考点三 硫及其化合物
一、树立转化思想——成体系
1.形成知识“面”
2.掌握重要“点”
(1)热的烧碱溶液可以除硫,其原因是(用离子方程式表示)3S+6OH-△=====2S2-+SO32-+3H2O。
(2)将SO2气体通入到FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,其原因是(用离子方程式表示)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+。
(3)S2-和SO32-可以大量共存,但加入H2SO4后,则不能大量共存,其原因是(用离子方程式表示)2S2-+SO32-+6H+===3S↓+3H2O。
(4)将SO2通入到BaCl2溶液中无明显现象,若加入KNO3则有白色沉淀生成,其原因是(用离子方程式表示)3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O===3BaSO4↓+2NO↑+4H+。
(5)书写下列反应的化学方程式。
①将H2S气体通入到CuSO4溶液中:
H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4。
②将SO2通入H2S溶液中:
2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
③Cu和浓H2SO4混合加热:
Cu+2H2SO4(浓)△=====CuSO4+SO2↑+2H2O。
④C和浓H2SO4混合加热:
C+2H2SO4(浓)△=====CO2↑+2SO2↑+2H2O。
⑤实验室利用Na2SO3和浓H2SO4制SO2:
Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
二、深化知识能力——攻重难
1.掌握一种离子的检验方法——SO42-
[注意](1)不可只加可溶性钡盐,不酸化或先滴加BaCl2溶液;先加入盐酸的目的是排除Ag+和CO32-造成的干扰。
(2)不可滴加盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,原因是NO3-(H+)具有强氧化性,能将SO32-氧化成SO42-而造成干扰。
2.熟知两种物质(SO2、HClO)的漂白性
(1)漂白原理:SO2的漂白是由于SO2与有色物质反应生成不稳定的无色物质,而湿润Cl2的漂白是由于Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。
(2)漂白对象:SO2主要漂白品红溶液、棉、麻等物质,但不能漂白酸碱指示剂;湿润Cl2能漂白所有的有机色质物质,包括酸碱指示剂。
(3)漂白特点:湿润Cl2的漂白是不可逆的,而SO2的漂白是可逆的,加热会复原,将等体积的SO2和Cl2混合,将失去漂白作用。
3.认知浓H2SO4的三大特性
浓H2SO4具有吸水性(作气体干燥剂)、脱水性、强氧化性(能氧化除Au、Pt外的所有金属)。
4.知道SO2化学性质的四大体现
性质
具体表现
酸性
能使含酚酞的NaOH溶液褪色
漂白性
使品红溶液褪色,加热后又复原
氧化性
与氢硫酸反应,溶液产生黄色浑浊
还原性
能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
5.明辨硫及其化合物的五大易错点
(1)除去附着在试管内壁上的硫,除了用热的NaOH溶液,还可以用CS2,但不能用酒精。
(2)SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色,表现的是SO2的还原性而不是漂白性。
(3)把SO2气体通入BaCl2溶液中,没有沉淀生成,但若再通入NH3或加入NaOH溶液,或把BaCl2改成Ba(NO3)2均有白色沉淀生成,前两者生成BaSO3沉淀,后者生成BaSO4沉淀。
(4)浓H2SO4具有强氧化性,SO2具有还原性,但二者并不发生氧化还原反应,故SO2可以用浓H2SO4干燥。
(5)浓HNO3与Cu(足量)、浓H2SO4与Cu(足量)、浓HCl与MnO2(足量)在反应时,随着反应的进行,产物会发生变化或反应停止。如:足量的Zn与浓H2SO4反应,随着H2SO4变稀,最终得到的是SO2和H2的混合气体。
三、拓展认知层面——备高考
1.H2O2的性质
(1)弱酸性
H2O2在水中可发生分步电离:
H2O2H++HO2-,HO2-H++O22-。
H2O2可与碱反应:
H2O2+Ba(OH)2===BaO2↓+2H2O。
(2)不稳定性
H2O2在较低温度下比较稳定,但受热可分解:
2H2O2△=====2H2O+O2↑。
H2O2在一些金属离子(如Fe3+、Mn2+、Cu2+等)的催化作用下能加快分解,浓缩H2O2的方法是减压蒸发。
(3)强氧化性
H2O2能氧化I-、SO32-、Fe2+等还原性离子:
H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O;
H2O2+H2SO3===SO42-+2H++H2O;
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。
(4)还原性
H2O2能使酸性KMnO4溶液褪色:
2MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。
2.Na2S2O3的制备与性质
(1)Na2S2O3的制备
方法一:硫化钠中和法
将Na2S和Na2CO3以物质的量之比2∶1配制溶液,然后通入SO2,发生反应:
2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。
方法二:亚硫酸钠法
在沸腾状态下使Na2SO3溶液与硫粉反应:
Na2SO3+S△=====Na2S2O3。
(2)Na2S2O3的性质
①碘可将Na2S2O3氧化成连四硫酸钠(Na2S4O6),该反应可用来定量测定碘:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-。
②较强氧化剂(如Cl2、Br2等)可将S2O32-氧化成SO42-:
S2O32-+4Cl2+5H2O===2SO42-+8Cl-+10H+。
检验SO2、CO2同时存在的实验设计方法
