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文档简介

第1讲硫和二氧化硫

课标要求1、了解二氧化硫与氧气、与水的反应,认识亚硫酸的不稳定性。认识二氧化硫的漂白作用与次氯酸漂白作用的区别。2、了解硫的性质及用途。高考在本部分考查的知识点较多,归纳起来主要集中在:①SO2、SO32-的氧化性和还原性,特别是SO2的性质。②硫及其化合物的相互转化关系;高考考点分析:

怎样系统地掌握一种物质的化学性质?化学性质1、将物质归类——通性2、从元素化合价分析——氧化性还原性3、特别要注意——该物质的特殊性一、硫1、硫物理性质:俗称

,是一种

色粉末,易溶于:微溶于:不溶于:硫黄淡黄CS2洒精水2、硫化学性质:(既有氧化性又有还原性)(1)与金属反应:(生成低价离子)(2)与氧化剂的反应:课前检测写出下列反应的化学方程式(1)S+Fe=(2)S+Cu=(3)S+O2

=____色,__________气味的_____毒气体,密度比空气____,沸点是-10oC易______,

____

溶于水(常温常压下一体积水能溶解_____体积的二氧化硫)。无有刺激性有大液化易40二、二氧化硫1、物理性质SO2与H2O反应与碱、碱性氧化物及某些盐反应氧化性还原性酸性氧化物通性+4价漂白性特性重视环境保护,防止酸雨危害环境!(1)、具有酸性氧化物通性:

(与CO2相似)

2、SO2化学性质:b与碱反应C与碱性氧化物反应d与某些盐反应

a与水反应(能使石蕊试液变红)请写出SO2和H2O、Ca(OH)2、Na2CO3、NaHCO3反应化学方程式。思考与交流1、是不是所有酸性氧化物都能和水反应?2、向澄清石灰水逐渐通SO2会看到什么现象?3、除杂CO2(SO2)?4、H2SO3的酸性如何?SiO2和水不反应先浑浊后澄清饱和NaHCO3亚硫酸是一种中强酸,具有酸的通性,在水中部分电离:H2SO3H++HSO3-

HSO3-

H++SO32-酸性H2SO3>H2CO3(2)、还原性:设计实验验证SO2的还原性?与KMnO4(H+)、卤素单质水溶液等氧化剂的反应较强还原性:SO2〉I

-〉Fe2+〉Br-〉Cl-请写出SO2和FeCl3溶液、氯水、O2反应方程式。思考:1、SO2气体通入BaCl2溶液是否有白色沉淀?为什么?2、若分别再滴入氯水或稀氨水,是否有沉淀?为什么?无明显现象

SO3是一种无色固体,熔点(16.8℃),沸点(44.8℃

),关注SO3的状态。SO3与H2O反应生成H2SO4,同时放出大量的热。工业上常用这两个反应制造硫酸。2SO2+O22SO3

催化剂△关注SO3的状态SO2和O2需在一定温度和催化剂存在条件下才能反应;但由SO2转化成的H2SO3或亚硫酸盐在常温下就能被氧化,所以亚硫酸盐应密闭保存,以防变质。2H2SO3+O2=2H2SO42Na2SO3+O2=2Na2SO4(3)、氧化性:SO2+4+602H2S+SO23S+2H2O-2+40较弱(4)、漂白性:思考1:SO2和氯水的漂白有何不同?品红SO2褪色加热变红可以用品红来检验SO2的存在氯水二氧化硫原理氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质SO2溶于水产生的H2SO3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质实质氧化还原反应非氧化还原反应效果永久性暂时性范围可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色思考2:SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色与SO2使品红褪色,实质相同吗?前者缘于SO2的还原性,发生的是氧化还原反应;后者缘于其漂白性,发生的是非氧化还原反应。不同!思考3、若将等物质的量的SO2和Cl2这两种气体混合后,同时作用于潮湿的红色布条,可观察到红布条()A、慢慢褪色B、立即褪色C、先褪色后恢复原来颜色D、不褪色SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4

D思考4、CO2和SO2在化学性质上既有相似性又有差异性,如何区分这两种气体呢?能用澄清石灰水鉴别吗?

(1)品红溶液(2)KMnO4溶液或Br2水SO2均褪色相似性:均为酸性氧化物差异性:SO2具有还原性、漂白性区分:

思考5、已知炭与浓硫酸在加热条件下的反应:C+2H2SO4=CO2↑+2SO2↑+2H2O请设计实验来验证反应中的三种产物。仪器连接如下酸雨:指pH<5.6的酸性降水酸雨的危害:1、影响水生生物的繁殖2、土壤中钙、镁、磷等营养元素溶出并迅速流失,导致土壤肥力下降并酸化3、农作物和树木生长遭到破坏4、建筑物腐蚀加快3、SO2对环境的影响:硫酸型酸雨的形成过程二氧化硫的作用形成过程①SO2+H2OH2SO3

2H2SO3+O2=2H2SO4

②2SO2+O22SO3

SO3+H2O=H2SO4酸雨的防治1、含硫燃料预先脱硫处理2、释放出的二氧化硫进行处理或利用回收3、研究新能源4、大力提倡植树造林,尤其栽种吸收SO2较多的柳杉、银槐、银杏等。5、提高全民的环境保护意识。从1974年起,每年由联合国环境规划署确定一个主题,开展“世界环境日”的活动,其中1983年的主题是防治酸雨。4、二氧化硫的用途:制硫酸漂白纸浆、毛、丝、草帽等杀菌消毒一分为二看问题!过关训练1、关于SO2的叙述中正确的是()A.可采用排水集气法收集SO2

