例談元素化合物知識的復(fù)習(xí)策略

朱偉剛 李萬春

元素化合物的知識點(diǎn)多且零散，學(xué)生難以把握，復(fù)習(xí)的效果較差。牽牛要牽牛鼻子，分析問題要抓關(guān)鍵。下面以二氧化硫的復(fù)習(xí)為例，就如何復(fù)習(xí)元素化合物知識談幾點(diǎn)看法，供參考。

一、抓規(guī)律，學(xué)好SO2的化學(xué)性質(zhì)

化合物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有兩種類型：元素化合價(jià)不發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，遵循酸堿反應(yīng)規(guī)律;元素化合價(jià)發(fā)生變化的化學(xué)反應(yīng)，遵循氧化還原反應(yīng)規(guī)律。只要抓住酸堿反應(yīng)規(guī)律和氧化還原反應(yīng)規(guī)律，就可以學(xué)好SO2的性質(zhì)。

1.類別分析

SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，有關(guān)性質(zhì)及應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個方面：

SO2+H2OH2SO3

CaO+SO2△CaSO3

SO2+Ca（OH）2CaSO3↓+H2O

CaSO3+SO2+H2OCa（HSO3）2

（1）H2SO3是一種不穩(wěn)定的弱酸（但比碳酸酸性強(qiáng)），實(shí)驗(yàn)室常用亞硫酸鹽和中等濃度的硫酸反應(yīng)制SO2：

Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑

（2）在日常生活中可以通過鈣基固硫的辦法減少煤燃燒時(shí)SO2的排放，化學(xué)原理為：

CaO+SO2△CaSO3

2CaSO3+O2△2CaSO4

（3）不能用澄清的石灰水來區(qū)別CO2和SO2。

2.價(jià)態(tài)分析

從氧化還原反應(yīng)規(guī)律分析，SO2中S的化合價(jià)為+4價(jià)，處于S的中間價(jià)態(tài)，SO2既可作還原劑，也可作氧化劑。當(dāng)SO2遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)，+4價(jià)的S可以被氧化為+6價(jià)的S，SO2作為還原劑。例如：

SO2+Cl2+2H2O4H++SO2-4+2Cl-

當(dāng)SO2遇到強(qiáng)還原劑時(shí)，+4價(jià)的S可以還原為0價(jià)的S，SO2作為氧化劑。例如：

SO2+2H2S3S+2H2O

二、抓對比，辨析容易混淆的知識

SO2是一種非金屬氧化物，它所具有的性質(zhì)可與CO2進(jìn)行比較，而SO2的漂白性則可與氯水、過氧化鈉及雙氧水進(jìn)行比較。通過一系列比較，就能牢固地掌握SO2所具有的性質(zhì)。

1.CO2和SO2的性質(zhì)比較（見表1）

2.常用漂白劑及漂白原理比較（見表2）

三、抓發(fā)散，深化對基礎(chǔ)知識的理解

對于SO2的還原性，課本只介紹了SO2與O2的反應(yīng)，僅僅了解這一點(diǎn)是不夠的，應(yīng)從以下兩方面深化對SO2的還原性的認(rèn)識。

1.由SO2的還原性到+4價(jià)硫的還原性

SO2中硫的化合價(jià)是+4價(jià)，因此，SO2既有一定的氧化性，又有較強(qiáng)的還原性。+4價(jià)的硫都有較強(qiáng)的還原性，實(shí)驗(yàn)證明還原能力為SO2-3>H2SO3>SO2，下列反應(yīng)相對容易發(fā)生：2Na2SO3+O22Na2SO4

2H2SO3+O22H2SO4

亞硫酸鹽在空氣中易被氧化而變質(zhì)，應(yīng)該密閉保存。

2.由O2到其他氧化劑

O2能將+4價(jià)硫氧化，其他較強(qiáng)的氧化劑（如酸性KMnO4溶液、Fe3+、HNO3、H2O2、O3、ClO-等）也能將+4價(jià)硫氧化。下列反應(yīng)都很常見：

