2013-2014学年高一化学苏教版必修一教案：专题4-硫、氮和可持续发展-知识点

专题4硫、氮和可持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应有： ①2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4②SO2+H2OH2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO42．防治措施：①从根本上防治酸雨—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处理（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*大气污染物通常包括：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+H2OH2SO3 SO2+Ca(OH)2＝CaSO3↓+H2O；CaSO3+SO2+H2O＝Ca(HSO3)2 SO2+2NaOH＝Na2SO3+H2O（实验室用NaOH溶液来吸收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CaCO3CaO+CO2↑；CaO+SO2＝CaSO3 SO2+Ca(OH)2＝CaSO3+H2O2CaSO3+O2＝2CaSO4 氨水脱硫：SO2+2NH3＝(NH4)2SO32(NH4)2SO3+O2＝2(NH4)2SO4⑵SO2具有漂白性：常用于实验室对SO2气体的检验漂白原理类型①吸附型：活性炭漂白——活性炭吸附色素（包括胶体）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+O22SO3 SO2+X2+2H2O＝2HX+H2SO4接触法制硫酸 流程 设备 反应 生成二氧化硫 沸腾炉 S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 SO2接触氧化 接触室 2SO2+O22SO3 SO3的吸收 吸收塔 SO3+H2O＝H2SO4 *为了防止形成酸雾，提高SO3的吸收率，常用浓硫酸来吸收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应的脱水剂和催化剂。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硫及其化合物的相互转化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、FeSO42．通过氧化还原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化－2 0 +4 +6S S S S SO42－离子的检验：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：雷雨发庄稼放电N2+O2===2NO2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO高温高压途径二：生物固氮高温高压催化剂途径三：合成氨N2+3H2=======2NH3催化剂氮氧化物的性质：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===2NO2NO2：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+NO4NO+3O2+2H2O＝4HNO34NO2+O2+2H2O＝4HNO3高温高压氮肥的生产和使用高温高压催化剂1.工业上合成氨N2+3H2=======2NH3催化剂2.实验室制取氨气①2NH4Cl+Ca(OH)2====CaCl2+2NH3↑+2H2O②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，不易运输，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△与酸的反应NH3+HCl===NH4Cl（产生白烟）2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4催化剂△催化氧化：4NH3+5O2=======4NO+6H2O(制备硝酸)△盐：固态，易分解，易溶于水，与碱反应，产生而挥发。比易于保存和运输，△C、CO2与N2反应生成CO和NO2D、NO和H2O反应生成H2和NO2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bANH3水BHCl水CCO2NaOH溶液DCl2饱和食盐水向100mL18.4mol·L-1的浓硫酸溶液中加入足量的铜片，加热，经充分反应后，可得到SO2气体物质的量（）molA、等于0.92B、小于0.92C、大于0.92D、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生气体18.利用氧化还原反应原理配平NH3+O2NO+H2O19.请写出反应的化学方程式：（1）用NaOH溶液吸收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应是：（3）铜与稀硝酸反应：20.O2浓H2O2浓H2SO4稀H2SO4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处理排放到大气中，不仅会形成硝酸型酸雨，还可以形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化合物的废气进行处理。（1）用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化合物，反应的化学方程式为：NO2+NO+2NaOH==2NaNO2+H2O标出电子转移的方向和数目。在该反应中，每生成1molNaNO2、转移电子的数目为。（2）汽车尾气中含有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，使它们发生反应生成N2和CO2。该反应的化学方程式为：。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气体被雨水吸收后形成而污染环境。③写出B→C反应的化学方程式：（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，C②写出B→C反应的化学方程式：③D的浓溶液在常温下可与木炭反应并生成C气体，该反应的化学方程式为：。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应所生成的各种产物。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验流程，其所使用的试剂次序可表示为：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中反应的化学方程式为；（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”）反应的化学方程式为：。（6）根据现象，可证明产物中一定有CO2气体四、计算题：可能用到的相对原子质量：Cu-6424.1.28g的铜与足量的浓硝酸充分反应后，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12345678910答案CADCDABDBA题号111213141516答案BABCDB17、（6分）CDAB、EE18、（2分）454619、（6分）SO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2SO2+O22SO33Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O20、（4分）Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O乙原料省无污染操作简便安全21、（6分）3.01×1023或0.5NANO+CO==N2+CO2NOCO22、（10分）（1）SH2SO4(H2SO3)或酸雨2SO2+