高三成套优秀复习讲义氧族元素
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磺脳j 高三成套优秀复习讲义氧族元素
泄也〜2H:S46 少fib=2HgS 2FLS+3Oxilffl>=2IKH2SO2 gZHaS+O^HjO^ I
② H2S+b=2HI+S I
③ 晦趺亠和切好S I
④ H2S+H2SO4{浓)=S I+SO+2H2O 蠢 I
hS+2HNOu3S I+2N0 t -MHzO •®2Mg+SO -S+2MgO
②2H2S+SCh=£+2HQ .®2SMSO2=3S I+2SOF
—_漂白性:使品红溶液褪色
I 助KU R 钛性 强mn.
氏、Al HI
HC(X)H
【硼网络】
FeS
H' 「不机冊
T“ H£=S+H<
— Na2SO3
氣化性
嘶 3S/K0Hg53H CfSiO.?+SO>+H2O=H2SiO31 +SOr
©CCV+SOMOHSOf
@HCOf+SC>2=CO2+HSOf (4SO3-
+SO2+H2O=2HSO3
•X2SO2+O3==2SO 3
^SOMMQHzSO&HC]
磔 0&R“+2H20=SQ?+2R"44H+
④(吏KMnQ 溶液褪色
O:
CI2+H2O Na2S °4^^S ■ H2SO4
ir NxSO FeS 2 NaOH SO2
嶽化件
磺脳j
浓gq 、 CX)t+HsO
g CuSOi QHQH 浓HiSO I70C
与CMPQb 作干 制
HOU 、 燥剂
C 凹 f+HQ
钝化
【易
1. 把握常见物质的俗名、组成.用途,防止张冠李戴。
本章中显现的物质俗名比较多,有些名称之间又切 熔易混淆,如冰晶石和重晶石.芒硝和硝 石、大苏打和苏打或小苏打等,还有名目繁多的矶盐。
这些虽属识记性的知识,但也应做到在明 白得的基础上^行经历,注意它们的性质和用途,对经历其化学组成有关心。
同时要及时归纳和 比较,以便淸晰itll 区不它们。
2. 熟悉有关各种价态的硫元素性质及转化,以作推断题(要紧是框图型h
牢固把握各种代表物性^及艺们之间的知识网络和反应原理,就可幸免死搬硬套。
关于框图 型等推断题,也要善于找 ''题眼",挖掘题中隐含的提示,注意对题设条件的充分应用,尽呈缩 小范畴。
推断时不仅要关注网络的结构,还要注意题「•提供的不起眼的信息,如颜色、状态、式 此 用途等都可能成为突破的切入口。
3. 二氧化硫和氯气的漂白性
SO?和Cb 虽都有漂白性,但漂白原理和现象有不同特点。
氯气的漂白原理是由于溶于水生成 次氯酸的具有强氧化性,将有色物质氧化成无色物质,褪色后不能复原原先的颜色。
而SO?是由 于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直截了当结合,形成不稳固的无色化合物,褪色后在一龙的 条件下又能复原原先的颜色。
如:
【典酚题附 例1导致以下现象的要紧缘故与扫嗷SO :有关的是(2000年全国高考题) A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧空泛 D.温室效应
思路分析:该题看似简单,实际提出了 3个热点概念,因此必须搞淸4个概念的内涵,方可 做出正确的选择。
题中列举的大气环境咨询题都与化学有紧密关系,其中由SO?引发的现彖是酸 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而,称之为 ''酸雨",其发 生的要紧反应:2SO2+O 2 " >2SQ.v SOz+HOzHzSQ, 2H 2S03+02=H 2S04o 溶于雨水中的
酸性物质,使雨水中pH 4.5左右。
光化学类雾由氮氧化物造成i 臭氧空泛要紧由氮氟绘、一氧 化氮等造成;温室气体要紧为二氧化碳等。
瞬A
龙境:这是一道有关环境爱护咨询题的试题,S6等气体引发酸雨,O,氮氧化物、有
哋至沸
红色 品红溶液.
