高考鲁科版化学一轮第1部分 第3章 第3节 硫的转化.docx
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高考鲁科版化学一轮第1部分第3章第3节硫的转化
第3节 硫的转化
考纲定位
核心素养
1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。
2.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
3.了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。
4.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
1.宏观辨识——能从不同层次认识氧、硫及其化合物的主要性质及应用。
2.变化观念——从硫的化合价变化认识硫及其化合物的相互转化及应用。
3.科学探究——从不同的角度探究硫及其重要化合物的性质及制备实验方案,并进行实验操作验证。
4.社会责任——关注与SO2有关的污染和环境保护,具有可持续发展意识和绿色化学观念。
考点一|绿色氧化剂——O3和H2O2的性质及应用
1.臭氧(O3)
(1)组成:
臭氧的分子式为O3,与O2互为同素异形体,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。
(2)化学性质
①不稳定性:
O3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为2O3===3O2。
②强氧化性
a.能氧化具有还原性的物质,如KI、FeCl2等。
O3+2KI+H2O===I2+2KOH+O2
b.漂白性:
因O3有强氧化性,所以它能使有色物质退色,并被用来杀菌消毒。
(3)用途:
①可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂;②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。
提醒:
(1)O3的生成:
在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,3O2
2O3;
(2)O3在空气中含量很少,人们感到清爽,但超过一定浓度,则会影响人体的健康。
2.过氧化氢——其水溶液称双氧水
(1)结构:
电子式为
,结构式为H—O—O—H,含有的共价键有极性键、非极性键,为共价化合物,为无色液体。
(2)化学性质及应用
①不稳定性:
加热、加催化剂都能使分解速率加快。
2H2O2
2H2O+O2↑(实验室制O2)。
②弱酸性:
相当于二元弱酸。
H2O2
H++HO
,HO
H++O
。
③强氧化性
a.用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)。
b.氧化Fe2+等还原性粒子,其离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。
c.使湿润的淀粉KI试纸变蓝,其离子方程式为H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O。
d.杀菌、消毒。
④弱还原性:
遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
提醒:
(1)MnO2、Fe3+、Cu2+均可以作为H2O2分解的催化剂;
(2)H2O2为绿色氧化剂,被还原为H2O不引入其他离子。
(3)BaO2与稀硫酸反应可制取H2O2:
BaO2+H2SO4===BaSO4↓+H2O2。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)O3与H2O2可以杀死细菌,是一种绿色消毒剂。
( )
(2)臭氧比氧气的氧化性更强,常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化。
( )
(3)O3与O2的转化是氧化还原反应。
( )
(4)雷电天气的空气中O3的含量会增大。
( )
(5)臭氧和活性炭一样,能够吸附有机色素,是一种很好的脱色剂。
( )
答案:
(1)√
(2)√ (3)× (4)√ (5)×
2.写出下列反应的离子方程式
(1)Na2SO3溶液与双氧水混合_____________________________。
(2)H2O2在酸性条件下与KMnO4反应_____________________。
(3)H2O2还可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨气____
_______________________________________________________。
(4)双氧水中通入SO2____________________________________。
答案:
(1)SO
+H2O2===SO
+H2O
(2)5H2O2+2MnO
+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)H2O2+CN-+OH-===CO
+NH3↑
(4)H2O2+SO2===2H++SO
考法☆ O3、H2O2的性质及应用
1.(2019·张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧,世界上最强大的消毒剂”。
下列有关叙述正确的是( )
A.臭氧与氧气是同分异构体,二者的转化属于化学变化
B.大气平流层中的臭氧吸收紫外线,保护地球上的生物
C.臭氧有毒,所以不能用于水的净化
D.因为臭氧分解生成氧气,所以空气中臭氧的含量越高越好
B [A项,O3与O2是同素异形体,不是同分异构体;C项,O3可用于水的杀菌净化;D项,O3的含量很高时,对生物是有害的。
]
2.下列有关双氧水说法错误的是( )
A.H2O2、Na2O2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
C.H2O2在过氧化氢酶的催化下,温度越高,分解速率越快
D.H2O2作漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO类似,与SO2不同
C [酶在过高的温度下会失去活性,故C项错误。
]
3.过氧化氢是一种二元弱酸,比碳酸的酸性弱,它在受热或碱性条件下极不稳定,易分解生成H2O和O2。
(1)双氧水能使酸性高锰酸钾溶液退色,体现了双氧水的________性(填“氧化”“还原”“酸”或“碱”,下同);双氧水能使品红溶液退色,体现了双氧水的______性。
(2)H2O2电离的方程式为___________________________________。
(3)鉴于H2O2显弱酸性,写出它与足量Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式:
___________________________________________________。
(4)稀硫酸不与Cu反应,但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解,写出该反应的化学方程式_____________________________________
__________________________________________________________。
答案:
(1)还原 氧化
(2)H2O2
H++HO
,HO
H++O
(3)Ba(OH)2+H2O2===BaO2+2H2O
(4)Cu+H2SO4+H2O2===CuSO4+2H2O
考点二|硫及其氧化物的主要性质和应用
1.硫的存在和性质
(1)自然界中硫元素的存在
(2)硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄,是一种黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
①S的氧化性——与变价金属化合为低价硫化物
a.S与Fe、Cu反应的化学方程式依次为S+Fe
FeS、S+2Cu
Cu2S、S+Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。
b.S与H2化合反应为S+H2
H2S。
②S的还原性
a.S与O2反应的化学方程式为S+O2
SO2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。
b.与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为
S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O。
提醒:
(1)除去试管内壁黏附的S可用CS2溶解除去,也可以用热的NaOH溶液除去,其反应为
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O;
(2)S燃烧的产物是SO2,不会生成SO3。
2.硫的氧化物(SO2、SO3)的性质及应用
(1)SO2的性质及其应用
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水。
①具有酸性氧化物的通性(写出化学方程式)
与H2O反应:
SO2+H2O
H2SO3,
与少量NaOH:
SO2+NaOH===NaHSO3,
与足量NaOH:
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
②具有漂白性
使品红溶液退色(原理:
SO2+有色物质
无色物质
有色物质+SO2)。
③具有还原性
与Cl2+H2O、H2O2、O2反应的化学方程式分别为
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4、SO2+H2O2===H2SO4、2SO2+O2
2SO3。
④具有氧化性
与H2S反应的化学方程式为SO2+2H2S===3S↓+2H2O。
(2)三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状晶体,能与水反应:
SO3+H2O===H2SO4,放出大量的热,SO3是酸性氧化物,它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
[深度归纳]
(1)SO2的漂白性的理解
①SO2不能漂白酸、碱指示剂,如:
SO2使紫色的石蕊试液只变红、不退色。
②SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色,体现了SO2的还原性而不是漂白性。
(2)CO2与SO2的鉴别方法
①品红溶液法——SO2的漂白性
②高锰酸钾(或溴水或FeCl3)法——SO2的还原性
(3)三类漂白剂的比较
类型
原理
举例
特点
备注
氧化型
将有机色质内部“生色团”破坏掉
HClO、NaClO、
Ca(ClO)2、Na2O2、
H2O2、O3等
不可逆、
持久
无选
择性
加合型
与有机色质内部“生色团”化合成无色物质
SO2
可逆、
不持久
有选
择性
吸附型
将有色物质吸附而退色
活性炭
物理
变化
吸附
色素
注意:
①SO2、Cl2通入品红溶液中均退色,但加热通Cl2的溶液不恢复红色,而通SO2的溶液又恢复红色。
②当SO2与Cl2按1∶1物质的量比通入品红溶液中,溶液不退色。
3.硫化氢(H2S)——水溶液为氢硫酸、为二元弱酸
H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体,有剧毒,是一种大气污染物。
(1)与足量NaOH溶液,CuSO4溶液反应的离子方程式分别为
H2S+2OH-===S2-+2H2O,H2S+Cu2+===CuS↓+2H+。
(2)ZnS(或FeS)投入稀硫酸中能生成H2S气体:
ZnS+2H+===Zn2++H2S↑。
(3)可燃性:
2H2S+3O2
2SO2+2H2O。
正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)S为活泼非金属,在自然界只有化合态。
( )
(2)H2S、CuS、FeS、SO2均可以用单质化合生成。
( )
(3)SO2、O3通入品红溶液中退色原理相同。
( )
(4)SO2使溴水、酸性KMnO4溶液退色的原理相似,均表现了SO2的还原性。
( )
(5)二氧化硫作纸浆漂白剂的过程中没有发生化学变化。
( )
(6)将SO2通入含酚酞的NaOH溶液中,红色退去,说明SO2具有漂白性。
( )
答案:
(1)×
(2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
考法1 硫及其氧化物的性质和应用
1.下列有关说法正确的是( )
A.S与H2、O2、Fe反应过程中S表现氧化性
B.硫、碳在空气中完全燃烧产物分别为SO3、CO2
C.1molSO2通入足量的水中,H2SO3、HSO
、SO
的物质的量之和为1mol
D.SO2与O2充分反应的混合物中含有SO2、O2和SO3
D [A项,S与O2反应,S表现还原性;B项,S的燃烧产物为SO2;C项,SO2与H2O反应为可逆反应;D项,SO2与O2反应为可逆反应。
]
2.下列说法正确的是( )
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性KMnO4溶液退色,是因为SO2具有漂白性
B.SO2、Cl2都可用于漂白物质,将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时,可增强漂白效果
C.活性炭使有色物质退色是利用了碳单质的还原性,使有色物质发生了还原反应
D.SO2使品红溶液退色后,将退色后的溶液加热,溶液重新变为红
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