高考化学总结SCN的性质及有关内容.doc

总结S，C，N的性质及有关内容
1. 硫的存在及物理性质
1. 存在: 游离态 : 火山口附近和深藏于地下的硫磺矿(如: 美国的路易斯安那州和得克萨
2. 斯州盛产单质硫)
化合态: 硫化物 辉锑矿(Sb2S3) 湖南冷水江(世界锑都之称)
黄铁矿(FeS2) 黄铜矿(CuFeS2)
硫酸盐 石膏(CaSO4.2H2O) 重晶石(BaSO4) 芒硝(Na2SO4.10H2O)
在煤和石油里都含有一定量的化合态的硫(蛋白质)
3. 物理性质:
结构: S8分子构成的分子晶体.
溶解性: 易溶于CS2, 微溶于酒精, 难溶于水(从相似相溶的原理去解释)
[演示] 将硫磺在坩埚上加热, 观察其颜色,粘度的变化.最后将其倒入冷水中, 形成弹性硫, (很慢地转化为斜方硫)
同素异型体: 斜方硫(正交硫,菱形硫) 和 单斜硫
颜色: 浅黄色晶体
硫华: 硫沸腾产生的蒸汽里有S8,S6,S4,S2等分子, 温度越高, S8越少, S2越多, 硫蒸汽冷却直接成为硫粉, 不经过液体阶段, 这种硫粉纯度高, 叫硫华.
1. 硫的化学性质:
从硫的原子结构和化合价分析硫的化学性质(并同氧,氯作对比)
1. 氧化性:
2. [演示] (1) 将硫粉与还原性铁粉混合均匀, 平铺在石棉网上, 用烧热的玻璃棒杵在混合物上, 观察现象.
(2) 在试管中将硫粉加热至棕色蒸汽上升至试管中部, 在将打磨干净的铜丝插入蒸汽中, 观察现象.
Fe + S == FeS
2Cu + S == Cu2S (并同氯气与铜,铁反应作对比: 反应现象, 产物颜色, 产物价态)
2Al + 3S = Al2S3
Hg + S == HgS(Black) (撒落的水银的处理, 古代的炼丹术)
H2 + S == H2S(可逆)
C + 2S = CS2(高温)
3. 还原性:
S + O2 = SO2
S + Cl2 = SCl2(加热, 还有S2Cl2)
S + 3F2 = SF6
1. 硫的用途:
硫酸 黑火药 硫磺膏 火柴头 硫化橡胶

碳
1. 碳的单质
（1）碳的单质主要有金刚石、石墨和常见的炭。
（2）由于金刚石和石墨里碳原子的排列不同，导致它们的物理性质有较大的差异。
（3）常见的炭包括：木炭、炭黑、活性炭、焦炭。
（4）在常温下，单质碳的化学性质不活泼，但随着温度的升高，其化学活动性大大增强。
①可燃性：

②还原性：

2. 碳的氧化物：
（1）CO与CO2的比较：

（2）CO2一般不能燃烧，也不能支持燃烧，密度比空气大，所以可用CO2灭火。
（3）CO对空气的污染：
①产生CO的两种主要方式：

②污染源：主要来自含碳燃料的燃烧，石油炼制，钢铁冶炼以及汽车排放的废气等。
③实验室对多余的CO气体（尾气）可用燃烧的方法使之变成CO2，防止对空气的污染。
（4）做CO燃烧和还原性实验前，必须检验CO的纯度，防止不纯的CO燃烧时发生爆炸。
3. 碳酸钙：
化学性质：（1）能跟盐酸反应：

