第六章氧族元素環(huán)境保護

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1、 天星教育網，因你而精彩！版權所有，侵權必究！ 第六章 氧族元素 環(huán)境保護 ◆本章知識網絡 第一節(jié) 氧族元素 ◆ 考綱要求 1． 掌握氧族元素原子結構特征及性質的相似性和遞變規(guī)律 2． 掌握氧族元素單質和化合物的遞變關系 3． 了解同素異形體的概念 4． 了解臭氧和過氧化氫 5． 通過氧族元素性質遞變關系的分析，培養(yǎng)學生演繹思維能力 ◆ 教材導讀 一. 氧族元素概述 1．氧族元素原子結構與性質的關系 氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)等元素統(tǒng)稱為 元素，它們位于元素周期表中的 族，其單質和化合物的性質具有相似性和遞變性： 相似性：

2、 氧族元素原子最外層均為 個電子，最低化合價為 ，其他常見化合價為+4，+6（氧除外）；大都有同素異形體如O2和O3；除Po外均能獲得2個電子作氧化劑。 遞變性：從氧到碲隨原子序數遞增，電子層數依次 ，原子半徑依次 ，原子得電子能力依次 ，失電子能力依次 ，金屬性依次 ，非金屬性依次 ；單質密度依次 ，熔沸點依次 ；單質與H2化合依次 （Te通常不能直接與H2化合），氫化物（H2R）的穩(wěn)定性依次減弱，還原性依次 ； O2、S為非導體，Se為半導體，Te為導體。 2．與同周期鹵族元素性質的比較 在元素周期表中，氧族元素位于鹵族元素的左邊

3、，其原子半徑比同周期鹵族原子的半徑 非金屬性比同周期的鹵族元素要 。 硫與氯的非金屬性對比：請思考哪些反應可以說明硫與氯的非金屬性強弱關系？ （提示：可從置換反應、與氫反應的難易、與變價金屬如Fe、Cu反應的產物等角度考慮） 硫的化合物與X2（Cl2、Br2、I2）的反應： H2S + X2 ＝ S↓+ 2HX SO2 + X2 + 2H2O ＝ H2SO4 +2HX 二、氧族元素單質及重要化合物的性質 1．氧氣（1）物理性質： （2）化學性質：（注意反應條件、反應現象、應用及有關實驗操作）（寫出化學方程式） 與

4、非金屬反應（C、S、P、N2、Si） 與金屬反應（Na、Mg、Fe、Cu） 與化合物反應（H2S、SO2、CO、Na2SO3、C2H2、C2H5OH、CH3CHO）

5、 （3）O2的制法：工業(yè)上主要采用分離液態(tài)空氣法來得到氧氣；實驗室可利用KMnO4、KClO3和H2O2的分解反應來制得氧氣。 2．硫 （1）物理性質：硫通常是一種 色、松脆的固體，不溶于水，微溶于 ，易溶于CS2。 （2）化學性質：單質硫是一種弱氧化劑，在反應中既可以表現出氧化性又可以表現出還原性。（寫出相關的化學方程式） a氧

6、化性 （與H2、Fe、Cu、Hg、KNO3和C反應） b還原性與（與O2、HNO3、H2SO4反應）

7、 c與堿溶液反應（在強堿溶液中S可發(fā)生歧化，生成s2－和SO32－） （3）硫的用途：用于制黑火藥（KNO3、C、S）、火柴、焰火、H2SO4、農藥、橡膠硫化劑。 3．雙氧水 （1）物理性質： 無色粘稠的 ，氧元素為 價。 （2）化學性質：既有氧化性，又有還原性，以氧化性為主。有弱酸性。 思考：請將下面的表格補充完整 氧化性 S

8、O2+H2O2== Fe2++H2O2+ == 還原性 MnO4--+H2O2+ === 不穩(wěn)定性 用途：H2O2可用作氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氯劑等，也可以作為火箭燃料，及生產過氧化物的原料 ◆ 要點解讀 1．臭氧 （1）物理性質： 常溫常壓下，有特殊臭味的淡藍色氣體r> r，比氧氣易溶于水。 （2）化學性質： ① 不穩(wěn)定性：2O3 ＝ 3O2(升高溫度分解速率加快) ② 極強的氧化性：6Ag + O3 ＝ 3Ag2O O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 ③ 漂白和消毒：有些染料受到O3的強烈氧化作用會褪色，還可以殺死細菌，因此，O3

9、是一種很好的脫色劑和消毒劑 ﹡5、硫化氫（H2S） （1）物理性質：無色、有臭雞蛋氣味、劇毒氣體，能溶于水（1:2.26），密度比空氣大。 （2）化學性質： a不穩(wěn)定性（受熱分解） b強還原性（與O2、SO2、X2、FeCl3、H2SO4（濃）等反應） c弱酸性（與堿NaOH反應、與鹽AgNO3、CuSO4、Pb（NO3）2反應） d沉淀反應：氫硫酸與某些重金屬鹽反應生成有色沉淀（多為黑色），常用于檢驗、鑒別H2S氣體或可溶性硫化物或除去某些氣體中的H2S雜質?？捎脻駶櫟腜b(Ac)2試紙或Pb(NO3)2試紙檢驗H2S。但是H2S與FeCl2、FeSO4等強酸鹽不反應，這主要是因