（1）SO2通入鹵（氯、溴、碘）水：

SO2+X2+2H2O4H++SO2-4+2X-

（2）SO2通入FeCl3溶液中：

SO2+2Fe3++2H2O2Fe2++SO2-4+4H+

（3）SO2通入稀硝酸中：

3SO2+2HNO3（?。?2H2O3H2SO4+2NO

（4）SO2通入酸性KMnO4溶液中：

5SO2+2MnO-4+2H2O4H++5SO2-4+2Mn2+

（5）SO2通入雙氧水或通過Na2O2：

SO2+H2O2H2SO4

Na2O2+SO2Na2SO4

（6）Ca（ClO）2溶液中通入少量SO2：

Ca2++ClO-+H2O+SO2CaSO4↓+2H++Cl-

從形式上看，以上反應(yīng)各不相同，但本質(zhì)都是體現(xiàn)了+4價(jià)硫的還原性，可謂“形散而神不散”。

四、抓本質(zhì)，澄清模糊認(rèn)識

本部分內(nèi)容中有很多容易混淆的知識，只有抓住問題的本質(zhì)，才能加深理解。

1.SO2能使氯水、溴水、碘水、KMnO4溶液等有色物質(zhì)褪色，這是因?yàn)镾O2具有還原性的緣故;SO2能使滴有石蕊試液的H2S溶液由紅色變?yōu)樽仙@是因?yàn)镾O2具有氧化性的緣故;SO2能使滴有酚酞試液的NaOH溶液紅色變淺甚至消失，這是因?yàn)镾O2是酸性氧化物的緣故。這些變化都不是SO2的漂白性所致。

2.鑒別SO2的常用方法是用品紅溶液，看是否使其褪色，有時(shí)還需再加熱看能否再復(fù)原;鑒別CO2的常用方法是用澄清的石灰水，看能否使其變渾濁，足量時(shí)再變澄清。當(dāng)SO2中混有CO2時(shí)，不會影響SO2的鑒別;當(dāng)CO2中混有SO2時(shí)，則會干擾CO2的鑒別，應(yīng)先除去SO2后再用澄清的石灰水鑒別CO2。除去CO2中的SO2，常用的方法是使混合氣體先通過足量酸性KMnO4

或溴水溶液或飽和NaHCO3溶液（吸收SO2），再通過品紅溶液（檢驗(yàn)SO2是否被除盡）。在檢驗(yàn)CO2是否存在時(shí)，則不能用飽和NaHCO3溶液除去SO2，只能用酸性KMnO4溶液或溴水。

3.SO2和新制的氯水都是常見的漂白劑，如果將兩者混合，由于發(fā)生如下反應(yīng)：

SO2+Cl2+2H2O4H++SO2-4+2Cl-

反應(yīng)生成的兩種酸均無漂白性，所以混合溶液的漂白性減弱或消失。若SO2和Cl2等物質(zhì)的量混合，則漂白性完全消失;若非等物質(zhì)的量混合，則由于反應(yīng)物被消耗，漂白性會減弱。

4.SO2通入紫色石蕊試液中，石蕊試液只變紅不褪色，說明SO2不能漂白酸堿指示劑。

五、抓聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)

通過學(xué)習(xí)，構(gòu)建SO2的知識框架非常重要，它可以將知識網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，便于記憶和運(yùn)用。

相同價(jià)態(tài)的不同含硫化合物間是通過酸堿反應(yīng)規(guī)律聯(lián)系在一起的：

SO2H2O△

H2SO3NaOH溶液稀H2SO4

NaHSO3NaOH溶液稀H2SO4Na2SO3

處于不同價(jià)態(tài)的硫及其化合物間是通過氧化還原反應(yīng)規(guī)律聯(lián)系在一起的如圖1所示。

學(xué)習(xí)知識的目的是為了運(yùn)用知識，分析解決實(shí)際問題。SO2是考試的熱點(diǎn)物質(zhì)，有關(guān)SO2的問題較多，復(fù)習(xí)時(shí)可聯(lián)系其他物質(zhì)將常見的問題歸納為三類，匯總成表3。

復(fù)習(xí)元素化合物知識的方法還有很多，總體來說，就是要以物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)理論為抓手，分析物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，接通結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的聯(lián)系，從而加深對知識的理解，提高靈活運(yùn)用化學(xué)知識的能力。

（收稿日期：2021-09-26）