《2022年高一化学必修一专题四-硫、氮和可持续发展复习提纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高一化学必修一专题四-硫、氮和可持续发展复习提纲.docx（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载归纳如下（都在通常条件下进行） ：专题四硫、氮和可连续进展SO 2KMnO 4（ H +）、 Cl2、 Fe3+、 Br2 、H 2O2、HNO 3H 2SO 4KMnO4（H +）一、含硫化合物的性质和应用：1、SO2 的性质及其应用：（1）物理性质： 通常为无色、有毒气体,具有刺激性气味,密度比 空气大,易溶于水（常温常压下一体积水能溶解 40 体积 SO2）,易 液化（沸点为 -10）；是严峻的大气污染物；备注 ：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）化学性质： SO2 是酸性氧
2、化物： 仍原性 ：SO2中 S 为+4 价,可与强氧化剂（如氧气等）反应生成 +6 价的 S：催化剂 SO 2 + O 2 2SO 3 加热 1）2）能使溴水褪色：SO2 + Br2 + 2H2O =H2SO4 +2HBr 3）与 H2O2 反应：SO2 + H2O2 = H2SO4 4）SO2在水溶液中能被 KMnO 4（H +）、Cl2、Fe 3+、HNO 3 等氧化, 氧化性 ：SO2 中 S 为+4 价,可以降低,表现出氧化性,但氧化 性很弱：SO2 + 2H2S =3S + 2H2O 漂白性： SO2 可与某些有色物质反应,生成不稳固的无色物质,加热时这些无色物质又会发生分解,从而复
3、原原先的颜色,即漂白作用是可逆的； 常用于试验室对 SO2 气体的检验 备注：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,不行逆 化合型 ： SO2 漂 白与有色物质化合,可逆（3）酸雨硫酸型酸雨：1）硫酸型酸雨的形成：PH 值小于 5.6 的雨水叫酸雨；含硫酸的酸雨称硫酸型酸雨；含 硝酸的酸雨称硝酸型酸雨；硫酸型酸雨的形成途径 ： 空气中的二氧化硫, 在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下,和氧气生成三氧化硫,溶于水后形成硫酸：催化剂 SO 2 + O 2 2SO 加热3 SO3 + H2O = H
4、2SO4亚硫酸具有较 空气中的二氧化硫直接溶于水并生成亚硫酸,强的仍原性,在空气中的氧气作用下生成硫酸：SO2 + H2OH2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO4 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载SO3 的吸取；所以用 98.3%的浓硫酸吸取SO3,2）空气中二氧化硫的来源：会形成酸雾,不利于主要是化石燃料的燃烧；另外仍来源于含硫金属矿石的冶炼、得到发烟硫酸；硫酸工厂释放的尾气等；3）脱硫措施： 石灰石 - 石膏法脱硫 （钙基固硫法）：尾气中 SO2 的处理： 用氨水处理后,再用硫酸处理
5、：SO2 + 2NH 3+H2ONH42SO3,SO2 + NH3+H 2ONH4HSO3（2）硫酸的物理性质：CaO + SO2 CaSO3,SO2 + CaOH2 CaSO3 + H2O,无色、黏稠、油状液体；硫酸易溶于水,溶解时放出大量的2CaSO3 + O2 2CaSO4 热； 98.3%的浓硫酸沸点为338,属于典型的难挥发性酸,密度为 氨水脱硫：1.84g cm-3；SO2 + 2NH 3+H2ONH4 2SO3, 2NH 42SO3 + O2 2NH42SO4 上 述 方 法 既 可 除 去 二 氧 化 硫 , 仍 可 以 得 到 副 产 品 石 膏（CaSO4 2H2O）和硫酸