褪色 严9专门快变成红 紫色右蕊] 亠 >赶忙变红赶忙变为无色
HUS等引发光化学类烟雾,氟利昂、氮氧化物等造成臭氧空泛,C6气体导致的温室效应。
这些导致环境污染的热点咨询题,复习中应予以重视。
例2在硫酸工ilk生产中,为了有利于so:的转化,且能充分利用热能,采纳了中间有热交换器的接触室(见右图)。
按此密闭体系中气体的流向,那么在A处流岀的气体为(1999年上海髙
考题)
A.SQ:
B.so, 0: c. so: a D.sa sa
思踣分析:此题是联系生产实际的题目,结介硫酸工业生产,考核学生对工业生产中的热交换原
理的明白得。
瞬C
方法辣:对教材中工业生产中典型设备的结构(包括进岀口方向).原理及发生的反应必须有足够的重视。
通入接触室的气体要紧是S0:和5通过热交换后从A处流岀,然后才能接触催化剂,反应后的气体通过内管又从下口通岀。
故A处流出的气体仍为SQ:和Q。
例3过氧化氢的沸点比水髙,但受热容易分解"某试剂厂制得7%〜8%的过氧化氢溶液. 再浓缩成30%的溶液时,可采纳的适宜方法是(上海市髙考题)
A •常压蒸佛B减压蒸谓C加生石灰常压蒸馀 D •加压蒸懈
思路分析:液态物质的沸点与压强有关,减小压强,能降低其沸点,如此就能在温度不高的情形下使水蒸发而
H Z O2又可不能分解。
解:B
方:境5 :要从混合液中分离出受热易分解的液体物质,一样采纳减压蒸餾或减压分律防在常压下蒸馅,HQz受热分解。
例4以下反应中,调剂反应物用虽或浓度可不能改变反应产物的是(1998年上海髙考题)
A.硫化氢在氧气中燃烧B•铁在硫蒸气中燃烧
C •二氧化硫通入石灰水 D.硫酸中加入锌粉
思踣分析:A中Q少呈生成S, 02过量生成SO2: B中产物唯独:C中可生成CaSO4或Ca(HSO4)2; D 中浓硫酸生成SO2,稀硫酸生成H2。
豁:B
方::复习中应注意反应条件对产物的阻碍,与外界条件有关的反应如下:
1.反应温度
①4NaH)2(常温>4Na2O、2Na+O2(加热MNazCh:②乙醇十浓硫酸
2.反应物的用呈或浓度
①酸工儒屮虢狒盐+碱;③偏铝触 +瞬戈CO?:④硝謝貼氨水:(o)FeBr2(RI2) +C12;
⑥C+O2;⑥P+Cb 等。
例5 标准状况下H?S和02混合气体100mL,经点燃后反应至完全,所得气体经T燥后,复原到原先状况时体积为10n也该10mL气体可能是(2001年上海市髙考题)
A.H2S. SO2
B.O2
C.H2S
D.SO3
思踣分析:H£和O2反应后的气体产物可能为①H2S:②SO2;③S6和02。
如为情形①,讲明H£过虽:。
那么由:2H2S22=2HQ+2S体积减少
2 1 3
60 30100-10=90
参加反应的H2S和6的总体积为604-30=90,那么余下的lOinL气体为H© 假设为情形②或③,讲明02过豊
那么由:2H£+3O2=2HQ+2SO2体枳减少
2 3 2 3
60 9090
那么参加反应的H>S和O2的总体积为60+90=150>100,因此这两种情形不存在。
豁:C
方:加5:此题为过量运算,由于只告诉两气体的总体机因此按两种反应恰好发生的两反
应分不讨论,具体运算中注意气体体积的运算可用差量法技巧。
例6向50mL18mol/LH2SO4溶液中加入足虽的铜片并加热。
充分反应后,被还原的的物质的虽:(1997年全国髙考题)
A.小于0.45mol B •等于0.45mol C.在0.45mol 和0.90mol 之间D •大于0.90inol
思路分析:此题考查了氧化还原反应的条件的重要性。
CLI和H2SO4反应的前提条件是浓
H2SO4,开始18mol/L为浓的,但随着Cu参加反应,HfQi被]肖耗变稀,现在反应已终I匕其次, 考査了氧化性酸在与金属发生反应时,其作用分两部分:一部分充当氧化剂.使其得电子数与金属失电子数相同.另_部分是生成的金属阳离子与酸根结合生成盐。
由C U+2H2SO4=C U SO4+SO2f+2HQ可知假如H2SO4完全反应,也只有一半充当氧化剂彼还原.故被还原18mol/LH2SO4的最大疑为(18mol/L X 0.05L)弓2=0.45moL 豁:A
方:该类题的解答关键是判明充当氧化剂的那部重疑的确切值。
此题假如改成酷热的碳与上述虽:的浓H£O_»作用,被还原的吐SO」的物质的量的多少又该如何考虑?因此,做题时应看青单质的类不:即是否已告知为金属单质,或为非金属单质,或者为单质?常见氧化剂的酸为浓HfO#浓HNCh或稀HNO3。
另MnO?只与浓HC1反应.与稀HC1是不反应的。
