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文档简介
第一讲硫及其化合物一、硫:俗称硫黄1.物理性质:_______色晶体,质________,易研成粉末,____溶于水,____溶于酒精,____溶于CS2。若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤除去:2.化学性质硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。如:3.用途:硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造黑火药、烟花爆竹等。能不能根据Fe、Cu与S、反应的产物判断S和的氧化性的强弱?二、二氧化硫1.物理性质:___色,气体,_______气味,有毒,比空气___,___溶于水()2.化学性质(1)实验探究实验操作实验现象__________________pH试纸_____振荡后______________,再加热溶液_____________________结论_________________________________________________________________(2)可逆反应①正反应:向_______方向进行的反应;②逆反应:向_______方向进行的反应;③可逆反应:在_________下,既能向正反应方向进行,_____又能向逆反应方向进行的反应。氢气与氧气反应可以生成水,电解水可以得到氢气与氧气,该反应是可逆反应吗?(3)的“4种性质”3.用途制硫酸、漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀菌消毒、食品添加剂。某同学发现夏天爷爷买的白草帽,用了一段时间后变黄了,通过询问身边的人了解到草帽是用“硫黄熏”过的,你是否认可该说法?白草帽变黄的原因是什么?知识点一和性质的比较SO2和CO2的鉴别方法试剂现象及结论品红溶液使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2氢硫酸出现浑浊的是SO2;无明显现象的是CO2高锰酸钾溶液使紫色褪去的是SO2;无明显现象的是CO2溴水使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2碘水(含淀粉)使蓝色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2硝酸酸化的硝酸钡溶液产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2解答有关检验SO2解答有关检验SO2和CO2同时存在的问题的思维流程如下:【典例】浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是。用如图所示各装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的各种产物。(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是________→________→________→________(填装置的序号)。(2)装置②中要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是_________________________;装置③中要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的药品是______________;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是_____________________,B瓶溶液的作用是______________,C瓶溶液的作用是______________。1.(2019·日照高一检测)能证明具有漂白性的是()A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失C.品红溶液中通入SO2气体后红色消失D.溴水中通入SO2气体后橙色消失2.(2019·临沂高一检测)实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制取并验证其性质。(1)盛装溶液的仪器名称为________。仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________,则整个装置气密性良好。(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断生成的快慢,其中的液体最好选择________(填代号)。a.蒸馏水 b.饱和Na2CO3溶液c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaOH溶液(3)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_______________________。(4)为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管D中的溶液分成三份,分别进行如下实验:方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。上述方案合理的是方案______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管D中发生反应的离子方程式为____________________________。(5)装置E的作用是________。装置F中为________溶液。知识点二常见的漂白剂及漂白原理常见的能用于漂白的物质的比较类型吸附型氧化型化合型物质活性炭氯气、漂白粉(液)、次氯酸二氧化硫漂白原理吸附漂白利用次氯酸的强氧化性进行漂白与有色物质化合生成不稳定的无色物质变化类别物理变化氧化还原反应化学变化漂白特点不可逆加热恢复原色能漂白的物质一般用于溶液漂白可漂白所有有机色质具有选择性,如品红、棉、麻、草等【易错提醒】(1)漂白是指使有机色质褪色,漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·H2O等)褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。活性炭的吸附是物理变化,而化合型、氧化型漂白均为化学变化。Na2O2具有漂白性,但通常不用它作漂白剂,因为Na2O2具有较强的腐蚀性。分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊试液中呢?将等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中,有何现象?请解释原因。【典例】(2019·聊城高一检测)下列说法正确的是()A.SO2具有漂白性,能使品红溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂B.活性炭、胶体、H2O2、O3等都有漂白性C.氯气具有漂白性D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似1.(2019·抚州高一检测)A、B是两种常温下有刺激性气味的气体。将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A和B按的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:(1)写出A、B的化学式:A________;B________。(2)写出A与溶液反应的化学方程式:_________________或_________________。(3)写出B与溶液反应的离子方程式:__________________________。(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是________________________;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是_________________。2.下列物质都可用于漂白,但漂白原理与其他三种物质不相同的是 ()A. B.C. D.
