必修1硫和氮的氧化物教学设计.doc

必修1第四章第三节硫和氮的氧化物 课前自主学习知识梳理1、空气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于_它们有_危害 。2、酸雨形成机理_，防治酸雨的措施有_。3、二氧化硫是一种_色、有_气味的有毒气体。密度_于空气，_液化，_溶于水。4、SO2的化学性质（1）具有_氧化物的性质（2）有_性（3）SO2具有漂白性，能使_溶液褪色，加热褪色后的溶液，又恢复原来的颜色5、氮的氧化物有_等其中_是氮的两种重要的氧化物NO是_气体，_溶于水，容易在空气里氧化成_色有_气味的_，化学方程式为_ _。NO2_于水，与水反应的化学方程式为_。NO2还可以相互化合成无色的四氧化二氮，化学方程式为_ _ 。尝试练习1、下列物质中，既具有氧化性又具有还原性的是 （ ） ACl2 BNa CH2SO4 DSO22、下列关于SO2的说法中，不正确的是（ ） ASO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物 BSO2有漂白作用，也有杀菌作用 CSO2溶于水后生成H2SO4DSO2是一种大气污染物3、“酸雨”的形成主要是由于（）A森林遭乱砍滥伐，破坏了生态平衡B工业上大量燃烧含硫燃料C大气中二氧化碳的含量增多D汽车排出大量尾气4、能鉴别和的试剂是（ ）A湿润的蓝色石蕊试纸 B澄清石灰水C品红试液 D氯化钡溶液5、将装有50mLNO2、NO混合气体的量筒倒立于水槽中，反应后气体体积缩小为30mL，则原混合气体中NO2和NO的体积比是( )A.53 B.35 C.32 D.23课堂师生互动 一、要点分析要点之一：SO2和NO、NO2的物理性质二氧化硫的主要物理性质可用以下口诀记忆：无色有毒味刺激，易溶易液（化）亚硫酐NO：无色、不溶于水的有毒气体。NO2：红棕色、有刺激性气味、有毒的气体易溶于水并且与水反应要点之二：SO2的化学性质（1）具有酸性氧化物的性质与H2O化合生成亚硫酸SO2H2OH2SO3（SO2是H2SO3的酸酐）（可逆反应）与碱反应SO2 2NaOHNa2SO3H2O；SO2NaOHNaHSO3想一想：若将通入澄清石灰水中直至过量，将会出现什么现象?能否用澄清的石灰水来鉴别和？与氨反应NH3H2OSO2NH4HSO3；2NH3H2OSO2（NH4）2SO3（2）既有氧化性又具有还原性遇强氧化剂HNO3、KMnO4（H）溶液、O2、Cl2、Br2、Fe3等表现还原性，S被氧化到6价，如三氧化硫SO3为无色、易挥发的晶体，熔点16.8，沸点44.8，溶于水剧烈反应并放出大量热：SO3+H2OH2SO4。SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。SO3+2NaHSO3Na2SO4+2SO2+H2O (除SO2中的SO3)SO3中硫元素处于最高价态，故三氧化硫具有较强的氧化性。SO22H2O2Fe32Fe24HSOSO2X22H2OH2SO42HX遇强还原剂（如H2S等），表现出氧化性，被还原成S单质，如2H2SSO22H2O3S（3）漂白性SO2能跟某些有色物质（如品红）化合，生成不稳定的无色物质；日久（或加热），被SO2漂白的物质又会释出SO2，恢复原来的颜色想一想：二氧化硫能使溴水、高锰酸钾溶液褪色，是因为二氧化硫具有漂白性吗?要点之三：NO、NO2的化学性质氮的氧化物以及与氧气混合后溶于水的情况分析：NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时，可根据反应：3NO2H2O2HNO3NO，利用气体体积的变化差值进行计算NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2O22H2O4HNO3当V(NO2)V(O2)NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO3O22H2O4HNO3当V(NO) V(O2)二、典例剖析例1：SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅说明SO2具有漂白作用的组合是（）KMnO4（H，aq）溴水碘水氯水Fe3（aq）ABC全部D都不是【解析】