专题九 氧、硫及其化合物和环境保护-2023届（新高考）高考化学二轮复习课件

这是一份专题九 氧、硫及其化合物和环境保护-2023届（新高考）高考化学二轮复习课件，共60页。PPT课件主要包含了考情解读，H2S重点，考法归纳·应用实践，考法归纳·学习理解等内容，欢迎下载使用。
课标要求1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解硫及其重要化合物的主要性质。2.认识硫及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。3.认识硫及其化合物的多样性。4.认识硫及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。必做实验:不同价态含硫物质的转化
高考怎么考 氧、硫及其化合物的性质是高中化学的核心内容之一,也是高考考查的热点之一。基于硫元素的转化考查氧化还原反应是常考题型,其不常见化合物多在工艺流程题、实验探究题中进行考查,也常结合工艺流程考查H2O2的性质。从注重考查课本基础知识逐渐向运用知识解决实际问题的方向转变,符合高考命题注重应用性的趋势。　　预计2022年高考会结合生产、生活实际,以与硫、硒相关的新材料为信息,综合考查物质制备、性质探究等,也可能会结合环境保护等来命题,以凸显对科学态度与社会责任化学学科核心素养的考查。
考点1 硫及其氧化物　硫的氢化物考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法1 SO2的性质及实验探究考点2 硫酸　硫酸盐考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法2 浓硫酸的性质考法3 硫及其化合物之间的转化关系
考点3 臭氧和过氧化氢　环境保护考点帮·必备知识通关考法帮·解题能力提升考法4 臭氧和过氧化氢　环境保护高分帮 “双一流”名校冲刺析素材·情境应用素材13 硫代硫酸钠及其他硫的含氧酸盐的性质和用途素材14 Se、SeO2、H2SeO3的性质素材15 高频出镜物质——SOCl2和S2Cl2
考点 1 硫及其氧化物　硫的氢化物
考点帮▪必备知识通关
1.硫单质的物理、化学性质(1)物理性质黄色固体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。(2)化学性质
高考链接[上海高考改编](1)写出从石油化工废气(含有H2S)中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示　　　　　　　　、 　　　　　　　　 。 (2)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有　　　、　　　　　。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　。 
答案：(1)2H2S+3O2 2SO2+2H2O,2H2S+SO2 3S↓+2H2O　H2S S↓+H2或2H2S+O2 2S↓+2H2O　(2)FeCl2　H2S　先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色
3.二氧化硫(SO2) [重点](1)SO2的性质
深度学习· 概括关联1.SO2使品红溶液褪色表现的是漂白性,加热后溶液颜色复原;SO2使酸性高锰酸钾溶液、溴水、氯水、碘水褪色表现的是还原性,加热后溶液颜色不复原。2.SO2不能漂白酸碱指示剂,能使紫色石蕊溶液变红。3.当SO2与Cl2以物质的量之比为1∶1混合时,失去漂白作用:SO2+Cl2+2H2O H2SO4+2HCl。
(2)SO2的制备①工业制法工业上用燃烧硫黄或者煅烧黄铁矿的方法制备SO2,方程式为S+O2 SO2,4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。②实验室制法Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+ H2O(可不加热)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O
4.三氧化硫(SO3)(1)物理性质:常温常压下为无色、易挥发的液体,熔点为16.8 ℃,沸点为44.8 ℃。(2)化学性质:具有酸性氧化物的通性。SO3+H2O H2SO4(该反应放出大量的热);使紫色石蕊溶液变红;SO3+2NaOH Na2SO4+H2O;SO3+CaO CaSO4。高考链接[2018浙江下半年选考,13B改编]写出少量三氧化硫与氨水反应的离子方程式:　　　　　　　　　。答案：
考法帮▪解题能力提升
考法1 SO2的性质及实验探究
1.SO2与常见物质的反应
2.SO2与CO2的相关比较
3.SO2性质探究的典型装置
命题角度1　SO2的性质
示例1 [2017北京,10,6分]根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是
解析：产生的白色沉淀为BaSO4,SO2中硫元素的化合价从+4升高到+6,被Fe3+氧化,体现了SO2的还原性,A项正确。黄色沉淀为硫单质,SO2中硫元素的化合价从+4降低为0,被H2S还原,体现了SO2的氧化性,B项正确。紫色溶液褪色,是因为酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能将SO2氧化,自身被还原为无色的Mn2+,体现了SO2的还原性而不是漂白性,C项错误。胶状沉淀为硅酸,发生的反应为SO2+H2O+SiO32- H2SiO3↓+SO32- ,原理为强酸制弱酸,因此H2SO3的酸性强于H2SiO3的,D项正确。答案：C