第一讲硫及其化合物一、硫:俗称硫黄1.物理性质:_黄_色晶体,质_脆__,易研成粉末,_不_溶于水,_微___溶于酒精,__易__溶于CS2。若试管内壁附着有单质硫时,如何洗涤除去:用CS2洗涤——硫单质易溶于CS22.化学性质硫的化学性质比较活泼,能与许多金属单质及非金属单质发生化学反应。如:3.用途:硫黄主要用于制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等,还用于制造黑火药、烟花爆竹等。能不能根据Fe、Cu与S、反应的产物判断S和的氧化性的强弱?可以。Fe、Cu与S反应生成低价的化合物,Fe、Cu与Cl2反应生成高价的化合物,故Cl2的氧化性大于S。二、二氧化硫1.物理性质:_无__色,气体,_刺激性气味_气味,有毒,密度比空气__大_,__易_溶于水()2.化学性质(1)实验探究实验操作实验现象试管中液面上升pH试纸变红振荡后溶液红色褪去,再加热溶液恢复为红色结论SO2易溶于水SO2的水溶液显酸性SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定(2)可逆反应①正反应:向生成物方向进行的反应;②逆反应:向反应物方向进行的反应;③可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。氢气与氧气反应可以生成水,电解水可以得到氢气与氧气,该反应是可逆反应吗?不是。氢气与氧气反应可以生成水的条件是燃烧,与电解水的条件不同,故不是可逆反应。(3)的“4种性质”3.用途制硫酸、漂白剂(漂白纸浆、毛、丝等)、杀菌消毒、食品添加剂。某同学发现夏天爷爷买的白草帽,用了一段时间后变黄了,通过询问身边的人了解到草帽是用“硫黄熏”过的,你是否认可该说法?白草帽变黄的原因是什么?“硫黄熏”这个说法不准确,漂白的原理是利用硫黄在加热条件下与氧气反应生成SO2,SO2具有漂白性,将草帽漂白,并非硫黄直接作用;SO2与有色物质结合生成无色物质,在受热(太阳光照射)等条件下分解放出SO2,又会恢复原色。知识点一和性质的比较SO2和CO2的鉴别方法试剂现象及结论品红溶液使品红溶液褪色的是SO2;不能使品红溶液褪色的是CO2氢硫酸出现浑浊的是SO2;无明显现象的是CO2高锰酸钾溶液使紫色褪去的是SO2;无明显现象的是CO2溴水使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2碘水(含淀粉)使蓝色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2硝酸酸化的硝酸钡溶液产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2解答有关检验SO2解答有关检验SO2和CO2同时存在的问题的思维流程如下:【典例】浓硫酸和木炭在加热时发生反应的化学方程式是。用如图所示各装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的各种产物。(1)这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是__④__→__②_→__①_→__③_(填装置的序号)。(2)装置②中要检验产物中有水蒸气,则放入的药品是__无水硫酸铜粉末_;装置③中要检验产物中有二氧化碳气体,则放入的药品是_澄清石灰水_;实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是_检验二氧化硫的存在_,B瓶溶液的作用是_除去气体中的SO2_,C瓶溶液的作用是_证明SO2气体已完全除尽_。1.(2019·日照高一检测)能证明具有漂白性的是(C)A.酸性KMnO4溶液中通入SO2气体后紫红色消失B.滴有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体后红色消失C.品红溶液中通入SO2气体后红色消失D.溴水中通入SO2气体后橙色消失2.(2019·临沂高一检测)实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制取并验证其性质。(1)盛装溶液的仪器名称为分液漏斗。仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好。(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断生成的快慢,其中的液体最好选择__c__(填代号)。a.蒸馏水 b.饱和Na2CO3溶液c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaOH溶液(3)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_有浅黄色沉淀生成_。(4)为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管D中的溶液分成三份,分别进行如下实验:方案Ⅰ:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。上述方案合理的是方案_Ⅲ_(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管D中发生反应的离子方程式为_SO2+Cl2+2H2O==4H++2SO42-+2Cl-。(5)装置E的作用是__防止倒吸_。装置F中为__NaOH_溶液。知识点二常见的漂白剂及漂白原理常见的能用于漂白的物质的比较类型吸附型氧化型化合型物质活性炭氯气、漂白粉(液)、次氯酸二氧化硫漂白原理吸附漂白利用次氯酸的强氧化性进行漂白与有色物质化合生成不稳定的无色物质变化类别物理变化氧化还原反应化学变化漂白特点不可逆加热恢复原色能漂白的物质一般用于溶液漂白可漂白所有有机色质具有选择性,如品红、棉、麻、草等【易错提醒】(1)漂白是指使有机色质褪色,漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·H2O等)褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。活性炭的吸附是物理变化,而化合型、氧化型漂白均为化学变化。Na2O2具有漂白性,但通常不用它作漂白剂,因为Na2O2具有较强的腐蚀性。分别将SO2及Cl2通入品红溶液中并加热,现象有何不同?若分别通入紫色石蕊试液中呢?将等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中,有何现象?请解释原因。等物质的量的SO2和Cl2同时通入同一品红溶液中,发生反应SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,失去漂白能力,品红溶液不褪色。【典例】(2019·聊城高一检测)下列说法正确的是(D)A.SO2具有漂白性,能使品红溶液和酸性KMnO4溶液褪色且常作食品的漂白剂B.活性炭、胶体、H2O2、O3等都有漂白性C.氯气具有漂白性D.Na2O2也有漂白性,其漂白原理和SO2相似1.(2019·抚州高一检测)A、B是两种常温下有刺激性气味的气体。将A通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B通入品红溶液中,品红溶液也变为无色。将A通入紫色石蕊溶液中,溶液变为红色;将B通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色。将A和B按的体积比充分混合,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊溶液中,溶液只变红不褪色。试回答下列问题:(1)写出A、B的化学式:A__SO2_;B_Cl2_。(2)写出A与溶液反应的化学方程式:_2NaOH+SO2(少量)===Na2SO3+H2O_或__NaOH+SO2(过量)===NaHSO3__。(3)写出B与溶液反应的离子方程式:__2OH-+Cl2====Cl-+ClO-+H2O_。(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是_溶液变为红色_;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是_无明显变化_。2.下列物质都可用于漂白,但漂白原理与其他三种物质不相同的是 (B)A. ClO2 B.SO2C. H2O2 D.NaClO模块1:硫和二氧化硫模块1:硫和二氧化硫模块1:硫和二氧化硫
第一讲硫及其化合物模块2:硫酸、硫酸根离子的检验模块2:硫酸、硫酸根离子的检验一、硫酸1.硫酸的用途与工业制备(1)用途:①重要的化工原料,可用于制___________、炸药、染料、盐类等。②用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。(2)工业制备:2.稀硫酸的性质硫酸是强酸,具有酸的通性。(3)稀硫酸与碱反应,如:_____________。(4)稀硫酸与部分盐反应,如:_____________________。3.浓硫酸的特性(1)吸水性与脱水性①实验探究实验操作实验现象________________________________________________________________实验结论_________________②对比吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收______________________及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中_____________________脱去,剩余黑色的炭区别_____________________________________________________应用_________浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色,该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性?(2)强氧化性①实验探究实验操作实验现象a试管中铜丝表面___________;b试管中的溶液_____________;c试管中的_________________________;将a试管里的溶液慢慢倒入水中,____________。实验结论Cu和浓硫酸反应的化学方程式:_________________________________②强氧化性的表现二、的检验1.实验探究实验操作实验现象先____________,加入盐酸____________先___________,加入盐酸后____________先_____________,加入盐酸后_____________实验结论与反应生成不溶于盐酸的_________,离子方程式:___________________与反应生成白色沉淀,可溶于盐酸2.检验的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无)。先加稀盐酸的目的是_______________________。【巧判断】1.用溶液鉴别和。()2.稀硫酸没有氧化性,一般不能发生氧化还原反应。()3.铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。()【情境·思考】现在我们炒菜用的精盐又细又白,你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗?粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质,回答下列问题:粗盐中的杂质可以用什么试剂除去?上述除杂试剂会不会引入新的杂质?如何除去杂质离子?根据以上分析,写出粗盐提纯的完整流程。
