内容正文:
第三单元 含硫化合物的性质和应用
[课标解读]
1.掌握O3和H2O2的主要性质及其应用。
2.掌握硫元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。
3.了解硫、氧及其重要化合物的制备方法。
4.了解硫元素单质及其重要化合物对环境的影响。
绿色氧化剂——O3和H2O2
知识梳理
1.臭氧——氧元素的一种单质
(1)组成与物理性质
臭氧的分子式为O3,与O2互为同素异形体,是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。O3在空气中含量很少,使人们感到清爽,但超过一定浓度,则会影响人体的健康。
(2)化学性质
①不稳定性:O3不稳定,容易分解,反应的化学方程式为2O3===3O2。
②强氧化性
a.能氧化具有还原性的物质,如KI、FeCl2等。
O3+2KI+H2O===I2+2KOH+O2
b.漂白性:因O3有强氧化性,所以它能使有色物质褪色,并被用来杀菌消毒。
(3)用途
①可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂。
②臭氧层可以吸收来自太阳的紫外线,是人类和其他生物的保护伞。
(4)生成
在放电条件下空气中的O2可以转化为O3,3O22O3。
2.过氧化氢——其水溶液俗称双氧水
(1)结构:电子式为,结构式为H—O—O—H,含有的共价键有极性键、非极性键,为共价化合物,为无色液体。
(2)化学性质及应用
①不稳定性:加热、加催化剂都能使其分解速率加快。
2H2O22H2O+O2↑(实验室制O2)。常见H2O2的催化剂有MnO2、Fe3+和Cu2+等。
②弱酸性:相当于二元弱酸。
H2O2H++HO
,HOH++O。
③强氧化性
a.用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品(漂白剂)。
b.氧化Fe2+等还原性粒子,其离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。
c.使湿润的淀粉KI试纸变蓝,其离子方程式为H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O。
d.杀菌、消毒。
④弱还原性:遇强氧化剂时作还原剂。
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
[辨易错]
(1)O3与H2O2可以杀死细菌,是一种绿色消毒剂。其消毒原理与次氯酸的相似。
( )
(2)O2与O3的转化是氧化还原反应。
( )
(3)H2O2是一种强氧化剂,在反应时只能作氧化剂。
( )
(4)O3能杀菌,故空气中浓度越大越好。
( )
(5)雷电天气的空气中O3的含量会增大。
( )
(6)NO、氟里昂可破坏臭氧层。
( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
[深思考]
向FeSO4溶液中逐滴滴加双氧水溶液至过量,在滴加过程中可能观察到的现象有什么?用有关离子方程式解释原因?
[答案] 溶液逐渐变为黄色,后期又有气体放出。
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,
2H2O22H2O+O2↑。
知识应用
1.家用消毒柜常用O3消毒,消毒过程中通过放电产生O3,其化学方程式为_________,O3消毒利用了O3的什么性质?________。
[答案] 3O22O3 强氧化性
2.H2O2被称为绿色消毒剂的原因是______________________________
_____________________________________________________。
[答案] H2O2作消毒剂的还原产物为水,对环境无污染
命题点 O3、H2O2的主要性质及应用
1.(2020·张家界模拟)某商品的广告词是“臭氧,世界上最强大的消毒剂”。下列有关叙述正确的是( )
A.臭氧与氧气是同分异构体,二者的转化属于化学变化
B.大气平流层中的臭氧吸收紫外线,保护地球上的生物
C.臭氧有毒,所以不能用于水的净化
D.因为臭氧分解生成氧气,所以空气中臭氧的含量越高越好
B [A项,O3与O2是同素异形体,不是同分异构体;C项,O3可用于水的杀菌净化;D项,O3的含量很高时,对生物是有害的。]
2.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是( )
A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B.H2O2只表现了氧化性
C.H2O2的电子式为:
D.发生了反应Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
B [反应过程涉及反应2H2O2Cu2+,故反应过程中H2O2既表现了氧化性又表现了还原性,B项不正确。]Cu2O,Cu2O2H2O+O2,Cu2+
3.(1)H2O2还有一定的还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。
①写出反应的离子方程式:_________________