第第1717講氧、硫及其化合物環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)講氧、硫及其化合物環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)考點(diǎn)一考點(diǎn)一 氧、硫及其重要化合物氧、硫及其重要化合物 知識(shí)清單知識(shí)清單一一 硫硫說明說明S與變價(jià)金屬發(fā)生化合反應(yīng)一般生成 低 價(jià)態(tài)硫化物。二二 二氧化硫二氧化硫三三 硫酸的性質(zhì)和用途硫酸的性質(zhì)和用途四四 臭氧臭氧(O(O3 3) )1.物理性質(zhì)在常溫、常壓下,臭氧是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體,它的密度比氧氣大。2.化學(xué)性質(zhì)(1)極強(qiáng)的氧化性:O3+2KI+H2O 2KOH+I2+O2(使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán))。(2)不穩(wěn)定性:2O3 3O2(升溫,反應(yīng)速率加快)。(3)漂白和消毒作用:有些染料受到臭氧的強(qiáng)烈氧化作用會(huì)褪色,臭氧還可以殺死許多細(xì)菌,因此,臭氧是一種很好的脫色劑 和消毒劑 。(4)產(chǎn)生方式:3O2 2O3。3.臭氧層能吸收來自太陽的大部分紫外線,被稱為生物的“保護(hù)傘”。氟氯代烷 是破壞臭氧層的“元兇”。五五 過氧化氫過氧化氫1.化學(xué)式:H2O2 。電子式:HH 。結(jié)構(gòu)式: 。H、O原子個(gè)數(shù)比為1 1,H2O2是既含極性鍵,又含非極性鍵的共價(jià)化合物。2.化學(xué)性質(zhì)(1)不穩(wěn)定性:2H2O2 2H2O+O2 。(2)還原性:H2O2遇強(qiáng)氧化劑時(shí)顯還原性。如:2KMnO4+5H2O2+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2OOO(3)氧化性,如:H2O2+Na2SO3 Na2SO4+H2O 。酸性條件下可溶解Cu:H2O2+Cu+2H+ Cu2+2H2O 。殺菌消毒、漂白作用:如可使NaOH酚酞溶液的紅色褪去,不是H2O2的弱酸性所致?？键c(diǎn)二考點(diǎn)二 環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué) 一一 環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)1.環(huán)境問題(1)酸雨酸雨的酸度主要是硫酸 和硝酸造成的。我國的酸雨主要是硫酸型酸雨,主要是由二氧化硫 引起的。(2)臭氧層空洞臭氧層空洞的形成主要與氟氯代烷 和含溴的鹵代烷烴有關(guān)。(3)水體富營養(yǎng)化主要是由過多排放含磷 洗滌劑所致。(4)光化學(xué)煙霧主要由氮氧化物 等物質(zhì)引起。(5)溫室效應(yīng)主要由過多排放二氧化碳和甲烷等所致。2.大氣污染(1)概念:大氣中某些有毒、有害物質(zhì)的含量超過正常值或超過大氣的自凈能力。(2)污染物:主要有可吸入顆粒物 、硫的氧化物、氮的氧化物、碳?xì)浠衔?以及氟氯代烷和放射性物質(zhì)等。(3)主要危害:危害人體健康,影響動(dòng)植物生長,影響全球氣候。(4)防治的措施:立法,綜合治理。3.水污染(1)概念:排放的污染物使水和水體的物理、化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,或使生物群落發(fā)生變化,從而降低了水體的使用價(jià)值。(2)污染物的種類:重金屬、酸、堿、鹽、耗氧物質(zhì)、石油、難降解的有機(jī)物、洗滌劑等。(3)防止和治理:控制污水的任意排放,用物理、化學(xué)、生物等方法綜合治理。4.土壤污染(1)概念:進(jìn)入土壤中的污染物的數(shù)量超過土壤的凈化 能力,導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降的現(xiàn)象。(2)污染物:城市污水、工業(yè)廢水、生活垃圾、工礦企業(yè)固體廢棄物、化肥、農(nóng)藥、大氣沉降物、牲畜的排泄物、生物殘?bào)w等。(3)防治的措施:控制和減少污染物的排放,加強(qiáng)對(duì)工礦企業(yè)固體廢棄物及城市垃圾的處理和利用。二二 綠色化學(xué)綠色化學(xué)綠色化學(xué)在環(huán)境保護(hù)和清潔生產(chǎn)等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。原子經(jīng)濟(jì)性可用原子利用率來衡量,可表示為:原子利用率=100%經(jīng)濟(jì)性有兩個(gè)顯著的特點(diǎn):一是最大限度地利用原料,二是最大限度地減少廢物的排放。期望產(chǎn)物的質(zhì)量生成物的總質(zhì)量方法方法S S的檢驗(yàn)的檢驗(yàn)1.原理:利用Ba2+SBaSO4(白色),BaSO4不溶于鹽酸。2.試劑:BaCl2溶液、鹽酸。3.檢驗(yàn)的誤區(qū)(1)只加BaCl2,不酸化。誤將C、S、Ag+等干擾離子判斷成S,此時(shí)上述離子會(huì)分別產(chǎn)生BaCO3、BaSO3、AgCl白色沉淀。(2)誤將Ag+判斷成S。