此反应用于实验室制备CO2气体
（2）能跟CO2和水反应

（3）高温分解：

氮气

　　1．由于氮分子()的键能很大，结构稳定，在常温下它很不活泼。但在高温下，氮分子也能跟氢气、氧气、金属等许多物质起化学反应。
2．氮有很多氧化物，其中一氧化氮和二氧化氮是两种重要的氮的氧化物。
氮是一种重要元素，它以双原子分子存在于大气中，约占大气总体积的78％和质量的75％。除了大气是氮的贮藏库外，氮也以化合态形式存在于很多无机物(如硝酸钠和硝酸钾)和有机物(如蛋白质和核酸，二者都是形成生命的重要物质)中。工业上所用的氮气，通常是以空气为原料，将空气液化后，利用液态空气中液态氮的沸点比液态氧的沸点低而加以分离制得。
　　一、氮气的物理性质
　　纯净的氮气是一种没有颜色、没有气味的气体，比空气稍轻(在标准状况下，1升氮气的质量为1.25克)。
　　氮气在压强为1.013×105帕、-195.8℃时，变成没有颜色的液体，-209.86℃时，变成雪状的固体。
　　氮气在水里的溶解度很小，在通常状况下，1体积水中大约可溶解0.02体积的氮气。
　　二、氮气的化学性质
　　氮分子是由两个氮原子共用三对电子结合而成的分子(图7-1)，氮分子中有三个共价键：

　　它的键能很大(946千焦／摩)，大于其它双原子分子(如氢分子的键能为436.0千焦／摩，氧分子的键能为497.3千焦／摩)，因而氮分子的结构很稳定。在通常情况下，氮气的性质很不活泼，很难跟其它物质发生化学反应。但在高温下，氮分子获得了足够的能量，促使它的共价键断裂，就能跟氢、氧、金属等物质发生化学反应。
　　1．氮气跟氢气的反应
　　氮气跟氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。

　　工业上就是利用这个反应原理来合成氨的。
　　2．氮气跟氧气的反应
　　在放电条件下，氮气跟氧气能直接化合生成无色的一氧化氮(NO)。

　　一氧化氮不溶于水，在常温下很容易跟空气中的氧气化合，生成棕色并有刺激性气味的二氧化氮(NO2)。
2NO+O2=2NO2
　　因此在闪电时，大气中常有少量的二氧化氮产生。
　　二氧化氮有毒，易溶于水。它溶于水后生成硝酸和一氧化氮。
3NO2+H2O=2HNO3+NO
　　二氧化氮还可相互化合成无色的四氧化二氮(N2O4)气体。
2NO2N2O4
(棕色) (无色)
　　一氧化氮和二氧化氮是两种重要的氮的氧化物。氮的氧化物除这两种外，还有一氧化二氮(N2O)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮(N2O5)等，可见氮跟氧化合时，在不同条件下，它能生成不同的氧化物。氮在N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5这5种不同的氧化物里，其化合价分别是+1、+2、+3、+4、+5价，氮的最高化合价是+5价。
　　3．氮气跟某些金属的反应
　　在高温的时候，氮气能够跟镁、钙、锶、钡等金属化合。例如，镁在空气里燃烧时，除跟氧气化合生成氧化镁外，也能跟氮气化合生成微量的氮化镁(Mg3N2)。

　　三、氮的固定
　　把大气中的氮转化为氮的化合物叫做氮的固定。上文所述，在闪电时大气中有氮的氧化物生成，这是自然界的一种氮的固定过程。豆科作物的根部常附有小根瘤，其中含有能使空气中氮气在常温常压下转化为硝酸盐的固氮菌。这种转化是自然界的又一种氮的固定过程。
　　工业上用氮气合成氨，以及在放电条件下制备氮的氧化物，再合成硝酸，这是人工氮的固定过程。
氮化合物的天然矿藏是很少的，而燃料的燃烧、有机物的腐败，又常使氮化合物分解生成氮气进入大气中。面临对氮的化合物的庞大需要(氮肥、炸药、染料、合成纤维等都需用氮的化合物作原料)，当前研究人工氮的固定是十分重要的。

　　四、氮气的用途
　　大量的氮气在工业上用作合成氨的原料，从氨又可以制备各种氮肥和硝酸。因此，氮气也是一种重要的化工原料。由于氮气的化学性质不活泼，氮气可用来代替稀有气体作焊接金属时的保护气；氮气或氮气和氩气的混和气体可用来充填灯泡，以防止钨丝的氧化和减慢钨丝的挥发，使灯泡经久耐用。粮食、水果如处于低氧高氮的环境中，能使害虫缺氧窒息而死，同时能使植物种子处于休眠状态，代谢缓慢，所以可利用氮气保存粮食、水果等农副产品。