6、铵（一种化肥）2、硫酸的制备和性质：（1）硫酸的工业制法：接触法制硫酸浓硫酸难挥发,故可以制取易挥发性酸,如：加热 2NaCl + H 2SO4 =Na 2SO4 +HCl（1） 稀硫酸的化学性质 ：具有酸的通性：使指示剂变色、与碱、碱性氧化物、活泼金属、盐都能反应；如：Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2SO43 + 3H2O 可用于酸洗除锈三原料、三阶段、三反应、三设备：三设备（2） 浓硫酸的特性：三原料三阶段三反应热点链接：如何稀释浓H2SO4 在稀释浓 H2SO4 时,应将浓 H2SO4 沿玻璃棒慢慢地倒入黄铁矿或S造气：SO2高温 4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8S
7、O2沸腾炉烧杯的水中 ,并不断搅拌 ,使产生的热量快速地扩散.如将水倒入点燃 S + O2= SO2浓 H2SO4 中,浓 H2SO4 密度比水大 ,溶解时的放热作用使水沸腾接触室而使 H2SO4 溅出 ；空气SO2催化剂 SO2 + O2 2SO3 加热 吸水性： 浓硫酸具有吸水性,通常可用作中性气体和酸性气接触氧化含热交换器体的干燥剂,如H2、O2、CO2、Cl2、HCl 等；仍可以夺取结晶水98.3%浓硫酸吸取SO3SO3 + H2O = H2SO4吸取塔合物中的水；备注 ：浓硫酸不能干燥碱性气体（如氨气）和仍原性气体（如名师归纳总结 热交换器的作用 ：预热SO2和O2,降低SO3的温度
8、,便于被吸取；H2S、H2、HBr 等）；H、O 根据 21 的比例脱出,第 2 页,共 8 页98.3%浓硫酸的作用 ：假如直接用水吸取SO3,SO3 与水反应放热, 脱水性 ：浓硫酸能将有机物中- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载生成水,是有机物变黑；浓硫酸可用作很多有机反应的脱水剂和催（5）几种重要的硫酸盐：化剂；C12H22O11 12C+11H2O 强氧化性 ：1）浓硫酸可以将很多金属氧化（铝、铁、铂、金除外）：金属 + 浓硫酸 硫酸盐 + SO2 + H2O浓硫酸的氧化性比稀硫酸强：其强氧化性由 +6 价的 S 引起,而稀硫
9、酸的氧化性由 H+引起 （故只能氧化金属活动次序表中 H 前面的金属）；（6）浓硫酸和稀硫酸的鉴别方法：备注： 上述反应中, Cu 是仍原剂, H2SO4 是氧化剂； H2SO4 既表现 了氧化性,又表现了酸性,表现氧化性和酸性 H2SO4 的分子格式比 为 1:1；随着反应进行浓硫酸变为稀硫酸后反应就停止；2）浓硫酸在肯定条件下,也可以和一些非金属反应,如 C、S、P 等；1）:取等重量的样品,放置在天平两端,并暴露在空气中,下沉一 端为浓硫酸；由于浓硫酸具有吸水性,吸取空气中的水2）：取样,将样品倒入水中, 并插入温度计, 升温的一个是浓硫酸；3）：插入铁片,没什么现象的是浓硫酸,连续冒气
10、泡的是稀硫酸；由于浓硫酸有强氧化性,使铁钝化,阻挡两者反应,稀硫酸就不能；所以可用铁器装浓硫酸；4）：放入炭块,膨胀的是浓硫酸,没反应的是稀硫酸；由于浓硫酸名师归纳总结 浓 H2SO4的仍原产物通常为 SO2；正是由于浓 H2SO4的氧化性,具有吸水性；5）：插入铜片,反应并生成刺激性气味的是浓硫酸,没反应的是稀所以浓 H2SO4 与金属反应均没有 H2产生,也不能用浓 H2SO4制备（或硫酸；同样由于浓硫酸有强氧化性；干燥）一些仍原性气体,如：HI、H2S 等；3）与低价非金属元素的化合物反应：6）：取等体积样平,密封放在天平两端,重的是浓硫酸；由于浓硫酸密度较大；H2S + H2SO4 浓