如向待測(cè)液中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加鹽酸白色沉淀不消失,便斷定含S。未注意溶液中含Ag+也會(huì)有同樣的現(xiàn)象,因?yàn)锳g+Cl-AgCl(白色)。(3)誤將S判斷成S。如向待測(cè)液中滴加用鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶24O24O23O23O24O24O24O23O24O方法技巧方法技巧液生成白色沉淀,便誤以為有S,未注意N在酸性環(huán)境中具有強(qiáng)氧化性,可將S氧化為S,最終也能得到白色沉淀。24O3O23O24O例例 (2016北京理綜,28,16分)以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性。(1)經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象: 。(2)經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象的棕黃色沉淀中不含S,含有Cu+、Cu2+和S。已知:Cu+ Cu+Cu2+,Cu2+ CuI(白色)+I2。實(shí)驗(yàn)試劑現(xiàn)象滴管試管0.2 molL-1Na2SO3溶液飽和Ag2SO4溶液.產(chǎn)生白色沉淀0.2 molL-1 CuSO4溶液.溶液變綠,繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀0.1 molL-1Al2(SO4)3溶液.開始無明顯變化,繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀24O23O用稀H2SO4證實(shí)沉淀中含有Cu+的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。通過下列實(shí)驗(yàn)證實(shí),沉淀中含有Cu2+和S。a.白色沉淀A是BaSO4,試劑1是 。b.證實(shí)沉淀中含有Cu2+和S的理由是 。(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗(yàn),現(xiàn)象的白色沉淀中無S ,該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸,又能溶于強(qiáng)堿,還可使酸性KMnO4溶液褪色。23O23O24O推測(cè)沉淀中含有亞硫酸根和 。對(duì)于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè):.被Al(OH)3所吸附;.存在于鋁的堿式鹽中。對(duì)假設(shè)設(shè)計(jì)了對(duì)比實(shí)驗(yàn),證實(shí)了假設(shè)成立。a.將對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。步驟一:步驟二: (按上圖形式呈現(xiàn))。b.假設(shè)成立的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是 。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn),亞硫酸鹽的性質(zhì)有 。鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與 有關(guān)。解題導(dǎo)引解題導(dǎo)引 解析解析(2)題中明確告知棕黃色沉淀中含有Cu+、Cu2+和S,證實(shí)含有Cu+的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能答溶液出現(xiàn)藍(lán)色,因沉淀中的Cu2+在稀H2SO4作用下,也進(jìn)入了溶液。A是BaSO4沉淀,則試劑1的作用是檢驗(yàn)上層清液中是否含有S,但檢驗(yàn)S時(shí)要防止S的干擾,所以試劑1應(yīng)是HCl和BaCl2溶液;上層清液中沒有檢出I2,可知I2和S反應(yīng)生成了I-和S 。(3)由題中信息可推知,沉淀中還含有Al3+、OH-。在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中要23O24O24O23O23O24O將Na2SO3溶液更換成一種堿,這樣就不會(huì)生成堿式鹽,考慮到Al(OH)3的兩性特征,NH3H2O是最好的選擇,步驟一中白色沉淀的成分是堿式亞硫酸鋁,在其中加入NaOH溶液,沉淀不會(huì)馬上溶解,而是先與OH-反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,這就導(dǎo)致了V1大于V2,通過這一實(shí)驗(yàn)事實(shí),即可證實(shí)假設(shè)成立。答案答案(1)2Ag+S Ag2SO3(2)析出紅色固體a.HCl和BaCl2溶液b.在I-的作用下,Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI,S轉(zhuǎn)化為S(3)Al3+、OH-23O23O24Oa.b.V1明顯大于V2(4)亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件