12、13 氧族元素及其化合物(1).pdf

乐学高考 2019 届 第 1 页 共 11 页 氧族元素及其化合物氧族元素及其化合物 一、单质一、单质 1、O2与与 O3 （1）实验室制 O2 工业制 O2 （2）氧化性： 2、S （1）溶解性：不溶于_，微溶于_，易溶于_。 （2）弱氧化性： 二、常考化合物二、常考化合物 1、H2O2 氧化性： 还原性： 酸性： 2、SO2 （1）实验室制备： 改良法： 干燥： （2）SO2四性四性 漂白性：漂白性：SO2可以漂白_ 物质 漂白机理 加热是否复原 SO2 Cl2/NaClO Na2O2/H2O2 乐学高考 2019 届 第 2 页 共 11 页 酸性：酸性： 还原性：还原性：SO2/HSO3-/SO32- 硫酸型酸雨的形成过程： 燃煤时加入石灰石： 电化学法阳极处理 HSO3- 氧化性：氧化性： 例：已知氢硫酸、亚硫酸的分布电离常数如下表所示，请画出持续将 SO2通入 0.1mol/L 氢硫酸溶液，pH 随通入气体体积的变化趋势 例：SO2通入下列溶液的现象和体现的性质分别为 溶液 现象 体现性质 石蕊 含酚酞的 NaOH 酸性高锰酸钾 溴水 Na2S （2017北京）根据 SO2通入不同溶液中实验现象，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 B H2S 溶液 产生黄色沉淀 SO2有氧化性 C 酸性 KMnO4溶液 紫色溶液褪色 SO2有漂白性 D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性：H2SO3H2SiO3 H2S Ka1 1.310-7 Ka2 7.110-15 H2SO3 Ka1 1.2310-2 Ka2 6.610-8 乐学高考 2019 届 第 3 页 共 11 页 例： 某化学实验小组同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性， 设计了如下的实验装置： （1）用装置 A 制备 SO2。某同学在实验时发现打开 A 的分液漏斗活塞后，漏斗中液 体未流下，你认为原因可能是_。 （2） A、 E 反应开始一段时间后， 观察到 B、 D 两个试管中的品红溶液出现的现象是： B_；D_ 。 停止通气后，再给 B、D 两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为： B_；D_ 。 （3）另一个实验小组的同学认为 SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定 会更强。他们将制得的 SO2和 Cl2按 1：1 同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果 并不像想象的那样。请你分析该现象的原因（用化学方程式表示） ： _ 练：将等体积的 SO2和 Cl2充分混合后，通入加有品红的氯化钡溶液，可观察到的现 象是（ ） A溶液快速褪色 B溶液缓慢褪色 C生成白色沉淀 D生成浅黄色沉淀 （3）SO2、CO2综合检验 例：碳与浓硫酸反应产生的全部气体检验 气体- 乐学高考 2019 届 第 4 页 共 11 页 练： 制丙烯时， 还产生少量 SO2、 CO2及水蒸气， 该小组用以下试剂检验这四种气体， 混合气体通过试剂的顺序是_（填序号） 饱和 Na2SO3溶液 酸性 KMnO4溶液 石灰水 无水 CuSO4 品红 3、浓硫酸的性质、浓硫酸的性质 （1）吸水性、脱水性、催化剂、酸性、强氧化性、高沸点吸水性、脱水性、催化剂、酸性、强氧化性、高沸点 实验 体现性质 酯化反应 硝化反应、制乙烯 蔗糖黑面包 白纸变黑 硫酸铜晶体变白 干燥 SO2气体 与 C 反应 与 Cu 反应 制取 HCl、HF 例：下列实验说明浓硫酸有腐蚀性（脱水性）的是（ ） A.浓硫酸慢慢注入水中产生大量的热 B.用过氧化钠制取的氧气通过浓硫酸得到干燥的氧气 C.浓硫酸久置在空气中质量增加 D.用小木棍蘸少量浓硫酸，小木棍变黑 （2）浓硫酸的稀释：_ 高沸制低沸高沸制低沸 例：用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法如： 23 2Al4BaO3BaBaO Al O+ 高温 常温下 Al 的金属性比 Ba 的金属性 （选 填“强”“弱”） 利用上述方法可制取Ba的主要原因是 a高温时 Al 的活泼性大于 Ba b高温有利于 BaO 分解 c高温时 BaOAl2O3比 Al2O3稳定 dBa 的沸点比 Al 的低 乐学高考 2019 届 第 5 页 共 11 页 4、H2S/硫化物硫化物 （1）制备： 除杂： 干燥： （2）还原性： 硫化氢在空气中点燃： （3）重金属离子的除去： 例：用 MnS 除去 Cu2+，方程式？