高考第一轮复习硫的氧化物硫酸及氧族元素.docx

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高考第一轮复习硫的氧化物硫酸及氧族元素

年级

高三

学科

化学

版本

人教新课标版

课程标题

高考第一轮复习——硫的氧化物、硫酸及氧族元素

编稿老师

刘学超

一校

张琦锋

二校

黄楠

审核

张美玲

一、考纲要求

1.了解氧族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。

2.了解氧族元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3.了解氧族元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。

二、考题规律：

氧族元素知识是元素及其化合物知识的重要组成部分，因此在高考试题中占的分值比较大，考查形式灵活多样，题型多变，主要考查硫及其化合物的相互转化关系、氧气、臭氧、硫单质的性质等。

SO2的还原性、漂白性及酸性氧化物的通性是高考的考查重点。

浓硫酸的性质、SO42－的检验、硫酸工业与环境保护等也是常考知识点，并且环保类问题（如酸雨的形成、防治等）在高考中所占的分值越来越大。

三、考向预测：

氧、硫是重要的非金属元素，这两种元素及其化合物在工农业生产中应用十分广泛，这部分知识所涉及的重要物质有O2、O3、H2O2、SO2、SO3、H2SO4。

有关这部分知识，高考试题的命题热点一是以环保、化工生产为背景，考查氧、硫及其化合物的知识；二是与氧化还原反应、化学平衡等知识相结合设计综合性的问题。

理解硫及其化合物性质。

从物质的属类角度去认识二氧化硫（酸性氧化物）、硫酸（酸类）等重要化合物的性质。

注意物质之间的相互转化关系以及物质性质、制取、用途之间的联系。

注意这部分知识与生活环境之间的关系。

一、硫及其化合物知识体系

转化关系：

要点展示

思考1

（1）S、Cl2与Fe、Cu反应的产物有何差异？

原因是什么？

（2）如何洗涤附着在试管内壁上的硫？

思考2

（1）将SO2、Cl2分别通入石蕊试液中，现象相同吗？

（2）把Cl2和SO2混合在一起通入品红溶液，溶液一定会褪色吗？

思考3有人认为浓硫酸具有强氧化性，不能用来干燥SO2气体，你认为呢？

二、二氧化硫的性质归纳

1.物理性质

颜色：

无色，气味：

有刺激性气味，毒性：

有毒，密度：

比空气大，溶解性：

易溶于水。

2.化学性质

（1）酸性氧化物通性

①与H2O反应：

SO2＋H2O

H2SO3。

②与碱性氧化物反应：

与CaO的反应为CaO＋SO2＝CaSO3。

③与碱反应

与足量NaOH溶液的反应为：

2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O。

与少量NaOH溶液的反应：

NaOH＋SO2＝NaHSO3

④与某些弱酸盐溶液反应：

与Na2CO3溶液反应：

Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2

（2）还原性

SO2能被O2、X2（Cl2、Br2、I2）、KMnO4（H＋）溶液等氧化剂氧化。

①与O2反应：

2SO2＋O2

2SO3该反应为可逆反应。

②与卤素单质X2反应：

SO2＋X2＋2H2O＝H2SO4＋2HX

（3）氧化性：

与H2S反应：

2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O

（4）漂白性原理：

SO2可与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质而起漂白作用，见光、加热或长时间放置，不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。

