专题十 硫、氮及其化合物专项复习考点分析1 了解硫元素在自然界中的存在形式和不同价态之间的转化2认识单质硫的性质和用途,掌握二氧化硫的性质,了解二氧化硫的“功与过”3掌握硫酸,重要硫酸盐的性质和用途,以及SO42一检验,4 了解硫酸的生产过程,能源的节约和利用问题,环保,酸雨形成,危害,处理措施5 了解氮元素的存在形式,自然界中的氮循环,了解氮分子的结构和性质6认识氮氧化合物,氨和铵盐,硝酸,等含氮化合物的性质和用途,掌握氨的分子结构和 实验室制法,掌握硝酸的性质,通过含氮化合物对社会生产的作用和对自然环境的影响 7了解硝酸的性质和用途,知道含氮化合物对社会生产的应用和对自然环境的影响教学过程切块一硫及其化合物的性质1硫的性质和用途(1) 物理性质:硫俗称硫磺,淡黄色晶体,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,很脆, 密度为2g/l熔点为112.8沸点为(2) 化学性质① 跟大多数金属反应 ② 跟非金属反应 ③ 跟强氧化性酸反 ④ 跟强碱反应 (3) 用途:制硫酸,橡胶,黑火药,医药,农药,火柴2二氧化硫的性质(1) 物理性质二氧化硫为无色,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(2) 化学性质① 与水反应 ② 酸性氧化物的通f 与碱性氧化物反应 与碱溶液反应 ③ 还原性 ④ 漂白性 ⑤ 氧化性 3硫酸酸雨的形成酸雨的形成途径⑴ ⑵ PH《5・6降水称为酸雨,大量硫的氧化物和氮的氧化物散发到空气中,被雨水吸收 4酸雨的危害和防治① 酸雨的危害a、 酸雨进入湖泊,导致鱼类死亡,影响水生生物的生长和繁殖b、 酸雨进入土壤会使土壤酸化C、 酸雨腐蚀桥梁等建筑物D、 酸雨危害人体健康② 酸雨的防治A消除污染源,发展新能源B利用化学手段对煤进行脱硫处理 5硫酸的性质(1) 物理性质H2SO4是不具有挥发性,高沸点的二元强酸纯硫酸为无色,油状液体,密度比水大, 可以任意比与水互溶,溶解过程中伴随着放热现象,因此浓硫酸稀释,只能伴随浓硫酸沿玻 璃棒注入水中,并不断搅拌散热。
2) 特性① 不挥发性② 强酸性 ③ 吸水性 ④ 脱水性 ⑤ 强氧化性 6重要硫酸盐和硫酸根离子的检验(1) 一些含结晶水的硫酸盐叫矶 胆矶 、绿矶 明矶 .(2) 不称为“某矶”的重要硫酸盐有:芒硝,生石膏,重晶石等石膏用于制造模型,生 产水泥,硫酸钡用作X射线透视肠胃的内服药剂,白色颜料等(3) 待测液先加盐酸酸化,取清液,滴加BaCl2溶液,观察有无白色沉淀 7漂白性比较强氧化性漂白剂举例 稳定性 加合性漂白剂举例 稳定性 吸附型漂白剂举例 稳定性 8硫及其化合物的相互转化图总结提高盐酸硫酸硝酸物理性质无色易挥发的液体 易形成白雾无色粘稠状的无色 液体,沸点咼而难挥 发无色有刺激性气味液体 易挥发,空气中呈白雾,质 量分数在98%以上时有“发烟”现象化学性质强酸性 还原性稀硫酸:强酸性浓硫酸:吸水性脱水性强氧化性强酸性 强氧化性 不稳定性工业制法切块二氮气的性质及用途 一氮气的性质及其用途、制法1) 氮元素的存在既有游离态又有化合态,游离态指的是单质形式,如空气中的氮气 化合态指化合物 形式若蛋白质和核酸(2) 氮气的分子结构电子式 结构式 ,键能大小 分子结构稳定,化学性质不活泼⑶化学性质常温下,氮气的化学性质很不活泼,可替代稀有气体做保护气,但在高温,放电,点燃的条件下分别与氢气、氧气、Mg、Ca等发生化学反应① ② ③ (4) 氮气用途:合成氨,制硝酸,用作保护气,保存农副产品,液氮作为冷冻剂⑸氮气的工业制法:利用沸点不同从液态空气中分离氮气(6)氮的固定:将游离态的氮转化为化合态的氮的方法,三种途径::①生物固氮 ② 自然固氮 ③ 工业固氮 二氮氧化物的性质(1) 氮氧化物的种类氮氧化物有 等六种注意 和 是酸性氧化物(2) NO和NO2的性质NO:无色,无味的气体,有毒,微溶于水NO2 :红棕色有刺激性气味的有毒气体(3) 化学性质由于二氧化氮和溴蒸气都是红棕色,都能使湿润淀粉碘化钾变蓝,可用水和硝酸银溶 液区别(5) 空气中氮氧化物的来源氮肥生产,金属冶炼,汽车尾气等交通工具的使用,雷雨天气,火山爆发等(6) 氮氧化物对空气污染和防治危害;硝酸酸雨形成,no2和02反应生成臭氧,臭氧与空气中的某些碳氢化合物发生负 责化学反应产生了一种有毒的烟雾,称为光化学烟雾危害人体健康和植物生长,氮氧化物 破坏臭氧层,形成了“臭氧空洞”三氨的分子结构和性质(1) 物理性质氨是无色的有刺激性气味的有毒的气体,密度你空气小,易液化(氢键形成),极易溶 于水,常温常压下,1体积的水能溶解700体积的氨气,吸收氨气要防治倒吸名称化学式电子式结构式分子构型分子类型(2) 化学性质① 与水反应 nh3是唯一的能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,常用此性质来检验氨气的存在② 与酸反应 ③ 具有还原性 (3) 氨气的用途① 氨是氮肥工业及制造硝酸,铵盐,纯碱的重要原料② 氨也是有机合成工业的常用原料③ 氨还可做制冷剂(4) 氨气的制法a、 实验室制法① 原理:铵盐与碱共热,产生氨 ② 装置:固-固加热装置③ 收集方法: ④ 检验方法:a用湿润的红色的石蕊试纸b蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口(产生白烟)⑤ 棉花团的作用:在收集装置的试管口放置一团棉花,是为了防止试管内的氨气与试管外 的氨气形成对流,以及较短的时间内收集到较纯净的氨气b、 工业制法 ⑸铵盐的性质a、 组成和物理性质铵盐是由铵根离子和酸根离子组成的,均含有离子键,共价键属于离子化合物常温下都 是晶体,,都能溶于水b、 化学性质① 水解反应 ② 与强碱反应 ③ 受热分解(氧化性酸的铵盐受热分解不一定产生氨气)C、铵根离子的检验:取少许固体与强碱共热,产生气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 