硫、氮及其循环（知识梳理 +过关）-2022-2023学年高一化学上学期期中期末考点大串讲（沪科版）（解析版）

专题05硫、氮及其循环

知识梳理

自然界中的硫循环

硫循环和氮循环©自然界中的氮循环

酸雨

知识详解

考点1除夕爆竹话硫磺

1.黑火药

(1)黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按一定的比例

混合，就可以制得黑火药。

(2)黑火药的合理配比为：n(S):n(KNO3):n(C)=1:2:3。

(3)火药爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的氧化还原反应，放出大量的热量并生

成大量气体。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为：

II「燃

S+2KNO3+3C―2s+3CO2t+N2t

~TOe

2.硫的性质

(1)物理性质：纯净的硫通常是一种黄色或淡黄色的固体，俗称硫磺；密度比水大；不溶

于水，微溶于酒精，易溶于CS2；硫为分子晶体，熔点112.8℃,沸点444.6℃。硫元素在

地壳中的含量只有0.052%,但是硫的分布很广。

(2)化学性质：单质硫既有氧化性，又有还原性。硫元素有-2、0、+4、+6四种常见的

化合价。

①硫通常以弱氧化性为主。如：与金属、氢气的反应。

Fe+Sj~»FeS(黑褐色)

2Cu+S->Cu2s(黑色)

Hg+S3->HgS(黑色)

S+H2—2s

②硫也可以表现为还原性。如：与氧气的反应。

S+02—S02(硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰，在纯氧气中点燃产生明亮的蓝

紫色火焰)

3.硫的用途

(1)硫是动物体生长不可缺少的元素。如组成生命体的蛋白质中就有含硫的大分子。

(2)硫磺是橡胶工业的重要添加剂，是制硫酸的重要原料。

(3)硫磺有杀虫、杀螭和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。

(4)在染色、制革、国防工业、火柴、火药、烟火等行业，都广泛用到硫和含硫化合物。

知识点2令人生厌的硫化氢(HzS)

1.硫化氢的物理性质

硫化氢通常为有臭鸡蛋气味的无色气体，有毒，当空气中含有0.1%的硫化氢时，就会

使人感到头疼、眩晕，吸入大量硫化氢会使人昏迷或死亡。动植物体内均含硫，腐败时会产

生硫化氢气体。硫化氢标准状况下的密度为1.518g/L,比空气重。1体积水能溶解2.6体

积硫化氢气体。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。

2.硫化氢的化学性质

(1)热稳定性

硫化氢在较高温度时易分解成氢气和硫。

H2s—^->H2+SI

(2)还原性

硫化氢中的硫显-2价，在化学反应中容易失去电子，故硫化氢的还原性较强。硫化氢显

示还原性的几个典型反应为：

点燃>

2H2s+O22SI+2H2O(H2S在空气中不完全燃烧)

2H2s+3O2'-^->2SO2+2H2O(H2S在空气中完全燃烧，并伴有淡蓝色火焰)