B.它与水作用生成H2SO4C.它能使溴水褪色,体现SO2

具有漂白性D.实验室可用氢氧化钠溶液处理含有二氧化硫的尾气D过关训练2.下列变化中不属于化学变化的是()A.二氧化硫使品红褪色B.氯水使有色布条褪色C.活性炭使红墨水褪色D.漂白粉使某些染料褪色C3.将SO2通入显红色的酚酞试剂中,发现红色消失,主要是因为SO2()A.有漂白性B.有还原性C.溶于水后显酸性D.有氧化性C4.把少量的SO2分别通入下列浓度相等的①Ba(NO3)2溶液②Ba(OH)2溶液③溶有氨的BaCl2溶液中.预计能观察到白色沉淀的溶液是()A.①和②B.只有②C.②和③D.全部D5、与图中曲线相符合的是()A.向饱和H2SO3中通入H2SB.向澄清石灰水中通入CO2C.向氯水中通入SO2D.向饱和H2S溶液中通入SO2气体pHV(气)D硫酸、硫酸根离子的检验30【考纲要求】1.硫酸的强酸性和浓硫酸三大特性。2.硫酸根离子的检验。重点难点浓硫酸三大特性、硫酸根离子的检验。31(1)物理性质1、纯H2SO4是

液体。沸点高,难挥发无色油状应用:高沸点物质制取低沸点物质一、硫酸2023/2/432NaCl(s)+H2SO4===NaHSO4+HCl↑微热(2016·上海高考)NaCl与浓H2SO4加热可制HCl,推测NaBr与浓H2SO4加热可制HBr(1)物理性质任意比将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌2、能与水以

互溶,溶解时可放出大量的热。浓H2SO4稀释的方法常见的浓硫酸质量分数为98%,密度为1.84g/cm3,则

c=

18.4mol/L一、硫酸2023/2/433(二)稀H2SO4具有酸的通性硫酸是强电解质,在水溶液中的电离方程式为H2SO4===2H++SO42-,能与指示剂、金属、碱性氧化物、碱、盐等物质发生反应。①铁:②MgO:③Ba(OH)2:④BaCl2:写出足量稀H2SO4与下列物质反应的离子方程式:Fe+2H+=Fe2++H2↑MgO+2H+=Mg2++H2OBa2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2OBa2++SO42-=BaSO4↓2023/2/434白脱水性、强氧化脱水吸水强氧化黑蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。产生无色刺激性气味的气体2023/2/435(三)浓H2SO4的三特性1、吸水性利用浓H2SO4的吸水性,其常用作__________。干燥剂(三)浓H2SO4的三特性2、脱水性浓H2SO4能够将有机物里的氢、氧元素按原子个数2∶1的比例脱去。2023/2/4363、强氧化性2023/2/437

C2023/2/438[练习2]

将一定量的锌与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A33.6L(标准状况).将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的pH=1,则下列叙述中错误的是 (

)A.气体A为SO2和H2的混合物B.气体A中SO2与H2的体积比为5∶1C.反应中共消耗Zn97.5gD.反应中共转移电子3mol

B2023/2/439②常温下,铁、铝遇浓H2SO4钝化,可用铝(或铁)槽车

运输浓硫酸。③浓硫酸还可与某些还原性化合物反应。2HBr+H2SO4=Br2+SO2↑+2H2O2023/2/440二2023/2/4412023/2/4422023/2/443二、掌握SO42-、SO32-的检验方法2023/2/4442023/2/4451、浓硫酸的五大性质

酸性

强氧化性

脱水性

吸水性

难挥发性2、掌握SO42-、SO32-的检验方法2023/2/446H2SO4H+SO42-H2SO4+6不同价态硫元素间的转化S0S+4硫单质的化学性质S-2FeSCu2SH2SSO2S单质既有氧化性又有还原性前情提要化合价0+4+6-2单质氧化物酸盐SSO2SO3H2SO3H2SO4SO3H2SCaSO4

Na2SO4Na2SO3Na2S类别硫元素的物质家族中常见成员第3章自然界中的元素第3节硫的转化

(2)——实验室里研究不同价态硫元素间的转化

1.掌握0价、+4价、+6价硫元素间的相互转化,

2.了解二氧化硫的性质。

3.了解浓硫酸的强氧化性

4.学会设计实验,培养动手操作的能力。重点:SO2、H2SO4的氧化还原性学习目标探究任务SSS0+4+6SO2H2SO3Na2SO3SO3H2SO4Na2SO4选择

代表物制备:Na2SO3+H2SO4=SO2↑+Na2SO4+H2O检验:使品红溶液退色寻找合适的试剂酸性KMnO4溶液Cu一.实验室里探究不同价态硫元素间的转化Na2SO3Na2SHCl52

工具栏

实验试剂:

Na2SO3溶液酸性KMnO4溶液Na2S溶液铜片浓硫酸品红溶液1探究+4→+6

的转化3探究+6→+4的转化

2探究+4→0

的转化实验方案53Na2SO3溶液酸性KMnO4溶液

酸性KMnO4紫色退去硫由+4转化为+6证明探究+4向+6的转化1.【实验】二.探究不同价态硫元素间的转化活动探究无色紫色

酸性KMnO4

紫色退去54Na2SO3溶液和Na2S溶液稀盐酸

有淡黄色的硫单质析出硫由+4转化为0证明探究+4向0的转化2.【实验】二.探究不同价态硫元素间的转化活动探究无明显现象55浓硫酸Cu粉

加热反应,生成可使品红溶液退色的气体,铜片逐渐溶解硫由+6转化为+4证明探究+6向+4的转化3.【实验】二.探究不同价态硫元素间的转化活动探究无色56SS

SFeSCu2SH2SS

SO2H2SO3Na2SO3不同价态硫元素间的转化S

SO3

H2SO4Na2SO4-20+4+6研究方法1.从物质分类的角度2.从氧化还原的角度3.从特性的角度

一、酸性氧化物的性质

—从物质分类的角度

H2ONaOHSO2+2NaOH=Na2SO3+H2OCaOSO2+CaO=CaSO3

二氧化硫

二、氧化性和还原性

—从氧化还原的角度

H2S

SO2+

2H2S=3S+2H2O

O2

2SO2+O22SO3二氧化硫催化剂△

三、漂白性

—从特性的角度

SO2+品红溶液退色

又恢复为原来的颜色

为什么?