SO2能使KMnO4（H，aq）褪色，是由于KMnO4（H，aq）将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色Mn2的缘故：KMnO45SO22H2OK2SO42MnSO42H2SO4（该反应不要求掌握）SO2能使卤水褪色，是由于X2（不包括F2）将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色X的缘故：SO2X22H2OH2SO42HXSO2能使红棕色Fe3（aq）颜色变浅，是由Fe3氧化SO2为H2SO4，本身被还原为浅绿色Fe2的缘故：SO22H2O2Fe32Fe24HSOSO2的漂白作用是SO2与有色物质的化合反应，不是氧化反应；且被SO2漂白的物质受热后能释出SO2恢复为原来的颜色，而以上反应后溶液受热不能释出SO2恢复为原来的溶液；故都不是SO2的漂白作用答案：D例2：若向含少量水蒸气的容器中通入SO2与H2S共1.00 mol，且知H2S过量，充分反应后，所得的氧化产物比还原产物多8.0 g，则通入的SO2和H2S的物质的量之比可能是（）A11B12C21D13【解析】（差量法）H2S和SO2的反应方程式如下：2H2SSO23S2H2OSO22H2S3S2H2OS（氧化、还原产物之差）1 mol 32 gn（SO2） 8.0 gn（SO2）0.25 mol，n（SO2）n（H2S）0.25 mol（1.00 mol0.25 mol）13【答案】D变式训练2-1：将原题中：“且知H2S过量”改为“且知SO2过量”，其他同原题，试求之。【答案】A例3.酸雨主要是大量燃烧含硫燃料释放出SO2所造成的，试回答下列问题：（1）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下：测试时间/h01234雨水的pH4.734.624.564.554.55分析数据，回答下列问题：雨水样品的pH变化的原因是（用化学方程式表示）_如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变_，原因是（用化学方程式表示）_（2）你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是_少用煤作燃料把工厂烟囱造高燃料脱硫在已酸化的土壤中加石灰开发新能源ABCD【解析】（1）酸雨放置时pH变小，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2（或HClO）的反应（2）减少酸雨的形成须减少SO2的排放，将煤转化为清洁能源（如煤的气化和液化），燃料脱硫、固硫，开发不含硫的新能源（如氢能、核能等），都是有力措施【答案】（1）SO2H2OH2SO3，2H2SO3O22H2SO4小H2SO3HClOH2SO4HCl（或SO22H2OCl2H2SO42HCl）（2）C变式训练3-1：为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式：_，_。例4. 一定条件下，将等体积NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的 ( )A. B. C. D. 【解析一】反应叠加法.此题涉及到反应2NO+O22NO2，3NO2+H2O2HNO3+NO的多次循环，将这两个化学方程式叠加得4NO+3O2+2H2O4HNO3由此可知，等体积(设均为4体积)NO和O2的混合气体终了O2剩余，剩余O2的体积(为1体积)为原混合气体总体积的.故正确答案为C.【解析二】电子守恒法.设NO和O2的物质的量均为nmoL，若nmoLNO完全转化为HNO3，将失去了3nmoL电子，若将nmoLO2完全转化为HNO3，将得到4nmoL电子，则O2有剩余.设剩余O2为x，则根据得失电子守恒原则得4(n-x)=3n，解得x=moL，从而得，即剩余O2的体积为原总体积的1/8.故正确答案为C。【解析三】组成比例法.因生成HNO3的酸酐是N2O5，则氮的氮化物和O2与足量的水反应生成HNO3时，其中参加反应的氮原子与参加反应的非水氧原子数之比符合N2O5的组成，即NO25.而题目中给的NO和O2为等物质的量(设为n)，则NOn(n+2n)13，显然O2过量.