非金属元素硫与氮.docx

1、非金属元素硫与氮非金属元素硫和氮硫和氮的氧化物一、硫元素及硫单质1硫的存在(1)游离态：存在于火山喷口或地壳的岩层里。(2)化合态主要以硫化物和硫酸盐的形式存在重要的含硫矿物名称硫铁矿芒硝黄铜矿石膏化学式FeS2Na2SO410H2OCuFeS2 CaSO42H2O(3)硫还是组成某些蛋白质的生命元素2硫单质的性质(1)物理性质：俗名硫黄，黄色晶体，质脆，易研成粉末不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳(2)化学性质：硫(或含硫物质)在空气中燃烧生成二氧化硫，化学方程式为： SO2SO2 。二、硫的氧化物与氢化物1二氧化硫(1)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 ，

2、易液化，易溶于水(2)SO2的化学性质 和水反应：该反应为一可逆反应(亚硫酸能使紫色石蕊试液变红)二氧化硫的漂白作用二氧化硫跟某些有色物质化合生成不稳定的无色物质这种无色物质容易分解而使有色物质恢复到原来的颜色SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性(3)用途漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；用于杀菌消毒等；用于工业制备三氧化硫2三氧化硫SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。SO3与氧化钙的反应：SO3CaO=CaSO4。SO3与Ca(OH)2的反应：SO3Ca(OH)2=CaSO4H2O。3硫化氢硫化氢是一种无色，有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物。三、二氧化氮和一氧

3、化氮1氮气性质稳定，通常情况下不与氧气反应但是在放电或高温条件下，N2和O2可以直接化合生成NO.有关的反应方程式为： 。2一氧化氮 (1)物理性质： 色、 溶于水的有毒气体(2)化学性质：常温下极易与氧气反应，化学方程式为： 。3二氧化氮(1)物理性质： 色、有 气味的有毒气体，密度比空气大， 液化， 溶于水(2)化学性质：NO2溶于水时与水发生反应，化学方程式为： 。四、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染1空气中SO2和NO2的来源(1)SO2的来源：煤、石油的燃烧及某些含硫或硫的化合物的金属矿物的冶炼，往往会生成二氧化硫。(2)NO、NO2的来源：汽车尾气等。2SO2和NO2的危害五、中学化

4、学中涉及到的污染现象及其危害（1）酸雨形成原因主要是SO2和氮氧化物；能使土壤酸化，腐蚀建筑物等（2）光化学烟雾主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的；危害人体健康，影响环境（3）臭氧空洞主要是氟氯代烃、氮氧化物等的排放引起的；使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧(4）温室效应主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的；会使全球气候变暖(5)白色污染形成原因是聚乙烯塑料的大量使用，随意丢弃；会破坏土壤结构和生态环境(6)赤潮和水华形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放；会使藻类过度繁殖，鱼类死亡，水质恶化，若发生在淡水中称为“水华”，发生在海水中称为“赤潮”(7)水俣病含汞的工业废水引起

5、的水体污染，可使鱼类中毒，人食用中毒后的鱼会造成人体汞中毒(8)硫化氢污染硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，有剧毒，是一种大气污染物冰川融化时释放的气体中、腐败的鱼、肉、蛋中以及某些工业的废气中含有硫化氢典型例题 例1将充满NO2和O2的混合气体的量筒倒置于水中，充分反应后，保持气体压强不变，水进入至量筒体积的一半处停止了，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少？练习：同温同压下，在三支同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是NO和NO2，NO2和O2，HCl和N2.现将三支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是 ()AV

6、1V2V3 BV1V3V2CV2V3V1 DV3V1V2考查点二酸雨的形成与防治练习：英国一位地产富豪在伦敦开设了一家环保夜总会，内容有三大特色：地板可以发电酒精饮品来自有机绿色食品(主张素食是消除温室效应立竿见影的措施)绿色交通可免费入场环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数下列名词与环境污染无关的是 ()白色垃圾潮汐酸雨光化学烟雾臭氧空洞可吸入颗粒物赤潮绿色化学A BC D氨的性质及制法、铵盐的性质1、 氨的物理性质（1）、无色 , 有特殊刺激性气味的气体，密度比空气小。（2）、氨水密度比水小（3）、极易液化,液氨汽化时要吸收大量热（4）、极易溶于水NH3有刺激性气味，对人

