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第3章自然界中的元素第3节硫的转化课标解读要点网络1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。2．掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。3．了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。4．了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。A层级必备知识·关键能力绿色氧化剂——O3和H2O21．臭氧——氧元素的一种单质(1)组成与物理性质臭氧的分子式为____，与O2互为____________，是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。O3在空气中含量很少，使人们感到清爽，但超过一定浓度，则会影响人体的健康。O3同素异形体(2)化学性质①不稳定性：O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为___________。②强氧化性a．能氧化具有还原性的物质，如KI、FeCl2等。O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2b．漂白性：因O3有强氧化性，所以它能使有色物质退色，并被用来杀菌消毒。2O3===3O2(3)用途①可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂。②臭氧层可以吸收来自太阳的_______，是人类和其他生物的保护伞。(4)生成在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,3O2=====放电2O3。紫外线2．过氧化氢——其水溶液称双氧水(1)结构：电子式为______________，结构式为______________，含有的共价键有_________________，为共价化合物，为无色液体。(2)化学性质及应用①不稳定性：加热、加催化剂都能使分解速率加快。______________________(实验室制O2)。常见H2O2的催化剂有MnO2、Fe3＋和Cu2＋等。H—O—O—H极性键、非极性键2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑②弱酸性：相当于二元弱酸。H2O2H＋＋HO－2，HO－2H＋＋O2－2。③强氧化性a．用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)。b．氧化Fe2＋等还原性微粒，其离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。c．使湿润的淀粉KI试纸变蓝，其离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。d．杀菌、消毒。④弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。[答案](1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√[基础判断](1)O3与H2O2可以杀死细菌，是一种绿色消毒剂。其消毒原理与次氯酸的相似。()(2)O2与O3的转化是氧化还原反应。()(3)H2O2是一种强氧化剂，在反应时只能作氧化剂。()(4)O3能杀菌，故空气中浓度越大越好。()(5)雷电天气的空气中O3的含量会增大。()(6)NO、氟里昂可破坏臭氧层。()[答案]溶液逐渐变为黄色，后期又有气体放出2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，2H2O2=====Fe3＋2H2O＋O2↑[知识应用]将双氧水逐滴滴入FeCl2溶液中，现象可能有__________________________________________________________________，其原因是(用有关的方程式回答)____________________________________________________________________________。B[A项，O3与O2是同素异形体，不是同分异构体；C项，O3可用于水的杀菌净化；D项，O3的含量很高时，对生物是有害的。]命题点O3、H2O2的主要性质及应用1．(2019·张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧，世界上最强大的消毒剂”。下列有关叙述正确的是()A．臭氧与氧气是同分异构体，二者的转化属于化学变化B．大气平流层中的臭氧吸收紫外线，保护地球上的生物C．臭氧有毒，所以不能用于水的净化D．因为臭氧分解生成氧气，所以空气中臭氧的含量越高越好C[酶在过高的温度下会失去活性，故C项错误。]2．下列有关双氧水说法错误的是()A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物，都存在共价键B．双氧水是绿色氧化剂，可作医疗消毒剂C．H2O2在过氧化氢酶的催化下，温度越高，分解速率越快D．H2O2作漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似，与SO2不同3．(1)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______________________________________________________________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是________________________________________________________________________。(2)H2O2的电子式为__________________________________。(3)H2O2氧化SO2的化学方程式为___________________________________________________________________________。(4)H2O2可将碱性工业废水中的CN－氧化为碳酸盐和氨，相应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________。(5)稀硫酸不与Cu反应，但在稀硫酸中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式_______________________________________________________________________________________。