SO2与品红在溶液中化合成不稳定的无色物质,加热后又分解为原来的物质。

二氧化硫加热二氧化硫具有漂白性。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由于它(亚硫酸)能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。这种无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色,因此用二氧化硫漂白过的草帽辫日久又变成黄色。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人体的肝、肾脏等有严重损伤,并有致癌作用。此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生,可以用作食物和干果的防腐剂。但必须严格按照国家有关范围和标准使用。第一,SO2通常作为保护剂添加到葡萄酒中,有杀死葡萄皮表面的杂菌(SO2几乎是酿酒师所能使用的唯一的杀菌制剂)。第二。它又是一种抗氧化剂,在保护酒液的天然水果特性的同时防止酒液老化。每个国家对酿酒过程中能加入的SO2最大限度都有专门的法律规定。欧盟规定红葡萄酒中SO2的最高含量为160mg/L。另外,更加重要的是,在开瓶后你摇杯的时间里,葡萄酒中有30%-40%的SO2的会跟氧气结合而消失了。因此,大可放心饮用。归纳总结SO2的重要性质

①SO2+2H2S=3S+H2O②

2SO2+O22SO3

催化剂△

还原性

氧化性③SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

酸性氧化物

④使品红溶液退色

漂白性

一、强氧化性钝化:常温浓H2SO4

铝、铁氧化膜

浓硫酸与金属单质:Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O

浓硫酸与非金属单质C+2H2SO4(浓)=CO2+2SO2↑+2H2O

浓硫酸△△

二、吸水性

CuSO4·5H2OCuSO4

应用:做干燥剂三、脱水性

将蓝色的石蕊试纸放在玻璃片上,将浓硫酸滴在试纸上先变红后变黑解释:浓硫酸将有机物中的氧和氢以原子个数比1:2脱出来。浓硫酸

浓硫酸-20+4+6FeSH2SSNa2SO4H2SO3H2SO4SO3SO2Na2SO3三.不同价态硫元素之间的转化价态相同可能具有相同的氧化还原性练习与反馈1.下列说法正确的是()A.SO2能使KMnO4水溶液迅速退色B.可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C.硫粉在过量的纯氧中燃烧能生成SO3D.少量SO2通过浓的CaCl2溶液能产生白色沉淀A2.

Cl2和SO2都有漂白作用,能使品红退色。若将等物质的量的Cl2和SO2的混合物通入品红和BaCl2的混合溶液中,能观察到的现象()①溶液很快退色②溶液不退色③出现沉淀④不出现沉淀A①②B.①③C.②③D.②④C3.下列事实与浓硫酸表现出的性质(括号中)对应关系正确的是(

)A、在空气中敞口久置的浓硫酸,溶液质量增大(挥发性)B、在加热条件下铜与浓硫酸反应(脱水性)C、浓硫酸在白纸上书写的字迹变黑(氧化性)D、浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性)

D氮气与氮氧化物科学的光芒——拉瓦锡独具慧眼,发现氮气

1774,拉瓦锡在发现氧的著名实验中,经过科学的分析后,得出了反映事物本质的结论:空气是由两种气体组成,一种是能够帮助燃烧和呼吸的气体。另一种是不能帮助燃烧和呼吸的气体(这就是卢瑟福发现的“浊气”、舍勒发现的“浊空气”、普利斯特里发现的“吸饱了燃素的空气”、卡文迪许发现的“窒息的空气”),命名为氮,意思是“无益于生命”,拉瓦锡拭净了蒙在这一元素上的尘灰,人们终于科学地认识了空气的基本组成。一、氮气1.氮气的物理性质氮气是无色、无味的气体,密度比空气稍小,熔、沸点低,难溶于水。2.氮分子的结构

氮氮三键,键能大,大于其它的双原子分子结构稳定。3.氮气的化学性质【问题】这样结构特点,决定了氮分子有什么样的化学性质?通常不活泼。说明:在一定条件下,氮气也能跟氢气、氧气、金属等物质发生化学反应。(1)氮气跟氢气的反应

工业上利用这个反应原理来合成氨,反应条件是高温、高压、催化剂。N2+3H22NH3高温、高压催化剂(2)氮气跟氧气的反应方程式:

N2+O22NO2NO+O22NO2放电现象:开动抽气缓慢抽气后,干燥管C处仍是无色的。在容器D中看到的颜色是红棕色。

二氧化氮溶于水的方程式为:

3NO2+H2O

=

2HNO3+NO小知识:雷雨发庄稼的道理?

