高一化学必修一讲义

-CAL-FENGHAI.NetworkInformationTechnologyCompany.2020YEAR氮的氧化物2N0+O2==2NO2.在有⑴2N0+O2==2NO2.在有氧气的条件下,N0和O2混合气被水吸收：4NO+3O2+2H2O==4HNO3.⑵N02：红棕色有刺激性味有毒气体，溶于水，并与水反应:3NO2+2H2O==2HNO3+NO.在有氧气的条件下：4NO2+O2+2H2O==4HNO3.另外，NO和NO2的混和气体也可以被碱液吸收：NO+NO2+2NaOH==2NaNO2+H2O.⑶NO、NO2的污染：大气中的氮的氧化物主要来源于汽车的尾气和工业生产的尾气的排放等，大气中的NO、NO2不仅可以形成酸雨，也能形成光化学烟雾，还能破坏臭氧层。因此要严格控制氮的氧化物的排放酸雨的防治：⑴最主要是控制污染源。主要途径有：开发新能源替代化石燃料。如开发氢能、太阳能、核能等。利用物理和化学方法对含硫燃料预先进行脱硫处理，降低SO2的排放量。如在含硫燃煤中加氧化钙，在燃烧时有以下反应：CaO+SO2==CaSO3,CaO+H2O==Ca(OH)2,SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O,2CaSO3+O2==2CaSO4.将硫元素转化成固体盐而减少排放。加强技术研究，提高对燃煤、工业生产中释放的SO2废气的处理和回收。如用氨水对燃煤烟气的脱硫处理是：SO2+2NH3+H2O==(NH4)2SO3,SO2+NH3+H2O==NH4HSO3,2(NH4)2SO3+O2==2(NH4)2SO4,2NH4HSO3+O2==2NH4HSO4.(它们是氮肥)积极开发利用煤炭的新技术，对煤炭进行综合处理，推广煤炭的净化技术、转化技术。如对煤炭进行液化或气化处理，提高能源的利用率，减少SO2的排放。⑵运用化学方法减轻酸雨对土壤和树木的危害。如对降酸雨地带喷洒石灰等手段。⑶提高全民的环保意识，加强国际合作，共同努力减少硫酸型酸雨的产生四、氨硝酸硫酸

⑴氨气的物理性质：无色气体，有刺激性气味、比空气轻，易液化，极易溶于水，1体积水可以溶解700体积的氨气（可做红色喷泉实验）。浓氨水易挥发出氨⑵氨气的化学性质：a.溶于水溶液呈弱碱性：NH3+H2^^NH3^H2^=NH4++OH-生成的一水合氨nh3・h20是一种弱碱，很不稳定，受热会分解：nh3・h2o亠nh3T+H2O氨气或液氨溶于水得氨水，氨水的密度比水小，并且氨水浓度越大密度越小，计算氨水浓度时，溶质是NH3,而不是NH3・H2O。氨水中的微粒：H20、NH3、NH3・H2O、NH4+、OH—、H+（极少量，水微弱电离出来）。喷泉实验的原理：是利用气体极易被一种液体吸收而形成压强差，使气体容器内压强降低，外界大气压把液体压入气体容器内，在玻璃导管尖嘴处形成美丽的“喷泉”。喷泉实验成功的关键：⑴气体在吸收液中被吸收得既快又多，如NH3、HC1、HBr、HI、no2用水吸收，no2用水吸收，CO2、SO2,ci2、H2S等用NaOH溶液吸收等。2）装置的气密性要好。3）烧瓶内的气体纯度要大b.氨气可以与酸反应生成盐：①NH3+HCl二NH4Cl②NH3+HNO3二NH4NO3③2NH3+H2SO4二（NH4）2SO4因nh3溶于水呈碱性，所以可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的存在，因浓盐酸有挥发性，所以也可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近集气瓶口，如果有大量白烟生成，可以证明有nh3存在。⑶氨气的实验室制法：1）原理：铵盐与碱共热产生氨气2）装置特点：固+固亠气体，与制O2相同3）收集：向下排空气法。4）验满：a.湿润的红色石蕊试纸（NH3是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）b.蘸浓盐酸的玻璃棒（产生白烟）5）干燥：用碱石灰（NaOH与CaO的混合物）或生石灰在干燥管或U型管中干燥。不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2・8NH3。P2O5、浓硫酸均能与nh3反应，生成相应的盐。所以nh3通常用碱石灰干燥。6）吸收：在试管口塞有一团湿的棉花其作用有两个：一是减小氨气与空气的对流，方便收集氨气二是吸收多余的氨气，防止污染空气。⑷氨气的用途：液氨易挥发，汽化过程中会吸收热量，使得周围环境温度降低，因此，液氨可以作制冷剂铵盐铵盐均易溶于水，且都为白色晶体（很多化肥都是铵盐）。（1）受热易分解，放出氨气：nh4ci亠NH3T+HClfNH4HCO3亠NH3T+H2OT+CO2T（2）干燥的铵盐能与碱固体混合加热反应生成氨气，利用这个性质可以制备氨气：2NH4CI+Ca（OH）2亠2NH3T+CaCl2+2H2O⑶NH4+的检验：样品加碱混合加热，放出的气体能使湿的红色石蕊试纸变蓝，贝9证明该物质会有NH4+。硫酸(H2SO4)1、浓硫酸的物理性质：纯的硫酸为无色油状粘稠液体，能与水以任意比互溶（稀释浓硫酸要规范操作：注酸入水且不断搅拌）。质量分数为98%（或18.4mol/l）的硫酸为浓硫酸。不挥发，沸点高，密度比水大。2、浓硫酸三大性质：吸水性、脱水性、强氧化性。①吸水性：浓硫酸可吸收结晶水、湿存水和气体中的水蒸气，可作干燥剂，可干燥h2、O2、SO2、CO2等气体，但不可以用来干燥NH^、馬§、HBr、HI、C2H4五种气