知识点一浓硫酸的强氧化性知识点一浓硫酸的强氧化性1.浓硫酸强氧化性的本质浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。浓硫酸强氧化性的体现反应物变化或反应表现性质活泼金属铁、铝常温下,铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性加热时,反应生成硫酸盐和SO2强氧化性和酸性锌等其他活泼金属与浓硫酸反应时,开始产生SO2,后来产生H2较不活泼金属(如:铜、银等)金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O
强氧化性和酸性碳、硫、磷等非金属非金属单质+浓硫酸
高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O
强氧化性还原性物质能将还原性物质(如H2S、HI)氧化,如:H2S+H2SO4(浓)==
S↓+SO2↑+2H2O
【典例】(2019·大连高一检测)根据如图所示装置,回答下列问题。(1)开始加热后,产生的现象是a处______________;b处______________。(2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是_______________________。(3)写出a处发生反应的化学方程式:_________。(4)蘸有溶液的棉花的作用是______________________________。(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是_______________________。②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。a.铁粉 b.溶液c.银粉 d.溶液1.(2019·株洲高一检测)浓硫酸在下列物质的转化中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是()A.CuCuSO4B.CCO2C.蔗糖“黑面包”D.Fe2O3Fe2(SO4)32.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是()A.上下移动①中铜丝可控制反应SO2生成的量B.②中选用品红溶液验证SO2的生成C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认有CuSO4生成,向①中加水,观察颜色知识点二的检验及粗盐的提纯同学们都喜欢照相,在照相机底片的处理过程中,照相显影剂(或称显影剂)是一种让感光产生的隐藏影像或印记在底片上显现的化学用剂。亚硫酸钠是照相显影剂中的一种成分。某亚硫酸钠试剂已部分被氧化,为确定它的纯度,要进行如下实验:①取样品W1g;②将样品溶解;③给溶液加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2g。试回答:(1)要用盐酸酸化的原因是什么?(科学探究与创新意识)(2)溶液要稍过量的原因是什么?(科学探究与创新意识)(3)判断操作③是否完成的方法是什么?(科学探究与创新意识)判断沉淀是否洗净的方法是什么?(科学探究与创新意识)列式计算的纯度。(证据推理与模型认知)1.(2019·汕头高一检测)向某溶液中滴入溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,则该溶液中()A.一定有B.可能有或C.一定无D.可能有2.(2019·聊城高一检测)下列关于粗盐提纯的说法中正确的是()A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀一些,防止食盐不完全溶解B.滤去不溶性杂质后,将滤液移至坩埚内加热浓缩C.当蒸发到剩余少量液体时停止加热,利用余热将液体蒸干D.将制得的晶体转移到新制过滤器中,用大量水洗涤
模块2:硫酸、硫酸根离子的检验模块2:硫酸、硫酸根离子的检验一、硫酸1.硫酸的用途与工业制备(1)用途:①重要的化工原料,可用于制_化肥、农药_、炸药、染料、盐类等。②用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。(2)工业制备:2.稀硫酸的性质硫酸是强酸,具有酸的通性。(3)稀硫酸与碱反应,如:_OH-+H+===H2O_。(4)稀硫酸与部分盐反应,如:_CO32-+2H+==CO2↑+H2O__。3.浓硫酸的特性(1)吸水性与脱水性①实验探究实验操作实验现象蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并发出有刺激性气味的气体实验结论浓硫酸具有脱水性②对比吸水性脱水性原理浓硫酸能够吸收_气体、液体中的水分子及固体中的结晶水浓硫酸能把有机物中_氢、氧元素按水的组成比脱去,剩余黑色的炭区别物质中含有H2O物质中不含有H2O,只含有氢元素和氧元素应用作干燥剂浓硫酸能使蓝色胆矾变为白色,该过程体现了浓硫酸的脱水性还是吸水性?体现了吸水性。浓硫酸的吸水性是指浓硫酸吸收水分子(如气体、液体中的水分子,吸收固体中的结晶水等)。(2)强氧化性①实验探究实验操作实验现象a试管中铜丝表面_有气泡产生_;b试管中的溶液_逐渐变为无色_;c试管中的_紫色石蕊溶液逐渐变为红色_;将a试管里的溶液慢慢倒入水中,溶液显蓝色。实验结论Cu和浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+2H2O_②强氧化性的表现二、的检验1.实验探究实验操作实验现象先_生成白色沉淀_,加入盐酸_沉淀不容易先_生成白色沉淀_,加入盐酸后_沉淀不容易_先_生成白色沉淀_,加入盐酸后__沉淀溶解、且有气泡产生实验结论与反应生成不溶于盐酸的_白色沉淀_,离子方程式:__SO42-+Ba2+==BaSO4__与反应生成白色沉淀,可溶于盐酸2.检验的正确操作方法:被检液取清液有无白色沉淀产生(判断有无)。先加稀盐酸的目的是防止CO32-、SO32-、Ag+干扰_。【巧判断】1.用溶液鉴别和。(X)2.稀硫酸没有氧化性,一般不能发生氧化还原反应。(X)3.铜片溶于热的浓硫酸,体现了浓硫酸的酸性和强氧化性。(√)【情境·思考】现在我们炒菜用的精盐又细又白,你知道精盐是由粗盐经过什么样的程序制得的吗?粗盐经溶解、过滤和蒸发后还含有硫酸盐及CaCl2、MgCl2等杂质,回答下列问题:粗盐中的杂质可以用什么试剂除去?硫酸盐——BaCl2溶液;CaCl2——Na2CO3溶液;MgCl2——NaOH溶液。上述除杂试剂会不会引入新的杂质?如何除去杂质离子?根据以上分析,写出粗盐提纯的完整流程。知识点一浓硫酸的强氧化性1.浓硫酸强氧化性的本质浓硫酸具有强氧化性是因为硫酸分子中+6价的硫元素具有很强的得电子能力。浓硫酸强氧化性的体现反应物变化或反应表现性质活泼金属铁、铝常温下,铁、铝遇到浓硫酸时发生钝化强氧化性加热时,反应生成硫酸盐和SO2强氧化性和酸性锌等其他活泼金属与浓硫酸反应时,开始产生SO2,后来产生H2较不活泼金属(如:铜、银等)金属+浓硫酸高价态硫酸盐+SO2↑+H2O
强氧化性和酸性碳、硫、磷等非金属非金属单质+浓硫酸
高价态氧化物或含氧酸+SO2↑+H2O
强氧化性还原性物质能将还原性物质(如H2S、HI)氧化,如:H2S+H2SO4(浓)==
S↓+SO2↑+2H2O
【典例】(2019·大连高一检测)根据如图所示装置,回答下列问题。(1)开始加热后,产生的现象是a处有气泡产生,溶液变蓝;b处纸条褪色。(2)停止反应后,用酒精灯在b处微微加热,产生的现象是纸条由无色恢复为红色。(3)写出a处发生反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(4)蘸有Na2CO3溶液的棉花的作用是吸收多余的SO2,以防止污染环境。(5)实验中,取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸放在试管中共热,直到反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。①有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应。②下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是a、d(填字母)。a.铁粉 b.溶液c.银粉 d.溶液1.(2019·株洲高一检测)浓硫酸在下列物质的转化中,既表现出氧化性,又表现出酸性的是(A)A.CuCuSO4B.CCO2C.蔗糖“黑面包”D.Fe2O3Fe2(SO4)32.用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是(D)A.上下移动①中铜丝可控制反应SO2生成的量B.