10、為FeS的溶解度尚不夠小，可溶解于強酸中。CuS、AgS、PbS不溶于水，也不溶于稀酸。FeS不溶于水，但溶于酸。 ◆名題導思 【例1】．關于氧族元素性質的敘述錯誤的是（ ）。 （A）隨著核電荷數的增加，氧、硫、硒、碲元素的金屬性逐漸加強 （B）H2SO4的酸性比H2TeO4的強 （C）H2S的還原性比H2Se弱 （D）在OF2化合物中，氟元素顯+1價，氧元素顯—2價 解析：(A)、(B)、(C)三個選項的描述符合同主族元素性質的遞變規(guī)律，而在(D)選項的OF2中，由于F是非金屬性最強的元素，所以F顯－1價，而O應表現+2價，所以(D)選項錯誤。O在化合物中通常表現—2價，但

11、在其它某些含氧化合物中，O還可能表現出其它一些特殊價態(tài)，如Na2O2中O為—1價，KO2中—價，在OF2這樣的特殊含氧化合物中，O還能表現正價。處理這一類關于常見元素的化合價時問題，一定要具體情況具體分析，切忌想當然。 答案：選（D） 【例2】．清晨，松樹林中的空氣格外清新，是因為極少量的氧氣能夠變成臭氧（O3）,反應的化學方程式為：3O2 ＝ 2O3，下列有關說法正確的是（ ）。 （A）這是一個化合反應 （B）產生的臭氧可以填充“臭氧空洞” （C）這是一個氧化還原反應 （D）產生的臭氧與氧氣是氧的同素異形體 【解析】由同種元素形成的不同單質互稱為同素異形體。此反應為同素異

12、形體之間的相互轉換，反應類型既不是化合也不是氧化還原反應，且無論從O3的生成量或是在大氣中的位置看，都涉及不到“臭氧空洞”。 【答案：（D）。 【例3】． 在臭氧發(fā)生裝置中加入氧氣100mL，進行放電處理，最后氣體體積變?yōu)?5mL（體積均在標準狀況下測定），則混合氣體的密度是( ) 。 (A)1.3 g/L (B)1.5 g/L (C)1.7 g/L (D)2.0 g/L 解析：根據反應前后氣體體積的變化可判斷氧氣部分轉變?yōu)榱顺粞酰磻蟮玫降氖茄鯕夂统粞醯幕旌蠚怏w，其質量總和等于反應前氧氣的質量。總質量一定的情況下，同溫同壓下氣體 ，標況下氧氣的

13、密度為d（O2）=，則反應后混合氣體的密度為d（O2）= =1.5 g/L 。 【答案】選（B）。 點評：本題并不需要計算出反應后混合氣體中O2和O3的體積后再進行混合氣體密度的計算，如果能考慮到質量守恒并能靈活運用阿伏加德羅定律的推論，此題可迅速地求得答案。 【例4】工業(yè)上從含硒廢料提煉硒的一種方法是用硝酸鈉與硫酸處理廢料，得到亞硒酸和少量硒酸．再加鹽酸共熱，則硒酸轉化為亞硒酸。反應是2HCl+H2Se04=H2Se03+C12+H20 再將二氧化硫通入亞硒酸溶液中出現單質硒的沉淀。有關結論正確的是 ( ) A．H2Se04的氧化性比氯氣強 B．二氧化硒

14、的還原性比二氧化硫強 C．析出1 mol硒要用H2SeO3、S03各l mol D．H2Se03的氧化性比H2Se04強 【解析】由題給反應：2HCl+H2Se04=H2SeO3+C12+H20可知：H2Se04氧化性很強才能將HCl氧化為氯氣，H2Se04氧化性比氯氣強，從SO2將H2Se03還原為硒單質(Se)可知：S02中+4價硫還原性強于+4價硒。由H2Se03+2SO2+H20=2H2S04+Se可知：生成1 mol Se需S02 2 mol。根據H2S03其氧化性比H2S04氧化性弱的規(guī)律遷移可知：H2Se03氧化性比H2Se04弱。 【答案】A

15、【例5】 有一定質量的鐵粉和銅粉組成的混合物，當它跟足量氯氣反應時，生成棕褐色產物的質量是59.4g；當它跟足量硫粉反應時，生成黑色產物的質量是33.5g；問此混合物中，鐵和銅的質量分數各是多少？ 【解析】根據化學方程式列方程組，設混合物中有鐵和銅物質的量分別為x、y 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Cu + Cl2 CuCl2 2 2 1 1 X x y y Fe

16、 + S FeS Cu + S CuS 1 1 2 1 X x y 0.5y 162.5g/mol x+134.5g/mol y=59.5g 88g/mol x+0.5mol 159g/mol y=33.5 解得 x=0.2mol y=0.2mol 此鐵銅混合物的質量為：23.9g 可求得鐵的質量分數：46.9% 銅為：53.1%

17、 【答案】46.9%、53.1% 【例6】為了證明鐵和硫反應產物中鐵的化合價，下面是某同學設計的實驗過程的一部分: 請回答以下問題： (1)混合粉末A中硫粉過量的原因是 (2)反應在“惰氣環(huán)境”中進行的原因是 ； (3)操作①是用燒熱的玻璃棒點觸混合粉末反應即可持續(xù)進行．說明 ； (4)操作②的作用是 ，反應方程式是 ，也

