2023版高三一轮总复习化学(人教版)第四章非金属及其化合物教案_第1页
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1、PAGE PAGE 125第14讲氯及其化合物(基础课)1.了解氯及其重要化合物的性质、制备及应用。2.掌握Cl2的实验室制法(包括所用试剂、原理、仪器和收集等)。氯及其重要化合物一、氯气的性质及应用1物理性质颜色气味毒性密度特性黄绿色刺激性气味有毒比空气大易液化2化学性质(1)与金属、非金属单质反应表现氧化性(1)Cl2具有强氧化性,与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物,如FeCl2不能由两种相应的单质化合而成。(2)H2在Cl2中燃烧火焰为苍白色,瓶口有白雾,若光照或加热H2、Cl2的混合气体,会发生爆炸。(2)Cl2参与的歧化反应既作氧化剂又作还原剂与水反应在25 时,1体积的水可溶

2、解约2体积的Cl2,但溶于水的Cl2只有部分与水反应,其离子方程式为Cl2H2O=HClHClO。新制氯水中含有的粒子有H2O、Cl2、HClO、H、Cl、ClO、OH。与碱反应制漂白剂或消毒剂a制漂白液(NaClO)的离子方程式为Cl22OH=ClClOH2O。漂白液也可用于消毒杀菌。b制漂白粉Ca(ClO)2的化学方程式为2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,漂白粉也可用于消毒杀菌。(3)与还原性物质反应与碘化钾溶液反应的化学方程式为2KICl2=I22KCl。与SO2水溶液反应的化学方程式为Cl2SO22H2O=H2SO42HC

3、l。与FeCl2溶液反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。二、次氯酸及其盐的性质1次氯酸的“三性”(1)不稳定性:2HClOeq o(=,sup9(光照)2HClO2,不能单独存在,只存在溶液中。(2)强氧化性eq blcrc (avs4alco1(漂白性,杀菌、消毒)(3)弱酸性(比H2CO3的酸性弱)NaClO溶液中通入少量或过量CO2,化学方程式均为NaClOCO2H2O=HClONaHCO3。2次氯酸盐的主要性质(1)次氯酸盐Ca(ClO)2、NaClO的水溶液呈碱性,水解离子方程式为ClOH2OHClOOH。(2)与酸性物质作用生成具有强氧化性的次氯酸,作消毒剂和漂白剂。

4、(3)漂白粉在空气中失效的原理为Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO,2HClOeq o(=,sup9(光照)2HClO2。(1)新制氯水应保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处。久置氯水变为稀盐酸,酸性变强。(2)向NaClO溶液中通入CO2(无论是少量还是过量),均生成HCOeq oal(,3)和HClO。原因是酸性:H2CO3HClOHCOeq oal(,3)。氯气的性质及应用1判一判(正确的打“”,错误的打“”)。(1)过量的铁粉在少量氯气中加热,充分反应后产物为FeCl2。()(2)氯气溶于水溶液呈酸性且可以导电,所以氯气是电解质。()(3)标准状况下,11.2 L Cl2与水

5、充分反应转移电子数为0.5NA。()(4)氯气可以使湿润的有色布条褪色,但是实际起漂白作用的物质是次氯酸,而不是氯气。()(5)工业上可以利用H2、Cl2混合光照制取HCl。()(6)新制氯水保存在棕色试剂瓶中的原因是防止Cl2挥发。()(7)工业制取漂白粉时可将Cl2通入石灰水中。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2(2021宜昌高三测试)某地化工厂的贮氯罐意外发生泄漏,下列关于安全处理措施不正确的是 ()A紧急组织群众沿逆风方向疏散B消防队员向贮氯罐周围空气中喷洒稀NaOH溶液C处在该环境中的群众,应用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子,趴在低洼处等待救援D处在该环境中的群众,可用浸

6、有一定浓度NaHCO3的毛巾捂住鼻子,向高处转移C氨水易挥发出有刺激性气味的NH3,不能用浸有稀氨水的毛巾捂住鼻子,同时氯气的密度大于空气密度,不能趴在低洼处,C项错误。3根据下列装置图回答问题(1)装置A、B中通入Cl2后,观察到的现象是_,根据现象可得出的结论是_。(2)集气瓶B中发生反应的离子方程式是_。(3)实验开始后,观察装置C中的现象是_。(4)通入Cl2时装置D中发生反应的离子方程式是_。(5)装置E中发生反应的离子方程式是_。(6)装置F的作用是_。答案(1)干燥的红色(或A中)布条不褪色,湿润的红色(或B中)布条褪色Cl2无漂白性,Cl2与水反应生成的HClO有漂白性(2)C

7、l2H2OHClHClO(3)溶液先变为红色,然后褪色(4)H2OSOeq oal(2,3)Cl2=2HSOeq oal(2,4)2Cl(5)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(6)吸收氯气,防止污染环境氯的重要化合物4(双选)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用于饮用水消毒。下列有关ClO2制备与杀菌的说法不合理的是 ()ANaClO2在酸性条件下歧化生成ClO2和NaCl,则n(氧化剂)n(还原剂)41BClO2在强碱性环境中使用失效,可能的原因是2ClO22OH=ClOeq oal(,3)ClOeq oal(,2)H2OC可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3D等物质的量的Cl

