高考第一轮复习硫的氧化物硫酸及氧族元素.docx
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高考第一轮复习硫的氧化物硫酸及氧族元素
年级
高三
学科
化学
版本
人教新课标版
课程标题
高考第一轮复习——硫的氧化物、硫酸及氧族元素
编稿老师
刘学超
一校
张琦锋
二校
黄楠
审核
张美玲
一、考纲要求
1.了解氧族元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
2.了解氧族元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
3.了解氧族元素在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
二、考题规律：
氧族元素知识是元素及其化合物知识的重要组成部分，因此在高考试题中占的分值比较大，考查形式灵活多样，题型多变，主要考查硫及其化合物的相互转化关系、氧气、臭氧、硫单质的性质等。
SO2的还原性、漂白性及酸性氧化物的通性是高考的考查重点。
浓硫酸的性质、SO42－的检验、硫酸工业与环境保护等也是常考知识点，并且环保类问题（如酸雨的形成、防治等）在高考中所占的分值越来越大。
三、考向预测：
氧、硫是重要的非金属元素，这两种元素及其化合物在工农业生产中应用十分广泛，这部分知识所涉及的重要物质有O2、O3、H2O2、SO2、SO3、H2SO4。
有关这部分知识，高考试题的命题热点一是以环保、化工生产为背景，考查氧、硫及其化合物的知识；二是与氧化还原反应、化学平衡等知识相结合设计综合性的问题。
理解硫及其化合物性质。
从物质的属类角度去认识二氧化硫（酸性氧化物）、硫酸（酸类）等重要化合物的性质。
注意物质之间的相互转化关系以及物质性质、制取、用途之间的联系。
注意这部分知识与生活环境之间的关系。
一、硫及其化合物知识体系
转化关系：
要点展示
思考1
（1）S、Cl2与Fe、Cu反应的产物有何差异？
原因是什么？
（2）如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
思考2
（1）将SO2、Cl2分别通入石蕊试液中，现象相同吗？
（2）把Cl2和SO2混合在一起通入品红溶液，溶液一定会褪色吗？
思考3有人认为浓硫酸具有强氧化性，不能用来干燥SO2气体，你认为呢？
二、二氧化硫的性质归纳
1.物理性质
颜色：
无色，气味：
有刺激性气味，毒性：
有毒，密度：
比空气大，溶解性：
易溶于水。
2.化学性质
（1）酸性氧化物通性
①与H2O反应：
SO2＋H2O
H2SO3。
②与碱性氧化物反应：
与CaO的反应为CaO＋SO2＝CaSO3。
③与碱反应
与足量NaOH溶液的反应为：
2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O。
与少量NaOH溶液的反应：
NaOH＋SO2＝NaHSO3
④与某些弱酸盐溶液反应：
与Na2CO3溶液反应：
Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2
（2）还原性
SO2能被O2、X2（Cl2、Br2、I2）、KMnO4（H＋）溶液等氧化剂氧化。
①与O2反应：
2SO2＋O2
2SO3该反应为可逆反应。
②与卤素单质X2反应：
SO2＋X2＋2H2O＝H2SO4＋2HX
（3）氧化性：
与H2S反应：
2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O
（4）漂白性原理：
SO2可与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质而起漂白作用，见光、加热或长时间放置，不稳定物质又分解为原有色物质和SO2。
3.二氧化硫的危害：
形成酸雨（视频播放）
三、浓硫酸与金属的反应及SO42－的检验
1.浓硫酸与金属的反应
2.浓、稀硫酸的鉴别方法
现象
浓硫酸
稀硫酸
物
理
性
质
稀释
放出大量热
无明显现象
状态
黏稠状液体
黏稠度较小
密度
用手掂分量：
浓硫酸密度较大（1.84g/mL），
体积相同时，浓H2SO4质量大很多
化
学
性
质
铁片
因铁被钝化无明显现象
产生大量气泡
铜片（加热）
有气泡产生，溶液变蓝
无明显现象
白纸
立即变黑
无明显现象
胆矾
蓝色变为白色
无颜色变化
3.SO
的检验
（1）检验SO
时要防止其他离子的干扰
①Ag＋干扰：
先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰，因为Ag＋＋Cl－＝AgCl↓。
②CO
、SO
干扰：
因为BaCO3、BaSO3也是白色沉淀，与BaSO4白色沉淀所不同的是这些沉淀能溶于强酸。
因此检验SO
时，必须用酸酸化（不能用HNO3、H2SO4酸化）。
例如：
BaCO3＋2H＋＝H2O＋CO2↑＋Ba2＋。
所用钡盐溶液不能用Ba（NO3）2溶液，因为在酸性条件下，SO
、HSO
、SO2等会被溶液中的NO
氧化为SO
，从而得出错误的结论。
（2）正确操作
被检液
取清液
有无白色沉淀（判断有无SO
）
聚焦热点1：
氧族元素的性质及环境保护
例1下列关于氧族元素的叙述中错误的是（）
