第5章 微课题10 臭氧、过氧化氢和多硫含氧酸盐(课件PPT)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第五章　非金属及其化合物 微课题十　臭氧、过氧化氢和多硫含氧酸盐 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 谢谢观看 第五章　非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 一、臭氧的性质与应用 1．臭氧的组成与性质 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 化学性质 不稳定性 O3不稳定，容易分解，反应的化学方程式为2O3===3O2 强氧化性 能氧化具有还原性的物质，如KI、FeCl2等 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 2.臭氧的用途与生成 (1)用途：可用作漂白剂、脱色剂和消毒剂；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。 (2)生成：在放电条件下，空气中的O2可以转化为O3，3O2 eq \o(=====,\s\up15(放电))2O3。 1．雷雨天闪电时空气中有O3生成。下列说法中错误的是(　　) A．O2和O3互为同素异形体 B．O2和O3的相互转化是化学变化 C．等质量的O2和O3含有相同的质子数 D．O3具有很强的氧化性，因此生活中要拒绝使用臭氧 答案　D 解析　A．O2和O3是氧元素的不同单质，互为同素异形体，A项正确；B.O2和O3是O元素的两种不同性质的单质，二者互为同素异形体，相互转化是化学变化，B项正确；C.O2和O3都是由O原子构成，若O2和O3的质量相等，则其中所含有的O原子数目相等，质子数相等，C项正确；D.臭氧可应用于游泳池、生活用水污水的杀菌和消毒，对人的身体健康也有有利的一面，D项错误；故选D。 2．O3可用于水处理，pH 约为8时，O3可与CN－反应生成HCO eq \o\al(－,3)、N2和O2。CaO 可用于烟气（含N2、O2、CO2、SO2等）脱硫。下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．SO2分子间作用力较大，易液化 B．CaO 常温下呈固态，可用于烟气脱硫 C．H2O 分子间存在氢键，H2O 的热稳定性强于H2S D．O3的溶解度比O2大，可用于饮用水消毒杀菌 答案　A 解析　A．SO2分子间作用力较大，熔沸点高，因此易液化，故A符合题意；B.CaO 常温下呈固态，CaO 可用于烟气脱硫是在高温下两者反应，两者没有对应关系，故B不符合题意；C.H2O 分子间存在氢键，只能说明水的沸点高，H2O 的热稳定性强于H2S 是由于氢氧键比氢硫键键能大，故C不符合题意；D.可用于饮用水消毒杀菌是由于O3具有强氧化性，与O3的溶解度比O2大无关，故D不符合题意。综上所述，答案为A。 二、过氧化氢的性质与应用 1．过氧化氢的结构 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。 注意　H—O—O—H中氧原子为sp3杂化，不是直线分子，键角小于109°28′。 2．过氧化氢化学性质及应用 不稳 定性 加热、加催化剂都能使其分解速率加快。2H2O2 eq \o(=====,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑（实验室制O2，常见H2O2的催化剂有MnO2、Fe3+和Cu2+等） 弱酸性 相当于二元弱酸。H2O2⥫⥬H＋＋HO eq \o\al(－,2)，HO eq \o\al(－,2)⥫⥬H＋＋O eq \o\al(2-,2) 续表 强氧 化性 ①用10%的双氧水漂白羽毛及丝织品（漂白剂）。 ②氧化Fe2+等还原性粒子，其离子方程式为H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O。 ③使湿润的淀粉－KI试纸变蓝，其离子方程式为H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。 ④杀菌、消毒 弱还 原性 遇强氧化剂时作还原剂。2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 1．（2024·黑吉辽高考）H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液（①H2O2溶液；②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液；③KIO3、稀硫酸混合溶液）混合，溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡，周期性变色；几分钟后，稳定为蓝色。下列说法错误的是(　　) A．无色→蓝色：生成I2 B．蓝色→无色：I2转化为化合态 C．H2O2起漂白作用 D．淀粉作指示剂 答案　C 解析　分析该“碘钟”反应的原理：①在Mn2+的催化下H2O2与IO eq \o\al(－,3)反应生成I2，在淀粉指示剂的作用下溶液变蓝色；②生成的I2又会与H2O2反应生成IO eq \o\al(－,3)，使溶液变回无色；③生成的I2可以与丙二酸反应生成琥珀色的ICH(COOH)2，溶液最终会变成蓝色，据此回答。A.根据分析，溶液由无色变为蓝色说明有I2生成，A正确；B.根据分析，溶液由蓝色变为无色，是将I2转化为IO eq \o\al(－,3)，I2转化为为化合态，B正确；C.