例7为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气扫做的SO?,工业上将生石灰和含硫煤混合后使以请写出燃烧H寸,有关''固硫"(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式_____________________________________________ (1996
年上海市高考题)
思路分析:煤中含硫,硫燃烧时生成的酸性氧化物SO2与碱性氧化物CaO作用生成含氧酸盐
CaSO, CaSO3易被空气中的O2氧化成CaSO4o
薜:CaO+SO2=CaSO, 2CaSO3-K)2=2CaSO4
龙境页:上述方法称为 ''钙基固硫法"O这种方法实际上是把生石灰或石灰右的粉粒掺入煤中,再进行燃烧。
利用石灰右分解生成的CaO也能吸取SO?,但因石灰石分解是吸热反应,因此用CaCO.個硫比用CaO固硫多消耗部分热量。
2CaSOg2=2CaSO4这反应易漏写,在有空气存在和髙温条件下,CaSOs易被氧化为CaSO4, 这側乡得出一条
规律:温希寸,热離性不翊的物质将[瞰離IIW的物质转化,如此题涉及CaCOLCaSa-CaSOi的转化。
以防漏写其
中一个方程式。
例8 对以下事实的讲明错误的选项是(2000年上海髙考题)
A.在蔗糖中加入浓硫酸后显现发黑现象,讲明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄.讲明浓硝酸不稳固
C.常温下,浓硝酸能够用铝贮存,讲明铝与浓硝酸不反应
D•反应CuS0:+H:S_CuS!4Hg能进行,讲明硫化铜既不溶于水,也不溶于稀硫酸
思踣分析:此题旨在考査一些常见的化学反应原理。
A1与冷、浓硝酸发生钝化,属化学反应, 因表而迅速形成致密的氧化膜而不呈明显的反应现氣
豁:C
龙境5:此题提醒我们在复习中要注意物质的专门性,并注意总结归纳,从而全而把握知识。
例9针对以下A〜D四个涉及HO的反应(未配平h填写空白:(1999年广东省髙考题)ANaQ+HCl—HzOi+NaCl B-Ag^HO—Ag-+O2+H20
C.H2O2—H2O+O2
D.H2O>K?rXSO4)3+KOH——K2CO+K2SO4+H2O
(1)_________________________________________________________________________HO
仅表达氧化性的反应是(填代号)—,该反应配平的化学方程式为________________________________________ (2)HQ?既表达氧化性又表达还原性的反应是(填代号)—
(3)____________________________________ HO表达弱酸性的反应是(填代号)__________ ,其
理由为
思踣分析中氧元素的化合价为U价,在氧化还原反应中既可升髙成0价(表现还原性),又可降釘2价(表现
氧化性1。
在四个反应中,只有D中的HQ冲O的价态降为J价,表现氧化性:C中的HQz中O的价态既升髙又降低表现出氧化性和还原性;B中的HG中O由・1 升为0价,表现还原性;只有人中阻。
?的跟强酸盐酸反应生成了出。
2和NaCl,这可看作是一个''强酸跟^酸的盐反应,生成弱酸和强酸盐"的反应,认为在此反应中HG表达了弱酸性。
離:(1) D, SHQi+CDGO^+lOKOHmKiCrQr^&SOq+SHQ ⑵ C (3) A, 可看作是强酸制弱酸的反应。
方::这是一个以H2O2的性质为载体,考查无机化学差不多原理等方而知识的题目。
题目中提岀了三个咨询题:氧化性、还原性的含义,方程式的配平和强酸^弱酸的规律。
只要紧紧扣住价态的变化进行分析,就可准确解答。
对第3咨询,在判泄了B. C、D均是氧化还原反应后,''酸性"那么应表达于非氧化还原反应中,
然后再从反应物强酸(HC1)制得联系强酸^弱酸原理作答。
例10某学生课外活动小组利用右图所示装置分不做如下实验:(2000年全国髙考题)
(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐步变浅,冷却后复原肓二红色,那么原溶液可能丿
____________________________________________ 溶液;加热时溶液由红色逐步变浅的缘n kt詔
概: ____________________________________________________ ,⑵在试管中贬某无色溶口\j