18、可改用加入 ； (5)操作③稀H2SO4煮沸的目的是 ； (6)為證明產物中鐵的價態(tài)．對D溶液的實驗操作最好是 。 【答案】(1)防止因鐵粉過量而使濾渣C中含鐵粉與H2S04反應．生成Fe2+干擾實驗。 (2)防止環(huán)境中的O2參與反應； (3)硫和鐵粉反應是放熱的； (4)除去混合物中的硫粉；3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H20；CS2； (5)防止H2SO4溶解的氧氣氧化生成的Fe

19、2+； (6)加入煮沸的KSCN溶液．看是否變?yōu)檠t色溶液。 ◆隨堂演練 1．將4．8 g硫與0．2 mol 02充分反應后的氣體總體積標準狀況下為： Ａ．1.12L Ｂ．2.24L C．3.36 L D．4.48 L 2．下列對硒元素的有關敘述，正確的是 A．硒化氫比硫化氫穩(wěn)定 B．單質硒在空氣中燃燒生成SeO2，和鈉反應生成Na2Se C．H2Se04的酸酐是Se03 D．2Fe+3SeFe2Se 3． 過氧化氫與硫酸酸化的高錳酸鉀溶液進行反應生成硫酸鉀、硫酸錳、水和氧氣。如果過氧化氫中的氧原子是示蹤原子(180)，

20、當反應完成后,含有示蹤原子的物質是 A．硫酸鉀 B．硫酸錳 C．氧氣 D．水 4．已知下列物質的名稱和化學式分別是： 名稱 硫代硫酸鈉 多硫化鈣 過氧化鋇 超氧化鉀 化學式 Na2S2O3 CaSx BaO2 KO2 試綜合上述命名規(guī)律，分析思考后回答：K2CS3應命名為： A．三硫代碳酸鉀 B．多硫碳酸鉀 C．過硫碳酸鉀 D．超硫碳酸鉀 5． 在稀H2S04酸化的H202中，加入乙醚后液體分層，再加入少量的K2Cr2O7溶液并振蕩，在乙醚層中出現深藍色．這是因為反應生成的CrO5溶于乙醚所致。CrO5的結構為

21、： 0 O─Cr─O O 0 Cr2O72-+4H2O2+2H+=2CrO5+5H20根據以上實驗事實分析，下列敘述中正確的是 A．Cr2O72-被氧化成CrO5 B．H2O2被還原成H20 C．該反應不屬于氧化還原反應 D．此反應可用于檢驗Cr2O72-， 6． 硒的化合物與硫的化合物性質相似。則下法不正確的是 A．H2Se有毒，能在空氣中燃燒 B．H2Se通入SO2溶液中,無明顯現象 C．Se02可被Na0H溶液吸收 D．Se02既有氧化性，又有還原性。 7

22、．在下列反應中硫元素只顯氧化性的是 A．2Al+3SAL2S3 B．H2SH2+S C．S+2H2S04(濃) 2H20+3SO2↑ D．3s+6Na0H=2Na2S+Na2S03+2H2O 8．CS2是一種有惡臭的液體，把它滴入硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中，有硫析出，放出C02氣體，當生成O.5 mol C02時，轉移的電子為 A．1 mol B．2 mol C．3 mol D．4mol 9. 試管壁上附著的不溶于水的殘留物，能用酒精洗干凈的是 A．做銅與硫反應實驗后殘留的硫

23、 B．做碘升華實驗后殘留的碘 C．用KCl03與MnO2共熱制02后殘留的黑色固體 D．用H2還原CuO后的殘留物 10．釙是原子序數最大的氧族元素，推測釙及釙的化合物最不可能存在的性質是 A．釙是能導電的固體 B．釙的熔點較高 C．釙的氫化物很穩(wěn)定 D．釙至少有兩種氧化物的水化物 11．硫元素的非金屬性弱于氯元素的事實是 A．通常情況下硫為淺黃色固體，而氯氣為黃綠色的氣體 B．硫不溶于水而氯氣溶于水 C．跟金屬或氫氣反應時，硫被還原為

24、-2價，而氯被還原為-1價 D．跟同一種金屬(如Cu或Fe)反應時，金屬被硫氧化成低價態(tài)，而被氯氧化成高價態(tài)+7． 12．如圖裝配好裝置，待內外空氣壓強不變時，標注出水銀液面的刻度（用紅漆）。取下橡皮賽，在玻璃燃燒匙中加入硫粉，用酒精燈點燃迅速移入錐形瓶中并塞緊橡皮賽。硫粉安靜的燃燒，水銀柱推向左管。當火焰熄滅后，靜置，水銀柱又慢慢回到原來標定的刻度。簡要回答下列問題： (1)水銀柱推向左管說明什么? (2)硫粉未燃盡時火焰

25、就熄滅了，說明 (3)根據水銀柱最后又回到原先標定的刻度，可得到什么結論? (4)根據反應方程式S+02=S02和上述結論又可推導出什么(或證明什么) 13．甘蔗糖廠在生產過程中需要使用S02氣體，為此，需要在燃燒爐中燃燒 硫磺。在生產中發(fā)現如下情況：當液態(tài)硫表面上空3 mm左右空間的溫度為360℃～380℃