8、O2杀菌效果比Cl2强ACA项,酸性条件下ClOeq oal(,2)发生歧化反应,生成Cl和ClO2,可写出离子方程式:4H5ClOeq oal(,2)=Cl4ClO22H2O,显然氧化剂与还原剂的物质的量之比为14,错误;B项,方程式符合歧化反应元素化合价的变化,正确;C项,ClO2易溶于水,显然不能用饱和食盐水除杂,错误;D项,等物质的量的ClO2作氧化剂时得电子数比Cl2得电子数多,正确。5(1)“84”消毒液与75%酒精溶液的大量使用,在一定程度上抑制了新冠疫情的扩散。“84”消毒液的有效成分是_,能否与酒精溶液混合使用?_,理由是_。(2)漂白粉或漂粉精在购买时应注意的问题是_;理由

9、是_。答案(1)NaClO否NaClO具有强氧化性,可以氧化酒精,同时可能生成Cl2(2)生产日期、密封程度、是否结块等漂白粉或漂粉精的有效成分为Ca(ClO)2,Ca(ClO)2在空气中易形成CaCO3和HClO,同时HClO又易分解氯的常见氧化物(1)Cl2O、Cl2O3、Cl2O5、Cl2O7分别是HClO、HClO2、HClO3、HClO4相应的酸性氧化物(又称酸酐)。(2)Cl2O的制备原理:2HgO2Cl2=Cl2OHgOHgCl2、2Na2CO3H2O2Cl2=2NaCl2NaHCO3Cl2O。(3)ClO2是一种极易溶于水的新型灭菌剂,制备原理为Cl22NaClO2=2ClO2

10、2NaCl。氯气的实验室制法1Cl2的实验室制法(1)实验装置(2)反应原理:(写出上述制Cl2的化学方程式)MnO24HCl(浓)eq o(=,sup9()MnCl2Cl22H2O。(3)发生装置类型:固体液体eq o(,sup9()气体。(4)净化装置:除去Cl2中的HCl用饱和食盐水的原理是增大c(Cl),减少Cl2与H2O的反应,即减少Cl2的溶解;干燥Cl2可以用浓硫酸,也可以用P2O5或CaCl2,用P2O5或CaCl2时可用的仪器名称为干燥管或U形管。(5)收集装置:Cl2可用向上排空气法,也可以用排饱和食盐水法。(6)尾气处理:Cl2有毒,一般用NaOH溶液吸收,其离子方程式为

11、Cl22OH=ClClOH2O。一般不用澄清石灰水的理由是Ca(OH)2微溶,Ca(OH)2的浓度较小,吸收Cl2不完全。(7)验满方法:将湿润的淀粉KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满;或将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后褪色,则证明已集满。(1)用KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、次氯酸盐等与浓盐酸在不加热的条件下可以制取Cl2。如16HCl(浓)2KMnO4=2KCl2MnCl25Cl28H2O。(2)工业制备Cl2电解饱和食盐水化学方程式为2NaCl2H2Oeq o(=,sup9(电解)Cl2H22NaOH。2方法导引实验室

12、制取气体装置的设计模型(1)除杂时要注意干燥的先后,用溶液除杂,先除杂后干燥。(2)洗气瓶除杂时从长管进短管出,干燥管除杂时从粗口进,细口出;U形管、玻璃管除杂无前后。Cl2的实验室制法1(2021杭州模拟)某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是()A中可用分液漏斗代替长颈漏斗B中缺少加热装置C中盛放NaOH溶液可以净化Cl2D中盛放浓硫酸,中收集的Cl2不纯净CNaOH与Cl2反应,不能用NaOH溶液净化Cl2,C项错误。2实验室中用KMnO4与浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2,从下面装置中选出合理装置并连接组装以达成实验目的,接口连接顺序为_,其中碱石

13、灰的作用是_,饱和食盐水的作用是_。答案bijcdghef吸收剩余Cl2,防止污染大气除去Cl2中的HCl有关实验装置或装置试剂作用的答题模板eq x(发生装置)eq avs4al(生成或产生或制取)eq avs4al()eq x(除杂装置)eq avs4al(除去吸收防止干扰影响或除去中的杂质,,以免影响测量结果)eq avs4al()eq x(aal(性质实,验装置)eq avs4al(与反应或验证说明或比较或检验)eq avs4al()eq x(收集装置)eq avs4al(用收集方法,利用装置)eq avs4al()eq x(尾气吸收装置)eq avs4al(吸收防止的污染影响)以Cl

