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专题4 硫、氮和可连续发展 知识点
硫酸型酸雨的成因和防治 ：
1．含硫燃料（化石燃料）的大量燃烧
涉及到的反映有：
①2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4
②SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4
2．防治措施：
①从主线上防治酸雨—开发、使用能代替化石燃料的绿色能源（氢能、核能、太阳能）
②对含硫燃料进行脱硫解决（如煤的液化和煤的气化）
③提高环保意识，加强国际合作
SO2的性质及其应用
1．物理性质：无色、有刺激性气味、有毒的气体，易溶于水
* 大气污染物通常涉及：SO2、CO、氮的氧化物、烃、固体颗粒物（飘尘）等
2．SO2的化学性质及其应用
⑴SO2是酸性氧化物
SO2 + H2O H2SO3
SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3↓+ H2O；CaSO3 + SO2 + H2O ＝ Ca(HSO3)2
SO2 + 2NaOH ＝ Na2SO3 + H2O（实验室用NaOH溶液来吸取SO2尾气）
SO2 (少量)+2NaHCO3＝Na2SO3 + CO2 + H2O (常用饱和NaHCO3除去CO2中的SO2)
* 减少燃煤过程中SO2的排放（钙基固硫法）
钙基固硫CaCO3 CaO + CO2↑；CaO + SO2 ＝ CaSO3
SO2 + Ca(OH)2 ＝ CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2 ＝ 2CaSO4
氨水脱硫：SO2 + 2NH3＝(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3 + O2 ＝ 2(NH4)2SO4
⑵SO2具有漂白性：常用于实验室对SO2气体的检查
漂白原理类型
①吸附型：活性炭漂白——活性炭吸附色素（涉及胶体）
②强氧化型：HClO、O3、H2、Na2O2等强氧化剂漂白——将有色物质氧化，不可逆
③化合型：SO2漂白——与有色物质化合，可逆
⑶SO2具有还原性
2SO2 + O2 2SO3
SO2 + X2 + 2H2O ＝ 2HX + H2SO4
接触法制硫酸
流程 设备 反映
生成二氧化硫 沸腾炉 S + O2 SO2 或4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
SO2接触氧化 接触室 2SO2 + O2 2SO3
SO3的吸取 吸取塔 SO3 + H2O ＝ H2SO4
* 为了防止形成酸雾，提高SO3的吸取率，常用浓硫酸来吸取SO3得到发烟硫酸
硫酸的性质及其应用
1．硫酸的酸性：硫酸是二元强酸 H2SO4 ＝ 2H+ + SO42－ （具有酸的5点通性）
如：Fe2O3 + 3H2SO4 ＝ Fe2(SO4)3 + 3H2O 硫酸用于酸洗除锈
2．浓硫酸的吸水性：浓硫酸具有吸水性，通常可用作干燥剂(不可干燥碱性和还原性气体)
3．浓硫酸的脱水性：浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来，浓硫酸用作许多有机反映的脱水剂和催化剂。
4．浓硫酸的强氧化性：
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
浓硫酸可以将许多金属氧化：金属 + 浓硫酸 → 硫酸盐 + SO2↑+ H2O
浓硫酸的氧化性比稀硫酸强：浓硫酸的强氧化性由+6价的S引起，而稀硫酸的氧化性由H+引起（只能氧化金属活动顺序表中H前面的金属）。
C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
硫及其化合物的互相转化
1.不同价态的硫的化合物
-2价：H2S、Na2S、FeS；+4价：SO2、H2SO3、Na2SO3
+6价：SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4 、FeSO4
2．通过氧化还原反映实现含不同价态硫元素的物质之间的转化
－2 0 +4 +6
S S S S
SO42－离子的检查：SO42－ + Ba2+ ＝ BaSO4↓
取少量待测液 无明显现象 产生白色沉淀
氮氧化物的产生及转化
放电
途径一：雷雨发庄稼
N2+O2===2NO
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
高温高压
途径二：生物固氮
催化剂
途径三：合成氨 N2+3H2=======2NH3
氮氧化物的性质：
NO；无色无味的有毒气体（中毒原理与CO相同），密度略小于空气，微溶于水
2NO+O2===2NO2
NO2：红棕色的具有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水
3NO2+H2O===2HNO3+NO
4NO + 3O2 + 2H2O＝4HNO3 4NO2 + O2 + 2H2O＝4HNO3
高温高压
氮肥的生产和使用
催化剂
1.工业上合成氨 N2+3H2 ======= 2NH3