7、有刺激性作用，因此NH3有毒。密度比空气小，可用向下排空气法收集NH3。因为氨气易液化，所以氨气常用作致冷剂。氨气极易溶于水，1体积水能吸收700体积氨气。因此可以设计喷泉实验。2、氨的化学性质（1）与H2O反应NH3溶于H2O后，大部分与H2O结合形成一水合氨NH3H2O是弱碱，可部分电离成NH4和OH，而使溶液显碱性，而NH3H2O不稳定，受热极易生成NH3和H2O NH3+H2O NH3H2ONH4OHNH3H2ONH3+H2O （氨水不稳定）NH3是中学化学中惟一溶于水后溶液能使红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此法检验NH3氨水呈碱性，其密度比H2O 小，且浓度越大密度越小小结：液氨氨水物

8、质分类纯净物(非电解质)混合物粒子种类NH3NH3、NH3H2O、H2ONH4、OH、极少量的H性质不具有碱性，有还原性有碱的通性保存：贮存于玻璃容器、橡皮袋、陶瓷坛内或内涂沥青的铁桶。过渡NH3作为一种碱性气体，它还能与酸性的HCl气体反应（2）、与酸反应NH3HClNH4Cl（产生白烟，可用于检验NH3）通过NH3和HCl反应生成NH4Cl可知，NH3与酸反应的产物应是对应的铵盐，下边请同学们写出NH3与HNO3、H2SO4的反应化学方程式，并预测可能会出现的实验现象。NH3与易挥发性酸可生成白烟，与难挥发性酸也同样可以反应。如：NH3HNO3NH4NO3（白烟）2NH3H2SO4 (NH

9、4)2SO4（吸收NH3的方法）NH3H2OCO2NH4HCO3（俗称碳铵）NH3中N为最低价，应具有还原性，需提供氧化剂。（3）、氨的催化氧化4NH3+5O2 4NO+6H2O 这一反应又叫氨的催化氧化(接触氧化)，是工业上制HNO3的关键一步，用双线桥表示电子转移。NH3除了能被氧气催化氧化，在没有催化剂的条件下，NH3也能被一些氧化剂氧化，对应的产物的N2 1、NH3还原氧化铜的实验2、氨气在纯氧中点燃3、氨气与氯气的反应（4）、氨气的还原性 NH3还原氧化铜：2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O 与纯氧的反应：4NH3+3O2(纯)2N2+6H2O 与氯气的反应：若NH3不足，则

10、2NH3+3Cl2 = 6HCl+N2若NH3充足，则 8NH3+3Cl2 = 6NH4Cl+N2 像NH4Cl、NH4HCO3这样由NH4和酸根离子构成的化合物叫铵盐二、铵盐NH4HCO3 是常用的氮肥，俗称碳铵1、物理性质：易溶于水无色晶体。NH4HCO3在常温下就能分解产生NH3，说明NH4HCO3很不稳定。2、化学性质 铵盐受热易分解 NH4HCO3 = NH3 + H2O +CO2 NH4Cl NH3 + HCl 非氧化性、易挥发的酸组成的铵盐，加热分解生成NH3和相应的酸或其分解产物。对于高沸点、难挥发性的酸组成的铵盐在加热时，只有NH3逸出，而酸保留下来。(NH4)2SO4 2N

11、H3 +H2SO4 但对于一些易挥发性但氧化性的酸的铵盐分解时发生氧化还原反应，其产物随温度高低而异，5NH4NO3 2HNO3 +4N2+9H2O NH4NO3 =N2O +2H2O (撞击或加热)2NH4NO3 = 2N2+O2+4H2O (加热到500)与碱反应 (NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4 +2NH3 +2H2O铵盐与碱反应的实质是NH4与OH反应生成NH3H2O，而NH3H2O不稳定，在受热或浓溶液反应的情况下，就写成NH3和H2O的形式，而稀溶液反应就写成NH3H2O的形式。铵盐作氮肥时，不能与碱性物质混用，也正是利用这一性质来检验NH4的存在，当然也是实验室制取NH

