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(完整word)氮和硫讲义永成教育一对一讲义教师: 学生: 日期： 星期： 时段: 课 题 第四章、无机非金属材料学习目标与分析 氮循环和硫的转化学习重点 氮、硫及其重要化合物之间的转化相应的化学方程式学习方法 讲练结合法 硫和氮及其重要化合物之间的转化硫S二氧化硫（SO2)物理性质：无色气体，有刺激性气味，密度比空气大，易液化(沸点为：-10），易溶于水（常温常压下，1体积水约能溶解40体积的二氧化硫),有毒.化学性质I 具有酸性氧化物的通性SO2+H2OH2SO3（可逆反应，H2SO3为中强酸，可使石蕊试液变红)SO2+CaO=CaSO3SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O（SO2+NaOH=NaHSO3） Na2SO3+H2O+SO2 =2NaHSO3SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O CaSO3+H2O+SO2 =Ca（HSO3)2 II 既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主a显示还原性2SO2+O22SO3(可逆反应，用于工业制H2SO4)SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4（X=Cl、Br、I） （使碘水、溴水褪色）SO2+NO2=SO3+NO SO2+H2O2=H2SO43SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NOSO2+2Fe3+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+5SO2+2MnO4+2H2O=5SO42+2Mn2+4H+（使高锰酸钾溶液褪色)b显示氧化性 SO2+2H2S=3S+2H2OIII 漂白性:使品红溶液褪色，加热又恢复原来颜色(可逆性）；SO2不能使紫色石蕊试液褪色；SO2、Cl2以1：1混合无漂白性（SO2+Cl2+H2O= H2SO4+2HCl）三氧化硫（SO3）溶于水生成硫酸：SO2+O2 2SO3 SO3+ H2O= H2SO4(工业制硫酸）与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐：SO3 +CaO=CaSO4 SO3 +Ca(OH）2= CaSO4+H2O硫酸（H2SO4）现象或反应体现性质实际应用NaCl+H2SO4(浓）=NaHSO4+HClNaNO3+H2SO4(浓）=NaHSO4+HNO3高沸点物质制低沸点物质高沸点酸性实验室制备HCl、HNO3等使石蕊试液变红酸的通性检验H2SO4的酸性Zn+H2SO4=ZnSO4+H2实验室制H2Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O金属除锈、生产硫酸盐等2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O中和碱、生产硫酸盐等BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HClCa3(PO4）2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4Ca3（PO4）2+2H2SO4=2CaSO4+Ca（H2PO4）2SO42-的检验,生产磷酸、磷肥敞口放置的浓硫酸一段时间后质量增加吸水性干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HI、HBrC12H22O1112C+11H2O脱水性使有机物炭化或作脱水剂C+2H2SO4（浓）CO2+SO2+2H2OS+2H2SO4(浓)CO2+SO2+2H2O2P+5H2SO4（浓)2H3PO4+ 5SO2+2H2OCu+2H2SO4（浓)CuSO4+2H2O +SO2Zn+2H2SO4（浓)=ZnSO4+SO2+2H2OH2S+H2SO4（浓）=S+SO2+2H2O铁、铝在冷浓硫酸中“钝化”强氧化性铁、铝制容器可以贮运浓硫酸酸性5Fe2+MnO4-+8H+=5Fe3+Mn2+4H2O酸化剂配制酸性KMnO4溶液【延伸】浓硫酸易溶于水并放出大量的热，故稀释浓硫酸时“酸入水且搅拌”。常见干燥剂：五氧化二磷、无水氯化钙、硅胶、碱石灰。 氮N氮气的稳定性由于分子结构很稳定,导致通常情况下,氮气的化学性质不活泼，很难与其它物质发生化学反应。但在一定条件下可以发生如下反应: N2+3H22NH3(工业合成氨） N2+O22NO二氧化氮（NO2）NO在空气中易与氧气化合生成NO2：NO+O2=2HNO3+NO物理性质：红棕色有刺激性气味的有毒气体，比空气重。二氧化氮与水的反应（工业制HNO3）：3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+2H2O+O2=4HNO3 4NO+2H2O+3O2=4HNO3氨(NH3）物理性质：氨气是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小，易液化（沸点较高)，极易溶于水（常温常压下，1体积水约能溶解700体积的氨气)，氨水浓度越大，密度越小。