高中化学必修一第三章图像专题、计算专题、推断专题复习

教学目的知识与技能1、了解二氧化硫的物理性质和用途，掌握二氧化硫的化学性质2、了解可逆反应的概念，知道SO2的漂白原理3、了解一氧化氮和二氧化氮的部分物理性质4、酸雨的形成与防治，自主探究分析空气污染的原因，自主探究雨水pH的测定。过程与方法1、培养学生用新概念重新理解旧知识的能力(可逆反应概念)2、组织学生分组讨论，动手参与，培养学生设计实验、动手实验、观察现象的能力，并根据实验现象得出物质的化学性质。3、通过设计和评价二氧化氮与水反应的装置简图，及参与观察实验，提高获取知识、分析知识、评价知识的能力。情感态度价值观1、结合二氧化硫的组成、结构和性质关系的教学过程，通过学生动手做实验，使他们获得新知，从而培养学生对科学研究的态度2、激发学生透过观察探究本质的兴趣，尊重科学以发展的眼光看待科学 重 点二氧化硫与水反应，二氧化氮与水的反应，二氧化硫和二氧化氮对大气的污染难 点可逆反应，二氧化氮与水的反应一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫(一)、硫(sulphur)俗称硫磺。1、硫的物理性质：淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸点都很低。用何种方法除去沾在试管上的硫单质？(用CS2 洗涤，加热升华法)化合价-20+4+6物质类别FeS、Na2S、HgS、H2S SSO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、NaHSO4、Na2SO4 2、 硫的化学性质 氧化性：与绝大多数金属反应Fe+SFeS Cu+SCu2S (与变价金属生成低价金属)2Na+S=Na2S (研磨并轻微爆炸)Hg+S=HgS (除去有毒的Hg的方法)与非金属反应：H2+SH2S 还原性：与氧气发生反应 S+O2SO2 自身氧化还原反应 3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3 +3H2O (二) 二氧化硫1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。2、化学性质可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，叫可逆反应。(1) 酸性氧化物-亚硫酐 二氧化硫与水反应 ：SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸) 二氧化硫与碱的反应SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH = NaHSO3 SO2 + 2 NaOH = Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 = 2NaHSO3 不能用澄清的石灰水来鉴别SO2与CO2 与碱性氧化物反应 SO2+CaO=CaSO3 (2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S = 3S + 2H2O(3) 二氧化硫的还原性 与卤素单质反应：SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl 与某些强氧化剂的反应：2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 = K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外，还可被HNO3、氯气氧气等强氧化剂氧化。 SO2的催化氧化 2SO2+O2 2SO3 (4) 漂白性 SO2 能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质，该物质易分解恢复为原有色物质。 常见漂白剂及其原理比较漂白剂HClO、Na2O2、O3、H2O2SO2活性炭原理具有强氧化性，将有色物质氧化成无色与某些有色物质化合成不稳定的无色物质吸附有色物质特点不可逆，褪色后颜色不再复原可逆，受热或放置一段时间可复原-变化化学化学物理(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒如何鉴别SO2和CO2 呢？鉴别SO2用品红溶液，看是否褪色，鉴别CO2用澄清石灰水，看是否有沉淀生成但需要注意的是，当SO2中混有CO2，不影响对SO2的鉴别但当CO2中混有SO2时，则需要除去SO2如何除去CO2中的SO2呢？可通过足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2 )，再通过品红(目的是验证SO2是否被除尽)(6) SO2的实验室制法 反应原理：Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2+H2O 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置 净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶 收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液 检验：湿润的蓝色石蕊试纸-变红 湿润的品红试纸-褪色 尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸(7) SO2的污染酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pHBr2 I2S离子还原性：ClBrI S2 (3) 不稳定性：H2S H2+S (4) H2S气体的水溶液-氢硫酸氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸，其酸性比碳酸还要弱，具有酸的通性。现有氢硫酸(H2S)、亚硫酸(H2SO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)三瓶溶液，它们在空气中易变质。(1) 分析变质的原因均有强还原性，能被空气中的氧气氧化。2H2S+O2=2S+2H2O 2H2SO3+ O2=2H2SO42Na2SO3 +O2=2Na2SO4 (2) 设计实验证明是否发生变质 H2S ：观察是否有浑浊 H2SO3：加BaCl2溶液，是否有白色沉淀 Na2SO3：先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀生成 (3) 设计实验证明溶液已完全发生变质 H2S ：加入硫酸铜溶液，看是否有黑色沉淀 H2SO3：加入品红溶液，看是否褪色 Na2SO3 ：加入酸性高锰酸钾溶液，看溶液是否褪色1 NO和NO2的生成N2 + O2 放电或高温 2NO 2NO + O2= 2NO2 实验室制法：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O2、物理性质：NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。 NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水可用什么样的方法收集NO和NO2呢NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应，但NO不溶于水，因此可用排水法收集。NO2溶于水，密度比空气大，故用向上排空气法收集。3、化学性质（1）NO与氧气反应：2NOO22NO2(2) NO2 的聚合反应：2NO2 N2O4 NO2在通常状况下，能自身相互结合生成无色的N2O4 气体，且在加热时气体颜色加深。NO仅能与氧气反应，但NO2 的N处于中间价态，有弱还原性和强氧化性。NO2 具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝。(3) NO2 的氧化性：4NO2 +2KI =2NO + 2KNO3 + I2 NO2 + SO2 + H2O = H2SO4 + NO(4) 与碱反应：NONO2 2NaOH=2NaNO2 +H2O2NO2 +2NaOH=NaNO3 +NaNO2+H2O (5) NO2与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO + 3O2+2H2O=4HNO3俗话说“雷雨发庄稼”，请思考这其中的原理及涉及的可能反应。空气中氮气和氧气在放电下生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，硝酸与土壤中矿物质作用形成可溶性硝酸盐，成为氮肥被植物吸收。三、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算1、NO2溶于水的问题讲依据原理：3NO2+H2O=2HNO3+NO，若有气体剩余，应为NO。例1、将20mL NO和NO2 的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2 各占多少？解法一：设NO体积为x mL，NO2体积为y mL x+y=203NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 1y y/3 x+y/3=10 解之得，x=5 y=15讲利用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差解法二：设NO2体积为x mL3NO2 + H2O =2HNO3 + NO V3 12x 20-10=10 x = 15若将NO和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO3O22H2O4HNO3 1、 NO和O2的混合气体通入H2O通过方程式分析可知，若NO过量则余下气体为NO，若O2过量则余下气体为O2，解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。例2、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的NO为20-416mL4NO3O22H2O4HNO3 4 3 16 X X=12 mL 若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均与水反应4NO3O22H2O4HNO3 4 320 X X=15mL 此时，通入O2的体积为15+419mL通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL 2、 NO2和O2的混合气体通入H2O通过这个反应可知，若O2过量则剩余气体为O2，但是若NO2过量，则过量的NO2还会和H2O继续反应，则余下气体为NO。投影例3、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？解：设原混合气体中NO2的体积为x mL ，O2的体积为y mL 则 x + y = 30 若O2过量，则余下5 mL 气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y 5) mL 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 1 x y-5 x = 4(y-5)解之得，x = 20 mL y = 10 mL 若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO， 4 NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3 4 1 4y y则过量的NO2体积为 (x-4y) mL3NO2