A.都能形成气态氢化物，其水溶液都显酸性
B.能与大多数金属直接化合
C.原子的最外电子层上都有6个电子，所以性质相似
D.单质的熔、沸点及密度随核电荷数的增大而升高
分析：
氧族元素的原子最外层都有6个电子，性质相似，都能形成气态氢化物，但H2O为中性，氧族元素能与大多数金属直接化合，单质的密度、熔、沸点随核电荷数的增大而升高。
故A项错误，其他三项正确。
答案：
A
点评：
氧族元素中要特别注意氧元素。
它的氢化物H2O中存在氢键，所以熔沸点最高。
同时氧元素也没有对应的酸存在。
例2下列关于S、Si、N、Cl等非金属元素的化合物的说法正确的是（）
A.SiO2是制造太阳能电池板的主要材料
B.NO、NO2是大气污染物，能在空气中稳定存在
C.漂白粉的有效成分是Ca（ClO）2
D.Fe与S化合生成Fe2S3
分析：
太阳能电池板的主要材料是单质硅；NO不能在空气中稳定存在；S的氧化性较弱，和变价金属反应，一般只生成低价态硫化物，如S与Fe化合生成FeS，与Cu化合生成Cu2S等。
答案：
C
点评：
这道题目考查了有关材料、物质的组成和性质的重要知识。
这也是近几年高考的一个发展方向。
在平时的学习中要注意积累。
例3导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是（）
A.酸雨B.光化学烟雾C.臭氧层空洞D.温室效应
分析：
本题列举的大气环境问题都与化学有密切关系，其中由SO2引发的现象是酸雨。
降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面，称之为“酸雨”。
溶于雨水中的酸性物质，使雨水的pH小于5.6。
光化学烟雾由氮氧化物造成；臭氧层空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成；温室效应主要由二氧化碳造成。
答案：
A
点评：
这是一道有关环境保护问题的试题，SO2等气体引发酸雨，O3、氮氧化物、有机烃等引发光化学烟雾，氟利昂、氮氧化物等造成臭氧层空洞，CO2气体导致温室效应。
聚焦热点2：
二氧化硫及亚硫酸盐
例1下列溶液能够用于区别SO2和CO2气体的是（）
①澄清的石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液
A.①②③B.②③④C.除①以外D.全部
分析：
SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2；SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫（有黄色沉淀生成）；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化（溶液褪色）；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。
而CO2没有这些性质。
所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
答案：
C
点评：
可用来区别SO2和CO2气体的方法很多，常用的有：
①可根据物理性质，CO2无色无味，SO2具有刺激性气味。
②利用SO2的强还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水鉴别。
③利用SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。
例2下列说法错误的是（）
A.Na2SO3与BaCl2溶液作用，有白色沉淀生成，加稀硝酸后沉淀不能完全消失
B.将SO2气体通入Ba（OH）2溶液中有白色沉淀生成
C.将SO2气体通入BaCl2溶液中有白色沉淀生成
D.将SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中有白色沉淀生成
分析：
Na2SO3与BaCl2溶液反应可生成白色沉淀，Na2SO3＋BaCl2＝BaSO3↓＋2NaCl，加稀硝酸后BaSO3被稀硝酸氧化为BaSO4，白色沉淀不会消失。
将SO2气体通入Ba（OH）2溶液中有白色沉淀生成，SO2＋Ba（OH）2＝BaSO3↓＋H2O。
SO2气体通入BaCl2溶液中不会生成沉淀，因为SO2溶于水生成的亚硫酸是弱酸，不能与强酸盐BaCl2反应。
SO2气体通入用硝酸酸化的BaCl2溶液中，SO2被HNO3氧化成H2SO4，生成白色沉淀BaSO4。
答案：
C
点评：
SO2对应的酸是亚硫酸，SO2具有酸性氧化物的性质，同时硫的化合价可以升高或降低，具有氧化性和还原性。
例3下列变化属于漂白性的是（）
A.SO2使酸性KMnO4溶液褪色
B.乙烯使溴水褪色
C.Na2O2使无色酚酞先变红，又褪色
D.SO2使NaOH酚酞溶液褪色
解析：
SO2使酸性KMnO4溶液褪色表现SO2的还原性；乙烯使溴水褪色属于加成反应；Na2O2使无色酚酞先变红是因为Na2O2与H2O反应生成NaOH，NaOH显碱性所致，又褪色则是Na2O2或H2O2的强氧化性，导致褪色，这种强氧化性导致的有色物质褪色可称为漂白作用，而SO2使NaOH酚酞溶液褪色显示的则是H2SO3的酸性。
答案：
C
点评：