知识点3s02的性质

1.SO2的物理性质

二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大(收集时用向上排空气

法)，易溶于水，通常情况下1体积水能溶解40体积的二氧化硫。

2.S02的化学性质

(1)S02与水反应：S02+H20H2SO3

【注意】亚硫酸(H2s。3)是一种弱酸，不稳定，易分解。S02是H2SO3的酸酎，为酸性

氧化物，具有酸性氧化物的通性：除与H20反应外，还与酸碱指示剂、碱性氧化物、碱及

某些盐反应。

SO2+CaO=CaSOs

S02+2NaOH(过量)=Na2so3+H20

S02+NaOH(少量)=NaHSO3

S02+Na2sO3+H20=2NaHSCh与CO2+Na2CO3+H20=2NaHCO3相似

(2)S02的氧化性与还原性：

二氧化硫中硫元素的化合价处于+4价，为中间价态，在反应中即可作氧化剂，也可作

还原剂：

①氧化性：S02+2H2s3sI+H20

②还原性：2so2+O2W2s。3

3.SO2的用途

(1)作漂白剂和去污剂。工业上常用S02漂白纸浆、毛、丝、草编制品等；

(2)制S03的主要原料；

(3)杀菌消毒；

(4)作食物和干果的防腐剂。

(5)SO2是重要的冷冻介质之一。

知识点4酸雨

1.酸雨

未污染的雨水的pH一般小于7大于5.6,这是由于溶解了二氧化碳气体的缘故。如果

其他酸性污染物也溶于雨水中，雨水的pH明显下降。当雨水的pH小于5.6时，我们就称

它为“酸雨

2.酸雨的成因

酸雨中的酸度主要是由硫酸和硝酸所致，其中硫酸一般比硝酸多，称硫酸型酸雨。其成

因较复杂，一般认为有两种可能：

(1)S02溶于水生成H2s。3,H2s。3被缓慢氧化成硫酸：

S02+H2O—H2so3,2H2so3+O2=2H2s。4

(2)SO2在空气中的灰尘或NOx的催化下被。2氧化成SO3,S03溶于水形成H2so4：

2SO2+。2=2so3,SO3+H20=H2SO4

3.酸雨的危害

(1)酸雨使植物遭受严重侵蚀，生存受到威胁；

(2)酸雨会使土壤酸化，引起农业减产；

(3)酸雨容易腐蚀水泥、大理石质建筑物；

(4)酸雨侵蚀钢铁制品，使钢铁表面生锈；

(5)酸雨危害人体健康。

4.酸雨的防治

减少酸雨的生成，必须控制空气中S02等气体的含量。目前世界上减少二氧化硫排放

量的措施主要有：(])优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等；(2)对煤和石油

进行脱硫或对它们燃烧后形成的烟气在排放之前除去硫的氧化物等。

【典例1】有关单质硫的性质的叙述，不正确的是()

(A)硫既有氧化性又有还原性

(B)单质硫易溶于酒精，难溶于二硫化碳

(C)硫有可燃性

(D)硫有杀菌能力

【答案】B

【解析】硫是一种较活泼的非金属元素，单质硫中硫所呈现的0价是硫元素的一种中间价

态，既可得到电子，显示氧化性，变成-2价，也可失去电子，显示还原性，变成+4、+6价；

单质硫难溶于水、微溶于酒精、溶于CS2；硫易燃烧生成S02；硫对某些皮肤病有一定的疗

效，可杀菌。

【典例2】下列物质中，不能用硫与金属在一定条件下直接化合得到的是()

(A)FeS(B)ZnS(C)Na2s(D)CuS

【答案】D

【解析】因硫的氧化性较弱，与变价金属Fe、Cu反应时，只能将其氧化成低价的FeS、

C112S0

【典例3】在一定条件下，将70mLH2s气体与90mL氧气混合，点燃并使其充分反应完,

再恢复至原来条件，则生成SO2的体积为()

(A)70mL(B)60mL(C)55mL(D)50mL

【答案】C

【解析】H2s在。2中的燃烧分两种情况：

2H2S+302—邈—2s。2+2H2O①

2：3

2H2S+02―幽T2SO+2H2O②

2：1

*/2:1>7:9>2:3

・・・两个反应同时发生

解法一：平行计算法

设按反应①进行的H2s的体积为x,按反应②进行的H2s的体积为y,贝ij：

2H2s+3O2=2SO2+2H2O

x1.5xx

2H2S+O2=2SI+2H2O

y0.5y

「x+y=70mL

解得：x=55mL

1.5x+0.5y=90mL

解法二：总反应式法

7H2S+9O2—^-^5.5SO2+1.5S+7H2O

再配O最后配S先配H

显然，70mLH2s在90mLO2中燃烧生成了55mLsO2。

知识点5浓硫酸的性质

1.浓硫酸的物理性质

纯硫酸是一种无色油状的液体，难挥发，和水能以任何比例混合，同时产生大量的热。

市售硫酸的质量分数有92.5%和98%两种。当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后，就成了发

烟硫酸。

【注意】(1)由于浓H2sCU溶于水放出大量的热，故溶解浓硫酸时只能将，浓硫酸沿器壁

缓缓注入水中，并不断用玻璃棒搅拌：

(2)如果不慎将浓硫酸溅在皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上小苏打溶液.