空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮,一氧化氮再和氧气反应生成硝酸,硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐,成为氮肥被植物吸收。(3)氮气跟某些金属的反应(3)氮气跟某些金属的反应

镁在氮气中燃烧比在氧气中燃烧剧烈程度差。方程式为:

3Mg+N2Mg3N2(微黄色)点燃Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑

氮气还可跟Li、Ca、Sr、Ba等金属反应。4、N2的用途氮气粮食灯泡焊接合成硝酸合成氨冷冻剂低温环境制氮肥5.氮气的制法工业制法:

实验室制法:⑴加热亚硝酸铵的溶液:NH4NO2=N2↑+2H2O

⑵亚硝酸钠与氯化铵的饱和溶液相互作用:

NH4Cl+NaNO2=NaCl+2H2O+N2↑

⑶将氨通过红热的氧化铜:2NH3+3CuO=3Cu+3H2O+N2↑氮的固定自然过程人工过程雷雨豆科植物—根瘤菌—合成氨6.氮的固定将氮元素由游离态转化为化合态的过程N2+3H22NH3高温、高压催化剂小结:N-3N0N+2N+4N+5Mg3N2N2NONO2HNO3NH32NO+O2==2NO23NO2+H2O==2HNO3+NON2+3H22NH3高温、高压催化剂N2+3Mg==Mg3N2点燃N2+O2==2NO放电二、氮的氧化物N的化合价化学式色态+1N2O无色有甜味气体,又称笑气+2NO无色气体+3N2O3

红棕色气体,低温时为深蓝色挥发性液体或蓝色固体亚硝酐+4NO2红棕色有刺激性气味有毒气体+4N2O4无色氧化剂+5N2O5无色晶体硝酐1、氮的氧化物伊格纳罗博士和他的两位工作伙伴(芬奇戈特博士、穆拉博士)成功发现氧化氮(国内称一氧化氮)是一种可以传递信息的气体,它可以通过细胞薄膜(membrane),去调节另一细胞的功能;他们的发现,开创生物系统(biologicalsystems)信息传递的新理论。正是这一重大发现和对氧化氮的研究使伊格纳罗博士获得1998年诺贝尔生物医学奖。明星分子:NO伊格纳罗计算机模拟的NO分子的图像

硝化甘油

—百年历史的古老炸药和心脏病内服药

患有动脉硬化的病人,因血块堵住了动脉的血管,血肌供氧量的减少,引起胸部的疼痛,有时甚至导致心肌梗塞。服用硝化甘油,就是提供了NO,扩大了心肌血管,增大了血流量。2.NO与NO2的重要性质NONO2色态毒性与水反应与O2反应与水、O2其它反应

制法收集尾气处理无色气体红棕色气体有毒有毒3NO2+H2O=2HNO3+NO××4NO+3O2+2H2O=4HNO34NO2+O2+2H2O=4HNO32NO2N2O43Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O排水法向上排气法NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO+O2=2NO23、NO、NO2对环境的污染:光化学烟雾酸雨石油产品和煤燃烧的产物汽车尾气制硝酸的工厂污染源危害

大气圈中NOx的行为与作用在汽车的做功过程中

硝酸型酸雨的形成过程①空气中NOx的形成在电闪雷鸣中:放电N2+O2==2NO高温N2+O2==2NO污染的空气遮盖着圣·路易斯门的底部

引发光化学烟雾

光化学烟雾是由碳氢化合物和氮氧化物在阳光紫外线的作用下,发生光化学和热化学反应后,产生的以臭氧为主的氧化剂及颗粒物混合物。

对臭氧层的破坏

近年来由于喷气式飞机和火箭、导弹日益增多,将大量废气(如:NO2、NO)排放到高空,臭氧遭到耗损。O+NO2=NO+O2总反应:氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起催化作用O3+NO=NO2+O2O3+O=2O2①碱液的氧化吸收法2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2ONO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O

NOx

与NH3的氧化还原方法写出反应的化学方程式,并配平

减少NOx

对空气污染的基本方法思考:若将NO2气体通入NaOH溶液中,其发生的反应可表示为:

NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O,有体积比为3:1的NO2和NO的混合气体40mL,将其倒置于NaOH溶液中,试管中剩余的气体体积为______。4、二氧化氮和溴蒸气的鉴别NO2和溴蒸气在性质上的相似之处:

均有氧化性溶于水后溶液呈酸性能与碱溶液反应

鉴别两者不能用淀粉KI试纸、碱溶液等。NO2和溴蒸气在性质上的差异:A.通入水中,NO2溶于水发生反应后溶液无色,而溴蒸气溶于水溶液呈橙色B.通入AgNO3溶液,有淡黄色沉淀生成的为溴蒸气C.通入CCl4有机溶剂中,溶于CCl4而且

CCl4溶液呈橙红色的为Br2(气)NO2或NO2与非O2的混合气体溶于水的计算原理3NO2+H2O=2HNO3+NO5、氮氧化物的相关计算例1、将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中,经过足够时间后,试管内气体体积缩小为原体积的一半,则原混合气体中N2和NO2的体积比是__________(2)NO与O2混合气与水反应原理:4NO+3O2+2H2O=4HNO3

,余气:NO或O2规律V(NO)/V(O2)=4:3时,恰好完全反应V(NO)/V(O2)>4:3时,剩余气体为NOV(NO)/V(O2)<4:3时,剩余气体为O2例2:(1)将40mLNO与

mLO2混合,与水反应无气体剩余;

(2)将40mLNO与20mLO2混合,与水反应后余_______气体________mL;(3)将40mLNO与40mLO2混合,与水反应后余_______气体_________mL;(4)将40mLNO与___________mLO2混合,与水反应后余气10mL.

