高中化學(xué)總復(fù)習(xí)課件第4單元第19講 氧、硫及其化合物

歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第講 1 常見無機(jī)物 氧 硫及其化合物 19 第四單元 熱點(diǎn)知識剖析氧 硫是重要的非金屬元素 這兩種元素及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛 這部分知識所涉及的重要物質(zhì)有O2 O3 H2O SO2 SO3 H2SO4 高考試題的命題熱點(diǎn)一是以環(huán)保 化工生產(chǎn)為背景 考查氧 硫及其化合物的知識 二是與氧化還原反應(yīng) 化學(xué)平衡等知識相結(jié)合設(shè)計綜合性的問題 3 理解硫及其化合物性質(zhì) 二要從物質(zhì)的屬類角度去認(rèn)識二氧化硫 酸性氧化物 硫酸 酸類 等重要化合物的性質(zhì) 三要注意物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系以及物質(zhì)性質(zhì) 制取 用途之間的聯(lián)系 四要注意這部分知識與生活環(huán)境之間的關(guān)系 4 在復(fù)習(xí)中一要以氧化還原反應(yīng)的價態(tài)變化規(guī)律 基礎(chǔ)知識回顧一 硫硫是一種淡黃色不溶于水的固體 俗稱硫黃 它有氧化性 如 5 二 二氧化硫的性質(zhì)和應(yīng)用1 物理性質(zhì)顏色 無色 氣味 有刺激性氣味 毒性 有毒 密度 比空氣大 溶解性 易溶于水 2 化學(xué)性質(zhì) 1 酸性氧化物通性 與H2O反應(yīng) SO2 H2OH2SO3 與堿性氧化物反應(yīng) 與CaO的反應(yīng)為CaO SO2 CaSO3 6 與堿反應(yīng)與足量NaOH溶液的反應(yīng)為 7 與某些弱酸鹽溶液反應(yīng) 與Na2CO3溶液反應(yīng) NaOH SO2 NaHSO3 Na2CO3 SO2 Na2SO3 CO2 與少量NaOH溶液的反應(yīng) 2NaOH SO2 Na2SO3 H2O 2 還原性SO2能被O2 X2 Cl2 Br2 I2 KMnO4 H 溶液等氧化劑氧化 與O2反應(yīng) 8 SO2 X2 2H2O H2SO4 2HX 該反應(yīng)為可逆反應(yīng) 與X2反應(yīng) 3 氧化性與H2S反應(yīng) 2H2S SO2 3S 2H2O 4 漂白性原理 SO2可與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)而起漂白作用 見光 加熱或長時間放置 不穩(wěn)定物質(zhì)又分解為原有色物質(zhì)和SO2 9 3 實(shí)驗(yàn)室制法 4 酸雨的形成 1 形成過程 化石燃料的燃燒 含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)等過程中產(chǎn)生的二氧化硫 在光照 煙塵中的金屬氧化物等作用下 與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫 三氧化硫溶于雨水后形成硫酸 反應(yīng)方程式 10 SO3 H2O H2SO4 2H2SO3 O2 2H2SO4 2 主要危害 使水體 土壤酸化 影響魚類 農(nóng)作物及樹木生長 腐蝕建筑物 雕塑等 3 防治方法 從消除污染源入手 研發(fā)新能源 如太陽能 氫能 核能等 對含硫燃料進(jìn)行脫硫處理 對工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2進(jìn)行處理或回收利用 11 三 硫酸的制備和性質(zhì)1 硫酸的制備接觸法制H2SO4是目前工業(yè)上采用的主要方法 包含三個步驟 1 硫黃 或含硫礦石如FeS2 在沸騰爐中燃燒 化學(xué)方程式為 12 2 SO2的催化氧化 13 3 SO3的吸收 SO3 H2O H2SO4 硫酸的工業(yè)生產(chǎn)原理 2 H2SO4的性質(zhì) 1 物理性質(zhì)H2SO4是具有不揮發(fā)性 高沸點(diǎn)的二元強(qiáng)酸 純凈的硫酸為無色 油狀液體 密度比水大 98 濃H2SO4密度為184g cm3 可以任意比例溶于水 溶解過程中伴隨著放熱現(xiàn)象 因此 濃H2SO4稀釋時 只能將濃H2SO4沿器壁注入水中 并不斷攪拌散熱 14 2 化學(xué)性質(zhì)硫酸是強(qiáng)電解質(zhì) 在水溶液中發(fā)生電離的方程式為H2SO4 2H SO2 4 其具有酸的通性 能與 A 等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) 15 指示劑 金屬 堿性氧化物 堿 鹽 濃硫酸具有的特性有 強(qiáng)氧化性常溫下 Fe Al遇濃硫酸會發(fā)生鈍化現(xiàn)象 但熱的濃硫酸能氧化大多數(shù)金屬 除金 鉑外 非金屬單質(zhì)及一些還原性化合物 例如 16 在這些氧化還原反應(yīng)中 硫酸的還原產(chǎn)物一般為SO2 吸水性濃硫酸能吸附物質(zhì)中存在的水分 H2SO4 濃 nH2O