12、3的原理。3、NH4的检验原理：NH4OHNH3H2O现象：有刺激性气味气体产生，能使红色石蕊试纸变蓝。4、实验室制NH3（1）、实验原理：2NH4ClCa(OH)2CaCl2+2NH3 +2H2O 反应是离子反应，但此反应为非水溶液中进行，因而写不出离子反应方程式。所用铵盐不能用NH4NO3和NH4HCO3，因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性分解反应，发生危险，而NH4HCO3受热易分解产生O2，使生成的NH3中混有较多杂质。另外选用消石灰Ca(OH)2，不能用NaOH和KOH代替，其主要原因是：NaOH、KOH具有易湿性，易结块，不利于产生NH3。NaOH、KOH在高温下能腐蚀玻璃管

13、。除了用NH4Cl和消石灰固体共热易NH3外，还可以在常温下用浓氨水与固体烧碱或生石灰混合快速制取NH3。（2）、干燥剂：碱石灰不能选用浓硫酸、硅胶等酸性干燥剂，是因为酸碱反应，而不能选用CaCl2，是因为CaCl2与NH3反应生成CaCl28NH3（3）、收集方法：向下排空气法（4）、检验：湿润的红色石蕊试纸变蓝沾有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口-白烟（5）、棉花团的作用：防止试管内的NH3与管外空气形成对流硫酸和硝酸的性质一、硫酸(一)稀硫酸：具有酸的通性我们所说的酸的通性，主要包括五个方面：1、与酸碱指示剂变色；2、与碱反应生成盐和水；3、与碱性氧化物反应生成盐和水；4、与活泼金属反应生成H2；

14、5、与某些盐发生复分解反应。请大家从这五个角度指出硫酸具有酸的通性时具有代表性的离子方程式：实验内容相应的离子反应方程式稀硫酸与石蕊试液H2SO4=2H+SO42 氢氧化铜Cu(OH)2+2H=Cu2+2H2O 氧化铜CuO+2H=Cu2+H2O 锌粒Zn+2H=Zn2+ + H2O 氯化钡溶液Ba2+SO42 = BaSO4 (二) 浓硫酸物理性质：浓硫酸是一种无色油状液体，常见的浓硫酸的质量分数98%，密度为1.84 g/3,其物质的量浓度为18.4mol/L。H2SO4是一种高沸点、难挥发性的强酸，易溶于水，能与H2O以任意比互溶，H2SO4溶解时放出大量的热。(三) 浓硫酸的特性1、吸

15、水性：指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合，生成一系列稳定的水合物，并放出大量的热。浓硫酸能吸收水分子，是我们常用的干燥剂使用时要注意：（1）不能干燥碱性气体：NH3 (2).不能干燥还原性气体：H2S、HI、HBr(3).能够干燥：SO2、CO2、H2 、HCl、O2等2、脱水性：浓硫酸可以按水中H、O原子个数比2：1夺取有机物中的H、O，脱水后生成碳。浓硫酸的脱水性导致了它具有强腐蚀性3、吸水性与脱水性的对比小结：吸水性脱水性对象游离态的H2O、结晶水合物中的H2O 一般含H、O的有机物，H、O按物质的量比为2：1脱去类型化学变化化学变化能量放热放热现象无明显现象得到黑色固体关系有脱水则必吸水

16、4、强氧化性(1) 与金属反应 Cu +2H2SO4(浓) CuSO4 +SO2 +2H2O 注意：由于浓H2SO4具有强氧化性，可使某些金属Al、Fe表面因氧化而生成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续跟H2SO4反应，正因如此，常温下，浓H2SO4可以存放在Fe、Al容器中，但若加热，也可发生反应。小结：浓硫酸与金属反应的规律： 加热条件下，浓H2SO4 可氧化绝大多数金属反应，但不产生H2，一般生成SO2 常温下，浓H2SO4可使Fe、Al钝化(表现生成一层致密的氧化膜，阻止反应进一步进行，起到保护的作用) (2) 与非金属反应在加热条件下，可将C、S、P氧化生成氧化物，本身还原为SO2，

