专题十八 氧、硫及其化合物和环境保护考纲展示 命题探究考点一 氧、硫及其化合物1 氧元素的单质及化合物性质 (1)O 3①组成：臭氧的分子式为O 3，与O 2互为同素异形体。

②产生方式：在放电条件下空气中的O 2可以转化为O 3，反应的化学方程式为3O 2=====放电2O 3。

③物理性质：常温常压下，O 3是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比O 2大。

④化学性质a ．不稳定性：O 3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O 3===3O 2。

b ．强氧化性：O 3容易使湿润的KI －淀粉试纸变蓝，反应的化学方程式为O 3＋2KI ＋H 2O===2KOH ＋I 2＋O 2。

c ．漂白和消毒：有些染料受到臭氧的强烈氧化会褪色，臭氧还可以杀死许多细菌，因此臭氧是一种很好的脱色剂和消毒剂。

⑤臭氧层能吸收来自太阳的大部分紫外线，是人类和其他生物的保护伞。

氟氯代烷是破坏臭氧层的“元凶”。

(2)过氧化氢 ①结构化学式：H 2O 2，电子式：H ··O······O ······H ，结构式：H —O —O —H ，H 、O 原子个数比为1∶1，是既含极性键又含非极性键的共价化合物。

②化学性质a ．不稳定性：加热、加催化剂都能使分解加快。

2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑b ．弱酸性：相当于二元弱酸。

H 2O 2H ＋＋HO －2，HO －2H ＋＋O 2－2。

c．强氧化性ⅰ.用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品；ⅱ.氧化Fe2＋、SO2－3等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋SO2－3===SO2－4＋H2O；ⅲ.使湿润的淀粉­KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。

d．弱还原性：遇强氧化剂时作还原剂。

2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。

学霸巧学卡(1)在MnO2或FeCl3催化下，H2O2分解加快，常用于实验室制O2。

(2)H2O2中O的化合价为－1，处于氧元素的中间价态，因而既有氧化性，又有还原性，但以氧化性为主。

(3)H2O2常用于杀菌消毒、漂白，是H2O2的氧化性所致。

(4)H2O2体现氧化性时，被还原为无污染的H2O，因而常用于除去还原性的杂质离子。

2 硫元素的单质(1)硫的原子结构及存在形态硫元素位于元素周期表中第三周期第ⅥA族，原子结构示意图为，最外层有6个电子，在化学反应中易获得2个电子而呈现出－2价。

(2)硫的性质①物理性质硫俗称硫黄，淡黄色固体，熔沸点很低，难溶于水，可溶于酒精，易溶于二硫化碳。

②化学性质学霸巧学卡(1)硫在过量、纯净的O 2中燃烧的产物是SO 2而不是SO 3。

(2)硫单质呈0价，处于硫元素的中间价态，既有氧化性又有还原性。

(3)硫与变价金属反应时，生成低价态金属硫化物，和变价金属与Cl 2的反应情况不同，可对比记忆。

(3)硫的应用①制农药：如石硫合剂(石灰、硫黄)用于杀死果树的害虫。

②制黑火药：“一硫二硝三木炭”反应原理为：S ＋2KNO 3＋3C=====点燃K 2S ＋N 2↑＋3CO 2↑③消除汞蒸气：实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉处理。

3 二氧化硫、三氧化硫 (1)SO 2的性质 ①物理性质 颜色 气味 毒性 密度 溶解性 无刺激性有毒比空气大易溶于水学霸巧学卡(1)二氧化硫中的硫元素为＋4价，处于中间价态，因此，SO 2既有氧化性，又有还原性，但主要表现还原性。

(2)SO 2能使溴水、酸性KMnO 4溶液褪色，体现了SO 2的还原性，而不是漂白性。

(3)SO 2与氢硫酸反应产生浑浊，体现了SO 2的氧化性。

(2)SO 3的性质 ①物理性质熔点16.8 ℃，沸点44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为固态。

②化学性质三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： SO 3⎩⎪⎨⎪⎧与H 2O ：SO 3＋H 2O===H 2SO 4与碱性氧化物CaO ：SO 3＋CaO===CaSO 4与碱[Ca OH 2]：SO 3＋Ca OH 2===CaSO 4＋H 2O4 硫酸及硫酸根离子的检验 (1)硫酸的物理性质①纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。

②溶解性：浓H 2SO 4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H 2SO 4稀释的方法是：将浓H 2SO 4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。

(2)稀H 2SO 4具有酸的通性硫酸是强电解质，在水溶液中的电离方程式为H 2SO 4===2H ＋＋SO 2－4，能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。

(3)浓H 2SO 4具有的特性①吸水性：常用作干燥剂，但不能干燥NH 3、H 2S 、HI 、HBr 等。

②脱水性：将有机物中的H 、O 元素按水的组成(H 、O 原子个数2∶1)比脱去，如蔗糖脱水生成炭黑。

③强氧化性a ．氧化金属：浓硫酸可以氧化大多数金属(除Pt 和Au 外)，如铜在加热条件下与浓硫酸的反应方程式：Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2O 。

b ．浓硫酸能氧化某些非金属：如碳、硫、磷等。

如在加热条件下木炭与浓硫酸反应的化学方程式：C ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋2SO 2↑＋2H 2O 。