2.硫酸的化学性质

(1)稀硫酸具有酸的通性

硫酸在水中发生电离：H2so4=2H++SO4%硫酸的酸性实际上是溶液中H+的性质。

①稀硫酸使石蕊试液变红色。

②稀硫酸+活泼金属=硫酸盐+氢气

③稀硫酸+碱性氧化物=硫酸盐+水

④稀硫酸+碱=硫酸盐+水

⑤稀硫酸+盐=硫酸盐+新酸

（2）浓硫酸的特性

浓硫酸除具有酸性外，还具有以下特性：

①吸水性

浓硫酸有强烈吸收游离水的作用（这里所指的游离水包括空气中的水蒸气及物质表面吸

附的湿存水），同时放出大量的热。工厂和实验室常用浓硫酸作干燥剂。

【注意】A.浓H2s04只能作与之不反应气体的干燥剂。根据浓H2s04的性质：③酸性，

⑥强氧化性，浓硫酸只能干燥酸性、中性且无强还原性的气体，如CL、HCkSO2、f

N2、CO2、CO、H2等；不能干燥碱性或强还原性气体，如NH3、H?S、HI、HBr等。

B.用浓硫酸干燥气体的装置一一洗气瓶。（如右图所示）

二¥二二二二一浓硫酸

②脱水性匕息口

浓硫酸能将许多有机化合物中的氢、氧元素按原子数2:1夺取出来，这就是浓硫酸的脱

水性。如浓硫酸能使某些含C、H、0的有机化合物碳化。

③强氧化性

浓硫酸中+6价的硫元素会夺取电子（呈现强氧化性），一般被还原成+4价硫元素的化

合物（SO》，所以浓硫酸称为强氧化性酸。

例如木炭及铜都不跟稀硫酸反应，但它们都能跟浓硫酸发生反应。

C+2H2s04（浓）一^->CO2t+2SO2t+2H2O

Cu+2H2SO4（浓）一jCuSCU+SO2t+2H2O

【注意】条件不同，反应产物也不同。例如在加热条件下，浓硫酸能跟大多数金属起反

应，生成相应的硫酸盐、二氧化硫和水。在常温下，浓硫酸跟某些金属（如铁、铝）接触时，

能够在金属表面生成一层致密的氧化物，从而阻止内部金属继续跟浓硫酸发生反应。这种现

象称为“钝化”。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。

3.浓硫酸的用途

（1）硫酸是最重要的化工原料之一，它具有较高的沸点，用浓硫酸能制得盐酸、硝酸和其

他一些强酸。

NaCl+H2SO4（浓）一^^NaHSO4+HCIt

NaNCh+H2SO4（浓）—^-^NaHSO4+HNO3f

（2）在化肥生产上，硫酸主要用来制造磷肥；

（3）在日用化工生产中，硫酸常用于合成洗涤剂；

（4）利用硫酸的高沸点，可以制取挥发性的酸，如氢氟酸等。

（5）硫酸还用来制备各种药物、农药、染料和精炼石油等。

【典例1】鉴别稀硫酸和浓硫酸既简单又可靠的方法是（)

（A）加酚献试液（B）与铜片反应。

(C)加BaC12溶液和硝酸(D)用玻璃棒各蘸一点滴在纸上

【答案】D

【解析】稀硫酸和浓硫酸都不能使酚酸试液变色；与BaCL溶液和硝酸反应都生成白色

沉淀；稀硫酸与铜片不反应，浓硫酸与铜片加热时可反应，但操作不简单；用玻璃棒各蘸一

点滴在纸上：稀硫酸无明显变化，浓硫酸很快使纸变黑，该法既简单又可靠。

【典例2】ImolCu和1mol碳分别与足量的浓硫酸反应，下列叙述正确的是()

(A)消耗的硫酸量相同(B)消耗的硫酸量不同

(C)被还原的硫酸量相同(D)被氧化的硫酸量不同

【答案】A

【解析】由化学方程式可知

Cu+2H2SO4(浓)一CuSO4+SO2t+2H2O

C+2H2SO4(浓)一^CO2f+2SO2f+2H2O

1molCu、1molC跟浓H2s(X反应，都消耗2molH2so4,被还原的H2SO4分别是1mol、

2moL

知识点6常见的硫酸盐

1.几种重要的硫酸盐

硫酸盐结晶水合物俗名主要用途

BaSO4—重晶石作白色颜料、“银餐”

生石膏(石制粉笔、模型、雕像、石膏绷带，水泥生产

CaSO•2HO

42膏)

CaSO4CaSO-2H2O=2CaSO•HO+3HO

2CaSO•HO4422

42熟石膏

制农药、电镀液、检验酒精中是否含有少量水、

C11SO4CuSO•5HO蓝矶、胆研

42制备各种含铜化合物

KA1(SO)2•I2H净水齐U

KA1(SO)242明帆

40

2.SO』?-的检验

检验某未知溶液中是否含有SO42-,这不是一个简单问题。它涉及试剂选择和操作程序

两个关键点的合理

组合。因为，除应考虑Ag+。的常规干扰外，还必须考虑SO?2-.CO3”、PO43-等离子的干扰。

(1)原理：利用Ba2++SO42-=BaSO4I(白色)，BaSCU具有不溶于盐酸、硝酸的特性。

(2)试剂：可溶性钢盐BaCL或Ba(NO3)2；或Ba(0H)2溶液；盐酸或稀硝酸。

(3)检验的关键：既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的

误导，全面考虑，综合解析，正确推导。

(4)检验的方法

其一：先加检验试剂，后对沉淀酸化;

其二：先酸化，再加检验试剂：

足量稀盐酸

待测液

出现沉淀：过滤后所得滤液中再滴加BaCb或Ba(NCh)2溶液又出现>白色沉淀:含

2

SO4'

不出现沉淀：再加入BaCh或Ba(NO3)2溶液

后又出现，白色沉淀：一定含SO42-

欲使鉴定结果准确无误，关键在于试剂选择和操作程序上均须注意其科学性。所以，最

合理的鉴定方法应该是：向未知液加入适量HC1(除去Ag+、SO3%、CO32-等)；若出现白色沉

淀，则应过滤，保留滤液，弃出沉淀；向滤液中或未出现沉淀的溶液中加BaCb溶液，观察

是否产生白色沉淀。若产生白色沉淀，则可证明未知液中含S04%

【注意】关于硫酸根离子的检验要注意两点：

(1)酸化时对酸的选择。不能选硫酸，因为硫酸溶液中含有SCU2-离子。不能选硝酸，因

为硝酸能将SO32一氧化成SO,、通常选盐酸。选择盐酸的好处有三个：(a)是强酸；(b)非氧

化性酸；(c)盐酸溶液中含有C「离子，如果酸化时出现白色沉淀，那证明被测溶液中含有Ag+

离子。

(2)检验时要注意滴加顺序，应先滴加盐酸，后滴加Ba2+离子溶液。因为如果次序颠倒

的话，所用的Ba2+离子溶液是BaCL溶液，出现的白色沉淀可能是AgCl。

【典例1］指出在下列实验事实或实验现象中，硫酸所表现的性质:

⑴工业上用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸

⑵实验室用锌粒与浓硫酸反应制取氢气

⑶浓硫酸露置在空气中浓度变小

⑷浓硫酸与甲酸(HCOOH)共热可制取一氧化碳：

⑸浓硫酸使硫酸铜晶体由蓝变白

(6)浓硫酸与铜反应制取硫酸铜

⑺浓硫酸与食盐反应制取氯化氢气体

⑻浓硫酸使蔗糖碳化变黑

【答案】(1)强氧化性(2)酸性(3)吸水性(4)脱水性(5)吸水性(6)强氧化性、酸性

(7)难挥发

【解析】根据浓H2s04的性质，难挥发性、吸水性，脱水性、强氧化性等“对号入座”。

(1)强氧化性：使Fe、Al表面迅速生成一层氧化膜而钝化。

+2+

(2)酸性：H2sCM在水溶液中电离出H+,2H+Zn=Zn+H2to

(3)吸水性：吸收空气中的水而浓度减小。与稀盐酸、浓HNO3露置在空气中浓度变化的

原因不同，后者是因为HC1、HNCh易挥发而引起浓度变小。

(4)脱水性：甲酸(HCOOH)中H与0按2:1脱去。

(5)吸水性：吸收固体中的结晶水。

(6)强氧化性、酸性：反应Cu+2H2so4(浓)一jCuS04+S02t+2H2O中，一部分

H2s04表现氧化性，被还原为SO?,另一部分表现酸性，与铜离子形成了盐。

(7)难挥发性、酸性：用高沸点酸制取低沸点酸。

(8)脱水性：蔗糖中H和0按2:1脱出生成水。

【典例2】下列各硫酸盐与其用途的叙述不配的是()

(A)硫酸钢可作为医疗用的“银餐”(B)明机可用作净水剂

(C)硫酸铜可用于制农药波尔多液(D)硫酸镁可用于医疗绷带

【解析】本题主要考查常见硫酸盐的用途。

【答案】D

【典例3】有一种无色溶液，加入BaCb溶液，出现白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀消

失。下列结论中，正确的是()

(A)溶液中一定存在SO/(B)溶液中一定不存在SO42-

(C)溶液中可能存在SCU2-(D)溶液中不可能存在Ag+,

【解析】BaCb溶液中存在Ba?+和两种主要离子，它们分别与SCV-和Ag+产生白色沉

淀，这两种沉淀均不溶于硝酸。故不能肯定这种无色溶液中存在哪种离子。

【答案】C

知识点7固氮的途径

1.氮元素存在形态

空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。

2.N2的物理性质

氮气难溶于水，难液化，密度比空气略小(与空气密度相近)，只能用排水法收集N2»