液.加热试衍溶液变为红色,冷却后复原无色,那么此溶液可能/ _____________________________ K
溶液;加热时溶液由无色变为红色的缘故°________________
~ 3T : ®i容液
颜色由常见的 '、静态稳固型〃到了 ''动态变化型":③溶液成分由常见的 ''单一溶质型〃到了
''多种溶质型"O依照这些惰境特点,进行思维发散:
解题的关键是要认頁•观看实验装置的特点:试管口上套有气球,讲明加热时会气体逸出,_ 下就使 ''红色溶液”的范噺小:溶有酸性气体的石戏溶液或溶有碱性气体的酚駄溶液。
而前者中加热后,红色变为紫色,不符洽溶液颜色逐步变浅"的条件,结论只有稀氨水和酚舐
由无色溶液收 '气体+溶液变红处卩 >气体溶百容液无色。
联想无色溶液虽多,但加
热后放出气体且溶液变红不多.又冷却后该气体可使红色溶液褪色一明显该气体有漂白作用. 并是一可逆过程,符合条件的无色溶液只能是SQ:漂白过的品红溶液。
豁:⑴ 稀氨水和酚酿稀氨水中的阳气逸岀,因此溶液的颜色变注:⑵ 溶有so:的品红、so:气体逸岀,品
红溶液复原红色
方:加5:此题要求考生调用平常积存的所有实验感性认识和各种实验体会与知识,用发散即就中学范畴内的红色物质找出,再收^ (依照题意确立适当物质),做出题设情境的知识归纵方案设讣、结论评判。
例11将8・8 g FeS固体置于200 ml 2. 0 mol/L的盐酸中,以制备胭气体。
反应完全后,
假设溶液中站的浓度为0.10 mol/L,假左溶液体积不变试运算:(1997年全国髙考题)
⑴收集到的站气体的体积(标准状况)。
⑵溶液中Fe>和H•的物质量浓度°
思路分析:依照方程式FeS+2H•二Fe=HS可判左盐酸过量,运算以FeS的物质的疑为基准。
N(FeS)=8. 8 g-?88 mol/L=0.10moL
⑴共生成H:SO・ lOmol,在溶液中溶解的物质的虽:为0.10LX0. 20mol/L=0. 02mol,因此收集$lj 昭气体的物质的去0.10mol-0. 02mol 二0・ OSmol,换算成彳梯2=22・ 4L/molX0. 08mol=l. 8Lo
(2)生成FeS lOmol,其浓度为0.10mol/0. 2L=0. 5mol/L,消耗掉if的物质的虽:为0・20mol。
反应前n(K)=2. Omol/LXO. 2L=0・ 4mol,故K最后的浓度为(0. 4 mol-0.2 mol) F0 2L二1・ 0 mol/Lo
答家:1. 8 L: 0. 5 mol/Lx 1. 0 mol/Lo
方】加5:14£可溶于水(在酸中也溶,但溶解量小),如按常规题海中的习题(一样不考虑气体在水或酸中的溶解)将导致错误,因题中已明确给出的H£在反应后溶液中的浓度,这讲明有一部分H$气体并未放岀,而溶解在溶液中。
由于氢硫酸的电离度极小,在运算1T的物质虽浓度时,不必考虑昭的电离。
例12某化工厂每小时生产al (吨)98% (质量分数)硫酸。
为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%o假设空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产时期的物料缺失,那么〔2001年髙考试测题)
(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为____________
(2)为满足题设要求,b%的下限等于_。
思路分析:⑴ 每小时生产的纯硫酸为(沐1喚><98%)三9妙《01=3><1內101。
生产过程中生成的SO2和SO3也差不多上aX lOhnol-设每小时消耗空气的体积为V,那么由S-K)2=SO2消耗02的体积等于生成的SO2体积,即燃烧前空气的体枳等于燃烧后混合气体的体积,据此可得以下
空气中o2的体积=反应中消耗的6的体积+燃烧后混合气体中Q的体积,即VX21%=aX IO1
molX22.4L/molxlO3 mVL+Vxb%, V=22400a/(21-b)a
(2) 、'b的下限",其含义是指燃烧后剩余的th在第二步催化氧化时恰好完全反应,也确实是讲,燃烧前空气中的氧(空气体枳的21%)恰好满足两步反应。
因S+O2=SO2和O2+2SO2=2SO3 两步反应耗O2之比为2:1,故燃烧后(第一步反应后)混合气体中O?的体积分数的下限是b%=(l/3)x21%=7%o
薜:⑴ 22400a/(214)); (2) 7%
方:境S:依照Sg=SO2反应前后气体体枳不变,求岀燃烧后02的体枳。