(新课标)高考化学一轮总复习第4章第三节氧、硫及其化合物讲义-人教版高三全册化学教案页.pdf

第三节氧、硫及其化合物 高考备考指南 考纲定位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. 了解硫元素单质及其重要化合物对环境质量的影响4. 了解硫、氧及其重要化合物的制备方法核心素养1. 变化观念分析氧、硫及其化合物的化学反应，预测在一定条件下氧、硫及其化合物可能发生的化学变化2. 证据推理收集各种证据对氧、硫及其化合物的性质及其变化提出可能假设，基于证据进行分析推理、证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需的证据和寻找证据的途径3. 实验探究发现或提出对氧、硫及其化合物有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论4. 创新意识能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想，敢于具有质疑和批判的创新精神5. 社会责任关注氧、硫的有关热点问题( 如漂白剂 ) ，认识环保的重要性( 如 SO2的污染，酸雨等 ) ，具有可持续发展的意识( 如绿色化学 ) 臭氧和过氧化氢( 对应复习讲义第44 页)1过氧化氢 ( 其水溶液俗称双氧水)(1) 过氧化氢的分子结构：过氧化氢分子中含有极性键和非极性键，其结构式为HO O H，电子式为HO,O,H。

2) 过氧化氢的化学性质氧化性：过氧化氢是绿色氧化剂，具有较强的氧化性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H2O22Fe22H=2Fe32H2O c使湿润的淀粉 -KI试纸变蓝，其离子方程式为H2O22I2H=I22H2O d杀菌、消毒还原性：过氧化氢遇到强氧化剂被氧化生成氧气例如： 2KMnO45H2O23H2SO4=2MnSO4K2SO45O2 8H2O不稳定性：过氧化氢在常温下缓慢分解生成氧气和水，加热或者加入催化剂(MnO2、Cu2、Fe3等) 快速分解 例如：2H2O2=催化剂2H2O O2( 实验室制 O2) 3) 过氧化氢的用途：作消毒剂、杀菌剂，作漂白剂、脱氯剂，纯 H2O2还可作火箭燃料的氧化剂等2氧气的同素异形体臭氧(O3)(1) 物理性质常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气大，比氧气易溶于水吸入少量臭氧对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害2) 化学性质不稳定性： 2O3=一定条件3O2强氧化性： Ag、Hg 等金属在臭氧中可以被氧化，O3能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，其反应的化学方程式：O32KIH2O=I22KOH O2。

漂白和消毒许多染料受到臭氧的强烈氧化会褪色，臭氧还能杀死许多细菌3) 产生方式： 3O2=放电2O34) 臭氧层能吸收来自太阳的大部分紫外线，是人类和其他生物的保护伞氟氯烃是破坏臭氧层的“元凶”5) 臭氧的用途：脱色剂、消毒剂等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BA 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过氧化氢又称双氧水，它是一种二元弱酸， 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随着社会需求的增长， 尤其是生态环境保护的需要，双氧水近年来更受到人们的青睐，并称其为绿色氧化剂根据上述材料，完成下列问题：(1) 双 氧水 能使 酸性 高锰 酸钾 溶液褪 色 ，体现 了双氧 水 的_性( 填“氧化”“还原”“酸”或“碱” ，下同 ) ；双氧水能使含酚酞的NaOH 溶液褪色，体现了双氧水的_性；SO2通入双氧水中，溶液酸性增强，体现了双氧水的_性，反应的离子方程式为_。

2)H2O2电离的方程式为_3) 鉴于 H2O2显弱酸性，写出它与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式：_ 解析 (1)KMnO4被 H2O2还原，说明 H2O2具有还原性； 含酚酞的NaOH溶液红色褪去，说明H2O2与 NaOH 发生中和反应，因此H2O2具有酸性； H2O2能将 SO2氧化成 H2SO4，体现其氧化性2)H2O2为二元弱酸， 应分步电离， 以第一步电离为主3)H2O2作为二元弱酸， 能与 Ba(OH)2发生中和反应：H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O 答案 (1) 还原酸氧化SO2H2O2=2HSO24(2)H2O2HHO2，HO2HO22(3)H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O硫及其氧化物( 对应复习讲义第45 页)1硫的存在和性质(1) 自然界中硫元素的存在形态游离态（硫黄）火山喷口附近、地壳岩层化合态硫化物：硫铁矿（FeS2）、黄铜矿（ CuFeS2）硫酸盐：石膏 (CaSO42H2O)、芒硝 (Na2SO410H2O)(2) 硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄，是一种黄色晶体；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S的氧化性S 与 Fe、Cu 、Hg反应的化学方程式依次为SFe=FeS，S2Cu=Cu2S，SHg=HgS( 此反应适用于除去室内洒落的Hg)S的还原性aS与 O2反应的化学方程式为SO2=点燃SO2，空气中燃烧火焰为淡蓝色b与强氧化剂反应( 如浓硫酸 ) ：S2H2SO4( 浓)=3SO22H2O S 与 NaOH溶液反应的化学方程式为3S6NaOH=2Na2SNa2SO33H2O ，此反应可用于除去试管内黏附的S2二氧化硫 (SO2)(1) 物理性质二氧化硫是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1 体积水溶解约40 体积 SO22) 化学性质S4O2H2S4O3、 S4O23酸性氧化物的通性漂白性使品红溶液褪色氧化性S 0 还原性S6O3、 S6O24按要求完成下列方程式：酸性氧化物的通性与H2O 反应： SO2H2OH2SO3与NaOH （足量）反应：SO22NaOH=Na2SO3H2O氧化性 ( 如与 H2S溶液反应 ) ：SO22H2S=3S 2H2O还原性O2：2SO2O2催化剂2SO3氯水： SO2Cl22H2O=H2SO42HCl漂白性：使品红溶液褪色( 原理： SO2有色物质 化合无色物质 加热或见光有色物质 SO2)。