1.氧化性
与金属单质反应：铜→硫化亚铜；铁→硫化亚铁；铝，钠等金属
往往将其氧化为较低价态
特性：银与硫摩擦生成硫化银；汞与硫研磨生成硫化汞
与非金属反应：2S + C ==高温== CS₂；S + H₂==Δ== H₂S
与其他的还原剂：S+Na₂SO₃==Δ== Na₂SO₃S（Na₂S₂O₃）(学名;硫代硫酸钠)
2.还原性：S + O₂==点燃== SO₂
3.既氧化又还原：
3S＋ 6KOH ==Δ== 2K₂S ＋K₂SO₃＋ 2H₂O （歧化反应）
常用方程式
3S ＋6OH- ==Δ== 2S- ＋SO₃2- ＋ 3H₂O
S2- ＋H₂O ==== HS- ＋OH-水解反应
3S2- ＋ 2Al3+ ＋ 6H₂O ==== 2Al(OH)₃↓ ＋3H₂S↑
S2- ＋ 2Fe3+ ==== 2Fe2+ ＋ S↓
SO₂＋Ca2+ ＋ 2ClO- ＋ H₂O ==== CaSO₄↓ ＋HClO- ＋ H+ ＋ Cl- （少量SO2）
2SO₂＋ Ca2+ ＋ 2ClO- ＋ 4H₂O ==== CaSO₄↓ ＋ 2Cl- ＋ 4H+ ＋SO₄2- （足量SO2）
SO₂＋ 2Fe3+ ＋2H₂O ==== 2Fe2+ ＋ SO₄2- ＋ 4H+
SO₂ ＋ 2HCO₃==== SO₃2- ＋ CO₂↑ + H₂O
SO₂＋ 2OH ==== SO₃2-＋ H₂O
SO₂ ＋ OH- ==== HSO₃-
2SO₂＋ O₂==== 2SO₃(加热，V₂O5催化）
SO₂＋ Cl₂＋ 2H₂O ====2Cl- ＋2H+ ＋ SO₄2-
SO₂＋ Br₂＋ 2H₂O ==== 2Br- ＋ 2H+ ＋ SO₄2-
SO₂＋ I₂＋ 2H₂O ==== 2I- ＋ 2H+ ＋ SO₄2-
SO₂＋ H₂O₂==== 2H+ ＋ SO₄2-
3SO₂ ＋ 2NO₃- ＋ 2H₂O ==== 3SO₄2- ＋ 2NO↑ ＋ 4H+
SO₂＋ ClO - ＋ H₂O ==== 2H+ ＋ Cl- ＋ SO₄2-
SO₂＋ 2H₂S ==== 3S↓ ＋ 2H₂O
SO₂＋ H₂O ==== H₂SO₃
2H₂SO₃＋O₂==== 2H₂SO₄
2Na₂SO₃＋O₂==== 2Na₂SO₄
5SO₂ ＋ 2MnO₄- ＋ 2H₂O ==== 2Mn2+ ＋ 5SO₄2- ＋ 4H+
SO₃2- ＋ 2H+ ==== SO₂↑＋ H₂O
SO₃2- ＋H₂O ==可逆== HSO₃- ＋ OH
SO₄2- ＋ Ba2+ ==== BaSO₄↓
SO₄2- ＋ 2H+ ＋ Ba2+ ＋ 2OH- ==== BaSO₄↓＋2H₂O
(NaHSO4溶液中加Ba(OH)₂，使溶液呈中性)
SO₄2- ＋ H+ ＋ Ba2- ＋OH- ==== BaSO₄↓＋H₂O
(NaHSO4溶液中加Ba(OH)₂，使Ba全部沉淀)
S₂O₃2- ＋2H+ ==== S↓ ＋ SO₂↑ ＋ H₂O
2H₂S ＋ SO₂==== 3S↓＋ 2H₂O(点燃）
2H₂S ＋3O₂==== 2SO₂＋ 2H₂O(点燃，氧气充足）
2H₂S ＋O₂==== 2S↓＋2H₂O（点燃，氧气不足）