3.N2的化学性质

由于氮分子的键能很大，所以氮气的性质很稳定，只有在高温条件下才能发生一些化学

变化。

⑴与比的反应：N2+3H2-2NH3

(2)与O2的反应：N2+O2—鲤—2NO

(3)与Mg的反应：3Mg+N2—丝4Mg3N2

4.氮的固定

(1)定义：把大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为固氮。

(2)氮的同定的途径

①生物固氮

豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨(钱态氮

肥)作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。

②大气同氮

闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸(硝态氮肥)，渗入土

壤被植物根系吸收。

N2+O2—^^2N0

2NO+O2=2NO2

3NO2+H20=2HNO3+NO

【注意】生物固氮和大气固氮统称自然固氮。

③工业固氮

氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。

N2+3H2-2NH3

工业上就是利用这个原理来合成氨的。

知识点8氨气

1.物理性质

氨气是一种无色有刺激性气味的气体。密度比空气小，极易溶于水，易液化，液氨汽化

时吸收大量的热，因此液氨可作制冷剂。

2.分子结构

HH

电子式：H：N：H,结构式：4QH,分子空间构型：三角锥型，键和键之间的夹角为

107°18',为极性分子。

3.化学性质

（1）与水反应

NH3+H2OWNH3•H2O0NH4++OH-

NH3是中学化学中唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验NH3的

存在。

(2)喷泉实验

①实验原理：如右图所示，圆底烧瓶中充满NH3，由于氨极易溶于水，挤压胶头滴管,

少量的水即可溶解大量的氨(1:700),导致烧瓶内压强减小，在外界大气压作用下使烧

杯中滴有酚微的水压入烧瓶，形成美丽的红色喷泉。

②实验现象：产生红色喷泉，这是因为氨溶于水后形成碱性溶液，遇酚醐显红色。

③喷泉实验成败的关键：

a.烧瓶、预先吸液的滴管及长直玻璃管的外部都要干燥；

b.气体要充满圆底烧瓶；

c.瓶塞要严密，不漏气，止水夹要夹紧。

④说明问题：a.氨极易溶于水.b.氨气的水溶液显碱性。

⑤实验拓展：a.从喷泉实验的实验原理可知，只要烧瓶内的气体能被胶头滴管中挤出

的少量液体快速吸收，使烧瓶内气体压强远远低于外界大气压，就可形成喷泉。因此理论上

大多数气体都可做喷泉实验，关键是胶头滴管中的少量液体要选得合适。如：

12345

烧瓶中的气体C12CO2H2SNO2+NOHC1

滴管中的液体浓NaOH浓NaOH浓NaOH浓NaOHH2O

b.此外，若改变喷泉实验装置，也可以使某些本来不能形成喷泉的气体形成喷泉，因

此要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。

（3）与酸反应

NH3+HCI=NH4cl（生成白烟）

2NH3+H3SO4=（NH4）2HSCU（俗称硫镂）

NH3+HNO3=NH4NO3（俗称硝钱）

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3（俗称碳钱）

(4)与。2反应

4NH3+502―4NO+6H2。(该反应放热)

【注意】①通常状况下，氨在氧气中不反应。

②反应条件：催化剂（如伯）、加热。

③该反应放热。

④该反应是工业上制硝酸的基础。

4.N%的实验室制法及工业制法

（1）工业制法

N2+3H2U2NH3

【注意】①该反应为可逆反应,所以所得产品是NH3、N2、H2的混合物,利用NH3易液

化的特点将NH3分离以后，N2、比可循环使用。

②原料N2可通过蒸储液态空气获得，而原料H2一般通过焦炭与高温水蒸气反应获得,

有关反应方程式为：C+H2O—^-^CO+H2,CO+H2O—^-^CO2+H2,除去82

即得H2O

⑵实验室制法

①原理：固态镂盐与碱加热反应。

2NH4cl+Ca（OH）2—jCaCb+2NH3t+2H2O

②发生装置：加热固体制取气体的装置，与制氧气类同。

③干燥：在干燥管中盛放碱石灰（CaO、NaOH的混合物）作干燥剂。不能用浓硫酸、无

水氯化钙作干燥剂，因CaCl2吸收氨气生成CaCl2•8NH3。

④收集：向下排空气法。

⑤验满：a.用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口，若变蓝，则满：b.用蘸有浓盐酸的玻璃

棒接近瓶口，若产生白烟，则满。

5.氨的用途

（1）作制冷剂；（2）制氮肥；（3）制硝酸；（4）制纯碱；（5）在有机合成工业中作原料。

知识点9钱盐与化学肥料

1.钱根离子的结构与镂盐的定义

HV

[H：Z：H]+IH—N—H

,•I-f

电子式为H,结构式为H,空间构型为正四面体型，键和键之间

的夹角为109°28'。镂盐是由镂根离子和酸根离子构成的盐。在NH4+才中存在着共价键

和配位键，形成钱盐的离子都是非金属元素，但钱盐属于离子晶体,在钱盐中存在的

化学键有：离子键、共价键和配位键。钺盐都是晶体，都能溶于水。

2.钱盐的化学性质

（1）镂盐受热分解

如：NH4C1―jNH3t+HC1tNH4HCO3—jNH3t+H20t+C02t

【注意】①并不是所有的钱盐受热分解都产生NH3.