26、時，燃燒硫磺的火焰呈藍色；當溫度超過450℃，火焰呈白色，此時硫磺消耗的速度加快，但SO2產率明顯降低，在輸送S02的管道中也隨之出現較嚴重的堵塞。試解釋其原因。 14．過氧化氫(H202)俗名雙氧水，醫(yī)療上可作外科消毒劑。 (1)向含有酚酞的Na0H溶液申滴加雙氧水，溶液由紅色褪至無色，主要原因是雙氧水的 性。 (2)將雙氧水加入經酸化的高錳酸鉀溶液中，溶液的紫紅色消褪了，此時雙氧水表現出 性。 (3)長期使用劣質香粉使臉上易出現黑色的斑點，這是因為劣質香粉中含有的白色鉛白中的鉛離子和蛋白質中的硫元素形成黑色PbS所

27、致。為除去這種黑斑，可用含極稀雙氧水的洗滌劑多次洗滌患處，將PbS轉化為難溶于水的白色化合物PbS04而除去。該反應的化學方程式為： 15．(2001全國)在120℃時分別進行如下四個反應： A．2H2S+02= 2H20+2S B．2H2S+302=2H20+2S02 C．C2H4+302—2H20+2CO2 D．C4H8+602=H20+4C02 (1)若反應在容積固定的容器內進行，反應前后氣體密度(d)和氣體總壓強(p)分別符合關系式d前=d后和p前〉p后的是 符合關系式d前=d后和p前=p后的

28、是 (請?zhí)顚懛磻拇?。 (2)若反應在壓強恒定容積可變的容器內進行，反應前后氣體密度(d)和氣體體積(V)分別符合關系式d前>d后和V前〈 V后的是 ；符合d前>d后和 V前>V后的是 (請?zhí)顚懛磻拇?。 16. (2003年海淀高三第二學期期末練習理綜)將一定量混合均勻的鐵粉與硫粉在隔絕空氣的條件下共熱，充分反應后冷卻至室溫，得到固體A。將質量為m的固體A加入到300mL2molL-1鹽酸中使之完全溶解。測得室溫下加入固體A的質量與收集到氣體體積 (已換算成標準狀況)的關系如圖所示(假設所得氫硫酸溶液飽和前無硫化氫

29、氣體逸出)。 已知加入固體A的質量m≤3.2g時，收集到的氣體為氫氣；當m>3．2g時，收集到的氣體為H2和H2S的混合氣。 試分析與計算： (1)3．2g固體A中所含的物質有 。 (2)3．2g固體A中各物質的物質的量分別為 。溶于上述鹽酸充分反應所得溶液中氫硫酸的物質的量濃度為(忽略溶液體積的變化) 。 (3)當固體A全部溶于上述鹽酸，且A的質量m>3．2時，收集到的氣體體積(標準狀況下)V=

30、 (用含m的代數式表 ◆隨堂演練參考答案 1．D 2.BC 3.C 4.A 4.A 5.CD 6.B 7.A 8.B 9.B 10.C 11.D 12．(1)①該反應是放熱反應 ②氣體受熱膨脹 (2)瓶內氧氣已耗盡 (3)①同溫同壓下，反應消耗的氧氣與生成的SO2體積相同 ②壓強同 ③物質的量同 (4)同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同的分子數。 13.溫度高，導致液態(tài)硫磺大量蒸發(fā)(沸點444.6℃) ，硫蒸氣來不及燃燒而隨部分產生的S02一同輸送出去，故硫磺消耗速度加快，S02產率反而降低。在輸送過程中，硫磺蒸氣冷凝成固體硫，嚴重堵塞輸送管道。

31、 14. (1)氧化 (2)還原 (3) PbS+4H202=PbSO4+4H20 15.B C D A 16．（1）Fe FeS (2)n(FeS)=0.03mol n(Fe)=0.01mol/L 0.1mol/L (3) 280mL-672(其他合理答案也給分) ◆知識拓展 1．硫化氫有毒，如何防止及解除硫化氫氣體的毒害作用? 硫化氫是一種無色而有臭雞蛋氣味且有劇毒的氣體。吸入混有微量硫化氫的空氣．人就會感到頭痛、頭暈和惡心，長時間吸入含有硫化氫的空氣會使人昏迷甚至 死亡。因此，制取或使用硫化氫時，必須在密閉系統(tǒng)或通風櫥中進行。 當發(fā)生

32、硫化氫中毒時，應將患者抬離有毒區(qū)躺在新鮮空氣的地方。同時也可以讓其吸入微量氯氣以解除硫化氫中毒。即所謂的“以毒攻毒”C12+H2S=S+2HCl 2．同素異形體的性質不同 原因是因為結構不同。如金剛石和石墨是同素異形體，二者性質不同，是因為二者的結構不同，金剛石中碳原子相互結合，成為正四面體結構，這些正四面體結構向空間發(fā)展構成一種堅實的、彼此聯(lián)結的空間網狀晶體。因此它的硬度很大．而石墨晶體是層狀結構，每層內，碳原子排成六邊形．一個個六邊形排成平面的網狀結構。層與層之間距離較大且以范德華力相結合。因此片層之間容易滑動且質軟。 3． 臭氧空洞在高層大氣中(離地面15km一2