14、2的制备为载体进行物质制备和性质探究3某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可制取氯气,化学方程式为Ca(ClO)2CaCl22H2SO4eq o(=,sup9()2CaSO42Cl22H2O,他们设计如图实验制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:(1)从A中导出的气体可能含有_。(2)装置B中的现象是_。(3)请写出装置D中反应的离子方程式:_,装置E的作用是_。答案(1)Cl2、HCl、H2O(g)(2)溶液变为蓝色(3)Cl22Fe2=2Cl2Fe3吸收多余的Cl2,防止污染空气4三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛。已知ICl3的熔点为33 ,沸点为73 ,有吸湿性,遇

15、水易水解。某小组同学用下列装置制取ICl3(部分夹持和加热装置省略)。请回答下列问题:(1)按照气流方向连接接口顺序为a_。装置A中导管m的作用是_。(2)装置C用于除杂,同时作为安全瓶,能监测实验进行时后续装置是否发生堵塞,若发生堵塞,C中的现象为_。(3)氯气与单质碘需在温度稍低于70 下反应,则装置E适宜的加热方式为_。装置E中发生反应的化学方程式:_。(4)该装置存在的明显缺陷是_。答案(1)debcghf(接口b与c、g与h可互换)使浓盐酸顺利滴下(2)锥形瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升(3)水浴加热3Cl2I2eq o(=,sup9(水浴加热),sdo8(70 )2ICl3(4)

16、缺少尾气处理装置Cl2性质探究模型注意:为了防止G中溶液倒吸,可在F、G之间连一个安全瓶。如果F中生成易水解或易潮解的氯化物,则F装置前后要有干燥装置。1(2020浙江7月选考,T25)黄色固体X,可能含有漂白粉、FeSO4、Fe2(SO4)3、CuCl2、KI之中的几种或全部。将X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z。下列结论合理的是()AX中含KI,可能含有CuCl2BX中含有漂白粉和FeSO4CX中含有CuCl2,Y中含有Fe(OH)3D用H2SO4酸化溶液Z,若有黄绿色气体放出,说明X中含有CuCl2C由黄色固体X与足量的水作用,得到深棕色固体混合物Y和无色碱性溶液Z

17、可知,X中含有CuCl2、漂白粉,至少含有FeSO4、Fe2(SO4)3中的一种,不含KI,A、B项错误,C项正确;漂白粉中含有CaCl2和Ca(ClO)2,用硫酸酸化可得到氯气,由题述实验现象不能说明X中含有CuCl2,D项错误。2(2021广东选择性考试,T17节选)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为_。(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2

18、所需装置的接口连接顺序为_。(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中_已分解。检验此久置氯水中Cl存在的操作及现象是_。解析(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为MnO24HCl(浓)eq o(=,sup9()MnCl2Cl22H2O。(2)实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O,再收集Cl2并进行尾气处理,因此装置的接口连接顺序为cdbae。(3)氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO,氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验Cl存在的方法是取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有白色沉淀

19、生成,则该久置氯水中存在Cl。答案(1)MnO24HCl(浓)eq o(=,sup9()MnCl2Cl22H2O(2)cdbae(3)HClO取少量样品于试管中,加入几滴AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则该久置氯水中存在Cl3(2020江苏高考,T18节选)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠。NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为_;用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是_。解析Cl2与NaOH

20、反应生成NaCl、NaClO和H2O。HClO的酸性弱于H2CO3,则NaClO溶液露置于空气中,与空气中CO2反应产生HClO,HClO见光易分解,故会导致消毒作用减弱。答案Cl22OH=ClOClH2ONaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO见光分解无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。实验室利用反应3Cl2(g)2Fe(s)eq o(=,sup9()2FeCl3(g)制取无水FeCl3,实验装置如图所示(加热和夹持装置略去)。下列说法正确的是()A实验开始时应先加热处,再通入干燥的Cl2B处冷水的作用是降低FeCl3的溶解度C装置可用盛有浓硫酸的洗气瓶代替D中溶液经蒸

21、发后可获得无水FeCl3C加热条件下,铁屑会与空气反应,故实验开始时,应先通干燥的氯气,把反应装置中的空气排除掉,再进行加热,A项错误;因FeCl3加热易升华,故处冷水的作用是冷却FeCl3,使FeCl3沉积,便于产品收集,B项错误;加热能促进FeCl3发生水解,故蒸发后得不到无水FeCl3,D项错误。 第15讲卤族元素与海水的综合利用(基础课)1.了解卤族元素的相似性和递变性。2.了解海水的综合利用(海水淡化,海水中提取溴、碘)。卤族元素及卤素离子检验1卤素的性质(1)卤素单质的相似性卤素原子核外最外层电子数均为7,易得到电子,表现非金属性。都能与大多数金属反应,如2Fe3Br2=2FeBr

22、3,但I2与Fe反应生成FeI2。都能与H2反应生成HX:X2H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I,下同)。都能与水反应:X2H2OHXHXO(F2例外:2F22H2O=4HFO2)。都能与碱溶液反应:X22OH=XXOH2O(F2例外)。(2)卤素的递变性卤素(从FI)的电子层依次增多,原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱。颜色eq avs4al(F2,浅黄绿色)avs4al(Cl2,黄绿色)avs4al(Br2,深红棕色)avs4al(I2,紫黑色)eq avs4al(颜色加深)常态,熔、沸点eq avs4al(气体气体液体固体)eq avs4al(逐渐升高)密度eq avs4al(逐渐增

