1、专题优化总结专题4 硫、氮和可持续发展知 识 体 系 构 建一、硫及其化合物间的转化关系二、氮及其化合物间的转化关系专 题 归 纳 整 合考点一常见漂白剂的比较1具有漂白作用的物质，按其漂白原理可分为三类：(1)氧化型：即漂白剂本身是一种强氧化剂，它可以将有机色质内部的“生色团”(实际上是一种特殊的化学键)破坏掉而使之失去原有的颜色,这种漂白是彻底的、不可逆的.此类物质有HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、HNO3、H2O2、O3等强氧化性物质。(2)加合型：即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生加成反应，使有机色质失去原有的颜色，但是如果加热或受到其他一些因素的影响，漂白剂从有机色质中脱
2、离，使之又恢复原有的颜色，这种漂白是可逆的、不彻底的，如SO2使品红溶液褪色，加热又恢复原有的颜色(SO2不漂白酸碱指示剂)。(3)吸附型：某些固体物质本身没有氧化性，也不能和有色物质发生化学反应，但这些物质的固体疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附某些其他有色物质，这种漂白称为吸附性漂白，实质发生了物理变化，如活性炭等。2HClO和SO2的漂白原理、现象及漂白效果的比较HClO具有强氧化性，能将有色物质氧化成无色物质，此时无色物质不能恢复成原来的颜色。SO2的漂白是SO2先跟水反应生成H2SO3，H2SO3又跟有色物质结合成不稳定的无色物质，在一定条件下(如加热、光照等)又能恢复成原来的
3、颜色。HClO能漂白的物质种数多，SO2能漂白的物质种数较少,SO2能漂白的常见物质有品红、纸浆、毛、丝、草帽等。Cl2和SO2通入品红溶液和石蕊试液的现象对比如下：将Cl2和SO2混合后，混合物的水溶液漂白能力将减弱，甚至可能完全丧失，因为发生反应：Cl2SO22H2O=2HClH2SO4当n(Cl2)n(SO2)11时，混合物没有漂白性，只有酸性。特别提醒漂白是指使有机色质褪色，漂白剂不一定能使无机色质(如KMnO4、CuSO45H2O等)褪色，即使能使无机色质褪色，也不称漂白作用(如SO2使KMnO4酸性溶液褪色)。例1某学校课外活动小组利用图示装置分别做如下实验：在试管中注入某无色溶液
4、，加热试管，溶液颜色逐渐变深至红色，冷却后恢复无色，则原溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色逐渐变红的原因是_。【解析】注入的溶液是无色的，当加热时溶液颜色由无色逐渐变深至红色，说明加入的溶液为SO2漂白后的品红溶液；当加热时,不稳定的无色加合物分解放出SO2气体，溶液变为红色；冷却时SO2又溶解于品红溶液中使其褪色。【答案】SO2漂白后的品红溶液不稳定的加合物受热分解放出SO2气体巩固练习1已知：SO2中S元素的化合价为4价，既可以升高为6价，又可以降低为0价，因此SO2既有氧化性又有还原性。SO2能与氯水、溴水、碘水等发生如下类型的反应：SO2X22H2O=2HXH2SO4(其中X2表示Cl
5、2、Br2、I2)。SO2具有漂白性：SO2能与某些有机色质化合生成不稳定的无色物质，该无色物质在受热条件下又会变为原来的有色物质，但SO2不能漂白酸碱指示剂。根据以上信息，回答下列问题。(1)二氧化硫能使浸过溴水的滤纸褪色，这说明了()ASO2的漂白性 B溴的挥发性CSO2的氧化性D溴的氧化性(2)将二氧化硫通入品红溶液，可以看到_，这体现了二氧化硫的_性；将氯气通入另一份品红溶液，可以看到_，这是因为_。(3)若在相同状况下,将1体积SO2和1体积Cl2同时通入品红溶液,可观察到品红溶液()A立刻褪色B慢慢褪色C先褪色，后复原D颜色不褪(4)上述现象的原因是_(用离子方程式表示)。解析：题
6、中信息告诉我们，二氧化硫漂白的对象首先是有机物，二氧化硫使溴水褪色不能说明二氧化硫有漂白性，只能说明二氧化硫有还原性，溴有氧化性。等物质的量的SO2与Cl2同时通入品红溶液中，可观察到颜色不会褪去，而会发生反应SO2Cl22H2O=H2SO42HCl，该反应快、彻底，而生成的H2SO4和HCl无漂白性。考点二硫元素单质及其化合物的性质1考试的重点有氧气、臭氧和硫单质的物理性质和化学性质、硫及其化合物之间的相互转化关系等。对于硫化氢、二氧化硫主要考查其还原性，如硫化氢与氧气反应前后的体积变化、硫化氢与氧气反应的有关图像分析等，同时还会涉及二氧化硫的漂白性以及酸性氧化物的通性。浓硫酸的性质、硫酸根
7、离子的检验、硫酸工业与环境保护等也是常考点。2硫元素发生氧化还原反应的规律(1)邻位转化规律就近找化合价硫元素的主要化合价有2、0、4、6，当硫元素与其他元素之间发生氧化还原反应时，硫元素的化合价一般向着它邻近的价态变化。例2【解析】需要加入还原剂才能实现的反应应为氧化剂发生的还原反应，根据“还原剂升失被氧化,氧化剂降得被还原”推得答案,同时注意硫单质的歧化反应，即从SNa2S 不一定需要加入还原剂，此变化也可实现。【答案】B巩固练习2某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2