11、 =S + SO2 +2H2O 7）：晃动观看,稠的是浓硫酸,透亮均一的是稀硫酸；2HI + H 2SO4 浓 =I 2 + SO2 +2H2O 8）：放入 5 水硫酸铜,颜色退去的是浓硫酸,没反应的是稀硫酸2HBr + H 2SO4 浓 =Br2+ SO2 +2H2O 第 3 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 同样由于浓硫酸具有吸水性；学习必备欢迎下载S + 2Na = Na2S,将 S 和 Na 混合,研磨可爆炸；3、硫和含硫化合物的相互转化：（1）硫的存在及物理性质 ：硫以游离态（火山口邻近或地壳的岩层 里）和化合态（硫化物和硫酸盐
12、）存在；硫是淡黄色松脆的晶体,俗名硫磺,熔点 112.8,沸点 444.6 ,不溶于水,微溶于酒精,易溶于 CS2.（2）不同价态的硫的化合物加热 加热Fe + S =FeS 2Cu + S =Cu2SS + Hg =HgS 在常温下进行,常用于除去撒落的汞,且汞显高价；与非金属反应：加热 H 2 + S（蒸汽） = H2S3）0 价硫到 +4 价硫：-2 价：H2S、Na2S、FeS；+4 价：SO2、H2SO3、Na2SO3 +6 价：SO3、H2SO4、Na2SO4、BaSO4、CaSO4 、FeSO4（3）通过氧化仍原反应实现含不同价态硫元素的物质之间的转化点燃 S + O 2 = S
13、O 24）+4 价硫到 0 价硫：SO2 + H2S =3S + 2H2O -2 SKMnO4（H +）、 Cl2、Br 2、 Fe3+、I 2、Br2 、 H 2O2、HNO 3、O2、H2、 C、金属等0O2+4Cl2、Br 2、 Fe3+、 Br2 、H2O2、5）+4 价硫到 +6 价硫：HNO 3、I2、 O2、+6SO2 + O 2 2SO催化剂3 S 加热C、金属等SO2 +X2 + H 2O = H 2SO4 + 2HX （X 代表 CL、Br、I）SH2SS反应举例：2H2SO2 +O2 = 2H2SO4 （酸雨的酸性由弱变强的缘由）6）+6 价硫到 +4 价硫：1）-2 价
14、硫到 0 价硫硫化氢不完全燃烧：点燃 H 2S + O2 =2 S + 2H2O浓硫酸被仍原,一般生成SO2；硫化氢通入卤水中 ：H2S + X2=S+ 2HX （X 代表 CL、Br、I）现象：卤水溶液褪色,产生淡黄色沉淀；向 Na2S 溶液中通入氯气： Na2S + Cl2 =2NaCl +S2）0 价硫到 -2 价硫与金属反应：总结：硫和含硫化合物相互转化的规律： 邻位转化规律： -2 价 S 0 价 S +4 价 S +6 价 S 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 越位转化的特例：点燃 H 2S+ O 2=2
15、SO 2 + 2H 2O学习必备欢迎下载溶于水；化学性质 ：N2 分子结构稳固,化学性质不活泼,但在特定条件下 相邻价态不发生氧化仍原反应：如二氧化硫与浓硫酸不反应,故试验室可用浓硫酸干燥二氧化硫气体；加热 S + 2 H 2SO4（浓） =3 SO 2 + 2H 2O 归中反应规律：会发生化学反应：放电 N 2 + O 2 =2NO N高温高压点燃 3 N 2 + 3Mg=Mg3N 22 + 3H 2 =2NH 催化剂所以雷雨会生成 NO；氮气主要有以下三方面的应用：化工原料（合成氨、制硝酸等） ；爱护气（填充灯泡、保鲜水果、粮食的储存等）；冷冻剂（超低温手（4）含硫化合物间通过非氧化仍原反
16、应相互转化： FeS + H2SO4（稀） =FeSO4 + H2S ,FeS + 2H +=Fe 2+ + H2S试验室制备 H2S 气体,采纳固 - 液反应不加热制气体装置或启普 发生器）；H2S 有毒,有臭鸡蛋气味,易溶于水,其水溶液叫氢硫酸； H 2S + 2NaOH =Na2S+ 2H 2O 试验室中常用 NaOH 溶液吸取余外的 H 2S 气体,防止空气污染； Na2SO3 + H2SO4（浓） = Na2SO4 + SO2 + H 2O 试验室或工业上制取 SO2 的原理； Na2SO3 + H2SO4（稀） = Na2SO4 + SO2 + H 2O SO2的缘由是 SO2 在