考点扫描1.[2020全国卷Ⅰ,9A改编]用酸性高锰酸钾溶液可除去SO2中的H2S杂质(　　)2.[2019全国卷Ⅲ,12D改编]向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可制备少量二氧化硫气体(　　)3.[2017全国卷Ⅰ,28(1)改编]氢硫酸的还原性强于亚硫酸不能作为比较氢硫酸与亚硫酸酸性强弱的依据(　　)4.[2017全国卷Ⅲ,7C]燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放(　　)
5.[2017全国卷Ⅲ,26(3)改编]为探究硫酸亚铁的分解产物,将硫酸亚铁在N2氛围中用酒精喷灯加热,实验后反应管中残留固体为红色粉末,将产生的气体依次通入　　　　　　　　、　　　　　　　　,均有气泡冒出,并可观察到的现象分别为　　　　　　　、　　　　　　　。 答案：1.✕　2.√　3.√　4.✕　5.BaCl2溶液　品红溶液　生成白色沉淀　褪色(点拨:红色粉末为Fe2O3,Fe化合价升高,则必有元素化合价降低,应为S,因此应有SO2生成,2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑)
命题角度2　SO2的性质实验探究
示例2 已知:2H2SO4(浓)+C CO2↑+2SO2↑+2H2O,如图所示虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。
回答下列问题:(1)如果将装置①②③的连接顺序变为②①③,则可以检出的物质是　　　　　　;不能检出的物质是　　　　　　。 (2)如果将装置①②③的连接顺序变为①③②,则可以检出的物质是　　　　;不能检出的物质是　　　　。 (3)如果将装置①②③的连接顺序变为②③①,则可以检出的物质是　　　　;不能检出的物质是　　　　。 
解析：装置①的作用为检验产物H2O,只能放在装置②③之前,因为若放在装置②③之后或装置②③之间,则气流通过装置②或③后,会带出水蒸气,则无法验证使无水CuSO4变蓝的水蒸气是不是反应的生成物。装置③和装置②的位置也不得变更,因为SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊。故用澄清石灰水来验证CO2前一定要排除SO2的干扰。答案：(1)SO2、CO2　H2O　(2)H2O、SO2　CO2　(3)SO2、CO2　H2O
核心素养对接核心素养之“证据推理与模型认知”——检验SO2和CO2混合气体中存在CO2的流程模型
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。
考点 2 硫酸　硫酸盐
1.硫酸的性质 [重点](1)浓硫酸的性质
注意：在加热的条件下,浓硫酸能与除Au、Pt之外的所有金属发生反应,但不放出H2,浓硫酸的还原产物一般是SO2。
(2)稀硫酸的性质稀硫酸具有酸的通性。2.重要的含硫化合物或硫酸盐
考法2 浓硫酸的性质
对于浓硫酸,考查的重点是酸性和氧化性,其次是吸水性。命题角度1　浓硫酸的性质示例3 用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的
解析:将浓硫酸滴入浓盐酸中,浓硫酸溶解,放出大量的热,促进了氯化氢的逸出,A项错误。浓硫酸与铜反应需在加热条件下进行,B项错误。浓硫酸使胆矾失去结晶水,体现的是浓硫酸的吸水性,该变化为化学变化,C项错误。浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖炭化,并放出大量的热,进而与生成的碳单质反应生成SO2,D项正确。 答案：D
考点扫描1.[2020山东,1B改编]浓硫酸可用于干燥二氧化硫(　　)2.[2018全国卷Ⅰ,12 改编]CaF2(或KF)可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃(　　)3.[2017海南,6B改编]硫化亚铁与浓硫酸混合加热的离子方程式为2H++FeS H2S↑+Fe2+(　　)4.[2017海南,7B]碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢(　　)5.[2016全国卷Ⅲ ,9A改编]配制稀硫酸时,可先将浓硫酸加入烧杯中,后倒入蒸馏水(　　)答案：1.√　2.√　3.✕　4.✕　5.✕
命题角度2　SO32-和SO42-的检验示例4 [高考组合]下列说法正确的是A.[2015浙江,8C]在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,加稀硝酸,沉淀不溶解,说明该未知液中存在SO42-或SO32-B.[安徽高考]由矿盐生产食盐,除去SO42-最合适的试剂是 Ba(NO3)2C.[广东高考改编]用BaCl2溶液和稀盐酸鉴别SO42-与SO32-D.[山东高考]向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有SO42-
解析：由于加入了Cl-,如果原溶液中无SO42-、SO32-,但存在Ag+,也能生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,A项错误。由矿盐生产食盐,除去SO42-最合适的试剂为BaCl2,若用Ba(NO3)2会引入杂质NO3-,B项错误。加入盐酸酸化的BaCl2溶液,产生气泡的是SO32-,产生白色沉淀的是SO42-,C项正确。当溶液中含有SO32-时,加入酸化的Ba(NO3)2溶液也会出现白色沉淀,D项错误。答案：C
