高一化学苏教版必修一教案:专题4_硫、氮和可持续发展_知识点精编版.pdf

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1、最新资料推荐专题专题 4 4硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展 知识点知识点硫酸型酸雨的成因和防治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:2SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4SO2+H2OH2SO32H2SO3+O2=2H2SO42防治措施: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)对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)提高环保意识,加强国际合作SOSO2 2的性质及其应用的性质及其应用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:大气污染物通

2、常包括:SOSO2 2、COCO、氮的氧化物、烃、固体颗粒物(飘尘)等、氮的氧化物、烃、固体颗粒物(飘尘)等2SO2的化学性质及其应用SO2是酸性氧化物SO2+H2OH2SO3SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O;CaSO3+SO2+H2O Ca(HSO3)2SO2+2NaOH Na2SO3+H2O(实验室用 NaOH 溶液来吸收 SO2尾气)SO2(少量)+2NaHCO3Na2SO3+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 CaSO3SO2+Ca(OH)2 CaSO3

3、+H2O2CaSO3+O2 2CaSO4氨水脱硫:SO2+2NH3(NH4)2SO32(NH4)2SO3+O2 2(NH4)2SO4SO2具有漂白性:常用于实验室对SO2气体的检验漂白原理类型漂白原理类型吸附型:活性炭漂白活性炭吸附色素(包括胶体)强氧化型:HClO、O3、H2、Na2O2等强氧化剂漂白将有色物质氧化,不可逆化合型:SO2漂白与有色物质化合,可逆SO2具有还原性2SO2+O22SO3SO2+X2+2H2O 2HX+H2SO4接触法制硫酸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+8SO2SO2接触氧化接触室2SO2+O22SO3

4、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(具有酸的具有酸的 5 5 点通性点通性)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 21 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。-1-最新资料推荐4浓硫酸的强氧化性:Cu+2H2SO4(浓)

5、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20+4+6SSSSSOSO4 42 2离子的检

6、验离子的检验:SO42+Ba2+BaSO4取少量待测液无明显现象氮氧化物的产生及转化氮氧化物的产生及转化途径一:雷雨发庄稼N2+O2放电=2NO2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO途径二:生物固氮高温高压途径三:合成氨N2+3H2=2NH3催化剂产生白色沉淀氮氧化物的性质: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+2H2O4HNO34NO2+O2+2H2O4HNO3氮肥的生产和使用氮肥的生产和

7、使用高温高压1.1.工业上合成氨工业上合成氨N2+3H2=2NH3催化剂2.2.实验室制取氨实验室制取氨气气 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3+2H2O 加热浓氨水 浓氨水和碱石灰3.3.氨气的性质氨气的性质NH3: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。喷泉实验喷泉实验:与酸的反应与酸的反应NH3+HCl=NH4Cl(产生白烟)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4催化剂催化氧化:催化氧化:4NH3+5O2=4NO+6H2O(制备硝酸)NH4盐盐:固态,易分解,易溶于水,与碱

8、反应,产生NH3而挥发。比NH3易于保存和运输,-2-最新资料推荐但成本更高。Cl-SO42不被植物吸收,在土壤中积累,影响植物生长。不能在碱性土壤中使用,不能雨天使用。NH4Cl=NH3+HCl(加热分解 NH4Cl 晶体)硝酸的性质硝酸的性质1.1.物理性质:无色,具有挥发性的液体物理性质:无色,具有挥发性的液体2.2.化学性质:化学性质:(1 1)不稳定性)不稳定性HNO3见光或加热会分解释放出NO2气体光4HNO3=4NO2+O2+2H2O(2 2)强氧化性)强氧化性HNO3是一种强氧化性的酸,绝大多数金属及许多非金属单质能与硝酸反应.。(浓)Cu(NO3)浓浓HNO3:Cu 4HNO

9、32 2NO2 2H2OC+4HNO3=CO2+4NO2+2H2O一般生成NO2气体。(NO3)稀稀HNO3:3Cu 8HNO3(稀)3Cu2 2NO 4H2O一般生成NO气体。硝酸的制备:硝酸的制备:设备反应原理催化剂转化器4NH3+5O2=4NO+6H2O热交换器2NO+O2=2NO2吸收塔3NO2+H2O=2HNO3+NO专题专题 4 4硫、氮和可持续发展硫、氮和可持续发展时间:70 分钟满分:100 分一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个正确答案)1.下列有关酸雨的说法正确的是()A、酸雨就是指 PH7 的雨水B、酸雨是因为雨水中含有CO2C、工业上大量燃