17、浓H2SO4只表现为氧化性。C+2H2SO4(浓) CO2 +2SO2 +2H2O在蔗糖内加几滴H2O ，反应放热，此时蔗糖被炭化，反应生成的C又继续和浓H2SO4发生氧化还原反应，产生有刺激性气味的SO2以及CO2 黑馒头实验是浓H2SO4吸水、脱水和强氧化性共同体现。浓硫酸还能与一些有还原性的物质发生氧化还原反应。(3) 与还原性化合物的反应：H2S+H2SO4(浓) S +SO2 +2H2O （四）硫酸根离子的检验小结：SO42的检验方法：先加盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明有SO42的存在。(五)常见的硫酸盐硫酸盐俗名颜色用途CaSO42H2O生石膏白医疗上做石膏

18、绷带，工业上水泥添料，可调节水泥凝结时间2CaSO4H2O熟石膏白ZnSO47H2O皓矾白医疗上的收敛剂，木材的防腐剂，印染工业的媒染剂，制白色染料。FeSO47H2O绿矾浅绿色作补血剂、净水剂，制蓝墨水CuSO45H2O胆矾、蓝矾蓝色变色可检验H2O，常用杀菌剂，工业上用来精炼铜、镀铜。BaSO4重晶石白医疗上做钡餐，射线不能穿透，也可作白色染料。Na2SO410H2O茫硝白KAl(SO4)212H2O明矾白净水剂MgSO4泻盐白泻药二、硝酸(一) 硝酸的物理性质1、纯硝酸是无色、有刺激性气味的液体, 密度比水大，能以任意比溶解于水。2、低沸点（83），易挥发。3、质量分数为69%的硝酸为浓

19、硝酸。4、质量分数为98%以上的硝酸为发烟硝酸。硝酸是三大无机强酸之一，具有酸的通性，(二) 硝酸的化学性质1、硝酸具有酸的通性 HNO3 = H + NO3 （1）使指示剂变色A、稀硝酸中加入紫色石蕊试液：变红B、浓硝酸中加入紫色石蕊试液：先变红后褪色（微热）思考将浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸分别滴在三块蓝色石蕊试纸上，会出现什么现象？为什么？浓盐酸-只变红-有酸性浓硫酸-变黑-脱水性浓硝酸-先变红后变白-有酸性和强氧化性（2）与碱反应：HNO3 +NaOH=NaNO3 +H2O （3）与碱性氧化物反应：2HNO3 +CuO=Cu(NO3)2 +H2O （4）与某些盐反应：2HNO3 +CaCO3

20、 =Ca(NO3)2+H2O +CO22. 硝酸的不稳定性HNO3在见光和受热时均易分解，而且越浓越易分解，我们看到装在无色试剂瓶中的浓硝酸变黄色就是因为HNO3分解产生的NO2又溶于HNO3中的缘故。4HNO3 4NO2+O2+2H2O 硝酸越浓越易分解，因此硝酸要放在棕色试剂瓶中避光、低温保存。3、强氧化性(1) 与金属反应【实验】浓、稀硝酸与金属Cu的反应实验现象：浓硝酸和Cu反应剧烈，生成红棕色气体，溶液变成蓝色。而稀硝酸和Cu反应较慢，需加热加快反应速率，生成无色气体，当松开气球后，瓶口处变红棕色，溶液变成蓝色。Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 +2NO2 +2H2

21、O 3Cu +8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO +4H2O HNO3与金属反应规律小结：（1）常温下，浓硝酸使铁、铝等金属钝化（2）硝酸与金属反应不放出氢气（3）氧化性：浓硝酸 稀硝酸（均比浓硫酸强）（4）一般情况下：浓硝酸被还原为NO2 ，稀硝酸被还原为NO位于金属活动顺序表氢以后的金属(Cu、Ag、Hg)符合最后一条规律，但对于一些较活泼的金属，如Mg、Zn等金属跟不同浓度的HNO3反应，可将HNO3还原为N2O，甚至于NH3。4Zn10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + N2O+5H2O 4Zn+10HNO3 = 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 +3H2O 练习

22、实请写出银与硝酸（浓、稀）、(足量和不足量)铁与稀硝酸的反应化学方程式。银与浓HNO3：Ag +2 HNO3(浓) = AgNO3 + NO2 +H2O 银与稀HNO3：Ag + 4HNO3(稀) = 3AgNO3 +NO+2H2O 少量铁粉与稀HNO3：Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO+2H2O 过量铁粉与浓HNO3：3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO+4H2O HNO3不仅可以氧化金属，还可以氧化非金属，它可以和C、P、S等多种非金属及某些还原性物质发生氧化还原反应。(2) 与非金属单质反应：浓硝酸与C、S、P反应C + 4HNO3