H2SO4 nH2O利用此性質(zhì)可用濃硫酸作干燥劑 干燥一些不與硫酸反應(yīng)的氣體 通常用洗氣裝置 如可用濃硫酸干燥O2 H2 CO2 Cl2 HCl SO2 CO CH4 C2H2等氣體 17 如圖所示為濃硫酸干燥氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置 18 注意 濃硫酸不能干燥堿性氣體和具有較強(qiáng)還原性的氣體 Cl2 Cl2 H2O 脫水性 指濃硫酸將有機(jī)物里的氫 氧原子按2 1的個數(shù)比例脫去 生成水的性質(zhì) 如 19 四 硫酸根離子的檢驗(yàn)檢驗(yàn)SO2 4時要避免Ag CO2 3 SO2 3等離子的干擾 被檢液加足量鹽酸酸化取清液滴加BaCl2溶液有無白色沉淀 有無SO2 4 五 幾種重要的硫酸鹽 20 重點(diǎn)知識歸納一 SO2和CO2的比較 21 22 23 二 漂白性SO2能和某些有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì) SO2和Cl2雖都有漂白性 但漂白原理和現(xiàn)象不同 氯氣的漂白原理是由于溶于水生成次氯酸具有強(qiáng)氧化性 將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì) 褪色后不能恢復(fù)原來的顏色 而SO2由于形成不穩(wěn)定的無色化合物 褪色后在一定的條件下又能恢復(fù)原來的顏色 如 24 25 三 氧族元素 O S Se Te Po 氧族元素 R 的氣態(tài)氫化物通式為H2R 氧化物有RO2或RO3 對應(yīng)水化物有H2RO3或H2RO4 隨著原子序數(shù)增加 氧族元素單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸升高 密度增大 元素的非金屬性逐漸減弱 26 四 氧氣和臭氧氧氣 臭氧互為同素異形體 它們的差異 27 放電 考查環(huán)境污染和環(huán)境保護(hù)知識 導(dǎo)致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是 A 酸雨B 光化學(xué)煙霧C 臭氧空洞D 溫室效應(yīng) 28 A 本題列舉的大氣環(huán)境問題都與化學(xué)有密切關(guān)系 其中由SO2引發(fā)的現(xiàn)象是酸雨 降水時 硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸鹽隨著雨雪降到地面 稱之為 酸雨 其發(fā)生的主要反應(yīng) 2SO2 O2 2SO3 SO2 H2O H2SO3 2H2SO3 O2 2H2SO4 溶于雨水中的酸性物質(zhì) 使雨水的pH小于5 6 光化學(xué)煙霧由氮氧化物造成 臭氧層空洞主要由氯氟烴 一氧化氮等造成 溫室氣體主要為二氧化碳等 29 飄塵 方法指導(dǎo) 這是一道有關(guān)環(huán)境保護(hù)問題的試題 SO2等氣體引發(fā)酸雨 O3 氮氧化物 有機(jī)烴等引發(fā)光化學(xué)類煙霧 氟利昂 氮氧化物等造成臭氧層空洞 CO2氣體導(dǎo)致溫室效應(yīng) 這些導(dǎo)致環(huán)境污染的熱點(diǎn)問題 復(fù)習(xí)中應(yīng)予以重視 30 31 32 方法指導(dǎo) SO2對應(yīng)的酸是亞硫酸 SO2具有酸性氧化物的性質(zhì) 同時硫的化合價可以升高或降低 具有氧化性和還原性 考查硫酸的性質(zhì) 向50mL18mol L的H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱 充分反應(yīng)后 被還原的H2SO4的物質(zhì)的量 A 小于0 45molB 等于0 45molC 在0 45mol和0 90mol之間D 大于0 90mol 33 A Cu和H2SO4反應(yīng)的前提條件是濃H2SO4并加熱 隨著反應(yīng)的進(jìn)行 H2SO4被消耗由濃變稀 反應(yīng)會終止 氧化性酸在與金屬發(fā)生反應(yīng)時 其作用分兩部分 一部分充當(dāng)氧化劑 使其得電子數(shù)與金屬失電子數(shù)相同 另一部分 酸性作用 使生成的金屬陽離子與酸根離子結(jié)合生成鹽 由Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O可知反應(yīng)中只有一半H2SO4充當(dāng)氧化劑被還原 故被還原18mol L的H2SO4的物質(zhì)的量小于 18mol L 0 05L 2 0 45mol 34 方法指導(dǎo) 此類題的解答關(guān)鍵是判明反應(yīng)物有多少充當(dāng)氧化劑或還原劑 如熾熱的炭與濃H2SO4作用 被還原的H2SO4的物質(zhì)的量的有多少 該如何考慮 因此 有必要分清單質(zhì)或化合物 單質(zhì)中的金屬或非金屬 常見氧化性酸有濃H2SO4 濃HNO3或稀HNO3 另MnO2只與濃HCl反應(yīng) 與稀HCl是不反應(yīng)的 35 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全