33、5km)由氧氣吸收太陽紫外線輻射而生成厚度約20km的臭氧層，O220，O+0203，臭氧能吸收波長在220nm～330nm范圍內的紫外線，從而阻止紫外線大量進入地球表面，保護著地球上的生命。近年來一些還原性氣體如SO2、CO、H2S等及氮的氧化物(NO、N02)、氟利昂等鹵代烴進入大氣的數量顯著增加，使臭氧層開始變薄乃至出現空洞。這種情況的出現意味著有更多紫外線到達地面，紫外線對生物極具破壞性，對人的皮膚、眼睛甚至免疫系統(tǒng)都會造成傷害。強烈的紫外線還會影響魚蝦類和其他水生生物的正常生存，乃至造成某些生物滅絕，會嚴重阻礙各種農作物和樹木的正常生長，還會導致溫室效應加劇。 為了保護臭氧層免遭破

34、壞，國際上于1987年簽了蒙特利爾議定書。即禁止使用氟利昂和其他鹵代烴的國際議定書。事實上，保護臭氧層僅靠一措施是遠遠不夠的。 第二節(jié) 二氧化硫 ◆考綱要求： 1．了解二氧化硫的物理性質和污染 2．掌握二氧化硫的化學性質 ◆ 教材導讀 一． 二氧化硫 1．物理性質 二氧化硫是 色，有 氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易 沸點是-10℃)易溶于水，在常溫常壓下，1體積水大約能溶解40體積的二氧化硫。 二．主要化學性質 ①SO2是 氧化物，有 氧化物通性。 與H20反應：

35、 (亞硫酸不穩(wěn)定，易分解，易被氧化成硫酸，是還原性的二元弱酸)。 與NaOH作用： 與澄清石灰水作用： 現象為：通S02有 ，繼續(xù)通S02 。 ②既有氧化性又有還原性(二氧化硫中硫元素為+4價，是中間價態(tài))

36、 氧化性：2H2S+SO2=3S+2H20 還原性：與02反應： 使溴水褪色： 使KMn04褪色： ③漂白作用：可使 或其他有色物質褪色(S02與某些有色物質化合生成不穩(wěn)定的無色化合物，這種無色物質受熱或光照時會分解

37、，放出S02，恢復原來的顏色)。 品紅溶液 ④CO2與S02的比較（寫出方程式） S02 CO2 色、態(tài)、味 溶于水 與堿的反應 氧化性 還原性 品紅 制法 ◆ 要點解讀 1.亞硫酸鹽的性質 亞硫酸鹽中硫的價態(tài)為+4價，是中間價態(tài)，因此，亞硫酸鹽既有氧化性又具有還原性，但主要表現的是還原性。 還原性：2Na2S03+02=2Na2S04 2CaS03+02 = 2CaS04 Na2S03+ Br2+H20= Na2S04+2

38、HBr 氧化性： Na2S03+2Na2S+3H2S04=3Na2S04+3S↓+3H20 2.常見物質的漂白原理 (1)S02和C12漂白原理、現象及漂白效果的比較 氯氣的漂白原理是由于溶于水生成的HCl0具有強氧化性，將有色物質氧化成無色物質，褪色后不能恢復原來的顏色而S02是由于它溶于水生成的亞硫酸與有色物質直接結合形成不穩(wěn)定的無色化合物，褪色后在一定條件下又能恢復原來顏色。例如： 另外S02能使溴水、氯水、KMn04溶液等褪色是因為S02具有還原性的緣故，如：SO2+Br2+2Hz0=H2S04+2HBr，不是S02的漂白性。 注意：等物質的量

39、的SO2和C12混合后通人品紅溶液，不能使之褪色，（為什么？） (2)HCl0、Na202、03、H202、S02 、活性炭漂白性比較 注意：CO2與S02的區(qū)別可采用：①聞氣味；②通KMn04溶液；③通過溴水(或碘水)；④通過紅溶液等方法根據不同的現象來區(qū)別。 4．SO2的制取 (1)工業(yè)制法 硫燃燒：S+02 SO2 煅燒硫鐵礦：4FeS2+11022Fe203+8S02 (2)實驗室制法 ①原理：Na2S03+H2S04(濃)= Na2S04+SO2↑+H2O ②裝置、收集；與制取氯氣相似(可

40、不加熱)。 ③檢驗是否收滿：用濕潤的藍色石蕊試紙放在集氣瓶口，若變紅證明已收滿。 ④尾氣吸收：通入NaOH溶液中。 ◆名題導思 【例1】在BaCl2溶液中通入SO2氣體，溶液仍澄清；若將BaCl2溶液分盛兩支試管，一支加硝酸，另一支加燒堿溶液，然后再通入S02氣體，結果兩支試管都有白色沉淀.由此得出下列結論合理的是 ( ) A．氯化鋇有兩性 B．兩支試管的沉淀均是亞硫酸鋇 C．S02有還原性和酸性 D．升高pH使S02水溶液中S032-濃度增大 【解析】在BaCl2溶液中通入S02

41、，溶液仍然澄清，這是實驗事實。因為如果發(fā)生反應，BaCl2+S02+H20=BaS03 ↓+2HCl，一是出現弱酸H2S03制強酸鹽酸違反規(guī)律，二是即使生成BaS03沉淀它也溶于鹽酸，故S02和BaCl2溶液不反應，溶液仍澄清。若將BaCl2溶液分成兩份，一份加硝酸，再通入S02，可能發(fā)生將S02或S032-氧化成SO42-，此時發(fā)生Ba2++S042-=BaS04↓；另一份加燒堿溶液，再通入S02，先發(fā)生S02+2Na0H=Na2S03+H20，再發(fā)生Na2S03+BaCl2=BaS03↓+2NaCl。綜上所述A、B不正確；C中S02能被硝酸氧化和與Na0H溶液反應證明其有還原性和酸性，故C

