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2012届高考化学总复习课件(大纲版):第6章 氧族元素 环境保护(第17-20讲)

2012届高考化学总复习课件(大纲版):第6章 氧族元素 环境保护(第17-20讲)


要点感悟
1.同主族元素性质递变规律及其应用

例2 判断氧的非金属性比硫强的事实是(
A.氢硫酸敞口放臵于空气中变浑浊 B.常温下Hg不与O2反应而与硫粉反应



C. Fe在氧气中燃烧生成Fe3O4,而与硫反应生成FeS
D.氧的游离态大量存在于空气中;而硫的游离态主要存在于火 山口喷口处 [解析] 根据元素非金属性强弱的具体表现:氢化物的稳定性、 还原性及生成的难易;最高价氧化物对应水化物酸性的强弱;非金 属单质间的置换反应;使同种还原剂中元素化合价升高的多少等。

要点感悟
2.氧、臭氧和过氧化氢性质的考查

例3 臭氧是氧气吸收了太阳的波长小于185 nm的紫外线后形成
的,不过当波长在25 nm左右的紫外线照射臭氧时,又会使其生成氧 气。下列说法正确的是( )

A.臭氧有漂白作用,其漂白原理与SO2的漂白原理相同
B.臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需要吸收能量 C.和氧气比较,臭氧的氧化性较强,臭氧的能量较高 D.臭氧和氧气互为同素异形体,它们之间的转化是物理变化 [解析] A答案错误,SO2漂白是化合反应,而臭氧的漂白是其 强氧化性,两者原理不同;B答案错误,一个反应的两个方向,必 有一个是吸收能量,另一个是放出能量,不可能两个方向都是吸

要点感悟
收能量;C答案正确,臭氧氧化性比氧气强,但其稳定性不如氧气,

其能量比氧气高;D答案错误,臭氧和氧气之间的转化是化学反应。
3.硫与环境保护 例5 下列有关环境问题的说法正确的是( )

A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量 B.臭氧的体积分数超过10-4 %的空气有利于人体健康

C. pH在5.6~7.0之间的降水通常称为酸雨
D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染

要点感悟
[解析] 本题的四个选项分别对应的基础知识是:A是钙基固

硫,燃煤中加入石灰石或者生石灰使硫元素和钙形成盐从而减少二氧
化硫的排放,是正确的。B选项考查臭氧的含量与人类的关系,课 本上写明臭氧的含量大于10 -5 %就对人类有害,显然是错误的。 C选项是考查酸雨的概念的,pH小于5.6才属于酸雨,也是错误的。 D选项是考查氮及磷的化合物使水体富营养化而产生污染的,它们

不易被细菌分解,当然也错了。

随堂试训
2.下列关于硒的叙述中,不正确的是( B.硒化氢有恶臭味,有毒,比硫化氢易分解 C.硒化氢在空气中不能燃烧 )

A.硒在空气中燃烧生成SeO2,和钠反应生成Na2Se

D.亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸
[解析] 硒和硫同属氧族元素,但硒的核电荷数,原子半径都 比硫大,这两种元素除化学性质相似外,硒的非金属性比硫弱,据 此可作如下分析: 硫在空气中燃烧生成二氧化硫;与钠能组成化合物Na2S;硫化 氢有臭鸡蛋气味,有剧毒;硫化氢在空气充足时燃烧生成二氧化硫 和水,在空气不足时燃烧生成硫单质和水;亚硫酸为中强酸。而硒

随堂试训
的非金属性比硫弱,所以硒化氢比硫化氢易分解,亚硒酸的酸性比

亚硫酸弱,应是弱酸。
4.吸进人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧副产物,如 等,这些活性氧加速人体衰老,被称为“夺命杀手”。我国科

学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧,在消除活性氧
时( ) B.Na2SeO3是催化剂 D.Se被还原 C.Se被氧化 A.Na2SeO3是氧化剂