②中选用品红溶液验证SO2的生成C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2D.为确认有CuSO4生成,向①中加水,观察颜色知识点二的检验及粗盐的提纯同学们都喜欢照相,在照相机底片的处理过程中,照相显影剂(或称显影剂)是一种让感光产生的隐藏影像或印记在底片上显现的化学用剂。亚硫酸钠是照相显影剂中的一种成分。某亚硫酸钠试剂已部分被氧化,为确定它的纯度,要进行如下实验:①取样品W1g;②将样品溶解;③给溶液加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液;④过滤、洗涤、干燥沉淀,称其质量为W2g。试回答:要用盐酸酸化的原因是什么?(科学探究与创新意识)防止BaSO3沉淀的产生而引起误差。(2)溶液要稍过量的原因是什么?(科学探究与创新意识)使试样中的SO42-完全转化为BaSO4沉淀。(3)判断操作③是否完成的方法是什么?(科学探究与创新意识)将混合液静置,取上层清液少许,继续滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则操作③完成。判断沉淀是否洗净的方法是什么?(科学探究与创新意识)取最后一次洗涤液少许,滴加AgNO3溶液,若无沉淀出现,则已洗净,反之则未洗净。(5)列式计算的纯度。(证据推理与模型认知)n(Na2SO4)=n(BaSO4)=m(Na2SO3)=W1g-m(Na2SO4)=W1g-×142,则Na2SO3纯度为(1-)×100%。1.(2019·汕头高一检测)向某溶液中滴入溶液,产生白色沉淀,再滴入稀盐酸,沉淀不溶解,则该溶液中(B)A.一定有B.可能有或C.一定无D.可能有2.(2019·聊城高一检测)下列关于粗盐提纯的说法中正确的是(C)A.溶解粗盐时,应尽量让溶液稀一些,防止食盐不完全溶解B.滤去不溶性杂质后,将滤液移至坩埚内加热浓缩C.当蒸发到剩余少量液体时停止加热,利用余热将液体蒸干D.将制得的晶体转移到新制过滤器中,用大量水洗涤
第一讲硫及其化合物模块3:不同价态含硫化合物的转化模块3:不同价态含硫化合物的转化自然界中硫的存在和转化1.自然界中不同价态硫元素间的转化2.硫元素不同化合价之间的相互转化(1)硫的化合价与性质的关系设计实验实现不同价态含硫物质的转化序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质①-2→0H2SS②0→-2SH2S③-2→+4H2SSO2④0→+4SSO2⑤+4→0SO2S⑥+4→+6SO2SO3H2SO4⑦+6→+4H2SO4SO2书写有关化学方程式:①______________________________________。②______________________________________。③______________________________________。④______________________________________。⑤______________________________________。⑥______________________________________。⑦知识点不同价态含硫物质的转化1.常见含硫的物质的转化2.不同价态硫的化合物的转化(1)价态与性质①-2价硫处于最低价态,只有还原性,可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S;②0价、+4价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性;③+6价硫处于最高价态,只有氧化性。注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性,如Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+2H2O+SO2↑。(2)价态变化规律当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如:把SO2气体通入BaCl2溶液中,产生了白色沉淀,该沉淀的成分是什么?请解释原因。【典例】酸雨被人们称为“天堂的眼泪”或“空中死神”,具有很大破坏力。目前,我国的酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海的福建、广东等地,占我国国土面积的30%。现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的PH,所得数据如下:测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55分析数据,回答下列问题:①雨水样品的PH变化的原因是什么?(科学探究)②如何用实验验证①中变化原因?(证据推理)③如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,PH将如何变化?原因是什么?(科学探究)减少酸雨产生的途径有哪些?(社会责任)1.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是()A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂2.亚硫酸钠中价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。(3)如何通过实验证明亚硫酸钠已被氧化?实验操作步骤实验现象①②
模块3:不同价态含硫化合物的转化模块3:不同价态含硫化合物的转化自然界中硫的存在和转化1.自然界中不同价态硫元素间的转化2.硫元素不同化合价之间的相互转化(1)硫的化合价与性质的关系设计实验实现不同价态含硫物质的转化序号转化目标转化前的含硫物质选择试剂转化后的含硫物质①-2→0H2SO2(不足)SSO2②0→-2SH2H2SFe或CuFeS或Cu2S③-2→+4H2SO2(足量)SO2④0→+4SO2SO2⑤+4→0SO2H2SS⑥+4→+6SO2O2SO3Cl2H2SO4⑦+6→+4H2SO4CuSO2书写有关化学方程式:①2H2S+O2点燃2S+2H2O,SO2+2H2S===3S+2H2O。②H2+S==H2S,Fe+S===FeS或2Cu+S==Cu2S。③2H2S+3O2点燃2SO2+2H2O。④S+O2点燃SO2。⑤SO2+2H2S===3S+2H2O。⑥2SO2+O22SO3,Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl⑦知识点不同价态含硫物质的转化1.常见含硫的物质的转化2.不同价态硫的化合物的转化(1)价态与性质①-2价硫处于最低价态,只有还原性,可被O2、Cl2等氧化剂氧化为S;②0价、+4价硫处于中间价态,既有氧化性又有还原性;③+6价硫处于最高价态,只有氧化性。注意浓硫酸在一定条件下与金属或还原性盐反应时既体现强氧化性又体现酸性,如Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+2H2O+SO2↑。(2)价态变化规律当硫元素的化合价升高或降低时,一般升高或降低到其相邻的价态,即台阶式升降,如:把SO2气体通入BaCl2溶液中,产生了白色沉淀,该沉淀的成分是什么?请解释原因。提示:白色沉淀为BaSO4。SO2气体通入BaCl2溶液中,不会直接与BaCl2反应,SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3被氧气氧化为H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀。【典例】酸雨被人们称为“天堂的眼泪”或“空中死神”,具有很大破坏力。目前,我国的酸雨主要分布地区是长江以南的四川盆地、贵州、湖南、江西以及沿海的福建、广东等地,占我国国土面积的30%。现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的PH,所得数据如下:测试时间/h01234雨水的pH4.734.634.564.554.55分析数据,回答下列问题:①雨水样品的PH变化的原因是什么?(科学探究)雨水中存在反应SO2+H2O==H2SO3,2H2SO3+O2==2H2SO4,酸性增强,pH变小②如何用实验验证①中变化原因?(证据推理)分别取2mL0h和3h的雨水于试管中,加入等量盐酸酸化,再加入等量足量的BaCl2溶液,盛有3h的雨水的试管中溶液更浑浊,说明SO42-浓度大,说明2H2SO3+O2==2H2SO4的发生③如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,PH将如何变化?原因是什么?(科学探究)③变小;自来水使用Cl2消毒,含有Cl2和HClO,与雨水混合发生反应H2SO3+HClO==H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl)酸性增强,pH变小减少酸雨产生的途径有哪些?(社会责任)①少用煤作燃料;②燃料脱硫;③开发新能源1.已知X为一种常见酸的浓溶液,能使蔗糖粉末变黑。A与X反应的转化关系如图所示,其中反应条件及部分产物均已略去,则下列有关说法正确的是(D)A.X使蔗糖变黑的现象主要体现了X的强氧化性B.若A为铁,则足量A与X在室温下即可完全反应C.若A为碳单质,则将C通入少量的澄清石灰水中,一定可以观察到有白色沉淀产生D.工业上,B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂2.亚硫酸钠中价的硫既有氧化性又有还原性。现有试剂:氯水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液。(1)要证明亚硫酸溶液具有还原性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。氯水氯水褪色H2SO3+Cl2+H2O==SO42-+2Cl-+4H+要证明亚硫酸钠溶液具有氧化性,应选用什么试剂?会观察到什么现象?写出反应的离子方程式。硫化钠溶液、稀硫酸有淡黄色沉淀生成6H++SO32-+2S2-==3S↓+3H2O(3)如何通过实验证明亚硫酸钠已被氧化?实验操作步骤实验现象①取少量亚硫酸钠溶液于试管中,加足量盐酸酸化,未见白色沉淀产生②再加少量BaCl2溶液,如果出现白色沉淀,则亚硫酸钠已被氧化