②NH4cl在试管中受热分解的现象与碘的升华相似。但二者有本质的差别，前者是NH4cl

分解后又化合成NH4CI,属于化学变化过程。而后者是物理变化过程。

(2)钱盐与碱的反应

如：(NH4)2SO4+2NaOH―^-»Na2SO4+2NH3t+2H2。

NH4NO3+NaOH—^NaNCh+NH3t+H2O«

【注意】钱盐与碱共热都能产生N%,这是钱盐的共同性质。实验室利用假盐的这一性

质来制取氨气和验根离子的存在。

3.钱盐的用途及贮存

(1)用途：钱盐可作氮肥。常用的氮肥有硝酸镀(NH4NO3)、硫酸镀［(NH4)2SCM、碳酸氢钱

(NH4HCO3)和尿素KNH2)2CO］等。

(2)贮存：密封包装并放在阴凉通风处。

因为钱盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。

4.尿素

(1)尿素］(NH2)2CO］是一种白色晶体，其中氮的质量分数为47%左右，是目前同体氮肥中

含氮量最高的一种。尿素是一种中性肥料，适用于各种土壤和植物，是一种优质，高效的氮

肥。尿素施入土壤后，受微生物的作用，跟水缓慢反应生成碳酸镀，因此尿素的肥效比较持

久。

(2)工业上尿素的合成

2NH3+C023噜loU%L肉一(NH2)2C。+H20

5.化肥的利与弊及化肥的合理施用

(1)利：化学肥料为增加粮食产量，作出了重要的贡献。

(2)弊：长期使用化学肥料的土壤，容易酸化、板结。雨水的冲洗使肥料离开土壤，进入

溪水、河水和湖泊进入水中的肥料会使细菌和藻类迅速生成，并会消耗水中的氧气，严重时

导致水中含氧量的迅速减少，使许多水生生物死亡、腐烂，水会变黑发臭。

(3)化肥的合理施用

化学肥料的施用要适时、适地、适量，只有讲究科学种田，才能既达到农作物丰收，又

减少对环境的负面影响。

知识点10建立人与自然的和谐关系

1.氮在自然界中的循环

陆地中的含硫矿石被风化进入土壤，土壤中的硫可被植物吸收，或随水流进入

海洋。陆地中的硫可随水流进入大海，或随火山爆发进入大气。

海洋中的硫可沉积成矿物，也可被生物体吸收。生物体中的硫在生物体死亡、腐

败过程中进入土壤、大气或海洋。大气中的硫可被生物体吸收进入土壤或海洋。

【典例1】下列用途中，应用了氮气性质的不活泼性的是()

①金属焊接时用氮气作保护气，氮气和氧气的混合气体填充灯泡

②用于合成氨

③工业上以氮气作为原料之一制硝酸

④用作粮食和水果贮存的保护气

(A)①②(B)®®(C)②④(D)①④

【答案】D

【解析】焊接金属时为防止空气中的02将金属氧化，可用不活泼的N2作保护气；用N2

和Ar的混合气体填充灯泡可防止灯丝被密封在其中的空气中的02氧化而烧断；N2用作粮食

和水果贮存时的保护气，一是在无氧环境中不易生虫，二是可减缓粮食、水果的代谢速率。

【典例2】将燃着的镁条插入下列气体中，镁条不能继续燃烧的是()

(A)02(B)C12(C)N2(D)Ar

【答案】D

【解析】Mg与氧气反应生成MgO,与CL反应生成MgCL，与N?反应生成Mg3N2,Ar

是稀有气体，性质稳定，不与镁反应。

【典例3］农作物生长发育需要大量的氮养分，除了可用人工同氮方法(合成氨)获得

氨态氮外，自然界雷电现象也是一种固氮途径，经由雷电固定的氮是硝态氮(硝酸或硝酸盐

形式)，其相关的化学方程式为

放电

【答案】N2+0,■>2N02N0+02=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO

【解析】空气中存在N2、。2以及其他少量气体。夏天有雷雨时，闪电可以使N2和02直接化

合：

N2+O2—鲤_»2N0；NO很容易被空气中的O2氧化成红棕色的NO2：2NO+02=2NO2；

NO2又能和雨水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NOOHNO3降到地面后和其他无机物反应生成