[解析] 由题意知活性氧的氧化性极强,要消除人体内的活性 氧必须选择的是还原剂,所以Na2SeO3是还原剂,其中的Se元素被氧 化。

要点感悟
1.SO2的还原性

(内容详见学生用书)
2.SO2的漂白性 例2 对某酸性溶液(可能含有Br-,SO 2 ? ,H2SO3,NH ? )分别 4 4

进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色; ②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊

试纸变蓝;
③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入溶液,产生的白色沉淀 不溶于稀硝酸。

要点感悟
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是( )

A.Br-

B.SO 2 ? 4

C.H2SO3

D.NH ? 4

[解析] ①加热时放出的气体可以使品红褪色,则溶液中一定 含有H2SO3 。因H2SO3 不稳定,分解产生的SO2可使品红褪色。②加 碱加热后,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,
? 。③加氯水时溶液显黄色,说明原溶液中 4

说明溶液中一定含有NH

含有Br-。再加上BaCl2有不溶于HNO3的白色沉淀生成,说明此时溶 液中含SO
2? , 但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化H2SO3产生 4 2? 4

的,故不能确定SO 。

要点感悟
例3 某学生课外活动小组利用右图所示装臵分别做如下实验:

(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,
溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可 能是 溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的

原因是:
却后恢复无色,则此溶液可能是


溶液;加热时溶液

(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷

由无色变为红色的原因是:



[解析] (1)中一种气体溶于某溶液后显红色,加热时该气 体逸出,使溶液颜色变浅,那么,该气体是NH3,溶液应该是无色

要点感悟
酚酞;(2)气体溶于一种红色溶液,使红色褪去,加热使气体逸出

后溶液又恢复红色,所以,该气体是SO2,溶液是品红溶液。 [答案] (1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3气逸出,所以溶
液的颜色变浅 (2)溶有SO2的品红 SO2气体逸出,品红溶液恢复红色 3.关于二氧化硫等气体中的除杂问题 例4 在二氧化碳中混有少量的二氧化硫、三氧化硫、氯化氢杂 质。设计一种一步只除去一种杂质,最后得到干燥纯净二氧化碳的 实验方案。试回答: (1)使气体经过各试剂(自选)的顺序为 (2)写出有关的离子方程式: ; 。

要点感悟
[解析] 首先确定除各种杂质应采用的试剂。①除去SO3可选

用浓硫酸使它溶解,这样可以不影响CO2 、SO2 和HCl。②除去SO2
的试剂在CO2为主气体时,不能用NaOH,可用酸性KMnO4溶液,但 HCl也溶于KMnO4 溶液中,甚至HCl会被氧化生成Cl2 (带入新的杂 质)。若选用NaHCO3 ,虽能除SO2,但同时也除去了HCl,所以也 不能选用。但若在除SO3 之后除去HCl可选用NaHSO3 饱和溶液,可 不影响CO2、SO2。其后再用饱和NaHCO3除SO2即可。气体用溶液洗 气后必然混有水蒸气,可用干燥剂除之。 [答案] (1)浓硫酸→饱和NaHSO3→饱和NaHCO3→浓硫酸 (或无水氯化钙等酸性或中性干燥剂)
? (2)HSO3 +H+ ? HCO 3 +SO2 ? HSO 3 +CO2↑

H2O+SO2↑

随堂试训
1.下列物质不能使品红溶液褪色的是( )

A.SO2

B.Cl2

C.O3

D.CO2

[解析] SO2、HClO(Cl2与H2O作用产物)、O3均有漂白性,可 使品红溶液褪色,CO2不能使品红溶液褪色。

2.高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4
A.BaSO3和BaSO4 B.BaS C.BaSO3