氮及其化合物模块1:氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮模块1:氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮一、氮气与氮的固定1.氮气(1)氮元素的存在①氮原子的结构:原子结构示意图:________,一般通过___________与其他原子结合。②自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中,部分存在于动植物的蛋白质中以及存在与土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。(2)氮气的物理性质:无色,无味,气体,密度与空气接近,___溶于水。(3)氮气的化学性质:氮气的化学性质_____,通常很难与其他物质发生化学反应。①还原性_________________②氧化性a.N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为_____________________。b.在点燃条件下与金属镁反应,化学方程式为___________________。氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》、中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆、北京房山云居寺“99石经回藏”都是氮气保护的成功典范。为什么氮气可以作为保护气?2.氮的固定(1)含义:将大气中_______的氮转化为___________的过程叫做氮的固定。(2)分类:【巧判断】(1)氮的固定中氮元素一定被氧化。()(2)雷雨天含氮物质发生的反应都属于氮的固定。()
3.自然界中氮的循环二、NO和NO21.物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性NO_____气体_____有毒___溶于水NO2_______气体_______有毒___溶于水2.化学性质(1):实验装置:实验操作:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。现象:___________打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象,然后再振荡注射器。_________________,振荡后________________(2)结论:在一定条件下,NO与NO2可以相互转化,反应的化学方程式为①NO→NO2:___________________;②NO2→NO:__________________________(工业制取硝酸)。NO和NO2分别采用什么方法收集?说明原因。NO2转化为NO的变化中,NO2只能作氧化剂吗?某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗?知识点氮的氧化物的性质及有关计算NO和NO2性质的对比NONO2色、态、味无色、无味、有毒气体红棕色、刺激性气味、有毒气体水溶性不溶易溶且与水反应与O反应2NO+O2====2NO2与H2O反应3NO2+H2O====2HNO3+NO与O2、H2O共同反应4NO+3O2+2H2O====4HNO34NO2+O2+2H2O====4HNO3氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O,NO2+SO2====SO3+NO,NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝2.氮的氧化物溶于水的计算(1)原理:解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理,无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2====2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不能是NO2。(2)方法——加合式法①NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知:②NO与O2同时通入水中2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O====4HNO3可知:③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中:a.可先将NO和O2转化为NO2,再按上述各种情况分别处理。b.也可先将NO2和H2O反应转化为NO,再按4NO+3O2+2H2O====4HNO3情况处理。【知识拓展】氮的氧化物溶于水的计算的其他方法(1)原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O====2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。(2)电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应:2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO,在这当中,存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲,NO→HNO3,N的化合价升高是由于被O2氧化,因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等。要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中,让水充满试管,必须按什么样的体积比混合?(2)将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2mL的无色气体,则原混合气体中O2为多少毫升?【典例1】下列对NO、NO2的描述,不正确的是()A.NO2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得到C.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)N2和O2直接化合得到NO,不能得到NO2。(2)NO与NO2均不是酸性氧化物。【易错提醒】(1)NO不能和碱反应,是不成盐化合物;NO2和碱反应化合价发生了变化,所以二者均不是酸性氧化物。(2)N2和O2反应,不管量和条件如何变化,均只能生成NO。【典例2】(2019·郑州高一检测)将盛有1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4molO2,充分反应后,整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 ()A.1∶2B.2∶5C.3∶7D.无法确定【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)NO2与O2混合物完全溶于水的比值为4∶1。(2)NO与O2混合物完全溶于水的比值为4∶3。【母题追问】(1)1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4mol,则NO与NO2体积比为多少?(2)1molNO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1,试管倒立于盛满水的水槽中,为使整个试管充满水,需通入多少O2?1.科学家研究发现SARS病毒的全部基因组组分都可以在蝙蝠的粪便里找到,且SARS样冠状病毒基因内部多个位点频繁重组。病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集2.如图所示,室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题:(1)写出观察到的现象:①__________________________;
②__________________________;
③__________________________。
(2)最终试管中剩余的气体是________,体积为________。
3.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1【素养提升】中国汽车销量增长幅度很大,同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。(1)汽车尾气的主要污染成分包括哪些?(2)由图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应?在反应中氮的氧化物分别表现什么性质?(3)由图可以推出NO和O2必须在催化剂表面才能反应吗?(4)汽车尾气的排放有哪些危害?