3.二氧化硫的危害：

形成酸雨（视频播放）

三、浓硫酸与金属的反应及SO42－的检验

1.浓硫酸与金属的反应

2.浓、稀硫酸的鉴别方法

现象

浓硫酸

稀硫酸

物

理

性

质

稀释

放出大量热

无明显现象

状态

黏稠状液体

黏稠度较小

密度

用手掂分量：

浓硫酸密度较大（1.84g/mL），

体积相同时，浓H2SO4质量大很多

化

学

性

质

铁片

因铁被钝化无明显现象

产生大量气泡

铜片（加热）

有气泡产生，溶液变蓝

无明显现象

白纸

立即变黑

无明显现象

胆矾

蓝色变为白色

无颜色变化

3.SO

的检验

（1）检验SO

时要防止其他离子的干扰

①Ag＋干扰：

先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－＝AgCl↓。

②CO

、SO

干扰：

因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。

因此检验SO

时，必须用酸酸化（不能用HNO3、H2SO4酸化）。

例如：

BaCO3＋2H＋＝H2O＋CO2↑＋Ba2＋。

所用钡盐溶液不能用Ba（NO3）2溶液，因为在酸性条件下，SO

、HSO

、SO2等会被溶液中的NO

氧化为SO

，从而得出错误的结论。

（2）正确操作

被检液

取清液

有无白色沉淀（判断有无SO

）

聚焦热点1：

氧族元素的性质及环境保护

例1下列关于氧族元素的叙述中错误的是（）

A.都能形成气态氢化物，其水溶液都显酸性

B.能与大多数金属直接化合

C.原子的最外电子层上都有6个电子，所以性质相似

D.单质的熔、沸点及密度随核电荷数的增大而升高

分析：

氧族元素的原子最外层都有6个电子，性质相似，都能形成气态氢化物，但H2O为中性，氧族元素能与大多数金属直接化合，单质的密度、熔、沸点随核电荷数的增大而升高。

故A项错误，其他三项正确。

答案：

A

点评：

氧族元素中要特别注意氧元素。

它的氢化物H2O中存在氢键，所以熔沸点最高。

同时氧元素也没有对应的酸存在。

例2下列关于S、Si、N、Cl等非金属元素的化合物的说法正确的是（）

A.SiO2是制造太阳能电池板的主要材料

B.NO、NO2是大气污染物，能在空气中稳定存在

C.漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2

D.Fe与S化合生成Fe2S3

分析：

太阳能电池板的主要材料是单质硅；NO不能在空气中稳定存在；S的氧化性较弱，和变价金属反应，一般只生成低价态硫化物，如S与Fe化合生成FeS，与Cu化合生成Cu2S等。

答案：

C

点评：

这道题目考查了有关材料、物质的组成和性质的重要知识。

这也是近几年高考的一个发展方向。

在平时的学习中要注意积累。

例3导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（）

A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧层空洞D.温室效应

分析：

本题列举的大气环境问题都与化学有密切关系，其中由SO2引发的现象是酸雨。

降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面，称之为“酸雨”。

溶于雨水中的酸性物质，使雨水的pH小于5.6。

光化学烟雾由氮氧化物造成；臭氧层空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成；温室效应主要由二氧化碳造成。

答案：

A

点评：

这是一道有关环境保护问题的试题，SO2等气体引发酸雨，O3、氮氧化物、有机烃等引发光化学烟雾，氟利昂、氮氧化物等造成臭氧层空洞，CO2气体导致温室效应。

聚焦热点2：

二氧化硫及亚硫酸盐

例1下列溶液能够用于区别SO2和CO2气体的是（）

①澄清的石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液

A.①②③B.②③④C.除①以外D.全部

分析：

SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2；SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫（有黄色沉淀生成）；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化（溶液褪色）；SO2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②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。

答案：

C

点评：

可用来区别SO2和CO2气体的方法很多，常用的有：

①可根据物理性质，CO2无色无味，SO2具有刺激性气味。

②利用SO2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。

③利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。

例2下列说法错误的是（）

A.Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀不能完全消失

B.将SO2气体通入Ba（OH）2溶液中有白色沉淀生成

C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成

D.将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成

分析：

Na2SO3与BaCl2溶液反应可生成白色沉淀，Na2SO3＋BaCl2＝BaSO3↓＋2NaCl，加稀硝酸后BaSO3被稀硝酸氧化为BaSO4，白色沉淀不会消失。

将SO2气体通入Ba（OH）2溶液中有白色沉淀生成，SO2＋Ba（OH）2＝BaSO3↓＋H2O。

SO2气体通入BaCl2溶液中不会生成沉淀，因为SO2溶于水生成的亚硫酸是弱酸，不能与强酸盐BaCl2反应。

SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中，SO2被HNO3氧化成H2SO4，生成白色沉淀BaSO4。

答案：

C

点评：

SO2对应的酸是亚硫酸，SO2具有酸性氧化物的性质，同时硫的化合价可以升高或降低，具有氧化性和还原性。

例3下列变化属于漂白性的是（）

A.SO2使酸性KMnO4溶液褪色

B.乙烯使溴水褪色

C.Na2O2使无色酚酞先变红，又褪色

D.SO2使NaOH酚酞溶液褪色

解析：

SO2使酸性KMnO4溶液褪色表现SO2的还原性；乙烯使溴水褪色属于加成反应；Na2O2使无色酚酞先变红是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH，NaOH显碱性所致，又褪色则是Na2O2或H2O2的强氧化性，导致褪色，这种强氧化性导致的有色物质褪色可称为漂白作用，而SO2使NaOH酚酞溶液褪色显示的则是H2SO3的酸性。

答案：

C

点评：

SO2和Cl2漂白原理、现象及漂白效果的比较：

氯气的漂白原理是由于Cl2与水生成的HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色；而SO2是由于它与有色物质直接化合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。