平衡解释？ 5、Na2S2O3 （1）制备： （2）酸性歧化： 乐学高考 2019 届 第 6 页 共 11 页 例： 已知 Na2S2O35H2O 对热不稳定， 超过 48即开始丢失结晶水。 现以亚硫酸钠、 硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，反应原理为： Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S 2H2S+SO2=3S+2H2O Na2SO3+SNa2S2O3 （1） 将硫化钠和碳酸钠按反应要求的比例一并 放入三颈烧瓶中， 注入 150mL 蒸馏水使其溶解， 在蒸馏烧瓶中加入亚硫酸钠固体， 在分液漏斗中注入 （填以下选择项的字母） ， 并按下图安装好装置， 进行反应。 A稀盐酸 B浓盐酸 C70%的硫酸 D稀硝酸 从以上反应可知 Na2S 与 Na2CO3的最佳物质的量比是 。 （2）pH 小于 7 即会引起 Na2S2O3溶液的变质反应，会出现淡黄色混浊。反应约半 小时,当溶液中 pH 接近或不小于 7 时，即可停止通气和加热。如果 SO2通过量，发 生的化学反应方程式为 . （3）从上述生成物混合液中获得较高产率 Na2S2O35H2O 的歩骤为 为减少产品的损失， 操作为趁热过滤， 目的是 ； 操作是 ；操作是抽滤、洗涤、干燥。 S 的价态总结 乐学高考 2019 届 第 7 页 共 11 页 课后作业课后作业 （2016 国三）化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是（ ） 选项 化学性质 实际应用 A ClO2具有强氧化性 自来水消毒杀菌 B SO2具有还原性 用作漂白剂 C NaHCO3受热易分解并且生成气体 焙制糕点 D Al （OH）3分解吸收大量热量并有 H2O 生成 阻燃剂 （2016 江苏）过氧化钙（CaO28H2O）是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂 （1）Ca(OH)2悬浊液与 H2O2溶液反应可制备 CaO28H2O Ca(OH)2+H2O2+6H2OCaO28H2O 反应时通常加入过量的 Ca（OH）2，其目的是 （2） 箱池塘水中加入一定量的 CaO28H2O 后， 池塘水中浓度增加的离子有 （填 序号） ACa2+ BH+ CCO32 DOH （3） 水中溶解氧的测定方法如下： 向一定量水样中加入适量 MnSO4和碱性 KI 溶液， 生成 MnO(OH)2沉淀，密封静置，加入适量稀 H2SO4，将 MnO(OH)2与 I 完全反应生 成 Mn2+和 I2后，以淀粉作指示剂，用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质 的转化关系如下： 写出 O2将 Mn2+氧化成 MnO(OH)2的离子方程式： 取加过一定量 CaO28H2O 的池塘水样 100.00mL，按上述方法测定水中溶解氧量， 消耗 0.01000molL 1Na2S2O3 标准溶液 13.50mL计算该水样中的溶解氧（用 mgL 1 表示） ，写出计算过程 乐学高考 2019 届 第 8 页 共 11 页 （2016 江苏）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的抗氧化剂，在空气中，受热时均易分 解实验室制备少量 Na2S2O5的方法在不断搅拌下，控制反应温度在 40左右，向 Na2CO3过饱和溶液中通入 SO2， 实验装置如图所示 当溶液 pH 约为 4 时， 停止反应 在 20静置结晶，生成 Na2S2O5的化学方程式为：2NaHSO3Na2S2O5+H2O （1）SO2与 Na2CO3溶液反应生成 NaHSO3和 CO2，其离子方程式为 （2）装置 Y 的作用是 （3）析出固体的反应液经减压抽滤，洗涤，2530干燥，可获得 Na2S2O5固体 组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、 和抽气泵 依次用饱和 SO2水溶液、无水乙醇洗涤 Na2S2O5固体，用饱和 SO2水溶液洗涤的目 的是 （4）实验制得的 Na2S2O5固体中含有一定量的 Na2SO3 和 Na2SO4，其可能的原因 是 乐学高考 2019 届 第 9 页 共 11 页 （2016朝阳区一模）含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环 境保持意义重大 （1） 红酒中添加一定量的 SO2可以防止酒液氧化 这应用了 SO2的 性 （2）某水体中硫元素主要以 S2O32 形式存在在酸性条件下，该离子会导致水体中 亚硫酸的浓度增大，原因是 （3）实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量： 滴定时，KIO3 和 KI 作用析出 I2，完成并配平下列离子方程式： 反应所得 I2的作用是 滴定终点时， 100mL 的水样共消耗 xmL标准溶液 若消耗 1mL标准溶液相当于 SO32 的质量 1g，则该水样中 SO32 的含量为 mg/L （4）微生物燃烧电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置某微生物 燃料电池的工作原理如图所示： HS 在硫氧化菌作用下转化为 SO42的反应式是 若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因 是 乐学高考 2019 届 第 10 页 共 11 页 （2018 广东中山一模）已知：Na2S2O3 易溶于水，不溶于乙醇，Na2S2O35H2O 于 40 45熔化，48分解，在水中有关物质的溶解度曲线如图 2 所示。 现按如下方法制备 Na2S2O3： 将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中，注入 150mL 蒸馏水使其溶 解， 在分液漏斗中注入 70%硫酸， 仪器 2 中加入亚硫酸钠固体， 并按图 1 安装好装置。 （1）仪器 2 的名称为 ，仪器 3 的作用 ，仪器 5 中可放入 （填 字母） 。 ABaCl2溶液 B浓硫酸 C酸性 KMnO4溶液 DNaOH 溶液 （2）打开分液漏斗活塞，注入硫酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入 Na2S 和 Na2CO3的混合溶液中，并用磁力搅拌器搅动并加热，写出该反应的化学方程式 随着 SO2气体的通入，看到溶液中有大量浅黄色固体析出，继续通 SO2气体，反应约 半小时。当溶液 pH 接近或不小于 7 时，即可停止通气和加热。溶液 pH 控制不小于 7 的理由是 获得 Na2S2O35H2O 并测定其含量： 反应混合液活性炭脱色并保温滤液粗晶体 （3）为减少产品的损失，操作为 ，操作是抽滤洗涤干燥，其中洗涤操作 是用 （填试剂名称）作洗涤剂。 乐学高考 2019 届 第 11 页 共 11 页 （4）称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓 度：用分析天平准确称取基准物质 K2Cr2O7（摩尔质量 294g/mol）0.5880g。平均分成 3 份分别放入 3 个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的 KI 并酸化，再加入几滴淀 粉溶液，立即用所配 Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32=2I+S4O62滴定终点 的现象为 ，三次消耗 Na2S2O3溶液的平 均体积为 20.00mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为 molL1 （2018 山东烟台一模）实验室利用如图 1 装置制备 H2S 气体，并探究 H2S 的有关性 质。回答下列问题： （1）实验开始时，检查装置气密性的方法是 。 （2）若装置不漏气，加入装置中的药品为 （填字母） 。 aFeS 和稀硫酸 bNa2S 和稀硫酸 cZnS 和稀硝酸 dCuS 和稀盐酸 该反应的离子方程式为 。 （3）打开弹簧夹使反应发生，将生成的 H2S 气体通入 1.0molL1Fe(NO3)3溶液中， 观察到有浅黄色固体析出。为探究实际参与该反应的微粒种类，设计如图 2 装置： 若 A 装置中加入 1.0molL1的 FeCl3溶液，并测其 pH=1，则 B 装置中加入的试剂 是 ；实验观察到 A、B 中均有浅黄色固体析出，则 H2S 与 Fe(NO3)3溶液反应的离子方程式为 。 （4）实验结束时，使反应停止的操作是 ；此时反应停止的原因 是 。 （5）常温下，以 Na2S 为样品，选择合理的仪器和试剂设计实验证明氢硫酸为二元 弱酸测量并估算氢硫酸的 Ka2(H2S)，则需要的主要计量仪器为电子天平、容量 瓶、 、 。