3三氧化硫 (SO3)SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3H2O=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4硫化氢 (H2S)H2S是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物与足量NaOH 溶液，CuSO4溶液反应的离子方程式为H2S2OH=S22H2O ，H2SCu2=CuS 2H5硫的氧化物的污染与治理(1) 来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等2) 危害：危害人体健康，形成酸雨(pH 小于 5.6) 3) 治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术4) 硫酸型酸雨的形成途径有两个：途径 1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2O2催化剂2SO3、SO3H2O=H2SO4途径 2：SO2H2OH2SO3、2H2SO3O2=2H2SO41三类不同的漂白剂类型原理举例备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、 O3等不可逆加合型与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质SO2可逆吸附型将有色物质吸附而褪色活性炭物理变化2. SO2与 CO2的比较(1) 共性：均为酸性氧化物，通入澄清石灰水中均出现浑浊。

2) 异性： SO2有漂白性 (品红褪色 ) ，而 CO2没有SO2具有还原性 ( 被溴水、酸性KMnO4氧化褪色 ) ，而 CO2没有3检验 SO2和 CO2同时存在的一般流程流程设计检验 SO2?除去 SO2?检验 SO2是否除尽?检验 CO2实验装置所选试剂品红溶液酸性 KMnO4溶液品红溶液澄清石灰水预期现象褪色褪色不褪色变浑浊角度 1 硫及其氧化物的性质及应用1下列说法正确的是_( 填序号 ) 附有硫的试管可用CS2或热的强碱液洗涤黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合而成硫在空气中的燃烧产物是SO2，在纯氧中的燃烧产物是SO3类比 Fe 与 Cl2反应生成 FeCl3，推测 Fe 与 S反应生成 Fe2S3SO2使溴水褪色，体现了SO2的漂白性使澄清石灰水变浑浊的气体一定是SO2在标准状况下，0.5 mol SO3的体积为 11.2 LSO2通入氢硫酸溶液中有淡黄色沉淀生成 答案 2下列溶液能够区分SO2和 CO2的是 ( )澄清石灰水H2S 溶液酸性 KMnO4溶液氯水品红溶液ABC除以外 D 全部CSO2和 CO2都属于酸性氧化物，它们与澄清石灰水反应的现象相同，若通入的气体过量，均先生成沉淀后溶解，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 ( 淡黄色沉淀 ) ，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，CO2没有这些性质，所以可以用来区别SO2和 CO23下列能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是( )活性炭氯水二氧化硫臭氧过氧化钠双氧水ABCDC 物质的漂白性主要有三种原理：一是该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是该物质与有机色素化合生成不稳定的无色化合物，如SO2；三是该物质具有很大的比表面积，具有很强的吸附色素的能力，如活性炭4 (2019 贵阳模拟 ) 将一定量的生铁 ( 假设仅含 Fe 和 C)与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体，某化学兴趣小组用如图装置 ( 夹持仪器省略 ) 对反应产生的气体成分进行探究1) 仪器 b 的名称为 _2) 甲同学认为该气体中含有SO2、CO2、H2，将以上装置进行连接以完成验证(填接口字母代号)：c()()()()()()()()()()()() 3) 实 验 中 可 以 证 明 产 生 的 气 体 中 含 有H2的 实 验 现 象 是_。

4) 若取 6.0 g 生铁加入 15.0 mL 浓硫酸中，加热，充分反应后得到336 mL( 标准状况下) 气体通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得到干燥固体2.33 g 由此推知气体中SO2的体积分数为 _ 若在反应所得的溶液中滴加KSCN 溶液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生产生的气泡有多种可能，气泡可能是SCN的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2；还可能是_ ，理由是_( 用化学方程式表示) 解析 (2) 由题给装置及试剂可知，检验 CO2的试剂为氢氧化钡溶液，但SO2会对 CO2的检验产生干扰，所以应先检验SO2并将SO2除去后再检验CO2，最后用装置J、F、G检验产生的气体中是否有 H2，其中干燥后的H2在 J 装置中与 CuO反应生成 Cu和水，用 F装置可以检验生成的水，G装置用于防止空气中的水蒸气进入F装置产 生干扰 ，因 此装 置接口 的连接顺 序为cf gdem nop(或po)hi j k( 或kj) 3) 氢气还原装置J 中的氧化铜生成的水蒸气能使F装置中的白色的无水硫酸铜变蓝色， 同时装置 J 中有红色的铜单质生成。

(4)SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生反应：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4，生成的硫酸和氯化钡反应产生白色沉淀，设混合气体中二氧化硫的物质的量为n mol ，则有：SO2BaSO4 1 mol 233 gn mol 2.33 g解得。