高考化学一轮复习 专题十八 氧、硫及其化合物和环境保护 考点一 氧、硫及其化合物教学案

专题十八 氧、硫及其化合物和环境保护

考纲展示 命题探究

考点一 氧、硫及其化合物

1 氧元素的单质及化合物性质 (1)O 3

①组成：臭氧的分子式为O 3，与O 2互为同素异形体。

②产生方式：在放电条件下空气中的O 2可以转化为O 3，反应的化学方程式为3O 2=====放电

2O 3。 ③物理性质：常温常压下，O 3是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比O 2大。 ④化学性质

a ．不稳定性：O 3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O 3===3O 2。

b ．强氧化性：O 3容易使湿润的KI －淀粉试纸变蓝，反应的化学方程式为O 3＋2KI ＋H 2O===2KOH ＋I 2＋O 2。

c ．漂白和消毒：有些染料受到臭氧的强烈氧化会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂。

⑤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。氟氯代烷是破坏臭氧层的“元凶”。

(2)过氧化氢 ①结构

化学式：H 2O 2，电子式：H ··O

······O ··

··

··H ，

结构式：H —O —O —H ，H 、O 原子个数比为1∶1，是既含极性键又含非极性键的共价化合物。

②化学性质

a ．不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。

2H 2O 2=====MnO 2

2H 2O ＋O 2↑

b ．弱酸性：相当于二元弱酸。 H 2O 2

H ＋

＋HO －

2，HO －

2

H ＋＋O 2－

2。

c．强氧化性

ⅰ.用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品；

ⅱ.氧化Fe2＋、SO2－3等还原性物质：

H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，

H2O2＋SO2－3===SO2－4＋H2O；

ⅲ.使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：

H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。

d．弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。

2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。

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(1)在MnO2或FeCl3催化下，H2O2分解加快，常用于实验室制O2。

(2)H2O2中O的化合价为－1，处于氧元素的中间价态，因而既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。

(3)H2O2常用于杀菌消毒、漂白，是H2O2的氧化性所致。

(4)H2O2体现氧化性时，被还原为无污染的H2O，因而常用于除去还原性的杂质离子。

2 硫元素的单质

(1)硫的原子结构及存在形态

硫元素位于元素周期表中第三周期第ⅥA族，原子结构示意图为，最外层有6个电子，在化学反应中易获得2个电子而呈现出－2价。

(2)硫的性质

①物理性质

硫俗称硫黄，淡黄色固体，熔沸点很低，难溶于水，可溶于酒精，易溶于二硫化碳。

②化学性质

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(1)硫在过量、纯净的O 2中燃烧的产物是SO 2而不是SO 3。

(2)硫单质呈0价，处于硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。

(3)硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物，和变价金属与Cl 2的反应情况不同，可对比记忆。

(3)硫的应用

①制农药：如石硫合剂(石灰、硫黄)用于杀死果树的害虫。 ②制黑火药：“一硫二硝三木炭”反应原理为：

S ＋2KNO 3＋3C=====点燃

K 2S ＋N 2↑＋3CO 2↑

③消除汞蒸气：实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉处理。 3 二氧化硫、三氧化硫 (1)SO 2的性质 ①物理性质 颜色 气味 毒性 密度 溶解性 无

刺激性

有毒

比空气大

易溶于水

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(1)二氧化硫中的硫元素为＋4价，处于中间价态，因此，SO 2既有氧化性，又有还原性，但主要表现还原性。

(2)SO 2能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色，体现了SO 2的还原性，而不是漂白性。 (3)SO 2与氢硫酸反应产生浑浊，体现了SO 2的氧化性。 (2)SO 3的性质 ①物理性质

熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为固态。 ②化学性质

三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： SO 3⎩⎪⎨⎪

⎧

与H 2O ：SO 3＋H 2O===H 2SO 4与碱性氧化物CaO ：SO 3＋CaO===CaSO 4

与碱[Ca OH 2]：SO 3＋Ca OH 2===CaSO 4＋H 2O

4 硫酸及硫酸根离子的检验 (1)硫酸的物理性质

①纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。

②溶解性：浓H 2SO 4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H 2SO 4稀释的方法是：将浓H 2SO 4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

(2)稀H 2SO 4具有酸的通性

硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H 2SO 4===2H ＋

＋SO 2－

4，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。

(3)浓H 2SO 4具有的特性

①吸水性：常用作干燥剂，但不能干燥NH 3、H 2S 、HI 、HBr 等。

②脱水性：将有机物中的H 、O 元素按水的组成(H 、O 原子个数2∶1)比脱去，如蔗糖脱水生成炭黑。

③强氧化性

a ．氧化金属：浓硫酸可以氧化大多数金属(除Pt 和Au 外)，如铜在加热条件下与浓硫

酸的反应方程式：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△

CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。

b ．浓硫酸能氧化某些非金属：如碳、硫、磷等。如在加热条件下木炭与浓硫酸反应的

化学方程式：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△

CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

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(1)浓硫酸的强腐蚀性是脱水性、吸水性、强氧化性的综合表现。

(2)浓硫酸的还原产物一般是SO 2，但浓硫酸遇到强还原剂，会被还原生成H 2S 。 (3)常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时剧烈反应。 (4)稀H 2SO 4与浓H 2SO 4氧化性的比较