(6)鉴于H2O2显弱酸性，写出它与足量Ba(OH)2作用形成盐的化学方程式：_____________________________________________。[答案](1)将Fe2＋氧化为Fe3＋使Fe3＋、Al3＋水解完全生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀(2)HH(3)H2O2＋SO2===H2SO4(4)H2O2＋CN－＋OH－===CO2－3＋NH3↑(5)Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O(6)Ba(OH)2＋H2O2===BaO2＋2H2O硫及其氧化物的主要性质和应用1．硫的存在和性质(1)自然界中硫元素的存在(2)硫单质的物理性质硫单质俗称硫黄，是一种黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，____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①S的氧化性——与变价金属化合为低价硫化物易a．S与Fe、Cu、Hg反应的化学方程式依次为______________、_________________、S＋Hg===HgS(此反应适用于除去室内洒落的Hg)。b．S与H2化合的反应为________________。S＋Fe=====△FeSS＋2Cu=====△Cu2SS＋H2=====△H2S②S的还原性a．S与O2反应的化学方程式为_______________，在空气中燃烧火焰为________。b．与强氧化剂反应(如浓硫酸)的化学方程式为_________________________________。③S与碱反应——表现氧化性和还原性3S＋6NaOH=====△_______________________。S＋O2=====点燃SO2淡蓝色S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2O2Na2S＋Na2SO3＋3H2O2．SO2的性质及应用(1)物理性质：SO2是____色有________气味的气体，有毒，密度比空气的____，易溶于水。是一种大气污染物。(2)化学性质无刺激性大填写下列表格：现象或化学方程式SO2表现的性质①_____________________②_______________________________③_______________________SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O__________的通性酸性氧化物SO2＋H2OH2SO3SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2OSO2＋NaOH===NaHSO3④__________________________________⑤_______________________⑥_______________________________使酸性高锰酸钾溶液、溴水___色________使品红溶液___色________SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O2SO2＋O2催化剂△2SO3SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4退退氧化性还原性漂白性3.三氧化硫的性质(1)物理性质：熔点16.8℃，沸点44.8℃，在常温下为_____，在标准状况下为______。(2)化学性质液体固体4．硫化氢(H2S)——水溶液为氢硫酸、为二元弱酸H2S是一种无色、有_____________的气体，有剧毒，是一种大气污染物。(1)与足量NaOH溶液，CuSO4溶液反应的离子方程式分别为_________________________，__________________________。(2)ZnS(或FeS)投入稀硫酸中能生成H2S气体：ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。(3)可燃性：2H2S＋3O2=====点燃2SO2＋2H2O。臭鸡蛋气味H2S＋2OH－===S2－＋2H2OH2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋[补短板](1)SO2不能漂白酸、碱指示剂，如：SO2使紫色的石蕊试液只变红、不退色。(2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液退色，体现了SO2的还原性而不是漂白性。(3)SO2、Cl2通入品红溶液中均退色，但加热后，通Cl2的溶液不恢复红色，而通SO2的溶液又恢复红色。(4)当SO2、Cl2混合后通入品红溶液，漂白效果减弱，当二者物质的量之比为1∶1时，无漂白性。(5)将SO2通入含酚酞的NaOH溶液中，红色退去的原因是SO2与NaOH溶液反应。[知识应用]将SO2分别通入下列四种溶液中回答下列问题：(1)试管a中的实验现象是：KMnO4溶液________，证明SO2具有________性，写出反应的离子方程式_______________________________________________________________________________。[答案](1)退色还原5SO2＋2MnO－4＋2H2O===5SO2－4＋2Mn2＋＋4H＋(2)退色漂白(3)BaSO4还原(4)BaSO3(2)试管b中的实验现象是：品红溶液________，证明SO2具有________性。(3)试管c中能产生白色沉淀，该沉淀是________，证明SO2具有________性。(4)试管d中能产生白色沉淀，该沉淀是________。[答案]D命题点1硫和二氧化硫的性质及应用1．下列说法错误的是()A．残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物C．汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理D．单质硫燃烧时，氧气少量可生成SO2，氧气足量时可生成SO32．(2017·北京高考)根据SO2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是()实验现象结论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溶液紫色溶液退色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3H2SiO3C[A对：SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中，发生反应：SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O===BaSO4↓＋