知识讲解 - 氧和硫（学生）

高考总复习 《氧硫》

【考点梳理】

考点一、氧单质及其化合物

1．氧气的化学性质：常温下较稳定，加热或点燃时表现强氧化性。

2．臭氧：O3

⑴物理性质：在常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气的大，也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色，沸点为-112.4℃，固体臭氧呈紫黑色，熔点为 -251℃。
　　⑵化学性质及用途：臭氧的化学性质比氧气活泼。
　　①不稳定性：2O3=3O2；但在空气中高压放电就能产生臭氧：3O22O3

②强氧化性：Ag、Hg等金属在空气或氧气中不易被氧化，但可以被臭氧氧化。也可使湿润的淀粉—KI试纸变蓝：

2KI+O3+H2O=I2+O2+2KOH

③用途：臭氧是一种很好的漂白剂和消毒剂。空气中的微量O3，能刺激中枢神经加快血液循环，令人产生爽快的感觉但当空气中臭氧的含量超过10-5％(体积分数)时，就会对人体、动植物以及暴露空气中的物质造成危害，臭氧可以吸收来自太阳的大部分紫外线，是人类和生物的保护伞。
　　近年来，臭氧层受到氟氯烃等气体的破坏，形成“臭氧空洞”，危害地球环境，各国应采取共同行动保护，氧层，维护人类和生物的生存环境。

3．过氧化氢(H2O2)

(1)结构

化学式：H2O2 电子式： 结构式： H－O－O－H

(2)物理性质

无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水，呈弱酸性。

(3)化学性质

H2O2，氧元素的化合价为中间价态(-1)，即有氧化性又有还原性。

氧化性：H2O2＋H2S＝S↓＋2H2O

还原性：2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O

自身氧化－还原：(实验室用此法代替KClO3分解制氧气)，家庭中的“氧立得”使用时中间产物就有过氧化氢。

4．H2O

（1）H2O做氧化剂

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

(2)H2O做还原剂

2F2+2H2O=4HF+O2

(3)H2O既不做氧化剂又不做还原剂

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

Cl2+H2O=HCl+HClO

3NO2+H2O=2HNO3+NO

(4)H2O既做氧化剂又做还原剂

2H2O2H2+O2↑

考点二、硫及其氧化物

1．硫：

（1）物理性质：硫为黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

（2）化学性质：

由于硫原子最外层有6个电子，比较活泼的非金属单质，常见化合价为－2，0，＋4，＋6，硫单质处于硫元素的中间价态，硫既有氧化性又有还原性。

① 氧化性：

与绝大多数金属反应

Fe+Sword/media/image7_1.pngFeS 2Cu+Sword/media/image7_1.pngCu2S (与变价金属生成低价金属)

2Na+S==Na2S (研磨并轻微爆炸)

Hg+S==HgS (除去有毒的Hg的方法)

与非金属反应：H2+Sword/media/image7_1.pngH2S （H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，有强还原性。）

② 还原性：与氧气发生反应

硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。

化学方程式：S+O2word/media/image9_1.pngSO2

③ 自身氧化还原反应

3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O

2．二氧化硫

⑴物理性质：SO2为无色有刺激性气味有毒的气体，易溶于水（常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2），易液化。
⑵二氧化硫的化学性质
　①酸性氧化物的通性：

与水反应：SO2+H2OH2SO3；

与碱反应：SO2（少量）+2NaOH=Na2SO3+H2O； SO2(足量) +NaOH=NaHSO3；

与碱性氧化物反应：SO2+Na2Oword/media/image7_1.pngNa2SO3

要点诠释：

在煤中加入少量生石灰，用以消除SO2的污染，此方法称为“钙基固硫”，其反应方程式：SO2+CaO==CaSO3；2CaSO3+O2word/media/image7_1.png2CaSO4。

与某些盐反应：SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2

SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑；
　②氧化性：SO2+2H2S=3S+2H2O
　③还原性：SO2可以被O2、Cl2、Br2、I2、KMnO4、HNO3、FeCl3、H2O2所氧化

2SO2+O2word/media/image11_1.png2SO3

2H2O+SO2+X2=H2SO4+2HX；（ X2 ： Cl2 、 Br2 、 I2 ）
2H2O+SO2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl+H2SO4；
　　　　　　　2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4；
　　　　　　　2HNO3+3SO2+2H2O=3H2SO4+2NO↑
　④具漂白性：二氧化硫和品红溶液作用，使品红褪色。其原理是二氧化硫和品红作用，生成一种无色但不稳定的化合物。此物质受热又分解成原来的物质。

小结：所学的漂白剂及其漂白原理

⑶二氧化硫的实验室制取：　

①反应原理：Na2SO3+H2SO4(较浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
　　说明：此反应是应用强酸制弱酸，但由于SO2易溶于水（1∶40）所以Na2SO3应选用固体，而H2SO4宜选用较浓的溶液。也可用铜和浓硫酸制取SO2。

② 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置

③净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶[来源:

④收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
　（4）SO2和CO2的比较

要点诠释：

3．三氧化硫
　　⑴物理性质：三氧化硫是一种无色易挥发的晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。
　　⑵化学性质：是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸，并放出大量的热。H2O + SO3=H2SO4
　　⑶制取：二氧化硫和氧气在一定温度和催化剂的条件下反应生成三氧化硫。

考点三：硫酸
1、稀硫酸具有酸的通性：
　　（1） 指示剂变色：石蕊变红；酚酞不变色。
　　（2） 与金属反应：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ；2Al + 3H2SO4 ==Al2(SO4)3 + 3H2↑
　　（3） 与碱的反应：2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
　　（4） 与碱性氧化物反应：CuO +H2SO4 == CuSO4 +H2O
　　（5） 与某些盐的反应：BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+ 2HCl
2、浓硫酸