SO2和Cl2漂白原理、现象及漂白效果的比较：
氯气的漂白原理是由于Cl2与水生成的HClO具有强氧化性，将有色物质氧化成无色物质，褪色后不能恢复原来的颜色；而SO2是由于它与有色物质直接化合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定条件下又能恢复原来的颜色。
聚焦热点3：
硫酸及离子检验
例1向50mL18mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。
充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（）
A.小于0.45molB.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol
分析：
Cu和H2SO4反应的前提条件是浓硫酸并加热，随着反应的进行，H2SO4被消耗，由浓变稀，反应会终止。
氧化性酸在与金属发生反应时，其中的：
一部分充当氧化剂，使其得电子数与金属失电子数相同，另一部分（酸性作用）使生成的金属阳离子与酸根离子结合生成盐。
由Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋SO2↑＋2H2O可知反应中只有一半H2SO4充当氧化剂被还原，故被还原18mol/L的H2SO4的物质的量小于（18mol/L×0.05L）÷2＝0.45mol
答案：
A
点评：
此类题的解答关键是判明反应物有多少充当氧化剂或还原剂。
如炽热的炭与浓硫酸作用，被还原的硫酸的物质的量有多少，该如何考虑？
因此，有必要分清单质或化合物，单质中的金属或非金属。
常见氧化性酸有浓硫酸、浓硝酸或稀硝酸，另MnO2只与浓盐酸反应，与稀盐酸是不反应的。
例2某学习兴趣小组的同学为探究浓硫酸的吸水性设计了如下实验，理论上能达到实验目的的有（）
A.①③B.②④C.①③④D.①②③④
解析：
四个实验系统内都由于特定装置中的水的失去（风化、挥发、蒸发），而被浓硫酸吸收。
①袋内的碳酸钠晶体的质量逐渐减小；②袋内的鲜梨块逐渐干瘪；③试管底部析出晶体；④盛水的烧杯内水面逐渐降低。
①②③④均能达到实验目的，故选D。
答案：
D
例3甲、乙两位同学各设计了一个实验来检验试样中的SO42－，且都认为自己的试样中含有SO42－，其方案如下
回答下列问题：
（1）你认为甲、乙两位同学所设计的实验方案是否严谨？
甲：
_______；乙：
_____（填“严谨”或“不严谨”）。
并说明理由_______。
（2）如果你认为甲、乙方案均不严谨，请你设计一个合理的实验方案：
___。
分析：
（1）甲方案不严谨，因为当试样中含有Ag＋而不含有SO42－时，加入BaCl2溶液，能生成不溶于盐酸的AgCl白色沉淀，干扰SO42－的检验。
乙方案不严谨，因为当溶液中含有SO32－而不含有SO42－时，加入Ba（NO3）2溶液，生成BaSO3白色沉淀，再加入稀HNO3，BaSO3会被HNO3氧化成BaSO4沉淀，干扰SO42－的检验。
（2）检验SO42－的正确方法为：
先向溶液中加入盐酸酸化，排除掉Ag＋或SO32－的干扰，再加入BaCl2溶液看是否有白色沉淀生成。
答案：
（1）不严谨不严谨甲没有排除Ag＋的干扰，乙没有排除SO32－的干扰
（2）先向试样中加入盐酸酸化，没有沉淀产生（排除Ag＋的干扰，并消除SO32－的干扰），再加入氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，则证明溶液中一定有SO42－
点评：
离子的检验必须要思维严密，在排除掉干扰性的离子之后再来检验。
SO42－检验的正确操作：
被检液
取清液
有无白色沉淀（判断有无SO
）。
1.二氧化硫的漂白性
（1）常见漂白剂的漂白原理比较
漂白类型
化合型
氧化型
吸附型
漂白原理
与有色物质化合生成无色物质
利用物质的强氧化性
吸附色素
漂白特征
不稳定
稳定
稳定
常见漂白剂
SO2
HClO、H2O2、O3、Na2O2
活性炭、胶体
2.硫元素转化的价态变化规律
（1）
处于硫元素的最低价态，只有还原性；
、
处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，但
以还原性为主；
处于硫元素的最高价态，只有氧化性（如浓H2SO4）。
（2）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。
如
（3）硫元素相邻价态的微粒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。
（4）有时硫的化合价会发生跳位转化。
（5）含硫物质的连续氧化
H2S
SO2
SO3
H2SO4S
SO2
SO3
H2SO4
下一讲我们复习氮及其化合物：
复习时着重以下几点：
①氨的结构与性质；②硝酸强氧化性的有关计算；③含氮化合物及其相关工业对环境的影响；④含氮化合物之间的相互转化与综合推断。
（答题时间：
60分钟）
一、选择题
1.下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（）
①活性炭②氯水③二氧化硫④臭氧⑤过氧化钠⑥双氧水
A.①②④B.②③⑤C.②④⑤⑥D.③④⑥