聚焦热点3：

硫酸及离子检验

例1向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。

充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（）

A.小于0.45molB.等于0.45mol

C.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol

分析：

Cu和H2SO4反应的前提条件是浓硫酸并加热，随着反应的进行，H2SO4被消耗，由浓变稀，反应会终止。

氧化性酸在与金属发生反应时，其中的：

一部分充当氧化剂，使其得电子数与金属失电子数相同，另一部分（酸性作用）使生成的金属阳离子与酸根离子结合生成盐。

由Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知反应中只有一半H2SO4充当氧化剂被还原，故被还原18mol/L的H2SO4的物质的量小于（18mol/L×0.05L）÷2＝0.45mol

答案：

A

点评：

此类题的解答关键是判明反应物有多少充当氧化剂或还原剂。

如炽热的炭与浓硫酸作用，被还原的硫酸的物质的量有多少，该如何考虑？

因此，有必要分清单质或化合物，单质中的金属或非金属。

常见氧化性酸有浓硫酸、浓硝酸或稀硝酸，另MnO2只与浓盐酸反应，与稀盐酸是不反应的。

例2某学习兴趣小组的同学为探究浓硫酸的吸水性设计了如下实验，理论上能达到实验目的的有（）

A.①③B.②④C.①③④D.①②③④

解析：

四个实验系统内都由于特定装置中的水的失去（风化、挥发、蒸发），而被浓硫酸吸收。

①袋内的碳酸钠晶体的质量逐渐减小；②袋内的鲜梨块逐渐干瘪；③试管底部析出晶体；④盛水的烧杯内水面逐渐降低。

①②③④均能达到实验目的，故选D。

答案：

D

例3甲、乙两位同学各设计了一个实验来检验试样中的SO42－，且都认为自己的试样中含有SO42－，其方案如下

回答下列问题：

（1）你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨？

甲：

_______；乙：

_____（填“严谨”或“不严谨”）。

并说明理由_______。

（2）如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：

___。

分析：

（1）甲方案不严谨，因为当试样中含有Ag＋而不含有SO42－时，加入BaCl2溶液，能生成不溶于盐酸的AgCl白色沉淀，干扰SO42－的检验。

乙方案不严谨，因为当溶液中含有SO32－而不含有SO42－时，加入Ba（NO3）2溶液，生成BaSO3白色沉淀，再加入稀HNO3，BaSO3会被HNO3氧化成BaSO4沉淀，干扰SO42－的检验。

（2）检验SO42－的正确方法为：

先向溶液中加入盐酸酸化，排除掉Ag＋或SO32－的干扰，再加入BaCl2溶液看是否有白色沉淀生成。

答案：

（1）不严谨不严谨甲没有排除Ag＋的干扰，乙没有排除SO32－的干扰

（2）先向试样中加入盐酸酸化，没有沉淀产生（排除Ag＋的干扰，并消除SO32－的干扰），再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明溶液中一定有SO42－

点评：

离子的检验必须要思维严密，在排除掉干扰性的离子之后再来检验。

SO42－检验的正确操作：

被检液

取清液

有无白色沉淀（判断有无SO

）。

1.二氧化硫的漂白性

（1）常见漂白剂的漂白原理比较

漂白类型

化合型

氧化型

吸附型

漂白原理

与有色物质化合生成无色物质

利用物质的强氧化性

吸附色素

漂白特征

不稳定

稳定

稳定

常见漂白剂

SO2

HClO、H2O2、O3、Na2O2

活性炭、胶体

2.硫元素转化的价态变化规律

（1）

处于硫元素的最低价态，只有还原性；

、

处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，但

以还原性为主；

处于硫元素的最高价态，只有氧化性（如浓H2SO4）。

（2）当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态。

如

（3）硫元素相邻价态的微粒间不发生氧化还原反应。

如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。

（4）有时硫的化合价会发生跳位转化。

（5）含硫物质的连续氧化

H2S

SO2

SO3

H2SO4S

SO2

SO3

H2SO4

下一讲我们复习氮及其化合物：

复习时着重以下几点：

①氨的结构与性质；②硝酸强氧化性的有关计算；③含氮化合物及其相关工业对环境的影响；④含氮化合物之间的相互转化与综合推断。

（答题时间：

60分钟）

一、选择题

1.下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（）

①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水

A.①②④B.②③⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥

2.取某地酸雨水样进行分析，发现其pH随时间变化的关系如下图，pH变化的主要原因是（）

A.亚硫酸的电离程度增大B.亚硫酸缓慢被氧化

C.酸雨中的水分被蒸发D.测定的pH有误差

3.下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是（）

A.铜与浓硫酸共

热

B.用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸

C.先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解

D.适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解

4.下列说法正确的是（）

A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具有漂白性

B.SO2和Cl2都有漂白作用，将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白作用

C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质被还原

D.SO2使品红溶液褪色，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色

5.检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（）

A.通过澄清石灰水

B.先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水

C.先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水

D.先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水

6.将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见有沉淀，继续通入另一种气体X仍无沉淀，则X可能是（）