例3:将盛有12mLNO气体的试管倒立于水槽中,缓缓通入一定量O2后,若试管中气体变为4mL,则通入O2为多少毫升?例4:在标况下,将O2与NO3∶4的体积比充满一个干燥烧瓶,将烧瓶倒置于水中,瓶内液面上升,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为

A、0.045mol/LB、0.036mol/LC、0.026mol/LD、0.030mol/L(3)“NO2+O2+H2O”型原理4NO2+O2+2H2O=4HNO3余气:NO或O2

规律V(NO2)/V(O2)=4:1时,恰好完全反应V(NO2)/V(O2)>4:1时,剩余气体为NOV(NO2)/V(O2)<4:1时,剩余气体为O2例5:将盛有40mLNO2

和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余5mL无色气体,则原混合气体中NO2、O2的体积比为

A.1:3B.1:1C.7:1D.7:3例5:在标准状况下,将NO2、NO、O2混合后充满容器,倒置于水中,完全溶解,无气体剩余,若产物也不扩散,则所得溶液物质的量浓度的数值范围是()

A、0<c<1/22.4B、1/39.2<c<1/22.4C、1/39.2<c<1/28D、1/28<c<1/22.4(4)“NO+NO2+O2+H2O”型(5)“CO2+NO+Na2O2”型原理CO2+NO+Na2O2=Na2CO3+NO2例6:

VLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后气体的体积变为V/2L,则CO2和NO的体积比不可能是

A、2∶1B、3∶2C、3∶4D、5∶4规律:CO2与NO的混合气体通过足量固体Na2O2(1)若V(CO2)≥V(NO)时,反应后气体的总体积:为原混合气体体积的一半(2)若V(CO2)<V(NO),反应后:缩小的体积就是原来CO2的体积。(6)“NO+NO2+NaOH溶液”型原理NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O规律当V(NO2)≥V(NO)时,混合气能被NaOH溶液完全吸收;当V(NO2)<V(NO)时,混合气体中NO过量,被NaOH吸收后,剩余气体为NO。例7:根据硝酸尾气处理的反应原理,下列气体中不可能被过量的NaOH溶液吸收的是()

A.1molO2和4molNO2B.1molNO和4molNO2C.1molO2和4molNOD.4molNO和1molNO2小结:O2与NO或NO2或NO、NO2的混合气体中,若n(N):n(O)=2:5,则全被水吸收;若n(N):n(O)>2:5,则有NO气体剩余;若n(N):n(O)<2:5,则有O2气体。氨及铵盐

一.氨(NH3)的分子结构

NH3分子的极性用电子式表示NH3的形成过程

NH3分子的构型3H··N··

··﹕HN﹕﹕﹕HH+→——三角锥形,键角107°18'——极性分子二.NH3的物理性质

氨是

色、

味气体,密度0.771g/L(标准状况),比空气

,氨在常压下冷却至-33.5℃即可变成无色液体,故极易______。1体积水中约能溶解700体积氨气即

溶于水。

无有刺激性气小极易液化喷泉实验1、为什么会形成喷泉现象?如何使用CO2气体做喷泉实验?2、喷泉停止后,为什么烧瓶不能被水完全充满?

由于氨气是用向下排空气法收集的,一定含有少量空气。

产生喷泉的条件:气体在液体中的溶解度很大,可以产生足够的压强差(负压)。思考题3、某学生用氨做喷泉实验,结果实验失败,请你分析实验失败的可能原因?氨气中含有大量的空气

收集氨气的烧瓶潮湿

装置漏气4、为什么溶液会变红色?收气满干燥气密性好NH3与水反应后有碱性物质生成。三.NH3的化学性质大部分NH3与水结合成

NH3·H2O,NH3·H2O

可以小部分电离成NH4+和OH-。NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-1、氨与水反应NH3·H2O=NH3↑+H2O△氨水呈弱碱性思考题1、氨水的主要成份有哪些?氨水中的分子有:H2O、NH3和NH3·H2O氨水中的离子有:NH4+、H+和OH-

∴氨水的表示方法:NH3·H2O液氨

是氨气加压或降温后形成的液态物质,液氨所含的微粒是NH3。2、氨水与液态氨有何区别?∴液氨是纯净物,氨水是混合物。在求氨水中溶质的质量分数、物质的量浓度时,视溶质为NH3氨水的密度小于1g/ml,∴溶质的质量分数越大,溶液的密度越小。3、在氨的喷泉实验中,烧瓶内溶液的物质的量浓度是多少?(假设实验是在标准状况下进行)氨水溶液物质的量浓度为(V/22.4)/V=0.045mol/LNH3

+HCl=NH4Cl

氨气与挥发性酸(HCl、HBr、HI、HNO3等)在空气中相遇能产生白烟,可用此法来检验氨。2NH3

+H2SO4=(NH4)2SO4∴NH3与酸反应的本质:

NH3+H+=NH4+(形成配位键)三.NH3的化学性质2、氨与酸反应白烟无烟魔棒生烟三.NH3的化学性质3、氨与氧气的反应4NH3+5O2=4NO+6H2OPt△

点燃4NH3+3O2

=2N2+6H2O①NH3的催化氧化:

NH3在纯氧中燃烧:

NH3与Cl2的反应:

(NH3不足)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl(NH3过量)2NH3+3Cl2=N2+6HCl可以用浓氨水检验氯气管道是否漏气。

NH3与CuO的反应:

2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O四.NH3的制备1、工业制法N2+3H22NH3+92.4KJ2、实验室制法