注意:检验SO42-时,用盐酸酸化(不能用硝酸、硫酸酸化),防止Ag+、 CO32-、SO32-干扰。所用的钡盐,一般用BaCl2,不用Ba(NO3)2,以免酸性条件下,溶液中的SO32-、HSO3-、SO2等被NO3-氧化为SO42-。
考法3 硫及其化合物之间的转化关系
1.不同价态硫元素之间的相互转化
注意:1.含硫元素高价态的物质与含硫元素低价态的物质反应时,一般生成中间价态。如2S2-+SO32-+6H+ 3S↓+3H2O。2.相邻价态的含硫物质之间一般不发生氧化还原反应。
2.同种价态硫元素之间的转化
注意:1.相同价态含硫物质之间的转化是通过与酸或碱反应实现的。2.可从物质类别的角度认识相同价态含硫物质之间的转化。如SO2、Na2SO3、NaHSO3之间的转化代表着酸性氧化物、正盐、酸式盐之间的转化,H2S、Na2S、NaHS之间的转化代表着二元弱酸、正盐、酸式盐之间的转化,可类比于CO2、Na2CO3、NaHCO3之间的转化。
3.含硫物质的连续反应
命题角度　以工艺流程为载体考查硫及其化合物之间的转化
示例5 [2017浙江下半年选考,27,6分]已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下:
气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518 g·L-1。请回答:(1)气体Y分子的电子式　　　　　　　　　　,白色沉淀的化学式　　　　　　 。 (2)该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式　　　　　。(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生。写出产生淡黄色沉淀的离子方程式　　　　　　　　　　(不考虑空气的影响)。 
解析：(1)标准状况下密度为1.518 g·L-1的气体Y的摩尔质量M=22.4 L·ml-1×1.518 g·L-1≈34 g·ml-1,结合流程图知气体Y为H2S,其电子式为 ,则固体X中含有Na2S,由此可知隔绝空气加热Na2SO3发生氧化还原反应,Na2S为还原产物,则氧化产物为Na2SO4,结合流程图知白色沉淀的化学式为BaSO4。(2)Na2SO3受热分解的化学方程式为4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4。(3)淡黄色沉淀为S,酸性条件下Na2S与Na2SO3发生归中反应生成S:2S2-+SO32-+6H+ 3S↓+3H2O。
考法4 臭氧和过氧化氢　环境保护
命题角度1　过氧化氢的性质示例6 [2021湖南常德二中模拟]向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂B.H2O2既表现出氧化性又表现出还原性C.Cu2+将H2O2还原为O2D.发生了反应Cu2O+H2O2+4H+ 2Cu2++3H2O
解析：向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,Cu2+转变为Cu2O,Cu化合价降低,被还原,则H2O2作还原剂,被Cu2+氧化生成O2和H+。继续加入H2O2溶液,Cu2O又转变为Cu2+,Cu化合价升高,被氧化,则H2O2作氧化剂,被Cu2O还原生成H2O,反应为Cu2O+H2O2+4H+ 2Cu2++3H2O。整个过程中Cu2+先参加反应,后又重新生成,实际为H2O2的分解反应,故Cu2+是H2O2分解反应的催化剂,A、B、D项正确,C项错误。 答案：C
考点扫描1.[2019全国卷Ⅲ,12B改编]在过氧化氢溶液中加入少量MnO2可加快氧气的生成速率(　　)2.[2018全国卷Ⅱ,13D改编]向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液,观察实验现象,可探究浓度对反应速率的影响(　　)3.[2016全国卷Ⅱ,28(5)]丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 ；　　　　
一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是　　　　　　　;生成沉淀的原因是　　　　　　　。 4.[2016全国卷Ⅱ,36(5)节选]双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定,该反应的离子方程式为　　　　　　　。 5.[2016全国卷Ⅲ,36(3)改编]利用废铁屑制备聚合硫酸铁的过程中,需要向反应釜中加入氧化剂氧化Fe2+,下列氧化剂中最合适的是 (填标号)。  a.KMnO4　　　b.Cl2　　　c.H2O2　　　d.HNO3
答案：1.√　2.✕(点拨:NaHSO3+H2O2 NaHSO4+H2O,反应无明显现象,无法判断)　3.H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动　4.6H++5H2O2+2MnO42- 2Mn2++5O2↑+8H2O　5.c(点拨:H2O2不引入其他杂质,无污染 )
命题角度2　SO2的污染和防治示例7 [2020陕西西安中学模拟]SO2属于大气污染物,可用H2与SO2高温反应消除SO2的污染,其反应原理可分为两步,过程如图所示。
下列说法正确的是A.SO2排放到空气中会形成pH≈5.6的酸雨B.可用CuSO4溶液检验是否有气体X生成C.在100~200 ℃时发生的是置换反应D.工业上可用浓硝酸处理尾气中的SO2
解析 :因为酸雨的pH