实验室制法：NH4Cl+Ca（OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3,固热装置，Ca（OH）2,不用NaOH、KOH(易潮解，腐蚀玻璃）化学性质：a）NH3+H2O NH3H2O NH3+H+=NH4+注意：I 氨水的成分：H2O、NH3、NH3H2O、NH4、OH、H+（极少量）.II 氨水的不稳定性：受热容易逸出NH3。可以用于实验室制备少量氨气。NH3H2O(浓)NH3+H2O或NH3H2O(浓)+CaO = Ca（OH)2+NH3b)NH3H2O与AgOH、Cu（OH) 2生成可溶的络合物氢氧化二氨和银Ag（NH4） 2OH、氢氧化四氨合铜Cu(NH4) 4（OH) 2Ag+NH3H2O=AgOH+ NH4+ AgOH+2NH3H2O=Ag(NH3） 2 + OH+2H2Oc）NH3具有还原性:2NH3+3Cl2=N2+6HCl 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl6NOx+4xNH3=（3+2x）N2+6xH2O 4NH3+5O2=4NO+6H2O铵盐物理性质都是晶体，都易溶于水化学性质受热易分解a）非氧化性酸根铵盐受热分解生成氨气和对应的酸NH4ClNH3+HCl，NH4HCO3NH3+H2O+CO2b)氧化性酸根铵盐受热发生氧化还原反应，不产生氨气5NH4NO34N2+2 HNO3+9H2O与碱反应生成氨NH4+OH - =NH3+H2O（浓溶液中），NH4+OH =NH3H2O(稀溶液中）（检验NH4+）硝酸HNO3物理性质无色、易挥发(沸点83)刺激性气味;密度大于水，能与水以任意比互溶（不会出现分层现象）。 化学性质酸的通性稀硝酸使石蕊试液变红，浓硝酸最终使石蕊试液褪色；能与金属反应,但无氢气放出；能与金属氧化物反应，生成盐和水，但FeO等例外；能与金属氢氧化物反应，生成盐和水，但Fe(OH）2等例外；能与某些盐反应,生成新酸和新盐,但FeCO3、Na2SO3等例外.强氧化性氧化几乎所有金属(除Ag、Pt外）: a)与活动性顺序表中排在H前的金属反应生成对应的盐、NO2和水Fe+4HNO3 =Fe（NO3） 3+2NO2+2H2O(浓稀HNO3都将Fe氧化到三价）b）与活动性顺序表中排在H后的金属反应，浓硝酸生成对应的盐、NO2和水，稀硝酸生成对应的盐、NO和水Cu+4HNO3（浓)=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O3Cu+8HNO3(稀）=3Cu（NO3)2+2NO+4H2O（冷浓硝酸使铁、铝“钝化”）浓硝酸氧化部分非金属，生成对应的最高价含氧酸、NO2和水：C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2OS+6HNO3(浓)加热H2SO4+6NO2+2H2OP+5HNO3(浓)加热H3PO4+5NO2+H2O氧化一些具有较强还原性的化合物：H2SS，HII2,HBrBr2；SO2H2SO4，FeOFe3+;Fe（OH）2Fe3+；S 2S，I-I2，BrBr2，SO32SO42-，Fe2+Fe3+。不稳定性4HNO34NO2+O2+2H2O（硝酸越浓,越容易分解）【典型例题】例1。 下列过程属于人工固氮的是( ） A。 分离液态空气制氮气B。 闪电时N2 转化为NO C. 合成氨 D. 豆科作物根瘤菌将N2 转化为NH3 例2。 采用不同的分类方法，可将非金属氧化物分为不同的类别。例如,从某种意义讲P2O5、SO2、SO3、CO2、Cl2O7等归为一类，则下列氧化物中与它们同属一类的是( )A. COB。 NOC. N2O5D. NO2 例3。 有关氨的性质的叙述中正确的是（ ) A。 氨不能在空气中燃烧 B。 氨水呈碱性 C. 氨气和酸相遇能产生白色烟雾D. 在反应 NH3 + H+ NH4+ 中，氨失去电子被氧化 例4。 为了测定某铜银合金的成分，将30。0 g 合金溶于80 mL 13.5 molL-1的浓HNO3中,待合金完全溶解后，收集到气体6.72 L （标准状况)，并测得溶液中c(H+)1molL-1。假设反应后溶液的体积仍为80 mL，试计算: （1)被还原的HNO3 的物质的量； （2）合金中银的质量分数。 例题5.下列关于浓硫酸的叙述正确的是（ ） A. 浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化 B。 浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体 C. 浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气。氢气等气体 D. 浓硫酸在常温下能够使铁铝等金属钝化例题6。 强热条件下，硫酸亚铁固体发生分解：2FeSO4Fe2O3SO2SO3,如将此反应生成的气体通入BaCl2溶液中，则( ）A。 析出BaSO3沉淀B。 析出BaSO4沉淀C. 逸出SO3气体D。 逸出SO2气体例题7.实验证明铜不能在常温下与氧气反应，铜不与稀硫酸反应，但工业上却在废铜屑与热的稀硫酸混和物中，通入空气制硫酸铜溶液。