实验室用铵盐(NH4Cl)与消石灰混合加热来制取氨气。2NH4Cl+Ca(OH)2

=CaCl2+2NH3↑+2H2O△思考题1、制氨气时所用的铵盐可否是硝铵、碳铵(NH4HCO3)?而消石灰又可否用NaOH、KOH代替?①因为加热时NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应,发生危险;而NH4HCO3受热易分解产生CO2,使产物不纯。均不能②a.NaOH、KOH具有吸湿性,易结块;b.强碱具有强腐蚀性。(1)装置:固+固加热型(2)收集:(3)验满:②蘸有浓HCl的玻璃棒接近试管口产生白烟。向下排空气法①湿润的红色石蕊试纸变蓝(唯一的一种碱性气体);棉花的作用:浸有稀硫酸的棉花可防止氨气逸出,污染大气。防止热冷气体对流;干燥氨气的常用试剂:实验室中其余的制氨气的方法:CaO浓氨水①CaO、碱石灰等碱性干燥剂②无水CaCl2不能用来干燥NH3(形成CaCl2·8NH3)①加热浓氨水法(装置与实验室制氯气的发生装置相同)②浓氨水加生石灰法(生石灰吸水、溶解时放热)五.NH3的用途氨气用途制氮肥铵盐有机合成工业原料制硝酸纯碱致冷剂课堂练习1.等物质的量的下列气体,常温下在体积相同的容器中混合后,压强降低最多的是

[]A.NH3和O2

B.NH3和HClC.NO和O2

D.Br2和H2SB2.既可用排水法,也可用向下排空气法收集的是①CH4②NH3③H2④CO⑤NO⑥N2⑦SO2⑧HCl⑨Cl2[]A.①③

B.①③④⑤⑥C.②⑦⑧⑨

D.①③⑦⑧⑨A3.下列实验操作中,所使用的有关仪器要求干燥的是[]A.配制一定物质的量浓度溶液时所用的容量瓶B.用氯化铵和熟石灰混合加热时所用的试管C.做喷泉实验时用来收集氨气的烧瓶D.实验室制氯气时所用的烧瓶BC4.若有Cl2和NH3共aL,经充分反应后的气体是bL。试讨论Cl2和NH3体积比取值范围不同时,被氧化的NH3的体积。(气体体积均为常温常压下测定)4.某无色混合气体可能由NO、O2、NH3、CO2、HCl中的两种或几种组成。室温下50mL的混合气体通过足量的浓H2SO4,体积减少至40mL,再通过足量的NaOH溶液,体积减小到20mL,余下的气体接触空气后立即变色。则原混合气体中一定含有

气体,其同温同压下的体积比为

。此混合气体中一定不含有

气体,其理由_________________________________。

NH3、CO2、NO

1:2:2O2、HClNO和O2、NH3和HCl分别不能共存5.工业废气中氮氧化合物是造成污染的主要来源。为了治污,工业上通常用NH3与之发生下列反应:NOx+NH3→N2+H2O。现有NO、NO2混合气3升,可用同温同压下的3.5LNH3

恰好使其完全转化为N2,则原混合气体中NO和NO2的物质的量之比为[]A.1:1 B.2:1C.1:3 D.1:4C6.氮可以形成多种离子,如N3-、N3-、NH2-、NH4+、N2H5+、N2H62+等。已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的,有类似与NH4+的性质。⑴1个N3-离子含有

个电子,NH2-的电子式为

。⑵形成N2H5+离子的中性分子的结构式是

。⑶写出N2H62+离子在强碱溶液中反应的离子方程式

。10N2H62++2OH-=N2H4+2H2O六.铵盐

由铵根离子和酸根离子构成的化合物即铵盐。铵盐一般为无色晶体、都易溶解于水。1.受热易分解NH4Cl=NH3↑

+HCl↑(NH4)2CO3

=2NH3↑+H2O+CO2↑△△NH4HCO3

=NH3↑+H2O+CO2↑△2NH4NO3

=4H2O+2N2↑+O2↑2.铵盐与碱反应NH4NO3+NaOH=NaNO3+H2O+NH3↑△(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O+2NH3↑△反应实质:演示实验NH4+的检验:铵盐与强碱共热产生气体,用石蕊试纸或浓盐酸检验。NH4++OH-

NH3↑+H2O△(1)固体铵盐与固体碱之间的反应不写离子方程式;如:实验室制取氨气(2)铵盐溶液和碱溶液混合后的离子方程式:

(3)铵盐溶液和碱溶液混合并加热有氨气逸出的离子方程式:NH4++OH-=NH3·H2O注意事项:NH4++OH-=NH3↑+H2O△3.NH4+的检验样品碱△刺激性气味气体湿润红色石蕊试纸变蓝蘸有浓盐酸的玻棒靠近有白烟NH4+[演示实验]1、铵盐的通性是A、加热时一定有氨生成B、与碱共热时都产生氨C、都是晶体,都溶于水D、能与酸反应2、检验铵盐的方法是将待测物取出少许放入试管中,然后A、加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之B、加水溶解,用红色石蕊试纸试其溶液C、加强碱溶液,加热,滴入酚酞试剂D、加苛性钠溶液加热,用润湿红色石蕊试纸在管口试之4.下列混合物可用加热方法分离(A)碘和氯化铵(B)硝酸钾和纯碱(C)硫酸钾和碳酸钾(D)氯化铵和氯化钡5.只用一种试剂,就可区别NH4Cl、(NH4)2SO4、KCl、Na2SO4、AlCl3

五种无色溶液,这种试剂是(A)NaOH溶液(B)AgNO3溶液(C)BaCl2溶液(D)Ba(OH)2溶液3.能用NH4++OH-=NH3↑+H2O表示的化学反应为(均为溶液中反应)(A)NH4HCO3与NaOH共热(B)NH4Br+NaOH共热(C)(NH4)2SO4+Ba(OH)2共热(D)NH4HSO4+KOH共热△练习与思考