Fe2O3+SO2↑+
) D.BaSO4

SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是(

[解析] 一般同学误认为SO2和SO3分别与BaCl2溶液反应,生 成BaSO4和BaSO3沉淀,而错选A。SO3溶于BaCl2溶液, 生成了BaSO4

随堂试训
沉淀,并使溶液呈强酸性:BaCl2+SO3+H2O BaSO4↓+2HCl。而

SO2溶于水生成H2SO3 ,酸性H2SO3<盐酸,所以BaCl2与SO2的水溶
液不反应,只有强酸和弱酸盐反应。而且SO2 在酸性溶液中溶解度 很低,所以SO2 从溶液中逸出。本题看似简单,但在实际解题时, 学生最容易选择A,做错的关键在于学生对二氧化硫和三氧化硫的 化学性质掌握不够好,在学习二者性质时应注意比较对照。

3.一瓶无色气体,可能含有HCl、H2S、SO2、NO2、HBr、CO2
中的一种或几种,将其通入氯水中,得无色透明溶液。将该溶液分 成两份,一份加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,另一份加入用硝酸酸化

随堂试训
的AgNO3溶液,均有白色沉淀生成。则原混合气体里一定含有的气

体有(
A.一种


B.两种 C.三种 D.四种

[解析] “无色”,排除了NO2;通入氯水后无色透明,所以, 原气体中无H2S、HBr; 加BaCl2出现沉淀, 原来必含SO2:SO2+Cl2+ 2H2O H2SO4+2HCl;但加AgNO3有沉淀不能确定原来有无HCl, 因为Cl-也可来自氯水的还原产物。所以,原气体中肯定有SO2,肯 定无H2S、NO2、HBr;CO2和HCl不能确定其是否存在。

要点感悟
1.硫酸的酸性

(内容详见学生用书)
2.浓硫酸的脱水性和吸水性 例2 取四张湿润的蓝色石蕊试纸放在玻璃片上,然后按顺序分

别滴加69%的硝酸、98.3%的硫酸、新制氯水、浓氨水,四张试纸最
后呈现的颜色是( A.白、红、白、蓝 C.白、白、白、蓝 ) B.白、黑、白、蓝 D.红、黑、红、蓝

[解析] 69%的硝酸、新制氯水具有漂白性使湿润的蓝色石蕊 试纸最终变为白色,98.3%的硫酸具有脱水性使湿润的蓝色石蕊试 纸最终变为黑色,浓氨水不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色。

要点感悟
3.浓硫酸的氧化性

例3 50 mL 18 mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原
的硫酸的物质的量是( A.等于0.9 mol ) B.大于0.45 mol,小于0.9 mol

C.等于0.45 mol

D.小于0.45 mol

[解析] Cu与浓硫酸共热,反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4 +SO2↑+2H2O,参加反应的H2SO4 ,有一半被还原,有一半 起酸的作用。随着反应的进行,浓硫酸的浓度会逐渐降低,变为稀

H2SO4时,反应就会停止。所以0.9 mol H2SO4与足量Cu反应,被还
原的H2SO4的物质的量应小于0.45 mol。

要点感悟
4.关于氧族元素的单质及化合物性质的综合运用

例4 化合物X、Y、Z是由短周期的三种元素两两结合而成,X、
Y、Z之间的转化关系如下图所示(无被省略的物质):

要点感悟
又知:X、N、W均为液态物质,且X与N的组成元素相同。试

回答:
(1)上述转化关系图中涉及的基本反应类型是 (2)X、Y、Z、W的化学式依次是:X 、Y ; 、

Z

、W
X+Y:




(3)写出X与Y、X与Z反应的化学方程式:

X+Z:



[解析] 突破口在于X、N、W均为液态物质且X与N的组成元 素相同,所以,就初步确定X、N为H2O2和H2O,考虑到H2O2作氧化

要点感悟
剂时产物是H2O,可初步认定X为H2O2,N为H2O;Z与H2O2反应,Z

应有还原性,联想到H2S、SO2,特别是H2S和SO2 可以生成S和H2O,
SO2溶于H2O2中可被氧化成H2SO4,所以,整个关系图全部推出。

[答案] (1)化合反应

(2)H2O2

SO2

H2S
H2SO4

H2SO4
H2O2+H2S S↓+2H2O

(3)H2O2+SO2

随堂试训
1.下列反应或运用各表现了浓H2SO4的什么性质?请填空完成:
反应或运用 (1)C6H12O6 6C↓+6H2O 表现的性质

脱水性 吸水性

(2)浓硫酸能作干燥剂 (3)2NaCl+H2SO4 (4)Cu+2H2SO4(浓) (5)Na2SO3+H2SO4 (6)C+2H2SO4 Na2SO4+2HCl↑ CuSO4+SO2↑+2H2O Na2SO4+SO2↑+H2O

不挥发性、酸性 氧化性、酸性 不挥发性、酸性 氧化性 强酸性

CO2↑+2SO2↑+2H2O 3CaSO4↓+2H3PO4

(7)Ca3(PO4)2+3H2SO4

随堂试训
2.关于浓H2SO4、稀H2SO4的叙述中正确的是( )

A.浓H2SO4、稀H2SO4都难挥发
B.浓H2SO4 、稀H2SO4 都有氧化性,故浓硫酸、稀H2SO4 都是氧 化性的酸 C.浓H2SO4、稀H2SO4在加热时都能与铜反应 D.浓H2SO4、稀H2SO4在常温下都能用铁制容器贮存 [解析] A中H2SO4是一种高沸点的酸,故难挥发,与酸的浓

度无关。B中浓H2SO4是强氧化性酸,表现在H2SO4中的硫元素上,
而稀H2SO4的氧化性表现在H2SO4电离出的H+上,属于酸的通性。

随堂试训
故浓H2SO4为氧化性酸,稀H2SO4只能说具有酸的通性,不能称之为

氧化性酸。C中浓H2SO4有强氧化性,在加热的条件下能与Cu反应;
而稀H2SO4 具有酸的通性,只能和在金属活动顺序表中氢前面的金 属发生置换反应,因Cu在金属活动顺序表中排在氢后面,不能与稀 H2SO4 反应。D中浓H2SO4 有强氧化性,常温下能使铁钝化,故浓 H2SO4可用铁器贮存。而稀H2SO4具有酸的通性,能与在金属活动顺 序表中排在氢前面的铁发生置换反应,故稀H2SO4 不能用铁容器贮 存。

随堂试训
4.在一定体积的18 mol· -1的浓硫酸中加入过量铜片,并加热, L

被还原的硫酸为0.9 mol。则浓H2SO4的实际体积为(
A.等于50 mL C.等于100 mL [解析] 由化学方程式可知: B.大于50 mL D.大于100 mL



Cu+2H2SO4(浓)

CuSO4+SO2↑+2H2O

实际参加反应的硫酸为2×0.9 mol=1.8 mol,即100 mL,但Cu 与稀H2SO4不反应,故浓H2SO4的实际体积大于100 mL。

要点感悟
1.硫酸工业

(内容详见学生用书)
2.接触法制硫酸的相关计算 例2 硫铁矿高温下空气氧化产物二氧化硫,4FeS2+11O2

8SO2 +2Fe2O3 设空气中N2 、O2 的含量分别为0.800和0.200(体积分
数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题: (1)1.00 mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为

L。
(2)55 L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压) 变为 L。

要点感悟
(3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2含量为0.0800,

计算SO2的含量。

11 [解析] (1)1.00 mol FeS2完全氧化需O2为 mol,则需标准 4 状况下的空气为: 11 mol×22.4 L· -1÷0.200=308 L mol 4 (2)采用体积差列式求减少的体积

4FeS2+11O2

8SO2+2Fe2O3 ΔV

11
55 L×0.200 最后气体体积为55 L-3 L=52 L

3
3

要点感悟
(3)设SO2为x(体积分数)
x 则有 4 ? ( ? 11? 0.0800 ? 1 ? 0.0800? x ) 8 x=0.0923

[答案] (1)308 (2)52 (3)设SO2为x(体积分数)则有 x 4 ? ( ? 11? 0.0800 ? 1 ? 0.0800? x ) 8 x=0.0923