2.取某地酸雨水样进行分析，发现其pH随时间变化的关系如下图，pH变化的主要原因是（）
A.亚硫酸的电离程度增大B.亚硫酸缓慢被氧化
C.酸雨中的水分被蒸发D.测定的pH有误差
3.下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方案是（）
A.铜与浓硫酸共
热
B.用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸
C.先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解
D.适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解
4.下列说法正确的是（）
A.SO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具有漂白性
B.SO2和Cl2都有漂白作用，将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白作用
C.活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质被还原
D.SO2使品红溶液褪色，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色
5.检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是（）
A.通过澄清石灰水
B.先通过饱和NaHCO3溶液，再通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D.先通过酸性KMnO4溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水
6.将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见有沉淀，继续通入另一种气体X仍无沉淀，则X可能是（）
A.NH3B.CO2C.H2SD.NO2
7.在如图的实验装置中，实验开始一段时间后，对看到的现象叙述不正确的是（）
A.苹果块会干瘪B.胆矾晶体表面有“白斑”
C.小试管内有晶体析出D.pH试纸变红
8.要检验某无色溶液是否含有SO
，下列操作最合理的是（）
A.加入Ba（NO3）2溶液后再加稀硝酸酸化
B.加入BaCl2溶液后再加盐酸酸化
C.加入稀硝酸（酸化）后再加Ba（NO3）2溶液
D.加入盐酸酸化后再加BaCl2溶液
﹡9.单质X与浓H2SO4共热，反应中X与H2SO4的物质的量之比为1∶2，则X元素在生成物中的化合价可能为（）
①＋1②＋2③＋3④＋4
A.②④B.③④C.①②D.①③
﹡10.有一种混合气体，它可能由CO、CO2、SO2、HCl中的一种或多种气体组成。
该气体依次通过下列物质的现象如下：
通过澄清石灰水无白色沉淀析出；通过品红溶液，溶液红色褪去；通过炽热的CuO，固体变为红色；通过澄清石灰水，出现白色沉淀。
下列关于该混合气体组成的各说法中，正确的是
A.肯定不含有CO2
B.只含有SO2和CO
C.含有SO2、CO和CO2，可能含HCl
D.含HCl、SO2和CO，可能含CO2
11.Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合通入品红与BaCl2的混合溶液，最有可能观察到的现象是
①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀
A.①②B.①③C.②③D.②④
﹡12.向红色溶液X中通入气体Y，溶液逐渐褪色，下列对X、Y的推断正确的是
A.若X为品红溶液，则Y一定为Cl2或SO2
B.若X为含酚酞的氢氧化钠溶液，则Y可能是O3
C.若X为含KSCN的氯化铁溶液，则Y一定为HI
D.若X为含硫酸氢钠的石蕊溶液，则Y可能为SO2
二、非选择题
13.甲、乙、丙三位同学各设计并进行了一个实验，结果他们都分别认为自己的试样中含有SO
。
甲的实验为：
（1）乙认为甲的实验不严谨，因为试样A中若含有________离子（仅填一种），也会有此现象。
乙的实验为：
（2）丙认为乙的实验也不严谨，因为试样B中若含有________离子（仅填一种），也会有此现象。
丙的实验为：
若丙方案合理，则回答：
（3）其中试剂Ⅰ是________，现象Ⅰ是________；试剂Ⅱ是________，现象Ⅱ是________（若你认为丙方案不合理，以上四空可以不填）。
14.小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液反应的实验。
（1）将少量SO2通入到Ba（OH）2溶液中的离子反应方程式为
________________________________________________________________________，
将过量的SO2通入到Ba（OH）2溶液中的离子反应方程式为
__________________________________
______________________________________。
（2）小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：