下列关于铵盐的叙述中正确的是()(A)只含有离子键,所以都是离子化合物。(B)受热都能分解放出氨气(C)都易溶于水(D)都可以与碱反应放出氨气含离子键,极性共价键和配位键铵盐受热易分解,但不一定生成氨气铵盐均易溶于水这是铵盐的通性CD练习与思考

氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢反应又生成氯化铵固体。下列叙述正确的是()(A)这是一个可逆反应(B)这现象称升华(C)用加热的方法可以分离氯化铵和碘的混合物(D)氯化铵溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是

NH4++OH-=NH3·H2O(E)氯化铵溶液与氢氧化钠溶液受热反应的离子方程式是NH4++OH-=NH3·H2OD1、用26.4g(NH4)2SO4跟过量的Ca(OH)2混合加热,放出的气体全部被含有39.2g的H3PO4溶液吸收,生成的盐是()A.(NH4)3PO4B.NH4H2PO4C.(NH4)2HPO4D.(NH4)3PO4和NH4H2PO42、将NH4HCO3固体置于试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和水的容器充分吸收后,所得气体的主要成分是()A.CO2 B.O2

C.H2O D.NH3BB3、氢化氨(NH4H)与氯化铵的结构相似,又知NH4H与水反应有H2生成,下列叙述不正确的是()NH4H是离子化合物NH4H溶于水,所形成的水溶液显酸性NH4H与水反应时,NH4H是氧化剂NH4H固体投入少量水中,有两种气体产生BC氨和铵盐(1)无色气体NO,在空气中易生成

色气体NO2,NO2溶于水反应可生成NO,两过程发生反应的化学方程式为:

(2)(NH4)2SO4与Ca(OH)2反应的化学方程式是

(3)NH3·H2O是易溶于水的

,氨水显

(4)化肥碳酸氢铵受热易分解产生一种刺激性气味的气体:

。2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO红棕一元弱碱碱性NH3一、氨气1.物理性质色态气味密度水溶性是否易液化

ρ

ρ空

(1∶700)易液化无色气体刺激性<极易溶于水2.喷泉实验实验装置操作及现象结论(1)打开止水夹,并挤压滴管的胶头(2)烧杯中的溶液由玻璃管进入烧瓶,形成

,瓶内液体呈

色氨

溶于水,水溶液呈

性喷泉红极易碱3.化学性质

(1)氨与水的反应:氨与水反应,其水溶液显弱碱性,反应的化学方程式为:

NH3·H2O不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为:

(2)氨与酸的反应:蘸取浓氨水和浓盐酸的两玻璃棒靠近时有

生成,反应的化学方程式:

。白烟NH3+HCl===NH4Cl(3)氨的催化氧化:化学方程式为:

,生成的

可进一步氧化成

4.氨的用途

(1)氨是

工业、有机合成工业及制造

的原料。

(2)氨易

,常用作制冷剂。NONO2氮肥硝酸铵盐纯碱液化

二、铵盐

1.物理性质铵盐都是

溶于水的

色晶体。易白2.化学性质三、氨气的实验室制法四、自然界中氮的循环1.氮的存在2.氮的固定(1)定义:使游离态的氮转化为含氮化合物的过程。(2)类别:1.判断正误(正确的打“√”号,错误的打“×”号)。(1)氨气是无色、无味、密度比空气大的气体。 (

)(2)蘸有浓氨水和蘸有浓H2SO4的玻璃棒靠近,会有大量白烟产生。 (

)(3)氨水中氮元素主要以NH3·H2O存在。 (

)(4)NH4Cl受热分解生成NH3、HCl和NH3、HCl生成NH4Cl互为可逆反应。 (

)答案:(1)×

(2)×

(3)√

(4)×2.工业制HNO3的系列反应是什么?3.1mol/L的氨水,是指NH3·H2O的浓度为1mol/L吗?5.将下列气体与相应的收集方法、验满方法连接起来。收集方法气体验满方法向下排空气法Cl2

湿润的红色石蕊试纸排饱和食盐水法SO2

湿润的淀粉KI试纸向上排空气法NH3

湿润的品红试纸答案:喷泉实验

1.喷泉形成原理(减小内部压强)

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。3.实验成功的关键(1)装置的气密性良好;(2)烧瓶要干燥;(3)烧瓶充满气体。2.引发喷泉的实验操作打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头。4.常见能形成喷泉的物质组合气体NH3HClSO2、CO2NO2与O2吸收剂水或盐酸水或氢氧化钠溶液浓氢氧化钠溶液水

[例1]

[双选题]如图所示装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体c呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,则a和b分别是(

)a(干燥气体)b(液体)ANO2H2OBCO24mol/LNaOH溶液CCl2饱和NaCl溶液DNH31mol/L盐酸[解析]选项D是因为盐酸很容易与氨气发生反应生成溶于水的氯化铵,可使烧瓶内的压强迅速降低,形成喷泉,氢氧化钠溶液可以大量吸收二氧化碳形成易溶的碳酸盐,选项B也可以形成喷泉。选项A,3NO2+H2O===2HNO3+NO,烧杯中的水进入烧瓶中,但不能充满烧瓶。饱和氯化钠溶液不能吸收氯气,这可以联想实验室中收集氯气时可用“排饱和食盐水法”。

[答案]