模块1:氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮模块1:氮气与氮的固定一氧化氮和二氧化氮一、氮气与氮的固定1.氮气(1)氮元素的存在①氮原子的结构:原子结构示意图:________,一般通过_共用电子对_与其他原子结合。②自然界中,氮元素主要以氮气的形式存在于空气中,部分存在于动植物的蛋白质中以及存在与土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。(2)氮气的物理性质:无色,无味,气体,密度与空气接近,_难__溶于水。(3)氮气的化学性质:氮气的化学性质__稳定___,通常很难与其他物质发生化学反应。①还原性_N2+O2放电或高温2NO②氧化性a.N2与H2反应生成NH3,反应的化学方程式为__N2+3H2===2NH3__。b.在点燃条件下与金属镁反应,化学方程式为_N2+3Mg===Mg3N2__。氮气保护技术通常应用于珍贵文物的保存和保护,国内外不乏先例。美国的《独立宣言》、中国博物馆和中南海毛主席故居纪念馆、北京房山云居寺“99石经回藏”都是氮气保护的成功典范。为什么氮气可以作为保护气?氮气性质稳定,常温下不与物质发生反应,故可作保护气。2.氮的固定(1)含义:将大气中_游离态_的氮转化为_含氮化合物_的过程叫做氮的固定。(2)分类:【巧判断】(1)氮的固定中氮元素一定被氧化。(X)(2)雷雨天含氮物质发生的反应都属于氮的固定。(X)
3.自然界中氮的循环二、NO和NO21.物理性质物质颜色状态气味毒性水溶性NO___无色__气体___无味__有毒__不_溶于水NO2_红棕色_气体__刺激性_有毒__易_溶于水2.化学性质(1):实验装置:实验操作:在一支50mL的注射器里充入20mLNO,然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器。现象:__无明显现象__打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,观察现象,然后再振荡注射器。_无色气体变红棕色__,振荡后_红棕色变为无色___(2)结论:在一定条件下,NO与NO2可以相互转化,反应的化学方程式为①NO→NO2:_2NO+O2====2NO2_;②NO2→NO:__3NO2+H2O====2HNO3+NO__(工业制取硝酸)。NO和NO2分别采用什么方法收集?说明原因。常温下NO能与O2反应,只能用排水法收集;NO2能与水反应生成NO,故只能用排空气法收集。NO2转化为NO的变化中,NO2只能作氧化剂吗?NO2与水反应转化为NO的同时生成HNO3,NO2既作氧化剂又作还原剂。某山谷经常电闪雷鸣、雷雨交加,但树木、灌木、草等植被非常茂密,但很少有人敢进入这个山谷。你能解释该山谷植被茂密的原因吗?雷雨天时在闪电的作用下,空气中氮气与氧气反应生成NO,然后发生NO→NO2→HNO3,HNO3随雨水进入土壤,为植被提供了丰富的氮肥。知识点氮的氧化物的性质及有关计算NO和NO2性质的对比NONO2色、态、味无色、无味、有毒气体红棕色、刺激性气味、有毒气体水溶性不溶易溶且与水反应与O反应2NO+O2====2NO2与H2O反应3NO2+H2O====2HNO3+NO与O2、H2O共同反应4NO+3O2+2H2O====4HNO34NO2+O2+2H2O====4HNO3氧化性6NO+4NH35N2+6H2O6NO2+8NH37N2+12H2O,NO2+SO2====SO3+NO,NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝2.氮的氧化物溶于水的计算(1)原理:解答氮的氧化物溶于水的计算问题首先明确原理,无论是单一气体(NO2),还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体,反应的实质是3NO2+H2O====2HNO3+NO,2NO+O2====2NO2,故若有气体剩余只能是NO或O2,不能是NO2。(2)方法——加合式法①NO2和O2混合气体溶于水的计算由4NO2+O2+2H2O====4HNO3可知:②NO与O2同时通入水中2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO总的化学方程式为4NO+3O2+2H2O====4HNO3可知:③NO2、NO、O2三种混合气体通入水中:a.可先将NO和O2转化为NO2,再按上述各种情况分别处理。b.也可先将NO2和H2O反应转化为NO,再按4NO+3O2+2H2O====4HNO3情况处理。【知识拓展】氮的氧化物溶于水的计算的其他方法(1)原子守恒法4NO2+O2和4NO+3O2从组成上均相当于2N2O5的组成,都与N2O5+H2O====2HNO3等效。当NO、NO2、O2的混合气体溶于水时利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断。(2)电子守恒法NO与O2的混合气体通入水中发生反应:2NO+O2====2NO2、3NO2+H2O====2HNO3+NO,在这当中,存在着NO向NO2转化、NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲,NO→HNO3,N的化合价升高是由于被O2氧化,因此可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等。(1)要使充满NO2和O2混合气体的试管倒扣水槽中,让水充满试管,必须按什么样的体积比混合?由3NO2+H2O====2HNO3+NO和2NO+O2====2NO2得4NO2+O2+2H2O====4HNO3,即当NO2和O2的体积比为4∶1时可完全溶于水。(2)将10mL充满NO2和O2的混合气体的试管,倒置在水槽中,反应停止后试管内剩余2mL的无色气体,则原混合气体中O2为多少毫升?①若剩余的是NO,由反应3NO2+H2O====2HNO3+NO,得NO2体积为2mL×3=6mL。则原有O2体积为(10mL-6mL)×=0.8mL。②若剩余的是O2,则有10mL-2mL=8mLNO2和O2的混合气体按反应4NO2+O2+2H2O====4HNO3进行。所以NO2的体积为8mL×=6.4mL,O2体积为10mL-6.4mL=3.6mL。【典例1】下列对NO、NO2的描述,不正确的是(B)A.NO2是红棕色气体,易溶于水,不是酸性氧化物B.NO可以用排水法收集,但不能由N2和O2直接化合而得到C.NO、NO2在一定条件下可相互转化,且二者都是引起光化学烟雾的大气污染物D.NO、NO2都有毒,且NO是汽车尾气的有害成分之一【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)N2和O2直接化合得到NO,不能得到NO2。(2)NO与NO2均不是酸性氧化物。【易错提醒】(1)NO不能和碱反应,是不成盐化合物;NO2和碱反应化合价发生了变化,所以二者均不是酸性氧化物。(2)N2和O2反应,不管量和条件如何变化,均只能生成NO。【典例2】(2019·郑州高一检测)将盛有1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中,再通入0.4molO2,充分反应后,整个试管充满水。则原混合气体中NO与NO2体积比为 (C)A.1∶2B.2∶5C.3∶7D.无法确定【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)NO2与O2混合物完全溶于水的比值为4∶1。(2)NO与O2混合物完全溶于水的比值为4∶3。【母题追问】(1)1molNO和NO2混合气体的试管倒立于盛满水的水槽中剩余气体0.4mol,则NO与NO2体积比为多少?1∶9(2)1molNO和NO2混合气体中两者体积之比为1∶1,试管倒立于盛满水的水槽中,为使整个试管充满水,需通入多少O2?0.51.科学家研究发现SARS病毒的全部基因组组分都可以在蝙蝠的粪便里找到,且SARS样冠状病毒基因内部多个位点频繁重组。病毒学研究证实,一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是(C)A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下,一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.一氧化氮可以由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到D.一氧化氮易溶于水,不能用排水法收集2.如图所示,室温下向盛有3.0mLNO的试管中缓缓通入1.5mLO2(所有气体体积均在标准状况下测定)。试回答下列问题:(1)(1)写出观察到的现象:①通入O2后试管内气体变为红棕色;