8、2NaOH=_。(2)反应Cl2Na2SO32NaOH=2NaClNa2SO4H2O中的还原剂为_。设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 molL1 H2SO4、1 molL1 NaOH、0.01 molL1 KMnO4、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 molL1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。步骤2：步骤3：步骤2：向A试管中滴加12滴0.01 molL1KMnO4溶液。(1)若溶液褪色，则假设1成立；(2)若溶液不褪色，则假设2或3成立。步骤3：向B试管中滴加12滴淀粉
9、KI溶液。(1)若溶液变蓝色，则假设3成立;(2)若溶液不变蓝色，结合步骤2中的(2)，则假设2成立。考点三氮元素单质及其化合物1涉及含氮化合物的题目在高考中出现率极高,尤其是NOx对环境和人体健康的影响,NH3、铵盐、硝酸的性质几乎年年出现。上述内容一般以选择题、填空题和框图题等形式进行考查。2.学习氮的化合物中存在的误区在学习氮的化合物的过程中，往往只注意一些规律性的东西，而忽略了其中的特殊性，从而导致思维认识误区。误区一 氮气的化学性质不活泼，故氮元素是不活泼的非金属元素。辨析：判断元素非金属性的强弱可以从其气态氢化物的稳定性、最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱等方面进行。常温下氨很稳定
10、，不易分解(或者硝酸是强酸)，故氮元素是活泼的非金属元素。误区二 氨水中含量最多的粒子是NH3分子;氨水中溶质的浓度越大，则溶液的密度也越大。某兴趣小组用下图所示装置探究氨的催化氧化：(1)氨催化氧化的化学方程式为_。例3(2)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是_。(3)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_(填装置代号)；化合物X为_(只写一种)，Na2O2的作用是_。【解析】本题是一道综合性较强的实验题。氨的催化氧化，首先要制备NH3和O2，可得出装置1的作用：制备NH3和O2。在装置2中NH3和O2在催化剂、加热条件下，反应生成N
11、O和H2O。(2)利用装置3除去H2O与NH3，在装置4中NO被氧化为NO2。若取消装置3，在装置4中NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。(3)装置5是制备NH3和O2。巩固练习3下列各项叙述正确的是(双选)()A.浓硝酸中滴入紫色石蕊试液，微热，溶液先变红，后褪色B.Al(OH)3与浓硝酸反应表现了浓硝酸的酸性CFeO与浓硝酸反应属于复分解反应D.单质炭和浓硝酸加热，生成的气体为CO2和NO的混合物解析：选AB。浓硝酸的特性是强氧化性和不稳定性，根据硝酸的通性和特性逐项分析进行判断。浓硝酸具有强氧化性，表现在能使石蕊试液褪色，能与金属
12、单质、非金属单质反应,能与还原性离子如Fe2等反应.硝酸的酸性表现在能使石蕊试液变红，能与碱、碱性氧化物反应生成盐和水。A项表现了浓硝酸的酸性和强氧化性；B项是中和反应，只表现硝酸的酸性；C项应是氧化还原反应，FeO被氧化；D项，生成的气体为CO2和NO2。4对实验的实验现象预测正确的是(双选)()A实验：液体分层，下层呈无色B实验：烧杯中先出现白色沉淀，后溶解C实验：试管中溶液颜色变为血红色D实验：放置一段时间后，饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体解析：选CD。A项，CCl4的密度比水大，上层为水层，呈无色，下层为CCl4层，呈紫红色；B项，Al(OH)3不能溶于弱碱；C项，Fe3和SCN结合
13、成Fe(SCN)3，而显血红色;D项，CaO不断吸收试管中的水蒸气，导致CuSO4从溶液中结晶，生成CuSO45H2O。5某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧”。由于实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案，方案一如图甲所示，方案二如图乙所示。请回答下列问题。(1)方案一：实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？_(填“正确”或“不正确”)；理由是_。(2)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是_。(3)方案二：当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条燃烧”的结论.你认为这一结论是否正确？_(填“正确”或“不正确”)；理由是_。(4)为了更直接说明“NO2能否支持木条燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作_。(3)方案二的产物中存在O2，且NO2和O2的比例接近于空气中N2和O2的比例，木条在空气中不能复燃，而在NO2和O2的混合气体中可以复燃，说明起作用的是NO2。(4)可以收集一瓶纯净而干燥的NO2气体，将带火星的木条插入其中，看是否复燃。