2.实验室制取氨气
① 2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O
② 加热浓氨水
③ 浓氨水和碱石灰
3.氨气的性质
：氨气易溶于水，溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。氨水易挥发，不易运送，但成本低。氨水应在阴凉处保存。雨天、烈日下不宜施用氨态氮肥。
喷泉实验：
催化剂
△
与酸的反映 NH3 +HCl===NH4Cl（产生白烟） 2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
催化氧化：4NH3 + 5O2 =======4NO + 6H2O (制备硝酸)
△
盐：固态，易分解，易溶于水，与碱反映，产生而挥发。比易于保存和运送，但成本更高。Cl-不被植物吸取，在土壤中积累，影响植物生长。不能在碱性土壤中使用，不能雨天使用。 NH4Cl===NH3↑+HCl↑（加热分解NH4Cl晶体）
硝酸的性质
1.物理性质：无色，具有挥发性的液体
2.化学性质：
光
（1）不稳定性见光或加热会分解释放出气体
4HNO3 == 4NO2↑+ O2↑+2H2O
（2）强氧化性
是一种强氧化性的酸，绝大多数金属及许多非金属单质能与硝酸反映.。
△
浓：
C+4HNO3==CO2↑+ 4NO2↑+2H2O 一般生成气体。
稀： 一般生成气体。
硝酸的制备：
设备 反映原理
催化剂
△
转化器 4NH3 + 5O2 =======4NO + 6H2O
热互换器 2NO+O2===2NO2
吸取塔 3NO2+H2O===2HNO3+NO
专题4 硫、氮和可连续发展
时间：70分钟 满分：100分
一、选择题（本题涉及16小题，每小题3分，共48分，每小题只有一个对的答案）
1. 下列有关酸雨的说法对的的是（ ）
A、酸雨就是指PH<7的雨水
B、酸雨是由于雨水中具有CO2
C、工业上大量燃烧具有硫燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属产生的SO2是产生硫酸型酸雨的重要因素
D、酸雨没有危害，所以不必紧张，也不必想办法治理
2. 区别SO2与CO2可用的方法是（ ）
A、品红溶液 B、澄清石灰水 C、紫色石蕊试液 D、BaCl2溶液
3. 下列材料最不适宜于储运浓硫酸、浓硝酸的是（ ）
A、铁 B、铝 C、陶瓷 D、铜
4. 下列气体中不能有浓硫酸干燥的是（ ）
A、N2 B、SO2 C、NH3 D、Cl2
5. 通常情况下，下列操作不能区别浓硫酸、稀硫酸的是（ ）
A、分别加入铁片 B、分别加入蔗糖
C、分别滴在纸上 D、分别加入BaCl2溶液
6. 在空气中易被氧化的是（ ）
A、Na2SO3 B、盐酸 C、浓硫酸 D、稀硫酸
7. 下列各组物质中，常温下能起反映并产生氢气的是（ ）
A、炭与浓硝酸 B、铝与稀硫酸 C、铁与浓硝酸 D、铜与浓硫酸
8. 检查试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是（ ）
A、将固体加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检查，看是否变蓝
B、加水溶解，用PH试纸测溶液的酸碱性
C、加入NaOH溶液，加热，再滴入酚酞试液
D、加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸在试管口检查，看是否变蓝
9. 在3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO的反映中，NO2（ ）
A、是还原剂 B、既是氧化剂又是还原剂
C、是氧化剂 D、既不是氧化剂又不是还原剂
10. 有一充有20mL NO和NO2混合气体的试管，倒置于盛有水的水槽中，充足反映后，仍有12mL无色气体，则原混合气体中NO和NO2体积比为（ ）
A、2∶3 B、3∶2 C、1∶4 D、4∶1
11. 下列除杂的操作方法，对的的是（ ）
A、NH3中混有少量水蒸气：通过装有浓硫酸的洗气瓶
B、NO中混有少量NO2气体：用水洗涤后再干燥
C、食盐中混有少量NH4Cl：加过量烧碱溶液后加热蒸干
D、硝酸混有少量硫酸：加适量BaCl2后再过滤
12. 常温下，下列各组气体能共存（即不发生反映）的是（ ）
A、NH3和HCl B、NH3和SO2 C、N2和O2 D、NO和O2
13. 氨水显弱碱性的重要因素是（ ）
A、通常状况下，氨的溶解度不大 B、氨水中的NH3·H2O电离出少量OH-
C、溶于水的氨分子只有少量电离 D、氨自身的弱碱性
14. 发射“神六”的运载火箭，其推动剂引燃后发生剧烈反映，产生大量高温无色气体（CO2、H2O、N2、NO）从火箭尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量棕红色的气体，产生棕红色的气体的因素是（ ）
A、NO遇空气生成NO2
B、高温下N2遇空气生成NO2
C、CO2与N2反映生成CO和NO2
D、NO和H2O反映生成H2和NO2
15. 如右图所示，在干燥的圆底烧瓶中充满某气体a，胶头滴管中吸有少量液体b，当把溶液b挤进烧瓶后，打开止水夹不能形成“喷泉”的组合是（ ）