23、大)水溶性eq avs4al(反应溶解溶解微溶)eq avs4al(逐渐减小)氧化性eq avs4al(与氢气化合或与水反应由易到难)eq avs4al(逐渐减弱)还原性(X或HX)eq avs4al(逐渐增强)eq avs4al(,)(3)卤素及其化合物的特性氟F2氧化性最强,F的还原性最弱与H2反应在暗处即爆炸,F2与盐溶液反应时,F2先与H2O反应HF是弱酸,能腐蚀玻璃,故应保存在铅制器皿或塑料瓶中;有毒溴Br2是深红棕色液体,易挥发Br2易溶于有机溶剂,CCl4、汽油可作Br2的萃取剂盛溴的试剂瓶中加水,进行水封,保存液溴时不能用橡胶塞AgBr具有感光性,见光易分解,可用于制照相底片或

24、感光纸碘I2遇淀粉变蓝色I2加热时易升华I2易溶于有机溶剂食用盐中加入KIO3可用于补碘,防治甲状腺肿大AgI具有感光性,见光易分解,可用于人工降雨2卤素离子的检验(1)AgNO3溶液沉淀法未知液eq o(,sup9(滴加AgNO3溶液),sdo8(稀硝酸)生成eq blcrc (avs4alco1(白色沉淀,则有Cl,淡黄色沉淀,则有Br,黄色沉淀,则有I)(2)置换萃取法未知液eq o(,sup9(加适量新制饱和氯水),sdo8(振荡) eq o(,sup9(加入CCl4下层或苯上层),sdo8(振荡)有机层eq blcrc (avs4alco1(红棕色或橙红色,表明有Br,紫色、浅紫色或

25、紫红色,表明有I)(3)氧化淀粉法检验I未知液eq o(,sup9(加入适量新制饱和氯水或双氧水),sdo8(振荡) eq o(,sup9(加入淀粉溶液),sdo8(振荡)蓝色溶液,表明有IBr2、I2在水、有机溶剂中的颜色比较Br2I2水橙色黄色褐色黄色有机溶剂(苯、CCl4、汽油)橙红色橙色紫色紫红色卤素的性质及应用1下列关于卤素(用X表示)的叙述,错误的是_(填字母)。A卤素单质与水反应均可用X2H2OHXOHX表示BHX都极易溶于水,它们的热稳定性随X的核电荷数的增加而减小C卤素单质的颜色由F2I2随相对分子质量增大而变深DX的还原性依次为FClBrr(Cl)r(Mg)r(Na)D原子

26、的最外层电子数n:n(Na)n(Mg)n(Cl)r(Mg)r(Cl),C项错误;Na、Mg、Cl、Br原子的最外层电子数分别为1、2、7、7,D项错误。3(2021全国甲卷,T26)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:(1)I2的一种制备方法如下图所示:加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_,生成的沉淀与硝酸反应,生成_后可循环使用。通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为_;若反应物用量比neq blc(rc)(avs4alco1(Cl2)/neq blc(rc)(avs4alco1(FeI2)1.5时,氧化产物为_;当neq blc

27、(rc)(avs4alco1(Cl2)/neq blc(rc)(avs4alco1(FeI2)1.5后,单质碘的收率会降低,原因是_。(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为_。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成 1 mol I2,消耗的KI至少为_mol。I2在KI溶液中可发生反应:I2IIeq oal(,3)。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。解

28、析(1)由流程分析可知,加入Fe粉进行转化反应的离子方程式是2AgIFe=2AgFe22I;生成的沉淀为Ag,Ag与HNO3反应生成AgNO3,AgNO3可以循环使用。由于还原性:IFe2,故通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,该产物应是I2,此时反应的化学方程式是FeI2Cl2=I2FeCl2;若eq f(nCl2,nFeI2)1.5,正好将Fe2氧化为Fe3,反应的化学方程式是2FeI23Cl2=2FeCl32I2;当eq f(nCl2,nFeI2)1.5后,单质I2的收率会降低,说明Cl2可以进一步将I2氧化为高价态的碘的化合物。(2)NaIO3具有氧化性,NaHSO3具有还原性,二

29、者发生氧化还原反应生成NaI和Na2SO4,反应的离子方程式是IOeq oal(,3)3HSOeq oal(,3)=3SOeq oal(2,4)I3H;NaI和NaIO3在酸性条件下,继续发生氧化还原反应生成I2,反应的离子方程式是5IIOeq oal(,3)6H=3I23H2O,故制备I2的总反应的离子方程式是2IOeq oal(,3)5HSOeq oal(,3)=I25SOeq oal(2,4)H2O3H。(3)由题给信息可推断出CuSO4和KI发生反应的化学方程式是2CuSO44KI=2CuII22K2SO4,故若生成1 mol I2,消耗的KI至少为4 mol;Ieq oal(,3)的