硝酸盐进入土壤，就可以被植物吸收利用。

［典例4］某化肥厂以氨为原料制备NH4NO30已知由氨制NO的产率是96%,由NO制

硝酸的产率为92%,求制硝酸所用去的氨的质量占总消耗氨气的质量分数是多少？

【答案】制HNO3用去的氨的质量占总消耗氨气的53.1%。

【解析】反应原理：4NH.3+5O2―催化剂＞40+6比0

2NO+O2=2N0：3NO2+H20=2HNO3+NO

NH3+HNO3=NH4NO3

为了解题方便，设最后一个反应中，N%的质量为17t,HNCh的质量为63t,然后从

HN03逆向求N%的质量。

设制63tHNO.,需NH?的质量为X。

1925

制HNO的NHj的质量分数=-----:-----X100%=53.1%

319.25+17

知识点10硫及其化合物的性质

1.硫的转化

(1)转化关系图

HN2sH2isOr3

FeS-STO2一H2soi-------►BaSOt

Cu2SNa2so3

(2)自然界中不同价态硫元素间的转化

FeS2

常用漂白剂及其漂白原理

1.吸附型漂白

木炭、活性炭等多孔状物质可以吸附有色物质使其褪色，其过程发生的是物理变化。

2.化合型漂白

SO2溶于水后生成的H2s03可与有色物质结合生成不稳定的无色化合物；褪色后的物质在

一定条件下又能恢复原来的颜色。

3.氧化型漂白

氯水、Ca(ClO)2、03、H2O2、NazCh等物质都具有氧化性，它们可将有色物质氧化成无

色物质，并且褪色后不能恢复原色。

【典例1】如右图所示，A、B、C、D、E均含有一种元素X,且A为淡黄色固体单质。

试回答：A_D

(1)各物质的化学式分别为:A,B，C,D

E。

(2)写出有关反应的化学方程式。

C=D：。

E=C：o

【解析】本题考查硫及其化合物的框图推断题，解题要抓住A为淡黄色固体单质这一

“题眼”，A为S,进而推出B为H?S,C为SO2，D为Sth，E为浓H2s0」，再据S及其化

合物的性质的知识解题即可。

【答案】(1)SH2SSO2SO3浓H2sO4

⑵2SO：+O2-2SO3

Cu+2H2so式浓)一jCuS04+SO2t+2H2O

【典例2】常温下某种淡黄色固体单质甲，与它的气态氢化物乙和氧化物丙之间，有如

右图所示的转化关系。试回答：

(1)甲是________,乙是________，丙是________。乙

(2)乙和丙发生反应时，无论乙和丙的物质的量之比如何，反应得到的氧化产物和还/\

原产物的质量比为°yV

(3)若乙的物质的量为x,氧气的物质的量为y,①当乙跟氧气恰好反应，完全转化/\

为甲时，x与y的数值关系应为。②当乙转化为丙时，若反应后常温下体系中甲-----5-------"丙

只有一种气体，x与v的数值关系应为。

【答案】⑴SH2sSO2(2)2:1(3)©x=2y②x/2<yW3x/2

【解析】(1)由题意知常温下淡黄色固体单质甲应为S,则乙为H2S,丙为SO2。

点燃

(2)2H2s+S02»3SO+2Hg,其中氧化产物和还原产物都是S,其质量比为2:

(3)乙完全转化为甲时,2H2s+02—邈T2SJ+2H2。，n(H2S):n(Oz)=2:1,即x=2y。

乙转化为丙时，反应后常温下体系中只有一种气体，该气体只能是丙(SO2),则根据反应:

2H2s+02—迺―2SI+2H2。2H2s+3O2—处T2SO2+2H2O

xx/2x3x/2

可得：x/2<yW3x/2

【典例3】VLFe2(SC>4)3溶液中含Fe3+mg,则溶液中SO42-的物质的量浓度为()

(A)56nWmol/L(B)3m/56Vmol/L

(C)m/56Vmol/L(D)3m/ll2Vmol/L

【答案】D

3+

［解析］Fe2(SO4)3=2Fe+3so4方

c(Fe3+)=m/56Vmol/L,根据电荷守恒：

3+2

3c(Fe)=2C(SO4)

2

c(SO4)-m/56Vmol/LX3/2=3/112Vmol/L。

【典例4】在标准状况下，将VLA气体(摩尔质量为Mg/mol)溶于0.1L水中，所得

溶液的密度为dg/cm3,则此溶液中A的物质的量浓度为()

Vd,,,1000W...

(A)----------------mol/L(B)mol/L

MV+224QW+2240

WQOVdM

(C)mol/L(D)mol/L

MV+224022.4(1/+0.1)d

【答案】B

【解析】根据物质的量浓度的概念，可得下式:

VL

———22_.4L/mol--------=晔.mollL

-........Mg/mol+OALxWOOg/LMV+22^0

22AL/mol______

dg/mLxWOOmL/L

【典例5】工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、C)2外,还含有S02、

微量的S03和酸雾。为了保护环境，同时提高硫酸工业的综合经济效益，应尽可能将尾气中

的S02转化为有用的副产品。请按要求回答下列问题：

(1)将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学

方程式

(2)在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢镂，此时溶

液的温度会自行降低，并析出晶体。①导致溶液温度降低的原因可能是；②

析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产。已知该结晶水合物的相对分子

质量为134,则其化学式为；③生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯

二酚或对苯二胺等物质，其目的是。

(3)能用于测定硫酸工业尾气中SO2含量的是。(填字母)

(A)NaOH溶液、酚儆试液(B)KMnO4溶液，稀H2s

(C)碘水、淀粉溶液(D)氨水、酚醐试液

【答案】(1)2H2SO3+02=2H2SO4

2(NH4)2SO3+02=2(NH4)2SO4

2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4(任填两个)

(2)①反应吸热②(NH5S03•H20③防止亚硫酸钱被氧化

(3)BC

【解析】⑴因尾气中含有SO2，所以通入氨水易生成H2s。3、(NH02SO3或NH4HSO3，从而

被02氧化。(2)①温度自行降低，自然联想到是反应吸收了热量所致；②结合SO2与氨水可

能的产物与结晶水合物的相对分子质量为134,可知为(NHSSCh•H2O；③酚、胺类为还原

性强的物质，亚硫酸盐易被氧化。(3)尾气中含SCh和酸雾，可消耗NaOH溶液和氨水，从而

影响SO2的测定，而对KMnO4溶液和碘水没有影响。

本题以亚硫艘尾气处理为主线，主要考查学生设计实验方案，并对实验现象进行解析和

解答的能力。

专项练习

1.下列说法正确的是()