根据分析，H2O2在此过程中参加反应，不起到漂白作用，C错误；D.在此过程中，因为有I2的生成与消耗，淀粉在这个过程中起到指示剂的作用，D正确；故答案选C。 2．常温下，Fe3+对H2O2 的分解有催化作用，一般认为其催化机理为2Fe3+＋H2O2===2Fe2+＋O2↑＋2H＋；2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O。下列说法正确的是(　　) A．H2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱 B．在H2O2分解过程中，溶液的酸性逐渐增强 C．催化剂参与化学反应，但前后质量保持不变 D．消耗34 g H2O2，生成氧气11.2 L 答案　C 解析　A．在反应2Fe2+＋H2O2＋2H＋===2Fe3+＋2H2O中，H2O2是氧化剂、Fe3+是氧化产物，据氧化剂的氧化性强于氧化产物，得氧化性：H2O2强于Fe3+；在反应2Fe3+＋H2O2===2Fe2+＋O2↑＋2H＋中，H2O2是还原剂、Fe2+是还原产物，据还原剂的还原性强于产物，得还原性：H2O2还原性强于Fe2+，故A错误；B.H2O2分解化学方程式为：2H2O2===2H2O＋O2↑，随着反应的进行，具有弱酸性的H2O2在消耗减少，同时生成了水，所以溶液酸性减弱，故B错误；C.由题中所给催化过程中的反应和H2O2分解化学方程式2H2O2===2H2O＋O2↑可知，催化剂参与化学反应，但前后质量保持不变，故C正确；D.消耗34 g H2O2，生成氧气的物质的量是0.5 mol，但其体积在标准状况下是11.2 L，其他状况不一定是11.2 L，而题中没有指明条件所以不一定是11.2 L，故D错误；故答案为C。 3．(1)H2O2中氧元素的化合价处于中间价，既有氧化性又有还原性。酸化的H2O2溶液中滴入KI－淀粉溶液，溶液变蓝，发生反应的离子方程式为_________________。 向NaClO溶液中滴入H2O2，可产生O2，发生反应的离子方程式为________________________________。 (2)Na2O2、CaO2以及BaO2都可与酸发生复分解反应生成过氧化氢。实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液，则应选择的过氧化物是　　　　　；发生反应的化学方程式为_______________________。 (3)为了除去酸性Fe2(SO4)3溶液中的Fe2+，通常加入试剂为　　　　　，其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)H2O2＋2H＋＋2I－===2H2O＋I2　H2O2＋ClO－===Cl－＋H2O＋O2↑ (2)BaO2　BaO2＋H2SO4===BaSO4＋H2O2 (3)H2O2　H2O2＋2Fe2+＋2H＋===2Fe3+＋2H2O 三、多硫含氧酸盐的性质与应用 1．硫代硫酸钠(Na2S2O3) (1)物理性质 Na2S2O3·5H2O俗名大苏打，它是无色透明的晶体，易溶于水。 (2)化学性质 ①与酸反应生成单质硫、放出SO2气体：S2O eq \o\al(2-,3)＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。 ②Na2S2O3是中等强度的还原剂，能被I2、Cl2、KMnO4等氧化剂氧化。 a．2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，此反应用于定量测定碘。 b．Na2S2O3＋4Cl2＋5H2O===Na2SO4＋H2SO4＋8HCl，此反应在纺织和造纸工业上作脱氯剂。 c．5Na2S2O3＋8KMnO4＋7H2SO4===8MnSO4＋5Na2SO4＋4K2SO4＋7H2O。 2．过二硫酸钠(Na2S2O8) (1)结构： (2)氧化性：过二硫酸钠中S为＋6价，含有1个过氧键(—O—O—)，性质与过氧化氢相似。作氧化剂参与反应时，过氧键断裂，过氧键中的氧原子由－1价变为－2价，硫原子化合价不变，如S2O eq \o\al(2-,8)＋2I－ eq \o(=====,\s\up15(Cu2+))2SO eq \o\al(2-,4)＋I2、5S2O eq \o\al(2-,8)＋2Mn2+＋8H2O eq \o(=====,\s\up15(Ag＋))10SO eq \o\al(2-,4)＋2MnO eq \o\al(－,4)＋16H＋。 (3)不稳定性：Na2S2O8受热分解生成Na2SO4、SO3和O2。 3．连二亚硫酸钠(Na2S2O4) Na2S2O4俗称保险粉，S元素的化合价为＋3价，具有还原性，在空气分析中常用来吸收氧气。 4．焦亚硫酸钠(Na2S2O5) (1)重要性质：成品为白色或微黄结晶粉末，溶于水、甘油，微溶于乙醇，露置空气中易氧化成硫酸钠，与强酸接触放出二氧化硫而生成相应的盐类，加热到150 ℃分解。 (2)制备方法：通常用NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得，其化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O。 1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。实验室模拟工业上制备硫代硫酸钠2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2的装置如下。下列说法错误的是(　　) A．