d、用途:做氮肥,制炸药四硝酸的性质(1) 强酸性(具有酸的通性) (2) 不稳定性(见光易分解) (故放在棕色试 剂瓶),试剂瓶用玻璃试剂瓶,不能用塑料试剂瓶(3) 强氧化性① 与金属反应 a能氧化除铂和金以外的几乎所有金属b、 常温下使铁,铝钝化,可用铝槽车运输浓硝酸(钝化发生了化学变化)c、 王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比1:3混合)d、 氧化性浓硝酸大于稀硝酸② 与非金属反应 ③ 与还原性物质发生化学反应 五氮及其化合物的之间的转化六、氮的氧化物溶于水的计算1. NO2溶于水的计算NO2或NO2与N2(非02且不溶于水)混合气体溶于水,可依据:3NO2+H2O===2HNC33+NO,利用气体体积差值进行计算,V(NO2)=2AV(AV表示体积差)。
2. NO2和02混合气体溶于水的计算由 4NO2+O2+2H2O===4HNC3可知,当体积比:卜4 : 1 02过量,剩余气体为02V(NO2) : V(02)] =4 : 1恰好完全反应〔>4 : 1 N02过量,剩余气体为NO(1)当O2过量时4V(NO2)=5AV,V(O2) = V 总一V(NO2)⑵当no2过量时剩余NO的体积为V余,相当于NO2体积为3V余,则V(O2)=|(V总一3V余), V(NO2)=4(V ,一3VJ + 3V 厶总 余' 余3. NO与O2同时通入水中的计算发生反应:2NO+O2==2Nq,3NO + H O===2HNO + NO2 2 3总反应方程式为4NO+3O2+2H2O===4HNC3当体积比:I <4 : 3 时V(NO) : V(02)| =4 : 3时〔>4 : 3时余°2恰好完全反应余NO4. NO2、NO、O2三种混合气体通入水中的计算(1) 可先将NO和O2转化为NO2,再按上述各种情况分别处理2) 也可先将NO2和H2O反应转化为NO,按4NO+3O2+2H2O===4HNC3情况处理3) 还可以利用混合气体中N、O原子个数比进行分析判断:I<2 : 5 O2剩余N : O^ =2 : 5完全溶于水〔>2 : 5 剩余NO【例1】同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们 分别是①NO和NO2,②NO2和O2,③NH3和N2。
现将3支试管均倒置于水槽中,充分反 应后,试管中剩余气体的体积分别为V]、v2、V3,则下列关系正确的是()A. V1>V2>V3 B. V1>V3>V2C V2>V3>V1 D. V3>V1>V2二、金属与硝酸的反应1. 金属与hno3反应的一般通式(1) 金属+浓硝酸一金属硝酸盐+NO2 f+H2O(2) 金属+稀硝酸一金属硝酸盐+NO f+H2O2. 反应规律(1) 金属与硝酸反应一般不生成H2浓硝酸一般被还原为NO2,稀硝酸一般被还原为NO2) 铁与稀硝酸反应,先生成Fe(NO3)3,若Fe过量,Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)23) 铜与浓硝酸反应,若Cu过量,开始时硝酸的还原产物为NO2,随着反应的进行,浓 硝酸变稀,硝酸的还原产物为NO,最终应得到NO2和NO的混合气体3 •计算方法(1) 原子守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO亍的形式存在于溶液中;一部分 作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的hno3中氮 原子的物质的量2) 得失电子守恒法hno3与金属的反应属于氧化还原反应,hno3中氮原子得电子的物质的量等于金属失 电子的物质的量。
3) 电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)则有: c(NO-) = c( H+)+nc(Mn+)(M"+代表金属离子)4) 离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO-在H2SO4提供H+的条件下 能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反 应的金属或H+或NO-进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒例2】锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水当生成1 mol硝酸锌时,被还 原的硝酸的物质的量为()A. 2 mol B. 1 mol C. 0.5 mol D. 0.25 mol拓展应用将11.2 g的MgCu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的X气体 再向所得溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,产生21.4 g沉淀根据题意推断气体X的成分 可能是()A. 0.3 mol NO2 和 0.3 mol NOB. 0-1 mol NO、0.2 mol NQ和 0.05 molC. 0.2 mol NO2和 0-1 molD. 0.6 mol NO巩固提升,・ 湛己 】ANLIANGONGGUT1SHENG1.在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。
下列说法不正确的是()cono,o2a. NO2是该过程的中间产物B. NO和O2必须在催化剂表面才能反应C. 汽车尾气的主要污染成分包括CO和NOD. 催化转化总反应为:2NO+O2+4CO=1化。