17、稀硫酸中溶解度较大；不用稀硫酸制取二、生产生活中的含氮化合物：1、氮氧化物的产生及转化术、超导材料的低温环境等） ；（2）氮氧化物： 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；在通常情形下易被氧气氧化为 NO2：2NO + O2=2NO2 NO 2：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；氧化性较强,易与水、碱等反应：3 NO2+H2O=2HNO 3+NO 2 NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O NO2 + 2KI =I 2 + 2KNO 2（能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝）NO22NO2N2O4NO2 和
18、N2O4 之间可相互转化,故通常测得的相对分子质量大于其实际值； 氮氧化物有： N2O,NO, N2O3,NO2,N2O4,N2O5,其中 N2O3 是 HNO 2（亚硝酸）的酸酐, N2O5 是 HNO3 的酸酐；（3）硝酸型酸雨：（1）氮气：78%； 形成原理： 3 NO2+H2O=2HNO3+NO 存在 ：氮气约占空气总体积的NO + NO2+H2O=2HNO 2物理性质 ：纯洁的氮气是无色无味的气体,密度比空气稍小,难主要来源 ：氮肥的生产、金属冶炼、汽车尾气等；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 防治措施：学
19、习必备欢迎下载粒,这可以检验氨气的存在； ）1）为汽车安装尾气转换装置,将汽车尾气中的NO 和 CO 转化2NH 3+H2SO4=NH 42SO4成 N2 和 CO2： 具有仍原性：催化剂 2NO + 2CO = N2 + 2CO2制备硝酸：2）对生产氮肥、硝酸的工厂尾气处理：2 NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O 2 NH3 + 3Cl2 =N2 + 6HCl（NH 3少量）NO + NO2+ 2NaOH =2 NaNO2 + H2O 8 NH3 + 3Cl2 =N2 + 6 NH4Cl（NH 3过量）2、氮肥的生产和使用（1）氨气的物理性质： 常态下是无色、
20、有刺激性气味的气体,极易催化剂4 NH 3 + 6NO =5 N 2 + 6H2O2NH 3 +3CuO = N 2 +3Cu +3H2O溶于水（ 1:700）,溶于水显碱性,能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝；易（3）氨水的成分及性质：挥发,易液化,液化时放出大量的热；液态氨汽化时吸取大量的热,使其四周物质的温度急剧下降,故液氨常用作制冷剂；氨水应在阴 凉处储存；雨天、烈日下不宜施用氨态氮肥；（2）氨气的化学性质： 与水反应： NH 3+H2O NH 3H2O NH 4OH喷泉试验：在干燥的烧瓶内布满氨气,塞上待遇玻璃管和胶头滴管氨水所含的微粒有： H2O,NH 3,NH 3 H2O,以及少量的 N
21、H 3 H2O电离出的 NH 4+ 和 OH-,少量水电离出的 H +和 OH-氨水易挥发逸出氨气,可用于检验浓盐酸、浓硝酸等挥发性酸,反应是形成白烟；（4）NH 3的制备：的胶塞,玻璃管的下端插入滴有酚酞的水溶液中,打开橡皮管上的 工业上合成氨 ：2=CaCl2 + 2NH3+2H2O止水夹,挤压胶头滴管；现象：烧杯中的水快速进入烧瓶内,形成红色喷泉,最终烧瓶内试验室制取氨气 ：2NH 4Cl + CaOH布满红色液体；结论：氨气在水中溶解又多又快,使烧瓶内压强小于外界大气压,从而形成喷泉；酚酞试液显红色说明氨气的水溶液显碱性； 与酸反应： NH 3 +HCl=NH 4Cl（产生白烟,是 N