②试管内液面升高;
③最后试管内剩余一种无色气体。
(2)最终试管中剩余的气体是_NO_,体积为1.0mL。
3.将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够长的时间后,试管内气体的体积缩小为原来的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是(C)A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1【素养提升】中国汽车销量增长幅度很大,同时也带来了空气污染。汽车尾气转化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。汽车尾气的主要污染成分包括哪些?CO、NO2、NO等由图分析写出汽车尾气转化装置里发生的反应?在反应中氮的氧化物分别表现什么性质?发生的反应为2NO+O2====2NO2,NO表现还原性;2NO2+4CO4CO2+N2,NO2表现氧化性由图可以推出NO和O2必须在催化剂表面才能反应吗?不对,NO和O2在空气中就能迅速反应生成NO2(4)汽车尾气的排放有哪些危害?汽车尾气被人吸收造成伤害,排入大气会引起光化学烟雾、硝酸型酸雨等
氮及其化合物模块2:氨和铵盐模块2:氨和铵盐一、氨1.物理性质_____气体,_______气味,密度_____空气,_____溶于水,1体积水能溶解____体积的氨气,易液化。制冷剂为液态,在一定的温度下又可以变为气态,即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化,然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂,是利用了它的什么性质?试分析它有什么缺点?2.化学性质(1):实验装置:操作打开止水夹,并挤压胶头滴管的胶头将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近现象烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,___________________________________________结论______________________________________________________若将NH3换为NO2,能否形成喷泉?若能形成,则实验后液体能否充满烧瓶?(2)氨气的性质氨的催化氧化是工业_______的基础。(3)氨水的性质管道工人用浓氨水检验氯气管道是否漏气,如果管道某处漏气,会产生白烟,原理是什么?(已知2NH3+3Cl2====N2+6HCl)氨气遇浓硫酸也会产生白烟吗?二、铵盐1.用途与物理性质(1)用途:农业上常用作化肥,如硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵等。(2)物理性质:白色晶体,_______溶于水2.化学性质(1)铵盐的化学性质【易错提醒】并不是所有的铵盐受热分解都产生氨气,如硝酸铵。(2)实验装置:现象:结论:____________________离子方程式为____________________应用:有一位农民伯伯看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受潮了,就放在太阳下面晒,下午取的时候发现少了许多。请解释相关原因?氨气的实验室制法【巧判断】(1)向某溶液中加入稀NaOH溶液,湿润的红色石蕊试纸不变蓝,则原溶液中一定无NH4+。()(2)NH4Cl受热分解,所以可用加热的方法分离NH4Cl和NaCl。()(3)氨气的制备实验中可以采用碱石灰干燥氨气。()知识点一喷泉实验【重点释疑】1.原理和装置(1)氨气喷泉实验形成原理:当气体接触外部的水或溶液时,由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,通过尖嘴导管喷出,形成喷泉。引发操作:打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,或其他形成压强差引发液体向容器中流动喷射的操作。(2)实验成功的关键——“三要”①装置气密性——要好。②烧瓶和气体——要干。③烧瓶内的氨气——要满。喷泉的常见类型方法减小内压法增大外压法装置原理减小烧瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象增大锥形瓶内气体压强,形成压强差,产生喷泉现象3.常见产生喷泉实验的组合气体NH3HClSO2、CO2、NO2、Cl2NO2和O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水喷泉,指由地下喷射出地面的泉水,是一种将水或其他液体经过一定压力通过喷头喷洒出来具有特定形状的组合体。某同学组装了一套喷泉实验装置(如图所示)。(1)如何操作才能引发该喷泉实验?(2)某同学做课本中喷泉实验时,打开止水夹后将胶头滴管内的水挤入烧瓶内,可并未产生喷泉,试分析实验失误可能的原因是什么?【典例】(2019·岳阳高一检测)物质A是一种白色晶体,它与浓NaOH溶液共热,放出无色气体B,用圆底烧瓶收集干燥的气体B。按如图所示装置仪器,打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉。向放出气体B的溶液中加入稀硝酸酸化,再加入硝酸银溶液,产生白色沉淀。(1)A的化学式是____________。
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是________。收集气体B的方法是_____________。
(3)溶液显蓝色的原因是____________(用化学用语表示)。
(4)取实验后烧瓶中的溶液加热,观察到的现象是_____________________。
【解题指南】解答本题需注意以下三点:(1)常见气体的溶解性及其水溶液的酸碱性。(2)形成喷泉的原理及引发喷泉的操作。(3)掌握氨水的碱性和不稳定性。【母题追问】(1)如何检验生成气体B的成分?若烧瓶中气体B换为HCl,将会出现什么现象?(2019·石家庄高一检测)如图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶头滴管的胶头,下列与实验事实不相符的是()A.Cl2(饱和食盐水)无色喷泉B.NH3(H2O含石蕊)蓝色喷泉C.HCl(H2O含石蕊)红色喷泉D.CO2(NaOH溶液)无色喷泉2.喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是________。
A.SO2和H2OB.CO2和NaOH溶液C.NH3和H2O D.NO和H2O(2)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是________上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是________下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小”)。