（1）写出上述反应的化学方程式_（2）利用铜制备硫酸铜溶液还有什么方法?写出反应的化学方程式_。比较哪种方法好?为什么？例题8. 某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：（1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色,则原溶液可能是_溶液；加热时溶液颜色由红色逐渐变浅的原因是:_。（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是：_。【模拟试题】（硫的转化)一、选择题(每题有1或2个正确答案) 1. 下列说法不正确的是（ ） A. 硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体 B。 硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里 C. 单质硫既有氧化性又有还原性 D。 硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫2. 向50mL 18mol/L 的H2SO4 溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4 的物质的量（ ）A. 小于0。45mol B。 等于0.45mol C。 在0。45mol和0.9mol之间 D. 大于0.9 mol3。 对下列事实的解释错误的是（ ） A. 在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性 B. 浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定 C. 常温下，浓硝酸可以用铝制容器储存，说明铝与浓硝酸不反应 D。 反应 CuSO4 H2S CuS H2SO4 能进行,说明硫化铜既不溶于水也不溶于稀硫酸4. 检验SO2气体中是否混有CO2气体，可以采用的方法是 （ ）A. 通过品红溶液B. 通过澄清的石灰水C. 先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水 D. 先通过酸性KMnO4溶液，再通过澄清石灰水5. 重金属离子有毒。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性. 甲废液经检验呈碱性，主要有毒离子为Ba2离子，将甲乙两种废液按一定比例混和，毒性明显降低.乙废液中可能含有的离子是（ ） A. Cu2 和SO42- B。 Cu2 和Cl- C。 K 和SO42 D。 Ag 和 NO3-6. 从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应： 14 CuSO4 5FeS2 12H2O 7Cu2S 5FeSO4 12 H2SO4 ，下列说法正确的是（ )A. Cu2S 既是氧化产物又是还原产物B. 5 mol FeS2 发生反应，有10mol 电子转移C。 产物中的SO42- 离子有一部分是氧化产物D。 FeS2只作还原剂7. 将SO2 通入 BaCl2 溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体，仍无沉淀,则通入的气体可能是（ ） A. CO2 B。 NH3C. NO2D。 Cl2 8. 当铁与硫的混合物29g 在密闭条件下加热反应后,冷却至室温,再与足量稀H2SO4 反应,得到气体8.4 L (标准状况下）,则原混和气体中铁与硫的物质的量之比为( ） A。 1：1B。 1:2C. 2:3D. 3:2 9. 已知下列氧化剂均能氧化4的硫（元素），为了除去稀H2SO4 中的亚硫酸，宜选用的氧化剂是（ ） A. O2B. Cl2C。 H2O2D. Na2O2 10. X盐和Y酸反应，产生有气味的气体Z ，Z 和 NaOH 溶液反应，又得到X ，Z的氧化产物为W ，W溶于水又得到Y ，则 X盐和Y酸分别是（） A。 NaHSO3 和 H2SO4 B. Na2CO3 和 H2SO4 C. Na2SO3 和 H2SO4 D。 NaCl 和 HCl二、填空题 11. 室温时，向V L 真空容器中，通入n mol SO2 和 m mol H2S。（1）若n 2 ,当m _时,反应后容器内气体密度最小。（2）若2nm ， 则反应后氧化产物与还原产物的质量差为_g 。(3）若5nm , 且反应后氧化产物与还原产物的质量差为48g， 则mn _。12. 下图表示某种盐的制备步骤: 已知:水合盐B含有45.3的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F， 并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称：A_，B_，C_,D_，E_，F_。13. 已部分氧化的亚硫酸钠，为确定其纯度，要进行如下实验 ：称取样品W1g 将样品溶解于蒸馏水中 给溶液加稍过量的经盐酸酸化的BaCl2 溶液 过滤。