(1)设计思路
检验SO2―→除去SO2―→验证SO2
是否除尽―→检验CO2
(2)实验图示
(3)实验现象与结论
①A中品红溶液褪色,说明混合气体中含有SO2。
②C中品红溶液不褪色,D中的澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中含有CO2。
考点四 氮及其化合物
一、树立转化思想——成体系
1.形成知识“面”
2.掌握重要“点”
(1)实验室制取氨气的化学方程式:
2NH4Cl+Ca(OH)2△=====CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(2)氨气催化氧化的化学方程式:
4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O。
(3)用NH3检验Cl2管道是否漏气的化学方程式:
3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl。
(4)NH3分别与NO2、NO在催化剂作用下发生反应的化学方程式:8NH3+6NO2催化剂=====7N2+12H2O、4NH3+6NO催化剂=====5N2+6H2O。
(5)NO2与水反应的化学方程式:
3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(6)NO2与NaOH溶液反应的离子方程式:
2NO2+2OH-===NO3-+NO2-+H2O。
(7)Cu与浓HNO3、稀HNO3反应的离子方程式分别为
Cu+2NO3-+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O、
3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O。
(8)浓HNO3久置变黄的原因是(用化学方程式表示)
4HNO3(浓)光照=====4NO2↑+O2↑+2H2O。
二、深化知识能力——攻重难
1.氮及其化合物的“八大思维盲点”
(1)NO只能用排水法或气囊法收集,NO2不能用排水法,可用排苯法收集。
(2)工业上制备的盐酸显黄色是因为溶有Fe3+,而浓HNO3显黄色是因为溶有NO2。
(3)NO2能被NaOH溶液吸收,NO单独不能被强碱溶液吸收,NO与NO2混合能被NaOH溶液吸收。
(4)NO2或NO与O2通入水的计算中常用到4NO+3O2+2H2O===4HNO3、4NO2+O2+2H2O===4HNO3两个方程式,也可以利用N元素化合价的变化,根据电子守恒进行计算。
(5)强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应不生成H2;金属和浓HNO3反应一般生成NO2,而金属和稀HNO3反应一般生成NO。
(6)实验室制备NH3,除了用Ca(OH)2和NH4Cl反应外,还可用浓氨水的分解(加NaOH固体或CaO)制取,而检验NH4+需用浓NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,以确定NH4+的存在。
(7)收集NH3时,把一团干燥的棉花放在试管口,以防止NH3与空气对流;收集完毕,尾气处理时,应放一团用稀硫酸浸湿的棉花在试管口,以吸收NH3。
(8)浓盐酸和浓氨水反应有白烟生成,常用于HCl和NH3的相互检验。
2.非金属化合物的“三大酸性规律”
(1)最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱。如非金属性:ClSPCSi,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3。
(2)利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律判断酸性强弱顺序,如:Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,则酸性:H2CO3H2SiO3;NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,则酸性:H2CO3HClO。
(3)酸的氧化性与还原性
①氧化性酸:HNO3、浓H2SO4、HClO等,其发生氧化还原反应时,中心原子被还原,其还原产物为HNO3→NO2或NO(N2、N2O、NH4+等)、H2SO4(浓)→SO2、HClO→Cl-(或Cl2)。
②还原性酸:H2SO3、H2S、HI、HBr、HCl等。
三、拓展认知层面——备高考
1.砷的硫化物——As2S3(雌黄)
(1)在空气中煅烧As2S3:
2As2S3+9O2△=====2As2O3+6SO2。
(2)在浆状As2S3中通入O2氧化,生成单质硫和H3AsO4:2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S。
2.砷的氢化物——AsH3
(1)室温下,AsH3在空气中自燃:
2AsH3+3O2===As2O3+3H2O。
(2)在缺氧条件下受热分解为单质:
2AsHK,2As+3H2。
(3)鉴定砷的方法:2AsH3+12AgNO3+3H2O===As2O3+12HNO3+12Ag↓。
(4)还原性:
2AsH3+Cr2O72-+8H+===2As+2Cr3++7H2O。
3.砷的氧化物——As2O3(砒霜)
(1)与碱反应生成亚砷酸盐:
As2O3+2OH-===2AsO2-+H2O。
(2)具有还原性,在碱性条件下被I2氧化成砷酸根离子:
As2O3+2I2+10OH-===2AsO43-+4I-+5H2O。
4.砷的含氧酸——砷酸(H3AsO4)与亚砷酸(H3AsO3)
(1)H3AsO3具有还原性,能被强氧化剂氧化成砷酸:
Cl2+H3AsO3+H2O===H3AsO4+2HCl。
(2)H3AsO4在酸性条件下表现出氧化性,能将I-氧化成I2:H3AsO4+2HI===H3AsO3+I2+H2O。
(3)砷酸与I-反应时,随介质酸碱性的改变,会引起反应方向的改变。如在酸性介质中,砷酸能将I-氧化成I2;在碱性介质中,I2能将亚砷酸根离子氧化成砷酸。
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