30、生成增大了I2在水中的溶解度,反应中加入过量的KI可以防止单质碘析出。答案(1)2AgIFe=2AgFe22IAgNO3FeI2Cl2=I2FeCl2I2、FeCl3I2被进一步氧化(2)2IOeq oal(,3)5HSOeq oal(,3)=I25SOeq oal(2,4)3HH2O(3)4防止单质碘析出如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。下列说法错误的是()A装置A烧瓶内的试剂可以是KMnO4B装置B具有除杂和贮存气体的作用C实验结束后,振荡D会观察到液体分层且下层呈紫红色D利用该装置能证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱C装置A制备Cl2,不加热,分液漏斗中装浓盐

31、酸,故烧瓶中固体可以是KMnO4,酸性条件下,KMnO4氧化Cl生成Cl2,A项正确;装置B中盛有饱和食盐水,可除去Cl2中的杂质气体HCl,通过长颈漏斗可调节装置A和装置B中压强,从而在锥形瓶中收集少量Cl2,B项正确;Cl2与装置C中的NaBr反应生成Br2,Br2与KI反应生成I2,碘溶解在苯中呈现紫红色,出现分层现象,但苯的密度比水小,故上层呈紫红色,C项错误;通过装置C、D中Cl2与Br、Br2与I的反应可证明氯、溴、碘的非金属性逐渐减弱,D项正确第16讲硫及其重要化合物(基础课)1.了解硫及其重要化合物的性质及应用。2.了解硫及其化合物的相互转化及应用。3.了解常见的漂白剂及其漂白

32、原理。硫及其氧化物的性质及应用1硫的存在和性质(1)自然界中硫的存在游离态:火山口附近或地壳的岩层中。(2)硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄,是一种黄色晶体;难溶于水,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的氧化性与变价金属化合为低价硫化物aS与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为SFeeq o(=,sup9()FeS、S2Cueq o(=,sup9()Cu2S、SHg=HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。bS与H2化合的反应为SH2eq o(=,sup9()H2S。S的还原性aS与O2反应的化学方程式为SO2eq o(

33、=,sup9(点燃)SO2,在空气中燃烧火焰为淡蓝色。b与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为S2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()3SO22H2O。S与碱反应表现氧化性和还原性3S6NaOHeq o(=,sup9()2Na2SNa2SO33H2O。(1)S在空气中燃烧只能生成SO2,不能生成SO3。(2)附着S的试管可以用CS2或热的烧碱溶液去除。2SO2的性质及应用(1)物理性质:SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气的大,易溶于水。在通常情况下,1体积的水可以溶解约40体积的SO2。(2)化学性质酸性氧化物(写化学方程式)还原性a与O2反应:2SO2O2eq o(,s

34、up9(催化剂),sdo8()2SO3。b与溴水、FeCl3溶液反应的离子方程式为SO2Br22H2O=4H2BrSOeq oal(2,4),2Fe3SO22H2O=4H2Fe2SOeq oal(2,4)。氧化性与H2S反应的化学方程式为SO22H2S=3S2H2O。漂白性(1)鉴别SO2和CO2的试剂有溴水、酸性KMnO4、氢硫酸、品红溶液等。(2)Cl2、SO2通入品红溶液,均褪色,加热后Cl2漂白的溶液不变红色,而SO2漂白的溶液又变红色。(3)SO3是一种酸性氧化物,标准状况下为固体,与H2O反应生成H2SO4。SO2的性质及应用1(2021石家庄模拟)根据SO2通入不同溶液中的实验现

35、象,所得结论不正确的是()选项溶液现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性D溴水橙色褪去SO2有还原性CSO2使酸性KMnO4溶液褪色是SO2还原MnOeq oal(,4),SO2表现出还原性,C项错误。2(2021成都模拟)下列物质能与SO2气体反应,但无沉淀产生的是 ()溴水Ba(OH)2溶液石灰水Na2CO3溶液稀硫酸Na2SO4Na2SO3A只有 B C D答案DSO2、CO2的检验与鉴别3下列实验中能证明某气体为SO2的是 ()使澄清石灰水变浑浊使湿润的蓝色石蕊试纸变红

36、使品红溶液褪色 通入足量NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸通入溴水中,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均能证明 D只有能证明答案D4气体A是SO2与CO2的混合气体,用如图装置进行检验,按要求回答下列问题。(1)B、C、D加入的试剂分别为_。(2)实验时,C中应观察到的现象是_。(3)为了更充分说明含有CO2,上述装置改进措施为_,目的是_。答案(1)品红溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水(2)酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(3)在C、D间加装盛有品红溶液的洗气瓶检验SO2是否除尽检验SO2和CO2同

37、时存在的一般流程流程设计检验SO2除去SO2eq avs4al(检验SO2,是否除尽)检验CO2选用试剂品红溶液酸性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注意:有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不褪成无色。硫酸的性质1硫酸的工业制备(1)工艺流程(2)反应原理燃烧黄铁矿(FeS2)或硫黄制备SO2:4FeS211O2eq o(=,sup9(高温)8SO22Fe2O3或SO2eq o(=,sup9(点燃)SO2。SO2转化为SO3:2SO2O2eq o(=,sup9(催化剂),s