要点感悟
3.环境污染与环境保护

例3 最近,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的
( ) A.对废水、废气、废渣进行严格处理

B.在化学生产中不排放任何有害物质
C.对化工厂及周围种草、种树、种花,使工厂成为花园式工厂 D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学 [解析] 绿色化学是指以绿色意识为指导,研究和设计没有 (或尽可能少的)环境负作用,在技术上和经济上可行的化学品与

化学过程。其目标就是研究与寻找能充分利用无毒害原材料,最大

要点感悟
限度地节约能源,在各个环节都实现净化和无污染的反应途径的工

艺,是始端实现污染预防而非终端治理的科学手段。由于它在通过
化学转化获取新物质的过程中,就已充分利用了每种原料的全部原 子,因而生产过程和末端均为零排放或零污染,是提高经济效益和

环境效益的根本措施。
4.硫及其化合物的性质和相互转化关系的应用 例4 根据下图所示关系填空,已知所有字母表示的是纯净物或

水溶液,反应①、③是工业生产中的重要反应,D、E常温下为气体,
X常温下为无色液体,H与E相对分子质量之间的关系为Mr(H)-Mr(E) =34,又知C焰色反应火焰呈黄色。

要点感悟

(1)B 固体中所包含的化学键有:



(2)反应①的化学方程式为:
反应⑤的离子方程式为: (3)工业上反应③的条件为:


; ; 。

(4)在工业上G 是如何转化为H的?(请用文字叙述)

要点感悟
[解析] 突破口是①和③是工业生产中的重要反应,联想到工

业制硅(条件高温、产物中有气体)、制HNO3、制H2SO4、合成氨
等,因为①和③串在一起,是一套完整的工业生产过程,所以,再 联想到“X是无色液体”,就可以基本肯定X是H2O,G→H可能是

NO2 被水吸收或SO3 被水吸收。再由“Mr(H)-Mr(E)=34”就可得出
实际上H是H2SO4,E是SO2。 [答案] (1)离子键,共价键(或写成非极性共价键) (2)4FeS2+11O2 Fe3++3OH- 2Fe2O3+8SO2 Fe(OH)3↓

(3)常压,400 ℃~500 ℃,催化剂 (4)在吸收塔里用98.3%的浓硫酸吸收SO3

随堂试训
1.你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是( 壤中加石灰 ⑤开发新能源 A.①②③ B.②③④⑤ C.③⑤ D.①③④⑤ [解析] 酸雨的形成主要是煤和石油的大量使用造成的,开发 新能源可以减少对煤的使用,燃料脱硫可以减少SO2 的排放量,这 些都是可行的。 2.为方便某些化学计算,有人将98%浓硫酸表示成下列形式, 其中合理的是(
1 A.H2SO4· H2O 9



①用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土

) B.H2SO4· 2O H C.H2SO4· 3 SO
19 D.SO3· H2O 9

随堂试训
[解析] 设100 g 90%浓H2SO4,即有
?H 2 SO 4 98 g ? 2g ?水

则其物质的量之比为n(H2SO4)∶n(H2O)=

98 2 ∶ =1∶1/9。 98 18

10 即可判断A正确,B、C不正确。D项略作变形:SO3· H2O→ 9
1 1 SO3· 2O· H2O→H2SO4· H2O,即与A选项相同,故A正确。 H 9 9

随堂试训
4.已知在某温度下,将1 mol SO3(g)充入一定容积的密闭容器中,

反应:2SO3

2SO2(g)+O2(g)达到平衡时,混合气体的压强比起始


时增大了20%。若起始充入1 mol SO2和1 mol O2,在相同条件下建 立平衡,则该情况下SO2转化率为( A. 20% C. 60%

B. 20%~60% D. 大于60%

[解析] 1 mol SO2和1 mol O2等效于1 mol SO3加0.5 mol O2。



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