A.NH3B.CO2C.H2SD.NO2

7.在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是（）

A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体表面有“白斑”

C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红

8.要检验某无色溶液是否含有SO

，下列操作最合理的是（）

A.加入Ba（NO3）2溶液后再加稀硝酸酸化

B.加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化

C.加入稀硝酸（酸化）后再加Ba（NO3）2溶液

D.加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液

﹡9.单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为（）

①＋1②＋2③＋3④＋4

A.②④B.③④C.①②D.①③

﹡10.有一种混合气体，它可能由CO、CO2、SO2、HCl中的一种或多种气体组成。

该气体依次通过下列物质的现象如下：

通过澄清石灰水无白色沉淀析出；通过品红溶液，溶液红色褪去；通过炽热的CuO，固体变为红色；通过澄清石灰水，出现白色沉淀。

下列关于该混合气体组成的各说法中，正确的是

A.肯定不含有CO2

B.只含有SO2和CO

C.含有SO2、CO和CO2，可能含HCl

D.含HCl、SO2和CO，可能含CO2

11.Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合通入品红与BaCl2的混合溶液，最有可能观察到的现象是

①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀

A.①②B.①③C.②③D.②④

﹡12.向红色溶液X中通入气体Y，溶液逐渐褪色，下列对X、Y的推断正确的是

A.若X为品红溶液，则Y一定为Cl2或SO2

B.若X为含酚酞的氢氧化钠溶液，则Y可能是O3

C.若X为含KSCN的氯化铁溶液，则Y一定为HI

D.若X为含硫酸氢钠的石蕊溶液，则Y可能为SO2

二、非选择题

13.甲、乙、丙三位同学各设计并进行了一个实验，结果他们都分别认为自己的试样中含有SO

。

甲的实验为：

（1）乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________离子（仅填一种），也会有此现象。

乙的实验为：

（2）丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有________离子（仅填一种），也会有此现象。

丙的实验为：

若丙方案合理，则回答：

（3）其中试剂Ⅰ是________，现象Ⅰ是________；试剂Ⅱ是________，现象Ⅱ是________（若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填）。

14.小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液反应的实验。

（1）将少量SO2通入到Ba（OH）2溶液中的离子反应方程式为

________________________________________________________________________，

将过量的SO2通入到Ba（OH）2溶液中的离子反应方程式为

__________________________________

______________________________________。

（2）小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：

则操作①的名称为________，试剂A的化学式为________。

（3）实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是________（填化学式），产生该白色沉淀的离子方程式是

________________________________________________________________________。

﹡15.某研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。

（1）根据反应Na2SO3（固）＋H2SO4（浓）＝＝＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O，制备SO2气体。

①用简图（下图）在方框中画出制备并收集SO2的实验装置（含试剂）示意图。

②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是

_____________________________________________________________________。

（2）将SO2气体分别通入下列溶液中：

①品红溶液，现象是________________________；

②溴水溶液，现象是________________________；

③硫化钠溶液，现象是______________________。

（3）有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。

请你推测可能的原因并说明相应的验证方法（可以不填满）。

①原因________________，验证方法__________________________________________。

②原因________________，验证方法___________________________________________。

③原因________________，验证方法_________________________________________。

﹡16.某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。

甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：

取12.8g铜片和20mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后除发现烧瓶中还有铜片剩余外，同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。

（1）为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？

简述理由：

________________。

可以证明有余酸的实验方案是__________（填字母）。

a.再加入铁粉b.再滴入BaCl2溶液

c.再加入银d.再滴入Na2CO3溶液

（2）甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。

其方法有多种，下列方案中不可行的是________（填字母）。

a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量

b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

c.用排水法测定其产生气体的体积（折算成标准状况下）

d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积（折算成标准状况下）

（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：

测定反应后的混合液中Cu2＋的量。

在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL，加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。

请写出生成沉淀的离子方程式：

________________________________________________________________________。

（4）根据甲、乙两同学的实验方案，除需测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，还缺少的数据是________。

（5）丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：

取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。

若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后溶液的体积为VmL，则剩余硫酸的物质的量浓度＝________mol/L（用含W、V的代数式表示）。

1.C解析：

物质的漂白性主要有三种原理：

一是由于该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是由于物质与有机色素结合成不稳定的无色化合物，如SO2；三是由于物质具有很大的表面积，具有很强的吸附色素的能力，如活性炭。

所以选C。

2.B解析：

亚硫酸为弱酸，可被空气中的氧气缓慢氧化成强酸硫酸，致使溶液pH减小，选项B正确。

3.D解析：

A项有SO2生成；B项耗能较多；C项