硫元素和氮元素氨的总结及习题.doc

第四章 非金属及其化合物（二）（2014-7-18）一氧和硫元素及其化合物1硫单质的性质（游离态存在于火山喷口、地壳岩层；化合态存在于一些硫化物、硫酸盐、煤、石油和蛋白质中）物理性质：淡黄色晶体，俗称硫磺，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）。化学性质：既有氧化性又有还原性。氧化性：与大多数金属反应，与变价金属反应时，一般生成低价态的金属硫化物。Fe + SFeS ； 2Cu + SCu 2S ； Hg + S = HgS(实验处理汞洒落)。与氢、碳等的反应：H2 + S H2S；C + 2S CS2；还原性：与许多强氧化性的物质反应，硫被氧化成+4价或+6价，如 S + O2 SO2； S + 2H2SO4（浓） 3SO2+ 2H2O；S + 6HNO3(浓) H2SO4 + 6NO2+ 2H2O； 歧化反应：3S + 6KOH 2K2S + K2SO3 + 3H2O2臭氧的性质（臭氧和氧是同素异形体）物理性质：在常温常压下，臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体，它的密度比氧气的大，也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色，沸点为-112.4，固体臭氧呈紫黑色，熔点为 -251。化学性质及用途：臭氧的化学性质比氧气活泼。 不稳定性：2O3=3O2；但在空气中高压放电就能产生臭氧。 强氧化性：Ag、Hg等金属在空气或氧气中不易被氧化，但可以被臭氧氧化。 用途：臭氧是一种很好的漂白剂和消毒剂。空气中的微量O3，能刺激中枢神经加快血液循环，令人产生爽快的感觉。但臭氧含量过髙时，就会对人体造成危害，臭氧可以吸收来自太阳的大部分紫外线，是人类和生物的保护伞。3二氧化硫 物理性质：SO2为无色有刺激性气味有毒的气体，易溶于水（常温常压下，1体积水大约能溶解40体积的SO2），易液化。 二氧化硫的化学性质酸性氧化物的通性：SO2+H2O=H2SO3；2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；NaOH+SO2=NaHSO3；SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O； SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；氧化性（弱）：SO2+2H2S=3S+2H2O 还原性（强）： 2H2O + SO2 + 2FeCl3 = 2FeCl2 + 2HCl + H2SO4；2H2O + SO2 + X2 = H2SO4 + 2HX； 2HNO3 + 3SO2 + 2H2O = 3H2SO4 + 2NO2KMnO4 + 5SO2+ 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4；具漂白性：二氧化硫和品红溶液作用，使品红褪色。受热恢复原来颜色。同时它不能使酸碱指示剂褪色。二氧化硫的实验室制取 Na2SO3 + H2SO4(较浓) =Na2SO4+SO2+H2O 4亚硫酸：一种不稳定、既有氧化性又有还原性的二元中强酸。 H2SO3H+ + HSO3， HSO3 H+ + SO32 ；H2SO3 = SO2+ H2O； 2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O；NaOH + SO2 = NaHSO3 ；2H2S + H2SO3=3S+ 3H2O；H2SO3 + Cl2 + H2O = 2HCl + H2SO45三氧化硫物理性质：三氧化硫是一种无色易挥发的晶体熔点16.8，沸点44.8。化学性质：是酸性氧化物，与水剧烈反应生成硫酸，并放出大量的热。H2O + SO3 = H2SO4 制取：二氧化硫和氧气在一定温度和催化剂的条件下反应生成三氧化硫。2SO2（气）+ O2（气）2SO3(气) 6硫酸物理性质：硫酸是一种难挥发的二元强酸。纯净的硫酸是一种无色粘稠状液体，凝固点10，加热至沸腾发烟（分解成SO3和H2O），98.3%的硫酸沸点338。能与水以任意比混合，并放出大量的热。化学性质 稀硫酸：二元强酸，有酸的通性。浓硫酸：吸水性、脱水性、强氧化性和难挥发性。吸水性：用于干燥H2、Cl2、O2等。 脱水性：将有机物中的H、O元素按水的组成比脱去（乙醇制乙烯、蔗糖的碳化等）。 强氧化性：使铁、铝钝化。