2013届高考化学一轮专题4第11讲 含硫化合物的性质和应用(江苏教育版-浙江).pdf
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第11讲 │ 考向互动探究 化 学 性 质 还原性 能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化 无 漂白性 能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色 无 与碱的 反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清的石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2 第11讲│ 考向互动探究 对环境的影响 形成酸雨,直接危害人体健康 引起温室效应 鉴别 ①利用二氧化硫的还原性,用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别 ②利用二氧化硫的漂白性,用品红溶液鉴别 第11讲 │ 考向互动探究 【特别提醒】 SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的存在,应先将SO2除去再通过澄清石灰水。
第11讲 │ 考向互动探究 【典例精析】 例2 某探究学习小组利用图11-2中所列装置设计实验,证明浓硫酸和木炭粉在加热条件下反应有SO2和CO2生成。
(1)实验时可观察到装置A的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。
A瓶的作用是_______________,B瓶的作用是_________________,C瓶的作用是___________________。
(2)装置D中所盛的液体是____________,可验证的产物是____________。
验证产物中有SO2 除去产物中的SO2 验证产物中SO2已被B瓶的溶液全部除去 澄清石灰水 CO2 第11讲 │ 考向互动探究 (3)若想同时验证另一种产物的存在,需使用的药品为____________,该装置在整套装置中的位置是__________, 理由是
______________________________________________________________________。
无水CuSO4 A前 产物气流通过A、B、C、D时会带出水蒸气,所以必须 在A之前 第11讲 │ 考向互动探究 第11讲 │ 考向互动探究 [解析] 要检验SO2,可以用品红溶液,要检验CO2,应该用澄清的石灰水,但是SO2的存在会干扰对CO2的检验,所以检验CO2时必须考虑先检验SO2并且要把它完全除去。
另外生成物还有水蒸气也需要通过实验来证明。
因为在检验SO2、CO2时,必须经过水溶液装置,会影响水蒸气的检验,因此,这三种产物的检验顺序是先检验H2O,再检验SO2,最后检验CO2,并且保证每种检验均不受其他物质的干扰。
第11讲 │ 考向互动探究 [易错解惑] ①SO2和CO2都可以使澄清石灰水先变浑浊后变澄清,所以当SO2和CO2同时存在时,要想证明CO2的存在,应先将SO2除去(而且要通过实验确认已经除尽),再通过澄清石灰水。
②区别SO2和CO2关键是找出这两种物质在性质上的区别,根据物质在性质上的区别选择合适的试剂加以区别。
第11讲 │ 考向互动探究 [互动探究] 若去掉装置C,是否一定会影响CO2的检测结果?为什么? 提示: 不一定。
因为若C中的酸性高锰酸钾溶液颜色变浅或不完全褪色,则可证明SO2除尽,不影响CO2的检测结果。
第11讲 │ 考向互动探究 变式题 下列化学实验中,能证明某种中学常见气体为SO2的是( ) ①能使澄清的石灰水变浑浊;②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;③既能使品红溶液褪色又能使澄清的石灰水变浑浊;④将其通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸;⑤通入溴水,能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生 A.都能证明 B.都不能证明 C.③⑤都能证明 D.只有⑤能证明 C 第11讲 │ 考向互动探究 解析 ①能使澄清的石灰水变浑浊的气体还可能是CO2,错;②酸性气体不只SO2一种,错;④CO2也可以产生这样的现象,错。
第11讲 │ 考向互动探究 ? 探究考向三 浓硫酸的性质 【知识梳理】 1.硫酸的物理性质 硫酸_____挥发,易溶于水,浓硫酸溶于水放出__________,所以稀释浓硫酸的方法是
___________________________________________。
难 大量的热 将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌 第11讲│ 考向互动探究 2.稀硫酸的通性 稀硫酸具有酸的五个通性,能分别与_________、____________、
_______________、________________及________________发生反应。
3.浓H2SO4的特性 指示剂 与活泼金属 与碱性氧化物 与碱 与某些盐 第11讲 │ 考向互动探究 NH3、H2S、HI、HBr 变黑 钝化 第11讲 │ 考向互动探究【要点深化】 1.浓、稀硫酸的鉴别方法 现象 浓硫酸 稀硫酸 物 理 性 质 加水 放出大量热 无明显现象 观状态 黏稠状液体 黏稠度较小 密度 用手掂分量:相同体积时,浓硫酸密度较大(1.84 g/mL),质量大很多 稀硫酸密度较小