10、烧含有硫燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属产生的SO2是产生硫酸型酸雨的主要原因D、酸雨没有危害,所以不必担心,也不必想办法治理2.区别 SO2与 CO2可用的方法是()A、品红溶液B、澄清石灰水C、紫色石蕊试液D、BaCl2溶液3.下列材料最不适宜于储运浓硫酸、浓硝酸的是()A、铁B、铝C、陶瓷D、铜-3-最新资料推荐4.下列气体中不能有浓硫酸干燥的是()A、N2B、SO2C、NH3D、Cl25.通常情况下,下列操作不能区别浓硫酸、稀硫酸的是()A、分别加入铁片B、分别加入蔗糖C、分别滴在纸上D、分别加入 BaCl2溶液6.在空气中易被氧化的是()A、Na2SO3B、盐酸C、浓硫酸D、稀硫酸7.

11、下列各组物质中,常温下能起反应并产生氢气的是()A、炭与浓硝酸B、铝与稀硫酸C、铁与浓硝酸D、铜与浓硫酸8.检验试管中盛有的少量白色固体是铵盐的方法是()A、将固体加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝B、加水溶解,用 PH 试纸测溶液的酸碱性C、加入 NaOH 溶液,加热,再滴入酚酞试液D、加入 NaOH 溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验,看是否变蓝9.在 3NO2+H2O=2HNO3+NO 的反应中,NO2()A、是还原剂B、既是氧化剂又是还原剂C、是氧化剂D、既不是氧化剂又不是还原剂10.有一充有 20mL NO和 NO2混合气体的试管,倒置于盛有水的水槽中,充分

12、反应后,仍有12mL 无色气体,则原混合气体中NO 和 NO2体积比为()A、23B、32C、14D、4111.下列除杂的操作方法,正确的是()A、NH3中混有少量水蒸气:通过装有浓硫酸的洗气瓶B、NO 中混有少量 NO2气体:用水洗涤后再干燥C、食盐中混有少量NH4Cl:加过量烧碱溶液后加热蒸干D、硝酸混有少量硫酸:加适量BaCl2后再过滤12.常温下,下列各组气体能共存(即不发生反应)的是()A、NH3和 HClB、NH3和 SO2C、N2和 O2D、NO 和 O213.氨水显弱碱性的主要原因是()A、通常状况下,氨的溶解度不大B、氨水中的 NH3H2O 电离出少量 OH-C、溶于水的氨分

13、子只有少量电离D、氨本身的弱碱性14.发射“神六”的运载火箭,其推进剂引燃后发生剧烈反应,产生大量高温无色气体(CO2、H2O、N2、NO)从火箭尾部喷出。但在发射现场看到火箭尾部喷出大量棕红色的气体,产生棕红色的气体的原因是()A、NO 遇空气生成 NO2B、高温下 N2遇空气生成 NO2-4-最新资料推荐C、CO2与 N2反应生成 CO 和 NO2D、NO 和 H2O 反应生成 H2和 NO215.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()ABCD干燥气体 aNH3HClCO2Cl2液体 b水水Na

14、OH 溶液饱和食盐水16.向 100mL 18.4molL-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(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+O2催化剂NO+H2O体现浓硫酸的性质19.请写出反应的化学方程式:(1)用 NaOH 溶液吸收

15、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.用铜和浓硫酸为原料制取硫酸铜时,可用下列两种方案:O2浓 H2SO4稀 H2SO4甲方案:CuCuSO4乙方案:CuCuOCuSO4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:-5-最新资料推荐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

16、成1 mol NaNO2、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。A 的化学式: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。写出 BC 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。A、C 的化学式分别是:A,C写出 BC 反应的化学方程式:D 的浓溶液在常温下可与木炭

17、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-6-最新资料推荐(1)中反应的化学方程式为;(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)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.

18、1.28 g 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?-7-最新资料推荐参考答案题号答案题号答案1C11B2A12A3D13B4C14C5D15D6A16B7B8D9B10A17、(6 分)CDAB、EE18、(2 分)454619、(6 分)SO2+2NaOH=Na2CO3+H2O2SO2+O2催化剂2SO33Cu+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)3.011023或0.5 NANO+CO=N2+CO2NOCO22、(10 分)(1)SH2SO4(H2SO3)或 酸雨2SO2+O2(2)N2NO22NO+O2=2NO2C+4HNO4(浓)23、(10 分)(1)C+2H2SO4(浓)催化剂2SO3CO2+4NO2+2H2OCO2+2SO2+2H2O(2)白色固体变蓝色(3)检验是否有 SO2生成检验 SO2是否除净(4)除去 SO2(5)漂白SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr(6)第二次品红溶液不褪色,澄清石灰水变混浊24、(8 分)896mL0.4 mol-8-

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