A加热时能够氧化大多数金属： Cu + 2H2SO4（浓） CuSO4 + SO2+ 2H2O 2Fe + 6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 + 3SO2+ 6H2O B加热时能氧化许多非金属：C + 2H2SO4（浓） CO2+ 2SO2+ 2H2O S + 2H2SO4（浓） 3SO2+ 2H2O C能氧化许多的具还原性的化合物：H2S + H2SO4(浓) = S+ SO2+ 2H2O 2HI + H2SO4（浓） I2 + SO2+ 2H2O2HBr + H2SO4（浓） Br2 + SO2+ 2H2O 2FeO + 4H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + SO2+ 4H2O 2FeS + 6H2SO4（浓）= Fe2(SO4)3 + 2S+ 3SO2+ 6H2O 三、环境保护： 1、空气质量报告中涉及的污染物：二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物2中学常见污染环境的气体及防治： SO2：工业上用浓氨水吸收，实验室用NaOH溶液吸收。NOx：用NaOH溶液吸收。H2S：用NaOH溶液吸收。Cl2、Br2、HCl：用碱液吸收，Cl2、Br2还可用Na2SO3溶液吸收。CO、H2：用燃烧法除去。3常见环境问题酸雨：pH小于5.6的降水。臭氧层破坏：氮氧化物和氟氯烃在破坏臭氧层的过程中起到催化剂的作用。温室效应：CO2、O3、CH4等气体阻碍由地面反射回高空的红外辐射。光化学烟雾：NOx及碳氢化合物。水体富营养化：含氮、磷的化合物。废旧电池污染：废旧电池中汞、镉、铅等重金属离子。白色污染：有机物如塑料等。四氮及其化合物 1氮气(1)物理性质：无色无味难溶于水比空气稍轻的气体。分子结构：电子式：；结构式：化学性质与氢气反应：跟金属反应(可与A族、A族元素和Al等金属反应)：3Mg + N2 Mg3N2与氧气反应： N2+O2 2NO氮的固定：将空气中游离态的氮转化为氮的化合物的方法叫做氮的固定。自然固氮：高能固氮（N2+O22NO；2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO）； 生物固氮：（豆科植物的根瘤菌）。 人工固氮：仿生固氮；合成氨。2氮的氧化物（N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5）物理性质：NO：无色有毒气体。 NO2：红棕色、刺激性气味气体。化学性质：NO不与水反应，易发生2NO+O2=2NO2，用排水法收集。 NO2与水反应3NO2+H2O=2HNO3+NO若NO与O2混合气体溶于水恰好全部生成硝酸：4NO+3O2+2H2O=4HNO3若NO2与O2混合气体溶于水恰好全部生成硝酸：4NO2+O2+2H2O=4HNO33氨与铵盐氨气物理性质：无色、刺激性气味气体，易液化(可作制冷剂)，极易溶于水(1:700)。分子结构：电子式与结构式化学性质A与水反应：NH3+H2O NH3H2O NH4+OH一水合氨很不稳定，受热会分解 ：NH3H2ONH3H2O 氨水成分：分子：H2O、NH3、NH3H2O；阳离子：NH4、H；阴离子：OH；氨水的密度随着浓度的增大而减小。 B与酸的反应 NH3+HClNH4Cl(白烟) 此反应是检验氨气的一种方法。2NH3H2SO4(NH4)2SO4 C氨气被氧化 4NH3+5O2 4NO+6H2O（催化剂：Pt或Fe)；4NH3+3O22N2+6H2O；3CuO+2NH33Cu+N2+3H2ONH3和Cl2不能大量共存，原因是： 3Cl2 + 2NH3 =N2+6HCl； NH3+HCl=NH4Cl； 3Cl2 +8NH3=N2+6NH4Cl铵盐：都是晶体，均易溶于水。受热易分解（一般非氧化性的铵盐）：氧化性酸的铵盐产物比较复杂。NH4Cl NH3+ HCl；NH3+HClNH4Cl；NH4HCO3 NH3+CO2 + H2O与碱的反应：（NH4）2SO4 + 2NaOH Na2SO4+ 2NH3+2H2O；NH4NO3 + NaOH NaNO3 + NH3 + H2O结论：铵盐与碱受热均能产生气氨气氨气的制取 反应原理：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O装置：固固加热装置(与制氧气类似)。收集：只能用向下排空气法。干燥：碱石灰，不能用浓H2SO4、无水CaCl2。检验：A使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 B蘸浓盐酸的玻璃棒接近瓶口，产生白烟。4硝酸物理性质：无色、易挥发液体；密度大于水，浓度越大，密度越大；极易溶于水。刺激性挥发性沸点常见浓酸的浓度盐 酸有易挥发低37%硫 酸无难挥发高98%硝 酸无易挥发低69%、化学性质酸的通性：遇酸碱指示剂变色；与碱反应生成盐和水；与碱性氧化物反应生成盐和水；与弱酸盐反应生成弱酸和硝酸盐；与金属反应(具有特殊性)。不稳定性：4HNO34NO22H2O+O2保存方法：密封、棕色瓶、玻璃塞、阴凉处。 