学霸巧学卡(1)浓硫酸的强腐蚀性是脱水性、吸水性、强氧化性的综合表现。

(2)浓硫酸的还原产物一般是SO 2，但浓硫酸遇到强还原剂，会被还原生成H 2S 。

(3)常温下铁、铝遇冷的浓硫酸发生“钝化”，但加热时剧烈反应。

(4)稀H 2SO 4与浓H 2SO 4氧化性的比较(5)SO 2－3、SO 2－4离子的检验 ①SO 2－3的检验方法向溶液中加入盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，红色褪去，相应的离子方程式为SO 2－3＋2H ＋===SO 2↑＋H 2O ；加入氯化钡溶液生成白色沉淀，加入盐酸，沉淀溶解并产生具有刺激性气味的气体，相应的离子方程式为SO 2－3＋Ba 2＋===BaSO 3↓，BaSO 3＋2H ＋===Ba 2＋＋SO 2↑＋H 2O 。

②SO 2－4的检验方法 a ．原理Ba 2＋＋SO 2－4===BaSO 4↓(白色)，BaSO 4具有不溶于稀盐酸、稀硝酸的特性。

b ．检验方法待测液――→加入足量稀盐酸酸化无现象――→滴加BaCl 2溶液有白色沉淀生成―→有SO 2－4存在。

学霸巧学卡(1)检验SO 2－4时要防止其他离子的干扰。

①Ag ＋干扰：用稀盐酸酸化防止Ag ＋干扰，同理所用钡盐若是BaCl 2也要防止Ag ＋干扰：Ag ＋＋Cl －===AgCl↓。

②CO 2－3、SO 2－3干扰：因为BaCO 3、BaSO 3也是白色沉淀。

但这些沉淀都溶于强酸，因此检验SO 2－4时，必须用强酸——盐酸酸化(不能用硝酸、硫酸酸化)。

(2)钡盐的选择。

所用的钡盐不能是Ba(NO 3)2，一般用BaCl 2，因为在酸性条件下，SO 2－3、HSO －3、SO 2等会被溶液中的NO －3氧化为SO 2－4，从而得出错误的结论。

1.思维辨析(1)O2与O3互为同素异形体，它们之间的转化属于物理变化。

( )(2)H2O2是绿色氧化剂，只有氧化性。

( )(3)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，体现了SO2的漂白性。

( )(4)SO2与漂白粉的漂白原理相同。

( )(5)Cu与硫粉加热条件下生成CuS。

( )(6)浓H2SO4使胆矾(CuSO4·5H2O)变成白色粉末，体现了浓H2SO4的脱水性。

( )(7)浓H2SO4具有强氧化性，不能用于干燥还原性气体SO2。

( )(8)浓H2SO4与Cu、C的反应中，都体现了H2SO4的酸性和强氧化性。

( )答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)×(8)×2．下列化学实验事实及解释都正确的是 ( )A．向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀出现，说明Na2SO3溶液已经变质B．某溶液中加入盐酸产生无色气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该溶液中一定有CO2－3C．某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明该溶液中一定含有SO2－4D．取少量久置的Na2SO3样品溶于水，加过量盐酸有气体产生，然后加BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明Na2SO3样品已部分变质答案D解析在A中SO2－3被H＋、NO－3氧化生成SO2－4，故A错误；在B中可能为HCO－3、SO2－3、HSO－3，B错误；在C中可能为Ag＋，C错误。

[考法综述] 由于S元素的多种价态及各种化合物的相互转化内容丰富，也是氧化还原反应的重要素材。

命题空间广阔，且与生产、生活及社会实际联系紧密，是考查元素化合物知识的热点，同学们应熟练掌握SO2的性质，制法及相关实验，以及硫酸和硫的其他化合物的性质和用途。

命题法1 过氧化氢、臭氧的性质典例1 H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。

某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。

限选试剂与仪器：30% H2O2、0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。

(1)写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________________________________。

(2)设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。

(3)设计实验装置，完成装置示意图。

(4)参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。

物理量V[0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3]/mL……实验序号1a……2a……2224322H2O2既作氧化剂也作还原剂。

(2)反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化量，所以要测定不同浓度的H2O2对分解速率的影响，可以比较收集到相同体积氧气所需要的时间，或比较相同时间内收集到氧气的体积。

(3)收集并测量气体的体积，我们可以采用排水法收集氧气，但要用量筒代替集气瓶，可以直接读取气体的体积。

[答案] (1)(2)收集到相同体积氧气所需要的时间(或相同时间内收集到氧气的体积)(3)(答案合理即可)(4)【解题法】掌握H2O2与O2性质的类比方法在认识过氧化氢时，可以联系对比过氧化钠，过氧化钠是离子化合物，过氧化氢是共价化合物，两者都具有氧化性和还原性，但一般作氧化剂使用。