42、正確，D升高pH，可理解為加堿后，S02→Na2S03，當然SO32-濃度加大，故D正確。 【答案】CD 【例2】下列實驗能證明某無色氣體為S02的是 ( ) ①能使澄清石灰水變渾濁 ②能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅③能使品紅試液褪色，加熱后又顯紅色 ④能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀產生 A．①②③④ B．①③④ C．③④ D．②③④ 【解析】能使澄滑石灰水變渾濁的氣體有S02、C02；能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅的氣體為酸性氣體(如：HCl、HBr、S02、C02等)；能使品紅褪

43、色的氣體有Cl2、S02，但Cl2有顏色，褪色后加熱又顯紅色的只有S02；能使溴水褪色，再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成，只有S02氣體符合。 【答案】C 【例3】用l L 1.0mol／L的Na0H溶液吸收0.8mol的二氧化硫，所得溶液中SO32-離子和HSO3-離子的物質的量濃度之比最接近于 ( ) A.2:1 B．1：3 C．3 ： 2 D．2：3 【解析】設1．O mol Na0H和0．8 mo1 S02反應可生成xmolNa2S03、y mo1 NaHS03和zmol H2

44、0，則可寫出該反應的疊加化學反應方程式：即 1.0Na0H+0.8S02=xNa2S03+yNaHS03+zH20 根據Na+、硫原子在反應前后物質的量守恒原理可得到下列兩個方程： 2x+y=1.O和x+y=0.8 則：x=0.2 y=0.6 即SO32-離子和HS03-離子的物質的量濃度之比為1：3。 【答案】B 【例4】為了降低硫的氧化物造成的空氣污染，一種方法是在含硫燃燒如煤中加入生石灰，這種方法稱為“鈣基固硫”,采用這種方法在燃燒過程中的“固硫”反應為 ( ) ①2Ca0+2S=2CaS+02↑ ②S+02=S

45、02 ③Ca0+S02=CaS03 ④2CaS03+02=2CaS04 A．只有① B②和③ C．③和④ D．①②③④ 【解析】“固硫”反應原理是用Ca0降低S02排放量，所以反應物是S02、Ca0，結合S是以還原性為主，且若生成CaS03是揮發(fā)性酸的鈣鹽，易受熱分解，則聯(lián)想到在燃燒條件(供氧充足，高溫)CaS03應被氧化為CaS03，才能達到“固硫”的作用。 Ca0+S02=CaS03 2CaS03+02=2CaS04 【答案】C 【例５】． 檢驗二氧化硫氣體中有無二氧化碳氣體，應采取的方法是（ ） A．通過澄清石灰水

46、 B．先通過足量小蘇打溶液，再通過石灰水 C．先通過足量酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水 D．通過品紅溶液 【解析】SO2和CO2都是酸性氧化物，都能與澄清石灰水反應分別得到CaSO3沉淀和CaCO3沉淀，所以SO2的存在會對CO2的檢驗產生干擾。應采取的檢驗方法應該是先將混合氣體通入足量酸性高錳酸鉀溶液除去具有還原性的SO2，再通過澄清石灰水即可檢出二氧化碳。 【答案】選C。 【例６】．有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應，都用如下圖所示的裝置進行實驗。通入SO2氣體，將帶余燼的木條插入試管C中，木條復燃。

47、 請回答下列問題： (1)第1小組同學認為Na2O2與SO2反應生成了Na2SO3和O2，該反應的化學方程式是： ________________________________________。 (2)請設計一種實驗方案證明Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3。 ___________________________________________________。 (3)第2小組同學認為Na2O2與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外，還有Na2SO4生成。為檢驗是否有Na2SO4生成，他們設計了如下方案： 白色 沉淀 將B中反應后的固體溶解

48、于水 BaCl2溶液 稀硝酸 仍有部分白色沉淀不溶解，證明有Na2SO4生成 上述方案是否合理? 。請簡要說明兩點理由： ① ；② 。 【解析】在進行物質檢驗的實驗時，必須要注意排除雜質的干擾。 【答案】 (1)2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 （2)取白色固體，加稀硫

49、酸，產生能使晶紅溶液褪色的氣體。 (3)不合理 稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇 如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后能將亞硫酸根氧化成硫酸根 【例７】．黃銅礦（主要成分CuFeS2）是提取銅的主要原料 （1）取12．5g黃銅礦樣品，經測定含3．60g硫（雜質不含硫），礦樣中CuFeS2含量為 。 （2）已知 產物Cu2S在1200℃高溫下班繼續(xù)反應： 2Cu2S + 3 O2 → 2Cu2O + 2 SO2 2 Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2 假定各步反應都完全，完

50、成下列計算： ①由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，求消耗O2的物質的量 ②6 mol CuFeS2和14．25 mol O2反應，理論上可得到多少摩爾銅 ③6 mol CuFeS2和15．75 mol O2反應，理論上可得到多少摩爾銅 【解析】（1）設12.5 g黃銅礦樣品中含CuFeS2的質量為x CuFeS2——2S 184 64 x 3.6 x＝10.35g O2 則礦樣中CuFeS2的含量為：（10.35/12.5）100%＝82.8% （2）①CuFeS2 Cu+Fe