38、do8()2SO3。SO3不能用稀硫酸或H2O吸收,否则易形成酸雾,不易完全吸收。2硫酸的性质(1)硫酸的物理性质纯硫酸是一种无色、油状液体,沸点高,难挥发。溶解性:H2SO4与水以任意比互溶,溶解时放出大量的热,浓硫酸稀释的方法是将浓硫酸沿器壁缓缓注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。(2)稀硫酸的酸性:H2SO4的电离方程式为H2SO4=2HSOeq oal(2,4),是二元强酸,具有酸的通性,可与指示剂、活泼金属、碱性氧化物、碱、盐等发生反应。(3)浓硫酸的三特性吸水性干燥剂:干燥一些不与浓硫酸反应的气体,通常用作洗气装置,如可用浓硫酸干燥O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4

39、、C2H2等气体。脱水性指浓硫酸将有机物中的氢和氧按水的组成比脱去,生成水的性质。如CH3CH2OHeq o(,sup9(浓硫酸),sdo8(170 )CH2=CH2H2O,C12H22O11eq o(,sup9(浓硫酸)12C11H2O,HCOOHeq o(,sup9(浓硫酸)COH2O。强氧化性a常温下,Fe、Al遇浓硫酸钝化,但加热可以持续反应。b加热可以氧化不活泼金属(如Cu),化学方程式为Cu2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CuSO4SO22H2O。c加热可以氧化非金属单质(如C、S),化学方程式为C2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CO22SO22H2O,S2

40、H2SO4(浓)eq o(=,sup9()3SO22H2O。d可以氧化具有还原性的化合物,如H2S、HI等。活泼金属(如Zn)与少量浓硫酸反应时,开始生成SO2,后期生成H2。3常见硫酸盐(1)硫酸钙:自然界中以石膏(CaSO42H2O)的形式存在。加热到150 时会变成熟石膏(2CaSO4H2O)。熟石膏与水混合凝固变成石膏。利用此性质,石膏可被用来制作各种模型和医疗用的石膏绷带。在工业上,还被用来调节水泥的硬化速率。(2)硫酸钡:俗名重晶石,医疗上用作“钡餐”。(3)硫酸铜:白色粉末,遇水变成蓝色晶体(CuSO45H2O)。可以用来检验H2O的存在。农业上胆矾可以与石灰乳混合制成波尔多液农

41、药。(4)其他:皓矾(ZnSO47H2O),绿矾(FeSO47H2O),明矾KAl(SO4)212H2O等。说明:含结晶水的硫酸盐一般称为“矾”。硫酸的性质及应用1判一判(正确的打“”,错误的打“”)。(1)浓硫酸敞口放置在空气中,质量增加,体现了浓硫酸的吸水性。 ()(2)由于浓硫酸具有强氧化性,所以浓硫酸不可用于干燥SO2。()(3)50 mL 18.4 molL1的浓硫酸与足量的铜反应,可产生SO2的物质的量为0.46 mol。()(4)足量Zn与浓硫酸反应生成的气体中含有SO2和H2。()答案(1)(2)(3)(4)2(双选)(2021淮北模拟)蔗糖与浓硫酸反应的探究实验改进装置如图所

42、示,该实验设计体现了“绿色”“微型”的特点,下列说法正确的是()A该实验体现了浓硫酸的脱水性、酸性和强氧化性B反应中,品红溶液褪色,加热后又恢复红色C紫色石蕊试液先变红后褪色D该装置可以证明二氧化硫具有氧化性BDA项,该实验没有体现酸性,错误;C项,SO2能使紫色石蕊试液变红,但不会褪色,错误。3下列事实体现了浓硫酸的什么性质?(1)CuSO45H2O遇浓硫酸变白_。(2)浓硫酸与Cu共热_。(3)浓硫酸使Fe、Al钝化_。(4)用浓硫酸在纸上写的字变黑_。(5)浓硫酸不能干燥NH3_。(6)浓硫酸与C共热反应_。答案(1)吸水性(2)酸性和强氧化性(3)强氧化性(4)脱水性(5)酸性(6)强

43、氧化性三种浓酸的“量变”引起的“质变”(1)浓硫酸:金属(如Cu、Zn等)与浓硫酸反应时,要注意H2SO4浓度对反应产物的影响。开始阶段产生SO2气体,随着反应的进行,H2SO4的浓度变小,最后变为稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,Zn与稀硫酸反应生成H2而不是SO2。(2)浓硝酸:金属(如Cu、Zn等)与浓硝酸反应时,要注意硝酸浓度对反应产物的影响。开始阶段产生NO2气体,随着反应的进行,硝酸的浓度变小,最后变为稀硝酸,反应均生成NO。(3)浓盐酸:二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,随着反应的进行,盐酸变稀,反应停止。硫酸盐及其检验4下列过程中,最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是()A