(3)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。①如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管,则可能出现的现象为________。
②在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是________。3.“氨的喷泉实验”体现了氨的哪些性质()①还原性②极易溶于水③有碱性物质生成④氧化性⑤氨易液化A.①③⑤B.②③C.②③④D.①②④4.已知NH3和HCl都能用来做喷泉实验。若在同温同压下用两个相同容积的烧瓶各收集满NH3和HCl气体,用如图所示装置进行喷泉实验,则实验停止后,下列对两个烧瓶内溶液的分析正确的是(不考虑溶质的扩散)()A.溶质的物质的量浓度相同,溶质的质量分数不同B.溶质的质量分数相同,溶质的物质的量浓度不同C.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都不同D.溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数都相同知识点二氨气的实验室制法和NH4+的检验1.氨气的实验室制法(1)反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(2)装置:(3)氨气制备实验各部分装置的选择:装置选择选择原因制备固+固反应原理净化装置装有碱石灰的干燥管NH3具有碱性,不与碱石灰反应不用浓硫酸和无水氯化钙NH3能被浓硫酸和无水氯化钙吸收收集装置向下排空气法NH3的密度远小于空气,且常温下不与空气成分反应不采用排水法NH3极易溶于水验满方法将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色氨水显碱性将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生氨气遇挥发性酸反应生成固体铵盐小颗粒尾气处理试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球NH3极易溶于水,与酸反应2.氨气的其他制法方法化学方程式(或原理)气体发生装置加热浓氨水NH3·H2ONH3↑+H2O浓氨水+固体NaOHNaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的放出浓氨水+固体CaONH3·H2O+CaO====NH3↑+Ca(OH)2,CaO的作用:①吸水后放热促进NH3的放出;②增加溶液中的OH-浓度,减小NH3的溶解度3.NH4+的检验方法(1)原理:(2)方法:【易错提醒】(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的。(2)发生装置的试管口略向下倾斜。(3)由于氨气的密度比空气小,因此收集氨气时,导管口应插入试管的底部。(4)棉花团上蘸有稀硫酸,既防止空气对流又防止氨气逸出污染空气。(5)干燥NH3不能用P2O5、浓硫酸等酸性干燥剂,也不能用CaCl2干燥,原因是CaCl2与NH3反应生成CaCl2·8NH3。(1)实验室制取氨气时,碱不选用NaOH、KOH,其原因是什么?(2)某同学根据铵盐受热分解的性质,认为可以采用加热NH4Cl来制备氨气,你怎么看?【典例】某学习兴趣小组探究氨气的制取实验:甲同学拟用下列实验方法制备氨气,其中合理的是____。A.将氯化铵固体加热分解B.将浓氨水滴入氢氧化钠固体中C.将氢氧化钠固体加入浓氨水中D.将氯化铵稀溶液滴入氢氧化钠固体中(2)根据上述正确的原理,该同学欲用下列常见的实验室制气体装置制取氨气,适宜的装置是________。(3)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据,下列性质与收集方法无关的是________________。
①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应下图是甲同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是_____________,集气的原理是___________。【思维建模】解答有关气体制备问题的思维流程如下:【母题追问】(1)干燥氨气时可以使用什么装置?NH3是一种污染性气体,为避免污染空气,实验中多余的NH3应如何进行吸收处理?试画出相应装置图。1.(2019·珠海高一检测)关于实验室制取氨气的说法中正确的是()A.虽然氨水受热分解可产生氨气,在实验室也不能用加热浓氨水的方法制得氨气B.通常可选择浓硫酸为干燥剂,除去氨气中的水蒸气C.既可用向下排空气法收集NH3,又可用排水法收集NH3D.用碱石灰代替消石灰与NH4Cl固体加热制取NH3,可使反应速率加快2.(2019·菏泽高一检测)实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:(1)实验室用B装置制取氨气,通常使用的药品是________。
(2)某研究性学习小组对实验室制取NH3进行了如下设计:①甲同学拟用浓氨水和固体NaOH制取NH3,并用图C装置作为NH3的发生装置。固体NaOH的作用为____。②乙同学建议,将实验室制取氨气装置B的收集装置由大试管改为集气瓶且瓶口向上来收集氨气,并确定不污染环境,请根据其设想回答:若用排空气法收集NH3,请在图D的方框内画出其气体收集装置和尾气吸收装置,标出所用的试剂(自选)名称。若用排液取气法收集NH3,可选用的试剂是________(填序号)。
A.H2OB.浓硫酸C.CCl4D.饱和食盐水【补偿训练】1.下列制备氨水的实验装置中最合理的是()2.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是()A.①是氨气发生装置B.③是氨气发生装置C.②是氨气吸收装置D.④是氨气收集、检验装置【素养提升】氮肥,是指以氮为主要成分,施于土壤可提供植物氮元素的肥料。氮肥是世界化肥生产和使用量最大的肥料品种;适宜的氮肥用量对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。氮肥按含氮基团可分为铵态氮肥、硝态氮肥、硝铵态氮肥、氰氨态氮肥等。农用氨水的浓度一般控制在含氮量15%~18%的范围内。氨水的施用原则是“一不离土,二不离水”。不离土就是要深施覆土;不离水就是加水稀释以降低浓度、减少挥发,或结合灌溉施用。农用氨水的使用体现了氨水的哪些性质?硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵是常见的铵态氮肥。碳酸氢铵简称碳铵。它由氨水吸收二氧化碳制成,产品是白色细粒结晶,含氮17%左右,有强烈氨臭味。使用碳酸氢铵时一定要避免太阳光照射,避免高温。其中的原理是什么?写出制备碳酸氢铵的化学方程式。(3)化学氮肥生产的主要原料是合成氨,生产合成氨的哈伯法在德国首先实现工业化,成为氮肥工业的基础,反应的化学方程式是什么?实验室制备氨气的原理是什么?
模块2:氨和铵盐模块2:氨和铵盐一、氨1.物理性质无色气体,刺激性气味,密度小于空气,极易溶于水,1体积水能溶解700体积的氨气,易液化。制冷剂为液态,在一定的温度下又可以变为气态,即能够在制冷系统的蒸发器内蒸发并从被冷却物体中吸取热量而汽化,然后在冷凝器内将热量传递给周围介质(水或空气)而变为液体的媒介物。制冷剂的种类很多,空调常用的制冷剂有氨、氟利昂等。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂。氨作为制冷剂,是利用了它的什么性质?试分析它有什么缺点?氨气易液化变为液体,且液氨变为气体时会吸收大量的热。缺点是有刺激性气味、有毒、可以燃烧和爆炸。2.化学性质(1):实验装置:操作打开止水夹,并挤压胶头滴管
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