51、O+2SO2 ② O2不是量 Cu2S+O2 2Cu+SO2 n（Cu）=6－2（15－14.25）= 4.5 (mol) ③O2過量 2Cu2S+3O2 → 2Cu2O+2SO2 n（Cu）=6（）=3 (mol) 【答案】（1）82.8% （2）①15 mol ②4.5 mol ③3 mol ◆隨堂演練 1．在SO2+2H2S = 3S++2H20反應中氧化產物與還原產物的質量比為 A．1：2 B．2：3 C．2：1 D．3：2 2．下列物質中，能使品紅溶液褪色的是) ①干燥的C12 ②Na2O2 ③NaC

52、lO ④活性炭 ⑤HCl0⑥SO2 A．除①以外 B．除③以外 C．①②③⑤ D．全部可以 3．除去SO2中混有的S03、HCl氣體，可選用的試劑是 A．石灰水 B．濃H2S04 飽和亞硫酸氫鈉溶液 C．飽和亞硫酸氫鈉溶液 D．高錳酸鉀溶液 4．下列關于SO2的敘述，不正確的是 A．S02既可以是含硫物質的氧化產物，又可以是含硫物質的還原產物 B．SO2不是亞硫酸酐 C．大氣中SO2的主要來源是含硫物質的燃燒 D．S02具有氧化性，因而可以使品紅溶液褪

53、色 5．為了除去混入C02中的S02和02，下列試劑的使用順序正確的是 ①飽和的Na2SO4溶液 ②飽和的NaHC03溶液 ③濃硫酸④灼熱的銅網 ⑤堿石灰 A．①③④ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤ 6． 已知2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H20(1)，常溫下，在20 L真空容器內通入amol硫化氫和bmol二氧化硫(a和b都是正整數。且a≤5, b≤ 5)，反應完全后，容器內氣體可能達到的最大密度約是 A．24.5 g／L B．14.4 g／L C．8 g／L D．5.1 g／

54、L 7． 圖6-2-1是一檢驗氣體性質的實驗裝置。向裝置中緩慢通入氣體X，若關閉活塞K，則品紅試液無變化，而澄清石灰水變渾濁；若打開活塞K，則品紅試液褪色。據此判斷氣體x和洗氣瓶內液體Y可能是 8．下列溶液露置在空氣中，開始一段時間，溶液的pH值變小的是(不考慮溶質的揮發(fā)) ①H2S ②H2S03 ③Na2S ④Ca(OH)2⑤氯水 ⑥Na2S03 A．①②④ 13．②⑤⑥ C．①②④⑤ D．②④⑤⑥ 9． 銀耳本身為淡黃色，福建省出產一種雪耳，顏色潔白如雪。 其制作過程如下：將銀耳

55、堆放在密封狀況良好的塑料棚，在棚的一端支一口鍋，鍋內放硫磺，加熱使硫磺熔化并燃燒，兩天左右，雪耳就制成了。雪耳燉不爛，且對人有害。制作雪耳利用的是 A．硫的還原性 B．硫的漂白性 C．二氧化硫的還原性 D．二氧化硫的漂白性 10. 將S02通入懸浮著黑色Pb02的熱水中過一會兒，將發(fā)生的情形是 A．懸浮物由黑色變?yōu)榘咨?，因S02是一種漂白劑 B．懸浮物由黑色變?yōu)榘咨驗樾纬闪薖bSO4 C．有黃色沉淀生成 D．有臭雞蛋氣味的氣體放出 11． 在BaBr2溶液中滴人氯氣，觀察到現象是

56、 ，再通入S02，觀察到的現象是 ，反應的離子方程式是 ① ；② ③ 。 12．(2001廣東、河南)長期存放的亞硫酸鈉可能會被部分氧化，現通過實驗來測定某無水亞硫酸鈉試劑的純度。實驗步驟如下： ①稱

57、量a g樣品，置于燒杯中。②加入適量蒸餾水，使樣品溶解。③加入稀鹽酸，使溶液呈強酸性，再加過量的BaCl2溶液。④過濾，用蒸餾水洗滌沉淀。⑤加熱干燥沉淀物。⑥將沉淀物冷卻至室溫后，稱量。⑦重復⑤、⑥操作直到合格，最后得到6 g固體?；卮鹣旅鎲栴}： (1)本實驗中是否能用Ba(N03)2代替BaCl2? 。 其理由是 。 (2)步驟③中加鹽酸使溶液呈強酸性的目的是

58、 (3)步驟⑦的“合格”標準是 (4)實驗測得樣品中無水亞硫酸鈉的質量分數是 (列出算式，不需化簡) 13．(2003全國)X、Y、Z是短周期元素的三種常見氧化物。x跟水反應后可生成一種具有還原性的不穩(wěn)定的二元酸，該酸的化學式為 ；Y和X的組成元素相同，Y的化學式是 ；1 mol Z在加熱時跟水反應的產物需要用6

