，溶液不變藍，說明生成的I2被SO還原，SO被氧化為SO。 a.又因為白色沉淀A是BaSO4，可推斷試劑1為HCl和 BaCl2溶液。 b.證實沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是在I－作用下，Cu2＋轉化成白色沉淀CuI，由于加入淀粉無明顯現(xiàn)象說明I2還原SO為SO。 (3)①根據(jù)題意知實驗Ⅲ的白色沉淀中無SO，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色，①推測沉淀中含有氫氧根離子、鋁離子和亞硫酸根離子。 ②步驟一中向2 mL 0.1 molL－1的Al2(SO4)3溶液中滴加稍過量的Na2SO3溶液，生成堿式亞硫酸鋁沉淀，然后再向沉淀中滴加V1體積的稀氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，此時溶液中的溶質(zhì)為NaAlO2和Na2SO3。實驗方案設計步驟二的思路是取等體積等物質(zhì)的量濃度的Al2(SO4)3溶液與過量稀氨水反應生成不含SO的Al(OH)3沉淀，然后再向沉淀中滴加同濃度的稀氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，并記錄體積為V2，此時溶液中的溶質(zhì)為NaAlO2；比較V1和V2的大小，可推知假設ⅱ成立。 (4)根據(jù)實驗，亞硫酸鹽的溶解性(Ag2SO3沉淀、Na2SO3、堿式亞硫酸鋁)、氧化還原性(SO被I2、酸性高錳酸鉀氧化)、在水溶液中的酸堿性。鹽溶液間反應的多樣性與兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和溶液的酸堿性有關。 3.(xx四川理綜，9)硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O)。 Ⅰ.[查閱資料] (1)Na2S2O35H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。 Ⅱ.[制備產(chǎn)品] 實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置)： 實驗步驟： (1)檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑。 儀器a的名稱是________；E中的試劑是________(選填下列字母編號)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液 (2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合物，濾液經(jīng)__________(填寫操作名稱)、結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。 Ⅲ.[探究與反思] (1)為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整。 (所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇) 取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，___________________， 若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。 (2)為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟(2)進行了改進，改進后的操作是____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Na2S2O35H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過___________方法提純。 答案　Ⅱ.(1)分液漏斗　B　(3)蒸發(fā) Ⅲ.(1)過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl (2)先向A中燒瓶滴加濃H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液　(3)重結晶 解析?、?(1)儀器a有活塞，故a為分液漏斗；在A裝置中產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體SO2，故E裝置用于處理未反應的SO2，在給定的三種溶液中，只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)從溶液中得到晶體的操作包括蒸發(fā)、結晶、過濾、洗滌、干燥這五步。 Ⅲ.(1)根據(jù)Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于HCl，而BaSO4難溶于HCl，則在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后，將生成的沉淀過濾、洗滌后，向沉淀中加入HCl，沉淀未完全溶解，說明溶液中含有SO，沉淀溶解的部分生成了刺激性氣味的氣體為SO2，則沉淀中含有BaSO3，故原溶液中含有SO。(2)由Ⅰ中(3)可知Na2SO3易被氧化，故裝置中的氧氣能將Na2SO3氧化，為了減少Na2SO4的生成量，應先將裝置中的空氣排盡，可先用A裝置中生成的SO2將裝置中的空氣排盡。(3)因為硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而顯著增大，故可采用重結晶法將其提純。