44、Fe(NO3)2溶液eq o(,sup9(过量盐酸,过量SO2,BaCl2溶液)白色沉淀BBa(NO3)2溶液eq o(,sup9(过量盐酸,少量Na2SO3溶液)白色沉淀C无色溶液eq o(,sup9(稀硝酸,BaCl2溶液)白色沉淀D无色溶液eq o(,sup9(过量盐酸)无色溶液eq o(,sup9(BaCl2溶液)白色沉淀CA项,二氧化硫被硝酸氧化为硫酸,加氯化钡一定生成硫酸钡沉淀;B项,亚硫酸根离子被硝酸氧化为硫酸根离子,沉淀也是硫酸钡;C项,所得沉淀可能是氯化银;D项,先加过量盐酸无沉淀,再加氯化钡产生的白色沉淀一定是硫酸钡。5有一瓶Na2SO3溶液,可能部分被氧化,某同学进行如下

45、实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,白色沉淀不溶解。对此实验的下列叙述正确的是()A实验证实Na2SO3已部分被氧化B实验中加入Ba(NO3)2溶液后的沉淀一定是BaSO4C实验中加入足量硝酸后的沉淀是BaSO4和BaSO3的混合物D此次实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化D取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液产生的沉淀也可以是BaSO3,再加稀硝酸,BaSO3又被氧化为BaSO4,故此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化,D正确。SOeq oal(2,4)检验的易错点(1)忽视盐酸的滴加未滴加盐酸将导致COeq oal(2,3)、POe

46、q oal(3,4)、SOeq oal(2,3)等干扰离子判断成SOeq oal(2,4)。(2)误将Ag、Pb2判断成SOeq oal(2,4)。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SOeq oal(2,4)。(3)误将SOeq oal(2,3)判断成SOeq oal(2,4)。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SOeq oal(2,4)。硫及其化合物的相互转化1硫元素的“价类”二维图2掌握硫及其化合物之间的转化规律(1)相同价态硫的转化是通过酸、碱反应实现的如:写出、反应的化学方程式:H2SO32NaOH=Na2SO32H

47、2O;Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2;SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3。(2)相邻价态的同种元素的粒子间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)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。1(双选)如图是某元素的价类二维图。其中A是一种酸式盐,E的相对分子质量比D的相对分子质量大16,当x为一种强酸时,有如图转化关系。下列说法不正确的是()A物质A、B、C、D、E、F中均含有硫元素B物质D可以使石蕊溶液先变红后褪色CBCD的转化需加氧化剂DC可以直接转化为E答案BD2(2021长沙模拟)含

48、硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是()A该过程中可得到化工产品H2SO4B该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4C根据工艺流程图可知,该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4,该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3SO22H2O=2FeSO42H2SO4,该工艺不仅吸收了二氧化硫,还得到了化工产品硫酸,A、D两项正确;根据A中分析可知该工艺流程是除去煤燃烧时产生

49、的SO2,B项正确;该过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫,C项错误。3已知A是一种不溶于水的淡黄色固体,在一定条件下有下列转化关系(部分产物及H2O省略)。(1)写出物质的化学式:A_、E_。(2)写出由B和C反应生成A、由F的浓溶液生成C的化学方程式:BCA:_、F(浓)C:_。(3)D和F的稀溶液反应可生成B,B在不足量的空气中燃烧的产物包含A,写出D和F反应的离子方程式及B在少量空气中燃烧的化学方程式:_。解析根据题意可推知:A为S、B为H2S、C为SO2、D为FeS、E为SO3、F为H2SO4。答案(1)SSO3(2)2H2SSO2=3S2H2OCu2H2SO4(浓)eq o(=,

50、sup9()CuSO4SO22H2O(3)FeS2H=H2SFe2,2H2SO2eq o(=,sup9(点燃)2S2H2O常见漂白剂及漂白原理三类漂白剂的比较类型原理举例特点备注氧化型将有机色质内部“生色团”破坏掉HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3等不可逆、持久无选择性化合型与有机色质内部“生色团”化合成无色物质SO2可逆、不持久有选择性吸附型将有色物质吸附而褪色活性炭、Al(OH)3胶体等物理变化吸附色素(1)漂白性一般指有机色质中“生色团”变成无色物质而褪色。(2)SO2的漂白性与还原性(使溴水、酸性KMnO4溶液、碘水褪色)的区别。(3)氧化型与化合型的鉴

51、别方法可以利用褪色后的物质加热是否恢复原色而确定。1下列说法正确的是 ()A因为SO2具有漂白性,所以它能使品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、石蕊溶液褪色BCl2、SO2通入品红溶液均褪色,微热后又均恢复红色C活性炭、明矾可以使品红溶液褪色的原理是吸附色素DSO2和Cl2等物质的量混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中,漂白效果更好CA项,SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,同时SO2只能使石蕊溶液变红而不褪色,错误;B项,Cl2的漂白产物加热后不可复原,错误;D项,SO2与Cl2在溶液反应生成无漂白作用的HCl和H2SO4,错误。2研究表明,H2O2相当于二元弱酸,在实验中,甲同