则操作①的名称为________，试剂A的化学式为________。
（3）实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是________（填化学式），产生该白色沉淀的离子方程式是
________________________________________________________________________。
﹡15.某研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
（1）根据反应Na2SO3（固）＋H2SO4（浓）＝＝＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O，制备SO2气体。
①用简图（下图）在方框中画出制备并收集SO2的实验装置（含试剂）示意图。
②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是
_____________________________________________________________________。
（2）将SO2气体分别通入下列溶液中：
①品红溶液，现象是________________________；
②溴水溶液，现象是________________________；
③硫化钠溶液，现象是______________________。
（3）有一小组在实验中发现，SO2气体产生缓慢，以致后续实验现象很不明显，但又不存在气密性问题。
请你推测可能的原因并说明相应的验证方法（可以不填满）。
①原因________________，验证方法__________________________________________。
②原因________________，验证方法___________________________________________。
③原因________________，验证方法_________________________________________。
﹡16.某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况。
甲、乙、丙三位同学进行了下列实验：
取12.8g铜片和20mL18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后除发现烧瓶中还有铜片剩余外，同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余。
（1）为什么较多的余酸不再与铜片继续反应？
简述理由：
________________。
可以证明有余酸的实验方案是__________（填字母）。
a.再加入铁粉b.再滴入BaCl2溶液
c.再加入银d.再滴入Na2CO3溶液
（2）甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。
其方法有多种，下列方案中不可行的是________（填字母）。
a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.用排水法测定其产生气体的体积（折算成标准状况下）
d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积（折算成标准状况下）
（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：
测定反应后的混合液中Cu2＋的量。
在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至100mL，加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
请写出生成沉淀的离子方程式：
________________________________________________________________________。
（4）根据甲、乙两同学的实验方案，除需测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外，还缺少的数据是________。
（5）丙同学提出甲、乙两同学的实验方案较复杂，为此他设计了下列较为简易的实验方案：
取出反应后的铜片，进行洗涤、干燥、称量。
若称得剩余铜片的质量为Wg，测得反应后溶液的体积为VmL，则剩余硫酸的物质的量浓度＝________mol/L（用含W、V的代数式表示）。
1.C解析：
物质的漂白性主要有三种原理：
一是由于该物质具有强氧化性，如氯水、臭氧、过氧化钠、过氧化氢等；二是由于物质与有机色素结合成不稳定的无色化合物，如SO2；三是由于物质具有很大的表面积，具有很强的吸附色素的能力，如活性炭。
所以选C。
2.B解析：
亚硫酸为弱酸，可被空气中的氧气缓慢氧化成强酸硫酸，致使溶液pH减小，选项B正确。
3.D解析：
A项有SO2生成；B项耗能较多；C项
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