设剩余O2为x，则有n：n+2(n-x)25，解得，从而得到。故正确答案为C。课后强化提高知能演练1、在下列反应中SO2表现还原性的是（）A将它通过浓H2SO4 B将它通过氢硫酸C将它通过烧碱溶液 D将它通过氯水2、同温同压下，等质量的SO2和CO2密度比为（）A1611B1116C11D以上答案都不对3、下面有关稀硫酸与亚硫酸钠混合放出的气体的说法中不正确的是（）A它能将硫化氢氧化成单质硫B亚硫酸钙能溶解于它的水溶液中C它的密度比空气大，且不易液化D它的水溶解呈酸性，且能被强氧化剂氧化4、为了除去CO2气体中混有的少量的SO2和HCl，需要将混合气体依次通过若干个洗气瓶，在洗气瓶中分别装有的物质，其最佳的选择是（）ANaHSO3、NaOH、浓H2SO4 BNa2CO3、NaHCO3、浓H2SO4CNaHCO3、NaHSO3、CaCl2（无水） DNa2SO3、Na2CO3、P2O55、常温下，向20 L真空容器内通入a mol硫化氢和b mol二氧化硫（a和b都是正整数，且a5，b5），反应完全后，容器气体可能达到的最大密度约是（）A24.5 gL1B14.4 gL1C8 gL1D5.1 gL16、将等体积的Na2S溶液和Na2SO3溶液混合，并加入适量的硫酸，有黄色沉淀产生，微热并无酸性气体产生，这表明原混合溶液中Na2S和Na2SO3的物质的量浓度之比为（）A11B21C12D227、下列溶液不能使溴水褪色的是（）A亚硫酸钠溶液 B饱和硫化氢溶液C烧碱溶液 D氯化钠溶液8、高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4Fe2O3SO2SO3若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是（）ABaSO3和BaSO4BBaSCBaSO3DBaSO49、为了除去混在CO2气体中的SO2和O2，下列试剂的使用顺序正确的是( )饱和Na2CO3 饱和NaHCO3溶液 浓H2SO4灼热铜网 碱石灰A. B. C. D.10、向容积为20.0 mL倒置在水槽且充满水的试管里充入20.0 mL NO气体，再缓缓通入纯净的O2，当试管内液面稳定在试管容积的一半时，停止通入O2，则通入的O2的体积为A35.0 mL B25.0 mL C17.5 mL D7.50 mL11、在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质，其质量比为( )A31 B13 C12 D2112、把3体积的NO2气体，依次通过下列3个分别装有NaHCO3饱和溶液，浓H2SO4，Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是(同温同压下测定)( )A1体积NO B2体积NO2和0.5体积O2C2体积O2 D0.25体积O2方法小结1、SO2的主要性质 从物质分类的角度酸性氧化物 从氧化还原反应角度可作氧化剂和还原剂 从特性角度漂白性（暂时性） 2、有关混合气体NO2、NO、O2等与水反应的计算属高考重点计算题，解题思路为3、NO2、NO（或N2）混合气体通入水中，一般利用3NO2+H2O=2HNO3+NO，在根据气体差量法计算。4、NO2、O2混合气体通入水中，利用3NO2+H2O=2HNO3+NO和2NO+O2=2NO2可得总反应式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，由此知，当体积比： =4：1，恰好完全反应，无气体剩余V（NO2）：V（O2） 4：1，NO2过量，剩余气体为NO。5、NO、O2混合气体通入水中，根据反应可得总反应式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，当体积比： =4：3，恰好完全反应，无气体剩余V（NO）：V（O2） 4：3，NO过量，剩余气体为NO。6、NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，然后按3法进行分析计算。研究创新标准状况下，将1L可能含有N2，H2，CO，NH3，NO2，H2S杂质的无色SO2气体，依次通过如下图所示的装置。(各容器中液体均为足量)其变化情况是：气体通过A瓶，浓H2