59、 mol氫氧化鈉才能完全中和，在一定條件下，Y可以跟非金屬單質A反應生成X和Z，單質A是 。 14．(2003上海)工業(yè)上測量SO2、N2、02混合氣體中SO2含量的裝置如圖6-2-4。反應管中裝有碘的淀粉溶液。SO2和I2發(fā)生的反應為(N2、02不與I2反應)：SO2+I2+2H20=H2S04+2HI (1)混合氣體進入反應管后，量氣管內增加的水的體積等于 的體積(填寫氣體的分子式)。 (2)反應管內溶液藍色消失后，沒有及時停止通氣，則測得的SO2含量 (選填：偏高、偏低、不受影響)。 (3)反應管內的碘的淀粉溶液

60、也可以用 代替(填寫物質名稱)。 (4)若碘溶液體積為Va mL，濃度為cmolL-。N2與O2的體積為VbmL(已折算為標準狀況下的體積)。用( c、Va、 Vb、表示SO2的體積百分含量為： 。 (5)將上述裝置改為簡易實驗裝置，除導管外，還需選用的儀器為 (選下列儀器的編號)。 a．燒杯b．試管 c．廣口瓶d．容量瓶 e．量筒 f．單孔塞g．雙孔塞 15． 接觸法制硫酸排放的尾氣中含少量SO2，．為防止污染大氣。在排放前設法進行綜合利用。 (1)某硫酸廠每天排放的10000 m3尾氣中

61、含0.2％(體積分數)的S02，問用NaOH溶液、石灰及O2處理后。假設硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏(CaS042H20)? (2)如果將一定體積的尾氣通入100 mL2molL-1的NaOH溶液中使其完全反應，經測定所得溶液含16.7 g溶質。試分析該溶液的成分，并計算確定各成分的物質的量。 (3)工廠在尾氣處理制石膏的過程中,中間產物是NaHS03。調節(jié)尾氣排放的流量．以取得SO2與NaOH間物質的量的最佳比值，從而提高NaHS03的產量。現設n(S02)、n(NaOH)、n(NaHS03)分別表示S02、NaOH和的物質的量。且。試寫出X在不同取值范圍時，n(NaHS03)

62、的值或n(NaHS03)與n(S02)、n(NaOH)間的關系式。 x n (NaHSO3) ◆隨堂演練參考答案： 1.C 2.D 3.BC 4.BD 5.B 6.B 7.B 8.D 9.D 10.B 11．溶液變?yōu)槌壬∪芤鹤優(yōu)闊o色，并有白色沉淀生成， ①Ｃl2+2Br-=2Cl- + Br2 ②Br2+ SO2 +H2O = SO42-+ Br-+4H+ ③Ba2++ SO42-= BaSO4↓ 12．（1）不能。在酸性溶液中，NO3-能將SO32-氧化為SO42-，造成結果失誤 （2） 保證得到的沉淀都是BaSO4,沒有BaSO

63、3 (3) 連續(xù)兩次稱量的質量不變 （4）（ag-142g/molbg233g/mol）ag100% 13．H2SO3 SO3 磷 14．（1）N2 O2 的體積 （2）偏低　（３）酸性高錳酸鉀或溴水 （４）Ｖso2% = (5)bceg或beg 或ceg 15．答案：（1） m(CaS042H20) =153.6Kg (2) NaHS03 0.1mol Na2S03 0.05mol (3) 可借用數軸進行分析得結論： ◆知識拓展 1．SO2是污染大氣的主要有害物質之一?？諝庵械腟O2主要來自化石燃料的燃燒，以及含硫礦石的冶煉和硫酸

64、、磷肥、紙漿生產等產生的工業(yè)廢氣。這些廢氣必須經過處理后才能向大氣中排放。 2．SO2實驗室制法 Na2S03+H2S04==Na2S04+SO2↑+H20 (1)固液不加熱裝置，但不能用啟普發(fā)生器 (2)硫酸若太濃，則反應慢；太稀，則S02難逸出。常以75％硫酸為宜。 (3)凈化；S02(HCl、H2O)(括號中為雜質成分)飽和NaHSO3(洗氣，濃硫酸干燥)。 (4)檢驗：可用品紅或澄清石灰水檢驗。 第三節(jié) 硫 酸 ◆考綱要求 1．掌握H2SO4的物理及化學性質 2．掌握SO32-、SO42-離子檢驗的方法。 3. 了解三氧化硫的性

65、質 ◆教材導讀 1．硫酸 (1)物理性質 純硫酸是 色 液體，易溶于水，能以 與水混溶，溶于水時 量的熱。濃硫酸密度 ，沸點 ， 易揮發(fā)。 (2)濃H2S04的特性 ①吸水性：濃H2S04可 水分子，可做 劑，可用濃H2S04干燥的氣體主要有 等，不能用來干燥NH3。 ②脫水性：濃H2S04可使有機物中的 以水的組成從有機物分子中“脫離”出來而被其吸收。 濃H2S04對有

66、機物有強烈的腐蝕性，當不慎在皮膚上沾上濃H2S04時應 迅速拭去，再用大量的 沖洗。 ③強氧化性：濃H2SO4的氧化性是分子中+6價的硫元素表現的，濃H2S04的還原產物一般為 。 a．與金屬反應：除Au、Pt以外的絕大多數金屬都能與H2S04作用，與Cu； b．常溫下，濃H2S04可使Fe、Al ，因此可用鐵或鋁的容器貯存濃H2S04 。 c．與非金屬反應(與C、S)： d．與某些還原性的化合物反應： H2S、HBr、HI都可被濃H2S04