干燥气体a
液体b
A
NH3
水
B
HCl
水
C
CO2
NaOH溶液
D
Cl2
饱和食盐水
16. 向100mL 18.4mol·L-1的浓硫酸溶液中加入足量的铜片，加热，经充足反映后，可得到SO2气体物质的量（ ）mol
A、等于0.92 B、小于0.92 C、大于0.92 D、等于1.84
二、填空题
17.浓硫酸在下列用途和现象中所表现的性质是
A、沸点高、难挥发 B、酸性 C、吸水性 D、脱水性 E、强氧化性
用途或现象
体现浓硫酸的性质
（1）浓硫酸使蓝矾变成白色
（2）浓硫酸使木条变黑
（3）浓硫酸制HCl
（4）浓硫酸与铜片共热
（5）浓硫酸的木炭共热产气愤体
18.运用氧化还原反映原理配平
NH3 + O2 NO + H2O
19.请写出反映的化学方程式：
（1）用NaOH溶液吸取SO2气体：
（2）工业上采用接触法制硫酸，其中在接触室进行的反映是：
（3）铜与稀硝酸反映：
20.O2
浓H2SO4
稀H2SO4
用铜和浓硫酸为原料制取硫酸铜时，可用下列两种方案：
甲方案：Cu－－－→CuSO4 乙方案：Cu－－→CuO－－－→CuSO4
写出甲方案的化学方程式：
这两种方案对比， 方案更好，理由是：
21.硝酸工厂的尾气氮氧化合物若不加以解决排放到大气中，不仅会形成硝酸型酸雨，还可以形成光化学烟雾。因此必须对具有氮氧化合物的废气进行解决。
（1）用氢氧化钠溶液可以吸取废气中的氮氧化合物，反映的化学方程式为：
NO2 + NO + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O
标出电子转移的方向和数目。在该反映中，每生成1 mol NaNO2、转移电子的数目为 。
（2）汽车尾气中具有NO和CO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反映生成N2和CO2。该反映的化学方程式为：
。
氧化剂是 ，还原剂是 。
22.某非金属单质A经如下图所示的过程转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题：
1）若A常温下为淡黄色固体，B是有刺激性气味的无色气体。
①A的化学式：
②工业生产中大量排放的B气体被雨水吸取后形成 而污染环境。
③写出B→C反映的化学方程式：
（2）若A在常温下为气体，C是红棕色气体。
①A、C的化学式分别是：A ，C
②写出B→C反映的化学方程式：
③D的浓溶液在常温下可与木炭反映并生成C气体，该反映的化学方程式为：
。
三、实验探究题：
23.现欲设计一个实验，验证红热的炭与浓硫酸发生反映所生成的各种产物。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验流程，其所使用的试剂顺序可表达为：气体产物→无水硫酸铜→品红溶液→溴水→品红溶液→澄清石灰水
（1）①中反映的化学方程式为 ；
（2）②处的现象是： 。
（3）品红溶液使用了两次，第一次使用时的作用是
第二次使用时的作用是________________ _。
（4）④的作用是： 。
（5）二氧化硫也能使溴水褪色，表现了二氧化硫的 性。（“还原”、“漂白”）
反映的化学方程式为： 。
（6）根据 现象，可证明产物中一定有CO2气体
四、计算题：
也许用到的相对原子质量：Cu-64
24.1.28 g 的铜与足量的浓硝酸充足反映后，可收集到气体多少mL（标况下）？被还原的硝酸的物质的量是多少？
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
C
D
A
B
D
B
A
题号
11
12
13
14
15
16
答案
B
A
B
C
D
B
17、（6分）C D A B、E E
18、（2分）4 5 4 6
19、（6分）SO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
2SO2 + O2 2SO3
3Cu + 8HNO3 == 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
20、（4分）Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2↑+ 2H2O
乙 原料省 无污染 操作简便安全
21、（6分）
3.01×1023 或 0.5 NA NO + CO == N2 + CO2 NO CO
22、（10分）（1）S H2SO4 (H2SO3) 或 酸雨 2SO2 + O2 2SO3
（2）N2 NO2 2NO + O2 == 2NO2
C + 4HNO4(浓) CO2↑+ 4NO2↑+ 2H2O
23、（10分）（1）C + 2H2SO4(浓) CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
（2）白色固体变蓝色
（3）检查是否有SO2生成 检查SO2是否除净
（4）除去SO2
（5）漂白 SO2 + Br2 + 2H2O == H2SO4 + 2HBr
（6）第二次品红溶液不褪色，澄清石灰水变混浊
24、（8分）896mL 0.4 mol
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