强氧化性（冷浓硝酸使铁铝钝化）A与金属反应(除Au、Pt外)：Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2OFe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO+2H2O(生成高价态硝酸盐) Ag+2HNO3 (浓)AgNO3NO2H2O 3Ag+4HNO3 (稀)3AgNO3NO2H2O 浓硝酸氧化性强于稀硝酸强于浓硫酸；一般而言硝酸与不活泼金属反应时浓硝酸的还原产物是NO2，稀硝酸的还原产物是NO。B与非金属反应C+4HNO3（浓）CO2+ 4NO2+ 2H2O； S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2+3H2O1.化学与科学、技术、社会、环境等密切相关。下列说法不正确的是( )A.酸雨降落到地面上后pH会逐渐变小是因为酸雨中的亚硫酸被缓慢氧化B.光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅C.“嫦娥二号”研制过程中使用了大量的复合材料 D.玻璃中含有的酸性氧化物可与NaOH溶液反应，故可用NaOH溶液雕刻工艺玻璃上的纹饰2. 下列有关说法中正确的是( ) 与HCl气体或气体均不能共存B.铵盐溶液与NaOH溶液混合后均会有逸出 能溶解在NaOH溶液中但不能溶解在氨水中 D.硅、二氧化硅、硅酸、铵盐受热均很稳定3.下列反应的离子方程式正确的是( )A.氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫：B.碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合：OC.盐酸滴入氨水中：OD.氧化亚铁溶解于稀硝酸中：FeOO4.下列有关氨水和氯水的说法正确的是( ) B.敞口放置后溶液的pH均可能减小A.含有的微粒种类数相同 C.都能与SO2发生氧化还原反应 D.均具有强氧化性5.下列关于物质性质的叙述中，正确的是( )A.Cl2能与大多数金属反应B.N2是大气中的主要成分之一，雷雨时，可直接转化为NO2C.硫是淡黄色的能溶于水晶体，既有氧化性又有还原性D.硅半导体材料化学性质活泼6.如图4-5-14所示，室温下，A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压)，当打开止水夹K，使两烧瓶内气体充分接触后，容器内压强由小到大的顺序正确的是( )图4-5-14编号A中气体SO2NH3NOB中气体O2HClO2A. B. C. D.7.如图4-5-15所示装置可用于收集并验证其某些化学性质，下列说法正确的是图4-5-15选项试剂现象结论A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品红溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液无明显现象SO2与NaOH溶液不反应D紫色石蕊试液溶液变红色后不褪色SO2有酸性，没有漂白性8向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体，整个过程中无明显现象的是 A水玻璃 B氯化钙 C漂白粉 D饱和碳酸钠 9只用一种试剂，能将NH4Cl、(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4四种溶液区分开（ ）A. NaOH溶液 B. AgNO3溶液 C. BaCl2溶液 D. Ba(OH)2溶液10.实验室有一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“NaSO”字样(如图4-5-16所示)。已知固体M只可能是或。若取少量固体M配成溶液，下列试剂不能用于鉴定M的是( )图4-5-16 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.浓硝酸11通常状况下能共存，且能用浓硫酸干燥的一组气体是（ ）A. O2、NO、NO2 B. H2、O2、N2 C. H2、N2、NH3 D. NH3、HCl、NO212.“绿色化学实验”已走进课堂，下列做法符合“绿色化学”要求的是（ ）实验室收集氨气采用图4-5-17所示装置 实验室中做氯气与钠反应实验时采用图4-5-18所示装置 实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验 实验室中采用图4-5-19所示装置进行铜与稀硝酸的反应 图4-5-17 图4-5-18 图4-5-19A. B. C. D.13.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是学习化学的方法之一。下列对实验事实解释正确的是( )选项实验现象结论或解释A浓硝酸在光照条件下变黄浓硝酸不稳定，生成的有色产物能溶于浓硝酸BKI-淀粉溶液中通入，溶液变蓝能与淀粉发生显色反应C某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体说明该钾盐是D将二氧化硫气体通入溶液中，始终未见沉淀生成是可溶