22、H 4Cl 固体小颗名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载化学药品： 氯化铵晶体,熟石灰固体；2）如生成的酸为氧化性酸,就该酸不会与氨气发生氧化仍原 反应,如 NH4NO3 受热分解较复杂：NH 4NO 3= N 2O+2 H 2O 2 NH 4NO 3= 2N 2 + O2 +4H2O+ NH 4（NH 4） 2SO42NH 3 +H2SO4B、铵盐与碱反应放出氨气, 可利用该性质检验铵根离子 的存在；2NH 4Cl + CaOH 2=CaCl 2 + 2NH 3+2H 2O集气方法： 向下排空气法
23、NH 4Cl+NaOH= NH3 + NaCl + H2O验满： 1）将潮湿的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝；2）将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,产生白烟；干燥方法： 可用 碱石灰 、生石灰、硅胶等干燥剂；氨气溶于水显碱 性,不能用浓硫酸、五氧化二磷等干燥；（2）铵盐： 物理性质： 易溶于水,大多数是无色晶体； 化学性质： A、铵盐受热易分解为氨气和对应的酸,故应储存 在阴凉处：1）如该酸不稳固,就连续分解,如：冷却 NH 4Cl（固） NH 3（气） +HCl （气） NH 4Cl（固）铵盐属于铵态氮肥,在施用铵态氮肥时,要防止与碱性肥料混合施用； NH 4+的检验：NaOH 溶液,用1）
24、NaOH 溶液法：待检物为固体液体均可；取少量待检样品配成水溶液,向其中加入足量酒精灯微热,如产生刺激性气味的其他或能使潮湿的红色石蕊 试纸变蓝的气体,就为铵盐；2）碱石灰法：待检物必需为固体 取少量待检样品固体与碱石灰混合,在研钵中研磨,如产生刺 激性气味的其他或能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,就为铵盐；名师归纳总结 该反应式可用于NH4Cl 的提纯 . 三、硝酸的性质：第 7 页,共 8 页NH 42CO 3= 2NH3+ CO 2+ H 2O- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载步骤1、物理性质： 无色,具有挥发性的液体,沸点83,
25、有刺激性气味,易溶于水；“ 发烟硝酸”是指含 HNO3质量分数在 98%以上的浓硝酸,挥发出的 HNO3在空气中产生“ 发烟” 现象；氨催化法生成 NO和水O2氧化2.化学性质 ：NO进一步被空气中的（1）是一种强氧化性的酸 ,绝大多数金属及很多非金属单质能与硝成NO2酸反应：Cu + 4HNO3（浓） =CuNO 32 + 2NO2 +2H2O 3Cu + 8HNO3（稀） =3CuNO 32 + 2NO +4H2O C+4HNO3（浓） = CO2+ 4NO2+2H2O常温下,浓硝酸会使铝、铁等发生钝化,故可用铝制或铁制容器装运浓硝水吸取 NO2生成硝酸 备注：1）氨气氧化成 NO 需要加热, NO 氧化成 NO2 是放热反应,通过热 交换器提高热量利用率,降低成本；酸；NO2气体,故硝酸2）吸取塔里产生的 NO 重新回到热交换器中被氧化成NO2,这种循（2）不稳固性： HNO3 见光或加热会分说明放出环操作过程可提高原料利用率；应储存在避光、低温处；3）尾气用 NaOH 溶液吸取；光照 4HNO 3 =4NO2+ O 2+2H 2O3、硝酸的制备：（1）试验室制备：NaNO 3 固 + H 2SO4浓 =NaHSO 4 + HNO 3（2）氨催化氧化法制硝酸：名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页