,质量较轻 第11讲 │ 考向互动探究 现象 浓硫酸 稀硫酸 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 石蕊试液(微热) 先变红然后红色消失 变红色 第11讲 │ 考向互动探究 第11讲 │ 考向互动探究 第11讲 │ 考向互动探究 【典例精析】 例3 图11-3甲所示的是铜与浓硫酸反应的实验装置,该实验过程中会有二氧化硫气体放出,污染室内空气,严重地损害师生健康。
为此某课外小组对此实验进行如图乙所示的改进,改进的实验操作简单、现象明显,并且几乎无二氧化硫气体泄漏。
实验步骤如下: 第11讲 │ 考向互动探究 图11-3 第11讲 │ 考向互动探究①首先按装置图安装仪器,安装仪器时,在支管胶塞的铁丝钩上挂一片品红试纸。
②向试管中加入约10 mL的浓硫酸,加热(在加热浓硫酸时,将铜片向上提起,铜片先不要伸入浓硫酸中),当加热至沸腾时,把铜片放下,使其完全浸入浓硫酸中,反应即刻发生。
等不需要反应时停止加热并将铜片提起,离开浓硫酸,反应就停止了。
回答下列问题:(1)如图乙所示,铜片与沸腾的浓硫酸接触后可看到的现象有
:________________________________________________________________________; 支管口有白雾,试管中溶液变蓝色,品红试纸褪色,铜片部分溶解 第11讲 │ 考向互动探究 (2)塑料袋的作用是
________________________________; (3)为了防止反应结束后留在试管中的气体和塑料袋中的气体污染环境,可进行的操作是____________________________________________________; 相关的离子方程式是
________________________________________________。
收集多余的SO2气体,防止污染空气 在反应后的试管中、塑料袋中加适量的碱吸收SO2气体 第11讲 │ 考向互动探究 [解析] 当铜片接触热浓硫酸时,有大量的白雾产生(白雾是由于二氧化硫气体与水结合形成亚硫酸小液滴的缘故)并沿支管喷在品红试纸上,使品红试纸的红色开始褪色,而且原来无色的硫酸溶液开始变蓝,当品红试纸完全褪成白色后,把铜片向上提,使其离开浓硫酸,反应马上停止。
[规律总结] 实验尾气处理方法:①易燃气体可以通过点燃方法除去;②尾气可以通过气囊法收集;③利用气体的性质,可以通过溶液吸收法防止排入室内。
第11讲 │ 备用习题 备用习题 【备选理由】该题能够较全面的考查SO2的性质,可以作为SO2的强化题。
第11讲 │ 备用习题 1.下列说法正确的是( ) A.SO2能使酸性KMnO4溶液迅速褪色 B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2 C.SO2可使品红溶液、溴水褪色,显示SO2的漂白性 D.少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀 A 第11讲 │ 备用习题 [解析] SO2中硫为+4价,具有较强的还原性。
在酸性条件下SO2能使KMnO4迅速被还原而褪色;SO2、CO2通入澄清的石灰水,均生成白色沉淀,气体过量沉淀消失;SO2可使品红溶液褪色,显示其漂白性,而使溴水褪色,显示还原性;SO2的水化物是H2SO3,H2SO3的酸性比盐酸弱,因此SO2不能与CaCl2溶液反应。
第11讲│ 备用习题 【备选理由】本题可以作为硫酸性质的基础题使用。
第11讲 │ 备用习题 C D A、F B 第11讲 │备用习题 F B、E 第11讲 │ 备用习题 [解析] (1)用浓H2SO4来干燥气体是利用了浓H2SO4的吸水性。
(2)蔗糖中加浓H2SO4,由于浓H2SO4具有脱水性而使蔗糖”炭化”。
(3)利用浓H2SO4的强酸性和不挥发性来制取挥发性的强酸。
(4)利用稀H2SO4的酸性,与Zn反应制取H2。
(5)因稀H2SO4的酸性大于H2SO3,故可用稀H2SO4来制取SO2。
(6)Cu与浓
H2SO4反应时既利用了浓H2SO4的强氧化性,又利用了浓H2SO4的酸性。
专题4 硫、氮和可持续发展 专题4 │硫、氮和可持续发展 知识系统总览 1.硫元素及其化合物之间的转化关系 专题4 │ 知识系统总览 2.氮元素及其化合物之间的转化关系 专题4 │近年高考纵览 近年高考纵览 考点 近年命题情况 2009年 2010年 2011年 氧、硫及其化合物 课标全国28(解答);福建7(选择);北京8(选择),28(解答);广东17(选择);上海26(解答),30(解答);全国
Ⅰ27(解答);四川26(解答) 山东30(解答);广东33(解答);上海13(选择) 海南3(选择);江苏3(选择);安徽8(选择);北京9(选择);课标全国12(选择);大纲全国11(选择);天津5(选择) 专题4 │近年高考纵览 氮及其化合物 课标全国7(选择);北京27(解答);江苏3(选择);广东15(选择);上海4(选择),7(选择),31(解答);全国Ⅰ29(解答);全国Ⅱ6(选择);四川27(解答) 山东13(选择);上海13(选择),18(选择) 安徽28(解答);北京9(选择);江苏4(选择),6(选择) 专题4 │使用建议 【使用建议】 ? 教学建议 本专题由两讲组成,分别为“含硫化合物的性质和应用”和“生产生活中的含氮化合物”。