b中反应的离子方程式为SO eq \o\al(2-,3)＋2H＋ eq \o(=====,\s\up15(△))SO2↑＋H2O 或HSO eq \o\al(－,3)＋H＋ eq \o(=====,\s\up15(△))SO2↑＋H2O B．c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液 C．为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2必须过量 D．d中试剂可以是NaOH溶液也可以是H2O2 答案　C 解析　b中产生二氧化硫，通入装置c中，与硫化钠和碳酸钠的混合溶液发生反应制备硫代硫酸钠，二氧化硫有刺激性气味，有毒，因此d是尾气处理装置。A.可以用70%的浓硫酸制备二氧化硫，b中反应的离子方程式可表示为SO eq \o\al(2-,3)＋2H＋ eq \o(=====,\s\up15(△))H2O＋SO2↑或HSO eq \o\al(－,3)＋H＋ eq \o(=====,\s\up15(△))H2O＋SO2↑，A项正确；B.在c中发生反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，故c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合液，B项正确；C.若通入的二氧化硫过量，则溶液显酸性，硫代硫酸钠会分解，C项错误；D.d是尾气处理装置，目的是除去二氧化硫，则可以是NaOH溶液也可以是H2O2，D项正确；答案选C。 2．在印染工业中，连二亚硫酸钠(Na2S2O4)能使染好的布褪色，也能使布重新染色，故俗称保险粉。实验室模拟工业生产保险粉的工艺流程如图所示。 已知：Na2S2O4为白色固体，易溶于水，难溶于乙醇，在空气中极易被氧化，在碱性介质中稳定。 (1)工业上获得锌粉的方法为：将锌块加热熔化得到锌液，向锌液中不断鼓入CO2气体，冷却后可获得锌粉。鼓入CO2气体的目的除了防止氧化外，还有　　　　　　　　　　　　　。 (2)在步骤Ⅰ中，控制反应温度比较适宜的方法是　　　　　　加热（填“水浴”“油浴”或“砂浴”）。 (3)已知：Zn(OH)2与Al(OH)3性质相似，当pH大于10.5时开始溶解，写出步骤Ⅱ中碱性较强时Zn(OH)2溶解的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)已知：水溶液温度低于52 ℃时Na2S2O4以Na2S2O4·2H2O 形态结晶，碱性溶液中温度高于52 ℃时Na2S2O4·2H2O脱水成无水盐。 步骤Ⅲ的操作过程为：在无氧减压的环境中，将Na2S2O4碱性溶液于60 ℃左右蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤、洗涤、减压干燥。趁热过滤的目的是　　　　　　；操作中常选用无水乙醇洗涤，其优点是　　　　　　、　　　　　　。 (5)Na2S2O4碱性溶液与AgNO3溶液反应有纳米银生成，该反应能用于Na2S2O4的纯度测定。若10 mL 0.01 mol·L-1Na2S2O4碱性溶液与20 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液恰好完全反应，则该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)雾化锌液，获得锌粉或将锌液形成小颗粒　(2)水浴 (3)Zn(OH)2＋2OH－===ZnO eq \o\al(2-,2)＋2H2O {写Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2-也可} (4)避免在52 ℃以下析出Na2S2O4·2H2O　降低Na2S2O4的溶解度，减少Na2S2O4的损失　乙醇易挥发，容易干燥　(5)2Ag＋＋S2O eq \o\al(2-,4)＋4OH－===2Ag↓＋2SO eq \o\al(2-,3)＋2H2O 解析　锌粉的悬浊液中通入二氧化硫生成ZnS2O4，ZnS2O4溶液加入氢氧化钠溶液控制pH在8.2～10.5生成Na2S2O4、Zn(OH)2沉淀，过滤出沉淀；在无氧减压的环境中，将Na2S2O4碱性溶液于60 ℃左右蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤、洗涤、减压干燥得Na2S2O4固体。(1)将锌块加热熔化得到锌液，向锌液中不断鼓入CO2气体，鼓入CO2气体的目的是防止氧化、雾化锌液，冷却后可获得锌粉。(2)在步骤Ⅰ中，控制反应温度在35～45 ℃，温度较低，比较适宜的方法是水浴加热。(3)当pH大于10.5时Zn(OH)2和氢氧化钠反应生成偏锌酸钠，步骤II中碱性较强时Zn(OH)2溶解的离子方程式为Zn(OH)2＋2OH－===ZnO eq \o\al(2-,2)＋2H2O；(4)水溶液温度低于52 ℃时Na2S2O4以Na2S2O4·2H2O形态结晶，趁热过滤的目的是避免在52 ℃以下析 出Na2S2O4·2H2O；Na2S2O4为白色固体，易溶于水，难溶于乙醇，在空气中极易被氧化，选用无水乙醇洗涤，其优点是降低Na2S2O4的溶解度，减少Na2S2O4的损失；乙醇易挥发，容易干燥；(5)Na2S2O4碱性溶液与AgNO3溶液反应生成银，若10 mL 0.01 mol·L-1Na2S2O4碱性溶液与20 mL 0.01 mol·L-1AgNO3溶液恰好完全反应，根据得失电子守恒，S元素化合价由＋3升高为＋4，生成亚硫酸根离子，则该反应的离子方程式为2Ag＋＋S2O eq \o\al(2-,4)＋4OH－===2Ag↓＋2SO eq \o\al(2-,3)＋2H2O。 $$