脱水性：能将有机物（蔗糖、棉花等）以水分子中H和0原子个数比2:1脱水，炭化变黑。强氧化性：浓硫酸在加热条件下显示强氧化性（＋6价硫体现了强氧化性），能与大多数金属反应，也能与非金属反应。（i）与大多数金属反应（如铜）：2H2SO4（浓）+Cu===CuSO4+2H2O+S02f（此反应浓硫酸表现出酸性和强氧化性）（ii）与非金属反应（如C反应）：2H2SO4（浓）+C===CO2f+2H2O+S02f（此反应浓硫酸表现出强氧化性）注意：常温下，Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化。浓硫酸的强氧化性使许多金属能与它反应，但在常温下，铝和铁遇浓硫酸时，因表面被浓硫酸氧化成一层致密氧化膜，这层氧化膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。这种现象叫金属的钝化。铝和铁也能被浓硝酸钝化，所以，常温下可以用铁制或铝制容器盛放浓硫酸和浓硝酸。3、H2SO4的工业制法（接触法）：流程：S或含硫矿石煅烧生成S02，将气体净化；—进入接触室进行催化氧化生成S03；—将S03进入吸收塔吸收生成H2SO4.设备：沸腾炉：煅烧在沸腾炉中进行；产生的气体要进行除尘、洗涤、干燥等净化处理。接触室：接触室中有多层催化剂，二氧化硫在催化剂的表面接触被氧化成三氧化硫；中间有热交换器，是为了充分利用能量而设计。吸收塔：由于三氧化硫与水的反应放热大，形成酸雾，会降低吸收效率，因此改用98.3％的浓硫酸来吸收，同时采取逆流原理③主要反应式：S+0③主要反应式：S+02亠S02或4FeS2+1102』温2Fe203+8S02;2S02+02催化剂.、加热2S03,S03+H20==H2S04.

尾气处理：尽管生产中采取了许多有利于二氧化硫转化为三氧化硫的措施，但反应是可逆的，因此尾气中仍然含有SO2气体，生产中常采用氨水吸收。SO2+2NH3・H2O==(NH4)2SO3+H2O,(NH4)2SO3+SO2+H2O==2NH4HSO3.(4)硫酸的用途：用于化肥、农药、医药、金属矿的处理等生产中。4、硫酸的用途：干燥剂、化肥、炸药、蓄电池、农药、医药等。几种常见的硫酸盐⑴CaSO4:自然界中是石膏(CaSO4・2H2O)的形式存在，加热到150时会失去部分结晶水，生成熟石膏(2CaSO4・H2O).用于各种模型和医疗的石膏绑带，水泥生产的原料之⑵BaSO4:重晶石，不容易被X射线透过，医疗上作为“钡餐”，也可作为白色颜料，可用于油漆、油墨、造纸、塑料、橡胶的原料及填充剂。⑶FeSO4:FeSO4・7H2O俗称绿矶，医疗上用于生产治贫血的药剂工业上是生产净水剂和颜料的原料。硝酸(HNO3):⑴硝酸物理性质：纯硝酸是无色、有刺激性气味的油状液体。低沸点(83°C)、易挥发，在空气中遇水蒸气呈白雾状。98%以上的硝酸叫“发烟硝酸”，常用浓硝酸的质量分数为69%⑵硝酸的化学性质：具有一般酸的通性，稀硝酸遇紫色石蕊试液变红色，浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红(HM乍用)后褪色(浓硝酸的强氧化性)。用此实验可证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强。浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂，能氧化大多数金属，但不放出氢气，通常浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO,如：②3Cu＋①Cu+4HNO3(浓)二Cu(NO3)2+2NO2f+2H2O8HNO3(稀)二3Cu(NO3)2+2N0f+4H2②3Cu＋反应①还原剂与氧化剂物质的量之比为1：2；反应②还原剂与氧化剂物质的量之比为3:2。常温下，Fe、Al遇浓H2SO4或浓HNO3发生钝化，（说成不反应是不妥的），加热时能发生反应：Fe+6HNO3（浓）=^Fe（NO3）3+3NO2f+3H2O当溶液中有H+和N03-时，相当于溶液中含HNO3，此时，因为硝酸具有强氧化性，使得在酸性条件下N03-与具有强还原性的离子如S2-、Fe2+、SO32-、1-、Br-（通常是这几种）因发生氧化还原反应而不能大量共存。（有沉淀、