（1）物理性质

①纯硫酸：无色、粘稠的油状液体、难挥发

②98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm3

③沸点高：沸点338℃，高沸点酸制备低沸点酸

④硫酸与水任意比例混溶；

浓硫酸的稀释（酸入水）：将液体沿器壁或沿玻璃棒慢慢加入水中并不断搅拌使其混合均匀。

（2）浓硫酸的特性：吸水性、脱水性和强氧化性。

①吸水性：
利用浓硫酸的吸水性，常用浓硫酸作干燥剂，浓硫酸可以干燥H2、Cl2、O2、SO2、N2、CO2、CO、CH4等气体，但是它不能用来干燥碱性气体（如NH3）和强还原性气体（如HBr、HI、H2S）。

②脱水性：浓硫酸将有机物中的H、O元素按水的组成比脱去（实验室制用乙醇乙烯、蔗糖的碳化等）。
要点诠释：吸水性与脱水性的区别

浓硫酸吸水是把物质本身中含有的自由H2O分子或结晶水吸收。浓硫酸脱水是把本身不含水的有机物中的氢元素和氧元素按原子个数比2∶1的形式脱去，C12H22O1112C+11H2O。所以，二者的本质区别是物质中有没有现成的水分子。注意：在浓硫酸作用下，结晶水合物失去结晶水属于吸水性。

③强氧化性：（常温时使铁、铝钝化）

A．加热时与不活泼金属和非金属的反应

Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O +SO2↑
2Ag+2H2SO4 (浓) word/media/image7_1.pngAg2SO4+SO2↑+2H2O

　 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2H2O+2SO2↑
　S+2H2SO4 (浓)word/media/image7_1.png 3SO2↑+2H2O

要点诠释：由于浓硫酸具有强氧化性，故存在与稀硫酸不同的化学性质，能够与不活泼金属或非金属发生反应。反应过程中有如下规律：一是反应要加热，否则不反应；二是还原产物一般是SO2。一般金属被氧化为高价态的硫酸盐，非金属被氧化为高价态氧化物或含氧酸。

B．能氧化许多的具有还原性的化合物：
　 H2S+H2SO4 (浓)==S↓+SO2↑+2H2O

或H2S+3H2SO4 (浓)word/media/image7_1.png4SO2↑+4H2O

2HI+H2SO4 (浓)==I2+SO2↑+2H2O

2HBr+H2SO4 (浓)==Br2+SO2↑+2H2O

（3）硫酸的用途
　　硫酸是重要的化工原料，也是化学实验室必备的重要试剂。在工业上可用来制造化肥、农药、炸药、染料、盐类等。硫酸还用于精炼石油、干燥剂或制取各种挥发性酸等等。

3．浓、稀硫酸的鉴别方法

【典型例题】

类型一、 SO2的性质

例1、下表各组物质中，一定量的气体X与一定量的气体Y同时通入盛有溶液Z的洗气瓶中，最终肯定有沉淀生成的是（假定实验过程中不发生倒吸）（ ）

举一反三：

【变式1】下列现象或事实可用同一原理解释的是（ ）

A．浓硫酸和浓盐酸长期曝露在空气中浓度降低

B．SO2和FeSO4溶液使酸性高锰酸钾的紫色褪去

C．漂白粉和水玻璃长期曝露在空气中变质

D．亚硫酸钠溶液和氯化铝溶液在空气中蒸干不能得到对应的溶质

【变式2】把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl2溶液，则会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是

A．SO2 B．Fe2+ C．Fe3+ D．NO3－

【变式3】某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________；

（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________、________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为________________；

（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象________________；

（4）尾气可采用________溶液吸收。

类型二、硫酸的性质

例2、下列对浓H2SO4的叙述正确的是（ ）。

A．常温下，浓H2SO4与铁、铝不反应，所以铁制、铝制容器能盛装浓H2SO4

B．浓H2SO4具有吸水性，能使蔗糖炭化

C．浓H2SO4和铜片的反应中，H2SO4既表现强酸性又表现强氧化性

D．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体

举一反三：

【变式1】下列区分浓硫酸、稀硫酸的方法或操作中，不恰当或错误的是（ ）。

A．分别取少许两溶液，向其中加入金属铁，有气泡放出的是稀硫酸

B．用干净的玻璃棒蘸取某种酸液，滴在一张白纸上，若白纸变黑，则证明该酸液为浓硫酸

C．取适量的一种酸液，向其中加水稀释，若有大量热量放出，则该酸液为浓硫酸

D．取相同体积的两种酸液，测其质量，质量大都为浓硫酸

【变式2】（2016 清华附中）下列有关氧化还原反应的说法中，正确的是

A．NO2溶于水发生了氧化还原反应

B．Na2O2与CO2反应时，Na2O2只作氧化剂

C．SO2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了SO2的漂白性

D．浓HSO4与C在加热的条件下反应时，体现了HSO4的强氧化性和酸性

【变式3】下列关于浓硫酸的叙述正确的是

A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化

B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体

C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体

D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化

例3、向50mL18mol/LH2SO4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0.45mol B.等于0.45mol

C.在0.45mol和0.90mol之间 D.大于0.90mol

举一反三：

【变式1】一定量的二氧化锰跟VmL 10molL－1的盐酸共热制氯气，在标准状况下产生2.24L Cl2，则V的取值应为：
　　A．V = 20 　　　　B．20＜V＜ 40 　　　　C．V=40 　　　　D．V＞ 40

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/baf91d6c5ff7ba0d4a7302768e9951e79b8969bf.html