BD

增大下部容器的压强也能形成喷泉。容器内液体因受热挥发或因化学反应产生大量气体,导致压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。氨气的实验室制法1.加热铵盐和碱的固体混合物(3)净化装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。(4)收集装置:①收集方法:向下排空气法收集,不能用排水法收集。②验满方法:方法一:用湿润的红色石蕊试纸放置在试管口附近,若变蓝,说明已经收集满;方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。(5)尾气处理装置:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。但在吸收时要防止倒吸。常采用的装置有:2.加热浓氨水3.浓氨水与固体烧碱或生石灰混合装置反应原理将浓氨水滴加到固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)上,消耗浓氨水中的水,同时反应放热,促进NH3·H2O分解产生NH3[例2]某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。

回答下列问题:

(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为____________________________________________________;若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是_____________(填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是__________________________________________。

(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是________,分液漏斗中装的试剂是________,收集装置应选择________(填装置序号)。[解析]

(1)装置①适用于固­固加热制取气体,制取NH3时试剂是NH4Cl和Ca(OH)2。若测定NH3的体积,必须用排液体法,而NH3极易溶于水,故不能用排水法,所用的液体不与NH3反应,也不能溶解NH3。

(2)装置②是固­液反应且不需加热,制取NH3时,可用浓氨水和CaO(或碱石灰)作用。(1)使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一定是NH3。

(2)干燥NH3只能使用CaO、NaOH、碱石灰等干燥剂,不能使用P2O5、浓H2SO4、无水CaCl2。189硝酸酸雨及防治1901、雨水的酸度

在正常情况下,由于大气中含有一定的二氧化碳,降雨时二氧化碳溶解在水中,形成酸性很弱的碳酸,因此正常的雨水呈微酸性,pH值约为5.6~5.7。在1982年6月的国际环境会议上,国际上第一次统一将pH值小于5.6的降水(包括雨、雪、霜、雾、雹、霰等)正式定为酸雨。

1912、酸雨的成分192酸雨的分类酸雨正式的名称是为酸性沉降,它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类。湿沉降是指所有气状污染物或粒状污染物,随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面干沉降是指在不下雨的日子,从空中降下来的落尘所带的酸性物质。1933、194自然现象导致酸雨:例如,火山喷发后会产生含硫酸或盐酸的雨,雷电可以使雨水中含硝酸等。人类活动造成酸雨:发电厂、钢铁厂、冶炼厂家家户户的小煤炉燃烧矿物燃料;汽车发动机;焚烧垃圾等。酸雨的形成:(在我们烧的煤中,一般含有2%左右的硫元素)1954、酸雨的危害196酸雨的危害对土壤生态的危害197酸雨的危害对植物的危害

植物对酸雨反应最敏感的器官是叶片,叶片受损后光合作用降低,抗病虫害能力减弱,林木生长缓慢或死亡,农作物减产。198酸雨的危害对建筑材料的危害腐蚀文物古迹、建筑物、工业设备和通讯电缆等。199200201酸雨的危害对人体的危害

酸雨或酸雾对人类的最重要影响是呼吸系统的问题,酸性物质会对肺的呼吸功能产生影响,尤其是进入青春发育期的少儿肺脏支气管相对较重,酸性物质容易到达细支气管和肺泡,对末梢小气道的通气功能造成损害。这可引起急性和慢性呼吸道损害,轻者可引起咳嗽、声音嘶哑等上呼吸道炎症;重者可产生呼吸急促、胸痛,甚至可发生肺气肿及肺心病。此外,在某些特定条件下,若形成酸雾,侵入人的肺部,能够导致肺水肿、肺硬化另外大量研究表明,SO2对于在呼吸道中起主要防御功能的肺泡巨噬细胞有严重损伤作用,其后果将会使呼吸道感染,肺肿瘤的发生机会大大增加;当SO2经过呼吸道被吸收后,约40%~90%进入血液而分布于全身,也有部分被红细饱吸收并有2/3的进入红细胞内部,引起血液pH值显著下降,使肺泡动脉血氧压差发生变化。大量吸入酸雨中的SO2后,人体会感到窒息并引发细胞毒性,从而对中枢神经系统也产生一定的损害。202

此外,酸雨或酸雾也可刺激人的眼睛,致使沙眼患病率提高,酸雨污染较重区的沙眼检出率与污染较轻区检出率之间存在显著性差异。203

酸雨对人体健康的间接危害酸雨使土壤中的有害金属被冲刷带入河流、湖泊,一方面使饮用水水源被污染;另一方面,这些有毒的重金属如汞、铅、镉会在鱼类机体中沉积,人类因食用而受害,可诱发癌症和老年痴呆,再次,农田土壤酸化,使本来固定在土壤矿化物中的有害重金属,如汞、镉、铅等,再溶出,继而为粮食,蔬菜吸收和富集,人类摄取后,中毒,得病。据报道,很多国家由于酸雨影响,地下水中铝、铜、锌、镉的浓度已上升到正常值的10~100倍。204酸雨污染造成的经济损失我国是全球三大酸雨区之一。大气污染及酸沉降污染已经对我国的自然资源、生态系统、材料、能见度和公众健康构成了威胁,在一定程度上制约了经济的发展。有关研究对我国1995年二氧化硫排放所造成损失的估算表明:1995年对农作物、人体和森林影响所造成的经济损失分别为218亿元、172亿元和776亿元,共计约为1165亿元,约占当年全国国民生产总值的2.0%;每吨二氧化硫的经济损失约合7915元;这一估算没有考虑对水体以及对材料、建筑物腐蚀的影响,因此所得的结果仍是偏低的。205硫酸型2062072085、酸雨的防治(1)原煤脱硫技术,可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。209酸雨的防治(2)优先使用低硫燃料,如含硫较低的低硫煤和天然气等。210酸雨的防治(3)

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