52、学将H2O2加入含酚酞的NaOH溶液中,发现溶液红色褪去,甲的结论为H2O2和NaOH中和,从而使溶液褪色,而乙同学不赞同甲同学的观点,他认为是_。请设计实验证明,到底是甲同学还是乙同学观点正确:_。答案H2O2的漂白性,将酚酞氧化而褪色取褪色后的溶液少许置于试管中,用滴管再加入NaOH溶液,若溶液又变红色,则甲同学观点正确,若溶液不变红色,则乙同学观点正确3科学酿酒加SO2等辅料。我国国家标准规定葡萄酒中SO2的残留量0.25 gL1。(1)葡萄酒中添加SO2的作用可能是_(填字母)。A氧化细菌B抗氧化C漂白D增酸作用(2)利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3

53、。设计如图的实验:得出实验结论:干白葡萄酒中不含SO2或H2SO3。这个结论是否合理?说明理由_。答案(1)BD(2)不合理,实验对比说明浓度低的亚硫酸溶液不能使品红溶液褪色,而干白葡萄酒中的SO2或H2SO3含量很低,故不能使品红溶液褪色1(2021高考题组合)下列说法正确的是_(填字母)。A(河北选择性考试)浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化B(湖南选择性考试)SO2可漂白纸浆,不可用于杀菌、消毒C(广东选择性考试)铜丝插入热的浓硫酸中的化学方程式:CuH2SO4=CuSO4H2D(广东选择性考试)SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO22H2O2MnOeq oa

54、l(,4)=5SOeq oal(2,4)4H2Mn2E(山东等级考)向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSOeq oal(,3)具有氧化性答案DE2(2021山东等级考,T8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是()A吸收过程中有气体生成B结晶后母液中含有NaHCO3C气流干燥湿料时温度不宜过高D中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B根据工艺流程图逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到的结晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3溶液和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为H2SO32N

55、a2CO3= Na2SO32NaHCO3,NaHSO3Na2CO3=Na2SO3NaHCO3,所以调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为Na2SO3SO2H2O=2NaHSO3,SO2NaHCO3=CO2NaHSO3,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过离心分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品。根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;结晶后母液中含饱和NaHSO3溶液和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,假设产物中存在NaHCO3,则其会与生成的NaHSO3发生反应,B错误;NaH

56、SO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;结合分析可知,中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确。3(2020江苏高考,T16)吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSOeq oal(,3)、SOeq oal(2,3)的物质的量分数随pH的分布如图1所示。图1(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为_;当通入SO2至溶液pH6时,溶液中浓度最大的阴离子是_(填化学式)。(2

57、)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40 min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(见图2)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是_(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_。图2(3)O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.56.5范围内,pH越低,SOeq oal(2,4)生成速率越大,其主要原因是_;随着氧化的进行,溶液的pH将_(填“增大”“减小”或“不变”)。解析(1)向氨水中通入少量SO2,反应的离子方程式为2NH3H2OSO2=2NHeq oal(,4)SOeq oal(

58、2,3)或2NH3H2OSO2=2NHeq oal(,4)SOeq oal(2,3)H2O。当通入SO2至溶液pH6时,溶液呈酸性,根据含硫微粒的物质的量分数与pH的分布图可知,溶液中浓度最大的阴离子为HSOeq oal(,3)。(2)根据图2,溶液pH几乎不变阶段的pH约为7,根据图1,此时溶液中HSOeq oal(,3)和SOeq oal(2,3)浓度基本相同,又因室温下ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水,因此主要产物为ZnSO3;SO2吸收率迅速降低阶段,pH约在46范围内,根据图1,此时溶液中含硫微粒主要以HSOeq oal(,3)形式存在,说明生成酸式盐,则主要反应的离子

59、方程式为ZnSO3SO2H2O=Zn22HSOeq oal(,3)或ZnO2SO2H2O=Zn22HSOeq oal(,3)。(3)根据图1,pH在4.56.5范围内,pH越低,HSOeq oal(,3)的浓度越大,因此生成SOeq oal(2,4)的速率越大,随着氧化的进行,根据催化氧化反应2HSOeq oal(,3)O2=2SOeq oal(2,4)2H可知,溶液的pH将减小。答案(1)2NH3H2OSO2=2NHeq oal(,4)SOeq oal(2,3)或2NH3H2OSO2=2NHeq oal(,4)SOeq oal(2,3)H2OHSOeq oal(,3)(2)ZnSO3ZnSO

60、3SO2H2O=Zn22HSOeq oal(,3)或ZnO2SO2H2O=Zn22HSOeq oal(,3)(3)随着pH降低,HSOeq oal(,3)浓度增大减小某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图所示。(1)下列说法不正确的是_(填字母)。Aa、b、c中依次盛装70%硫酸、Na2SO3固体、NaOH溶液B实验时鲜花、品红溶液、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀C此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性D点燃酒精灯加热,可证明SO2使品红溶液以及KMnO4溶液褪色具有可逆性(2)通入足量SO2,Na2S溶液中发生反应

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