洗涤,干燥,沉淀,称其质量为W2g,试回答: （1）BaCl2 用盐酸酸化的原因_; (2）BaCl2 溶液要加入稍过量的原因_； (3）怎样检查SO42- 是否完全除去_； (4)判断沉淀是否洗掉的方法_； (5）Na2SO3 纯度的表示式_.三、计算题14。 已知SO2 2 H2S 3S 2H2O,在50g Na2S 和 Na2SO3 的混和溶液中加入50g稀H2SO4 溶液（过量），充分反应后得到气体448mL （标准状况)，过滤沉淀后得溶液96。8g，求原混和液中的 Na2S的物质的量。一、选择题 （氮循环）1。 铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象,当加入一点钠盐后，铜粉质量减少,新加入的盐可能是下列中的（ ） A. 氯化物 B. 硫酸盐 C。 硝酸盐 D。 磷酸盐2. 通常状况下能共存，且能用浓硫酸干燥的一组气体是（ ） A。 H2、O2、N2 B。 O2、NO、NO2 C. H2、N2、NH3 D. NH3、HCl、NO2 3. 下列关于硝酸的叙述正确的是(）A. 稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸 B. 铜与浓硝酸和稀硝酸都能反应生成二氧化氮 C。 浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 D. 稀硝酸与活泼金属反应放出氢气，而浓硝酸则使金属钝化4. NH4HCO3 在试管中加热，使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管，足量浓H2SO4 的洗气瓶，最后得到的气体是（ ） A. NH3 B. O2 C。 H2O D. CO25. 在一定条件下,将等体积的NO 和 O2 的混和气体置于试管中，并将试管倒立于水槽的水中,充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的（ ） A. 1/4 B。 3/4 C。 1/8 D。 3/86。 下列反应中硝酸既表现氧化性又表现酸性的是( ） A。 H2SO3 与稀HNO3 反应 B。 铁和热的浓HNO3 C。 Ag 和稀硝酸共热 D. Fe（OH）3 和稀HNO3 7。 在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀HNO3 并微热。充分反应后剩余金属ag。再向其中加入一定量的稀盐酸并加热，充分振荡后还剩金属bg ,则（ ）A. a 可能等于b B. a 一定等于b C。 a 可能小于b D。 a 一定大于b 8. 在一定条件下，将m体积NO和n体积O2 同时通入倒立于水中且盛满水的容器内,充分反应后，容器内残留m/2 体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为（ ） A. 3：2 B。 2:3 C。 8：3 D。 3：89。 用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区分真伪的方法是（ ） A。 测定密度 B. 放入硝酸中 C. 放入盐酸中 D. 观察外观10。 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只有单一的还原产物。当参加反应的金属与被还原的HNO3 的物质的量之比为2：1 时，还原产物是() A。 NO2 B。 NO C. N2O D. N2 二、填空题 11. 有一瓶无色混和气体,是由HCl、O2、NH3、NO、CO2、N2中的某些气体组成。把混和气体通过浓硫酸后，气体体积明显减小； 剩余气体通过碱石灰后，气体体积又明显减小； 最后，剩余气体接触空气时，立即变为红棕色。由此可见，原混和气体中，一定含有_，一定不含_（提示: NH3 可与H2SO4 反应而被吸收，而干燥时与CO2 不反应).12。 在硝酸生成过程中所排放出来的废气中含有NO 和NO2 ， 它们污染环境。现在氨通过催化还原法将它们转化为无毒气体_直接排入空气中。写出有关的反应方程式：_.假设NO和NO2 物质的量之比恰好为1:1，则两者的混合物相当于一种酸酐。写出由烧碱溶液吸收这种酸酐的化学方程式_.13。 根据你学习的有关氨的知识，完成下面的问题.（1)合成氨对化学工业具有重要意义.写出氨的两种重要用途_；_。(2）实验室制备氨气，下列方法中最适宜选用的是_。 固态氯化氨加热分解 固体氢氧化钠中滴加浓氨水 氯化氨溶液与氢氧化钠溶液共热 固态氯化氨与氢氧化钙混和加热三、计算题14. 将32。64 g 铜与140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和 NO2 混和气体在标准状况下的体积为11.2 L，请回答： （1）NO 的体积为_L ，NO2 的体积为_L； （2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL amol/L的NaOH 溶液，恰好使溶液中的Cu2+ 全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_mol/l；(3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3， 至少需要30的双氧水_g。 办家长满意的教育