A.浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低，因为它们均具有挥发性

B.铁材质的容器和铝材质的容器均可盛装氢氧化钠溶液

C.越活泼的金属在空气中越容易被腐蚀，越难保存

D.浓硝酸、新制氯水、硝酸银溶液都应保存在棕色瓶中，因为三者均见光易分解

【答案】D

【解析】浓硫酸、浓盐酸在密封不严时浓度均会降低，原因是浓硫酸具有吸水性，浓盐酸具

有挥发性，A错误；

铁通常不与碱反应，所以铁材质的容器可以盛装氢氧化钠溶液，但铝可与氢氧化钠反应，故

铝材质的容器不能盛装氢氧化钠溶液，B错误；

镁和铝比铁活泼，但镁和铝在空气中易形成致密的氧化物薄膜，所以在空气中不易被腐蚀,

比铁易保存，C错误：

硝酸、次氯酸、硝酸银见光易分解，所以应该保存在棕色瓶中，D正确。

2.某同学在实验室选用如图实验装置,验证浓硫酸与碳反应的产物。下列说法正确的

是（）

无水澄清

CuSO.石灰水

m4iv

A.浓硫酸与碳的反应中浓硫酸表现出酸性和强氧化性

B.正确连接顺序可能为I=w=m=n

c.装置口中酸性高镒酸钾溶液左右品红溶液的作用不相同

D.若连接顺序为I=n=m=iv,无法检验产物中有无co?

【答案】c

【解析】浓硫酸与碳的反应中浓硫酸只表现强氧化性，A项错误；碳和浓硫酸在加热条件下

反应生成CO2、SO2和水蒸气，验证全部产物需要先用无水硫酸铜验证水蒸气的存在，再利

用品红溶液验证S02的存在，通过高铳酸钾除去S02,通过品红溶液验证S02是否除尽，最后

通过澄清石灰水验证C02的存在，验证产物的正确连接顺序为I=DI=II=W,B项错误；装置

n中酸性高镭酸钾溶液左边品红溶液的作用是验证S02的存在，右边品红溶液的作用是验证

S02是否已经除尽，c项正确：若连接顺序为1=11=DI=W,则无法检验产物中有无水蒸气，

D项错误。

3.生活处处皆化学。下列活动中，运用对应的化学原理正确的是（）

选项活动项目化学原理

A用铁制容器储运浓硫酸常温下，铁与浓硫酸不反应

B用碳酸氢钱给作物施肥碳酸氢铁具有还原性

C用S02保鲜葡萄酒$。2具有漂白性

D用冰箱储存食物降低温度，化学反应速率减慢

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】A.常温下，铁遇浓硫酸钝化，不是不反应，A不正确；

B.碳酸氢镀含氮，可作为肥料施用，B不正确；

C.二氧化硫具有还原性，可作抗氧化剂，保鲜葡萄酒与漂白性无关，C不正确;

D.降温，食物的腐败速率减慢，D正确；

故选D。

4.火山喷发产生的化学物质，在自然界的转化历程和工业应用如图所示。下列说法第

送的是（）

A.火山喷发会形成硫酸型酸雨，总反应为2so2+。2+2出0=2&504

B.火山喷发会造成气温下降，可能原因是大量气体进入平流层形成硫酸气溶胶阻挡太

阳辐射

C.FeS2转化为石膏时，ImolFeSz最多消耗3.5moK)2

D.工业制备硫酸可用硫铁矿经FeS?=S02=S03=H2sO4多步反应制备

【答案】C

【解析】A.硫酸型酸雨的形成可以近似看做排放到空气中的二氧化硫气体，与潮湿空气中水

蒸气、氧气在空气粉尘的催化作用下生成硫酸或空气中粉尘做催化剂，氧气氧化二氧化硫生

成三氧化硫，三氧化硫溶于水生成硫酸，总反应为2s。2+。2+2H2。=2H2sO4,故A正确；

B.火山喷发产生大量二氧化硫，进入大气中形成硫酸气溶胶阻挡太阳辐射，造成气温下降,

故B正确；

C.FeS2转化为石膏时,，Fe元素由+2价升高为+3价，S元素由-1价升高为+6价，ImolFeS?最

多失去Imolx((3-2)+2x[6-(-1)]}=15mol,根据电子转移守恒，可消耗。2为竿1=

3.75mol,故C错误;

D.工业制备硫酸的反应是:4FeS2+1102=2Fe2O3+8SO2,2SO2+02=2S03.S03+

H20=H2so4,可用硫铁矿经Fes?=S02=SO3=H2sO4多步反应制备硫酸,故D正确；

故选：Co

5.制备下列气体所需的反应物和发生装置均可行的是

选项ABCD

气体一氧化氮氯气硫化氢氮气

反应物铜丝、稀硝酸农盐酸、高锯酸钾溶液硫化钠固体、浓硫酸改盐、熟石灰

嗣坦-}

发生装置1i

A.AB.iBC.CD.D

【答案】A

【解析】

A.Cu与稀硝酸反应生成N0,抽动铜丝可使反应停止，图中装置可制备NO,A正确；

B.高锯酸钾溶液与浓盐酸直接反应制备氯气，不需要加热，所以不需要酒精灯，B错误;

C.硫化钠固体与浓硫酸发生氧化还原反应不生成硫化氢，应选稀硫酸，c错误；

D.镂盐固体、熟石灰为固固加热制备氨气，不能用固液反应产生气体的装置，D错误;

故选A。

6.有一瓶Na2s。3溶液，某同学进行如下实验验证Na2s。3是否被氧化：取少量溶液，

滴入Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，再加入足量稀硝酸，充分振荡后，白色