23、(浓) 2H2O +4NO2 +CO2 请同学们写出S、P与热的浓HNO3 反应的化学方程式S+6HNO3(浓) H2SO4 +6NO2 +2H2O(3) 与还原性化合物的反应6HI+2HNO3 (稀) = 3I2 +2NO+4H2O 2Na2SO3 +2HNO3(稀) = 2Na2SO4+ 2NO+H2O 4、王水：浓硝酸和浓盐酸以体积之比为1:3混合而成Au、Pt能溶于王水(三) 硝酸的用途：用于制炸药、染料、塑料、硝酸盐（四）硝酸的制法1、实验室制法：NaNO3+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3 原理：难挥发性酸(高沸点)制易挥发性酸 装置：曲颈甑(HNO3对橡胶有腐蚀性，不能用胶

24、管)2、工业上制HNO3 ：4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2 = 2NO2 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 19（10分）a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：其中： a是单质；b是气体；c、d是氧化物；e是最高价氧化物对应的水化物。（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断这五种物质（用名称表示）：a ；b ；c ；d ；e 。（2）如果a是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：a ；b ；c ；d ；e 。20（10分）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L

25、。（1）NO的体积为多少？（2）NO2的体积为多少？ 3 g铜与足量浓H2SO4共热时完全反应，在标准状况下生成L气体，则被还原的H2SO4的量是（）A molB molC gD g10把L含硫酸铵、硝酸铵的混合溶液分成两等份，一份用mol烧碱刚好把NH3全部赶出，另一份与氯化钡溶液完全反应消耗molBaCl2，则原溶液中（NO）为（）A molL1B mol11C molL1D molL111将20mLNO2和NH3的混合气体，在一定条件下充分反应，化学方程式是：6NO28NH37N212H2O。已知参加反应的NO2比NH3少2mL（气体体积均在相同状况下测定），则原混合气体中NO2和NH3

26、的物质的量之比是（） A32B23C37D3412在下列反应中，HNO3既表现出氧化性，又表现出酸性的是（）AH2S2HNO3S2NO2十2H2O BCuO2HNO3Cu（NO3）2十H2OC4HNO34NO2十O2十2H2O D3Cu8HNO33Cu（NO3）22NO十4H2O15将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12L（标准状况），则反应中消耗HNO3的物质的量为（）A1molB0.05molC1.05molD0.11mol17向50mL18molL1的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的

27、量是（）A等于0.9molB大于0.45mol，小于0.9mol C等于0.45molD小于0.45mol氮氧化物的相关计算一、氮的氧化物溶于水的计算（1）有关化学反应方程式3NO2+H2O2HNO3+NO 4NO2+O2+2H2O4HNO3 4NO+3O2+2H2O4HNO3 2NO+O22NO2 4盛有NO 和 NO2 的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是 （ ）A31 B13 C21 D12 6室温下，等体积的NO和O2混合，混合气体的平均相对分子质量是（ ） A、413 B、31 C、稍小于41.3

28、D、稍大于41.315将一定量的NO2充满量筒中并倒立于水槽中，待量筒中的液面不再上升时，向量筒中缓缓通入O2。当耗掉O2 42mL时量筒中的液面与未通O2前等高，则NO2的体积为（设NO2中不含N2O4）（ ）A、24mL B、48mL C、72mL D、100mL17工业上可采用碱液吸收和氨还原处理含NOx尾气。其中用碱液吸收的化学方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。根据上述原理，下列各组气体中不可能被过量NaOH溶液完全吸收的是（ ）A、1 mol O2和4 mol NO2 B、1 mol NO和4mol NO2C、1mol O2和4mol NO D、5mol NO和4mol NO221.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12，则该氮的氧化物是（ ）A、 N2O B、NO C、NO2 D、N2O522标准状况下，在一不规则的玻璃容器内充满NO2气体后，将其倒置于水槽中，假设容器中的物质不扩散至容器外，则充分反应后