通过本专题的复习,能了解含硫化合物和含氮化合物的性质和生产生活中的应用及可能的危害,正视发展与生存的关系: (1)了解硫、氮等非金属及其化合物的主要性质; (2)了解酸雨的形成、危害及防治,掌握SO2、H2SO4、NOx、氨及铵盐、HNO3等物质的性质及其运用,初步了解硫、氮及其化合物之间的相互转化关系; (3)初步了解硫酸、氮肥的工业生产过程; 专题4 │近年高考纵览 (4)学会用化学规律来学习和整理硫、氮及其化合物之间相互转化的关系; (5)认识硫、氮等非金属及其化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
了解氮循环对维持生态平衡的作用; (6)通过防治酸雨和环境污染的学习和教育,增强环保意识、社会责任感、参与意识,形成牢固的“可持续发展”观。
本专题复习时要注意:①学会利用氧化还原反应知识分析硫、氮及其化合物之间的相互转化关系;②主动构建硫及其化合物、氮及其化合物的网络图。
专题4 │近年高考纵览 ? 课时安排 本专题建议4课时完成,2课时用于在课堂上互动式完成11、12讲,2课时进行测试及讲评。
第11讲 │含硫化合物的性质和应用 第11讲 含硫化合物的性质和 应用 课标考纲展示 第11讲 │ 课标考纲展示 考试说明 考向追踪 1.了解硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
1.硫及其化合物的综合考查。
本部分为元素化合物的重要组成部分,命题中会以各种题型对硫及其化合物之间的转化以及含硫化合物如SO2、SO3和
H2SO4的性质进行考查。
难度较大。
2.与环境保护、绿色化学相联系。
以SO2对环境的影响,辐射考查环境污染以及食品安全等社会生活问题是高考的热点,以及浓硫酸性质实验改进等,难度较大。
第11讲 │ 考向互动探究 考向互动探究 ? 探究考向一 硫的性质 【知识梳理】 1.硫的存在 (1)游离态:硫单质俗名________,主要存在于
___________附近或地壳的岩层里。
硫黄 火山口 第11讲 │ 考向互动探究 (2)化合态:主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在,如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(____________)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。
2.硫的物理性质 硫通常是一种________色固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于________。
3.硫的化学性质 CaSO4·2H2O 淡黄CS2 第11讲 │ 考向互动探究 FeS Cu2S SO2 第11讲 │ 考向互动探究 【要点深化】 1.硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 第11讲 │ 考向互动探究 第11讲 │ 考向互动探究 2.硫及其化合物之间的转换规律(1)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,即台阶式升降,如: 第11讲 │ 考向互动探究第11讲 │ 考向互动探究 【典例精析】 B 第11讲 │ 考向互动探究 解析:S与O2生成SO2,SO2再与H2O生成
H2SO3,H2SO3可以与NaOH生成Na2SO3,B项正确。
A项中的氧化物SiO2、C项CuO、D项中的氧化物Fe3O4均不与H2O反应
,故错。
[题后反思] 非金属元素间的歧化反应和归中反应以及连续氧化都可做元素化合物推断,特别是框图推断的突破点。
第11讲 │ 考向互动探究 [互动探究] 氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物的分类与氧化物能够与水反应生成酸、碱有什么关系? 提示: 氧化物的酸碱性与其能否与水反应无直接联系,氧化物的酸碱性是根据其能否与酸或碱反
应生成盐和水进行分类的,因为有的酸性氧化物或碱性氧化物不与水反应。
第11讲 │ 考向互动探究 变式题 在如图11-1所示的转化关系中A、B、C、D、E、F、G、H、I均为常见物质。
已知B、D都是淡黄色固体,且A与D可反应生成离子化合物I,B与I的相对分子质量相同。
请完成下列问题: 图11-1 第11讲 │ 考向互动探究 (1)写出下列物质的化学式:A________,F________,H________________________。
(2)写出C的电子式:________________,写出H2O2的电子式:________________。
(3)用电子式表示I的形成过程_________________________。
(4)写出B→C、E→F的化学反应方程式: B→C________________________________________,
E→F____________________________________________。
Na SO3 Na2SO4(或NaHSO4) 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑第11讲 │ 考向互动探究 ? 探究考向二 硫的氧化物 环境保护 【知识梳理】 1.二氧化硫(SO2) (1)物理性质颜色 状态 气味 密度 溶解性 ____色 ____态 ________气味 比空气____ ____于水 (2)化学性质 无 无 刺激性 大易溶 第11讲 │ 考向互动探究 SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O SO2+NaOH===NaHSO3 SO2+2H2S===3S+2H2O
SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4 品红 第11讲 │ 考向互动探究 2.三氧化硫 (1)物理性质 熔点16.8 ℃,沸点44.8℃,常温下为____________,标准状况下为____________。
(2)化学性质 酸性氧化物,与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反应的方程式为: H2O+SO3=____________(放出大量的热) CaO+SO3=____________ 液态 固态 H2SO4 CaSO4 第11讲 │ 考向互动探究 Ca(OH)2+SO3=____________ 2NaHSO3+SO3=Na2SO4+2SO2↑+H2O(除去SO2中的SO3) 3.硫的氧化物对大气的污染与防治 (1)来源:__________________________________________。
(2)危害:危害人体健康,形成酸雨(pH<________)。
CaSO4+H2O 含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼 5.6 第11讲 │ 考向互动探究 (3)治理:燃煤脱硫、改进燃烧技术。
为防止造成酸雨,可以在燃烧前进行脱硫;或在煤中加入脱硫剂(主要成分为_________);尾气通入碱液,如浓氨水吸收,相关反应的离子方程式为:
_______________________________________________。
CaCO3 2NH3·H2O+SO2===(NH4)2SO3+H2O或
NH3·H2O+SO2===NH4HSO3 第11讲 │ 考向互动探究 [问题导思] 有两瓶分别经过Cl2和SO2漂白的品红溶液,如何通过简单实验鉴别? 提示: 加热,恢复红色的是经过SO2漂白的品红溶液,否则是经过Cl2漂白的品红溶液。
第11讲 │考向互动探究 【要点深化】 1.将二氧化硫分别通入下列溶液中,产生的现象与其体现的性质如下: 溶液 石蕊试液加有酚酞的 氢氧化钠溶液 KMnO4 酸性溶液 溴水 品红溶液 现象 变红 褪色 褪色 褪色 褪色 SO2 的性质 溶于水 显酸性 溶于水 显酸性 还原性 还原性 漂白性 第11讲 │ 考向互动探究 2.二氧化硫和二氧化碳性质的异同 SO2 CO2物理 性质 气味 有刺激性气味 无味 毒性 有毒 无毒 溶解性 易溶(体积比1∶40) 可溶(体积比1∶1) 化 学 性 质 与水的反应 SO2+H2O H2SO3 CO2+H2OH2CO3 第11讲 │ 考向互动探究 化 学 性 质 与碱的 反应 SO2气体通入澄清石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2 CO2气体通入澄清的石灰水中,先生成沉淀,当气体过量时沉淀又溶解:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2 与碱性氧化物反应 SO2+CaO=CaSO3 CO2+CaO CaCO3 弱氧化性
SO2+2H2S=3S↓+2H2O CO2+C 2CO
(2)相邻价态的粒子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。
(3)典型的归中反应
2H2S+SO2===3S↓+2H2O
2Na2S+Na2SO3+3H2SO4===3Na2SO4+3S↓+3H2O
(4)含硫物质的连续氧化
硫元素
例1 能实现下列物质间直接转化的元素是( )
单质氧化物酸或碱盐
A.硅 B.硫 C.铜 D.铁
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2.SO的检验
(1)盐酸酸化,排除其他离子的干扰。
①Ag+的干扰: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中。
因此检验SO时,必须用酸酸化(不能用HNO3酸化)。
所用钡盐不能用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)。
SO2+2OH-===H2O+SO或SO2+OH-===HSO
2.根据下列化学反应和事实,说明反应利用了硫酸的什么性质,将表示性质的选项的字母填在各小题的横线上。
A.不挥发性 B.酸性 C.吸水性 D.脱水性
E.强氧化性 F.强酸性
(1)浓硫酸可作气体干燥剂________;
(2)蔗糖中加浓H2SO4产生“黑面包”现象________;
(3)2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑________;
(4)Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑________;
(5)Na2SO3+H2SO4(稀)===Na2SO4+SO2↑+H2O_____;
(6)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O_______。