高一化学必修一第四章硫和氮、氨、硝酸、硫酸.doc

高一化学 必修一 第四章 非金属及其化合物硫、氮及其氧化物教学目标：掌握单质硫、氮气、硫的氧化物、氮的氧化物的性质教学过程基础知识梳理：问题：1硫单质可以与哪些物质反应（O2、Fe、Cu、热KOH溶液）？用反应式表示2、氮气在一定条件下可以与哪些物质反应（H2、Mg、O2）？写出反应的化学方程式3、什么叫固氮作用？包括哪几种固氮方式（人工固氮、生物固氮）？4、二氧化硫有哪些化学性质（H2S、O2、碱、Fe3+、氯水等）？写出反应的化学方程式 酸性氧化物的通性、氧化性、还原性、漂白性5、具有漂白性的物质有哪一些？其漂白原理分别是什么?漂白原理：吸附漂白、化合漂白、氧化漂白。7、NO、NO2可以与哪些物质反应（O2、H2O、NaOH溶液）？写出反应的化学方程式。“雷雨发庄稼”的化学原理是什么？“光化学烟雾”形成的化学过程是什么？8、溴蒸气、二氧化氮都是红棕色气体，如何鉴别？10、有没有纯净的二氧化氮气体？原因？扫除知识盲点(硫及其化合物)（1）除去附着在试管内壁上的硫，可用热的NaOH溶液或CS2，但不可用酒精（2）SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色，表现SO2酸性氧化物的性质；使品红褪色，表现SO2的漂白性；能使溴水、酸性KMnO4-溶液褪色，表现SO2的还原性；SO2与H2S反应，表现SO2氧化性；SO2、Cl2等体积通入水中，漂白性消失。（3）把SO2气体通入BaCl2溶液中，没有沉淀生成，但若同时通入NH3或加入NaOH，或把BaCl2改为Ba（NO3）2，均有白色沉淀生成，前两者生成BaSO3,后者生成BaSO4.扫除知识盲点（氮及其化合物）（1）NO只能用排水法收集（2）NO或NO2与O2通入水中，计算时常用到：4NO + 3O2 +2H2O = 4HNO3，4NO2 + O2 +2H2O = 4HNO3，11、有关氮的氧化物溶于水的计算例1：将30mL的NO2和氧气的混合气体，通入倒立于水槽中装满水的量筒内，最后剩余7.5mL气体，则圆晕和气体中有NO2、O2各多少mL?例2：将标准状况下的NO、NO2、O2混合气体充满容器，倒置于水中完全溶解，气体无剩余，若产物不扩散，则所得溶液物质的量浓度的取值范围是（ ）A、1/39.2c1/22.4 B 、1/39.2c1/28 C 、1/28c1/22.4 D 、无法确定12、制硫酸：SSO2SO3H2SO4 制硝酸：NH3NONO2HNO313、如何检验SO2中是否混有CO2？实验室如何制取SO2、NO、NO2？如何收集？14、如何除去CO2气体中的SO2气体？什么是酸雨？NO有毒性的原因？例：为防止酸雨，降低煤燃烧时向空气中排放SO2工业上将生石灰与含硫煤混合后使用，请写出煤燃烧时的化学方程式强化训练一、选择题：1SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02mgL1。下列措施中能够减少SO2排放量的是（）用天然气代替煤炭作民用燃料提高热能利用率使用CS2萃取煤炭中的硫燃煤中加入石灰后使用A全部BCD2下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是（）A二氧化硫B氮氧化物 C二氧化碳D悬浮颗粒3将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是（）A1.2mL B2.4mLC3.6mL D4mL410mLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后，气体的体积变为5mL（相同状况），则CO2和NO的体积比不可能为（）A11B21 C32D125下列物质能使品红溶液褪色的是（）活性炭 过氧化钠 氯水 二氧化硫 臭氧A B CD6贮满干燥的某种气体的试管倒置于水中，轻轻振荡，水可以充满试管。该气体不可能是（）AHIBNO2CSO2DNH37下列气体不会造成大气污染的是（） A二氧化硫B氮气C一氧化碳D一氧化氮81998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象，干旱和暴雨危害了许多地区。为了防止气候进一步变暖，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是（）ASO2 BH2SCSO3DCO29为了除去混入CO2中的SO2，最好将混合气体通入下列哪种溶液中（）A饱和烧碱溶液B饱和小苏打溶液 C饱和纯碱溶液D浓硫酸10以下气体因与人体血液中血红蛋白作用引起中毒的是（）ANOBCOCNO2DNH311在标准状况下，将O2与NO按3：4的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为（）A0.045molL1B0.036molL1 C0.026molL1D0.030molL112、在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，充分反应后，试管内气体体积缩小为原体积的3/5，则原混合气体中N2和NO2的体积比为（ ）A.2：3 B.3：2 C.3：5 D.5：313、实验室用向上排气法收集NO2气体,若用90mL的容器收集一定量的NO2后,将容器倒置于盛满水的水槽中,待充分作用后,容器内残留40mL气体.据此可知:收集气体时,排出空气的体积约为( ) A.68.8mL B.50mL C.40mL D.18.8mL14、实验室制备下列气体只能用排水法收集的是（ ）A、Cl2 B 、NO C、 SO2 D、 H215、某Na2SO3样品已部分氧化为Na2SO4，经测定该混合物中含S25%，则混合物中Na2SO3、 Na2SO4的物质的量之比是（ ）A、7:6 B、6:7 C、1:7 D、7:116、同温同压下，将NO2、NO、O2按一定的体积比充满一容器，再倒置于盛水的水槽中，一段时间后，液体充满了容器（无任何气体逸出），则充入的NO2、NO、O2的体积比可能是：A、1:1:1 B、4:3:1 C、4:24:19 D、4:14:1717一氧化氮是大气污染物之一。目前，有一种治理方法是在400左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水。请写出该反应的化学方程式_ 。18利用图43所示装置收集以下8种气体（图中烧瓶的位置不得变化）H2Cl2CH4HClNH3NOH2SSO2（1）若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有_（写序号）；（2）若烧瓶充满水，可收集的气体有_，这时气体由_进入。（3）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有_。（4）若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有_，这时气体由_口进入。 19某学生课外活动小组利用图44所示装置分别做如下实验：（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是_。（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是_。20、VmLNO和NO2的混合气体通过水吸收后,得到amL无色气体A,将此无色气体A与等体积O2混合,再通过水充分吸收后,收集到5mL无色气体B,试回答：(1) A气体是_,B气体是_.(2) A气体的体积是_(3) V值的取值范围为_高一化学 必修一 第四章 非金属及其化合物氨、硝酸、硫酸教学目标：1、掌握氨气的实验室制法原理、装置、收集、尾气吸收2、氨气的性质、喷泉实验、硝酸的不稳定性、强氧化性3、浓硫酸的特性、稀释基础知识梳理：问题：1、实验室和工业上如何制取氨气？其实验装置如何？如何收集？如何检验是否收集满？2、氨气如何检验？铵盐（铵根离子）如何检验？3、氨气有哪些化学性质？3、稀硫酸有哪些化学性质？浓硫酸有哪些特性？如何稀释浓硫酸？试写出浓硫酸与相关物质反应的化学方程式？4、常见的干燥剂有哪一些？逐一举出并说明可干燥那些气体？常见的干燥装置有哪几种？5、浓硝酸有哪些性质（“三性”）？写出浓、稀硝酸与相关物质反应的化学方程式并分析起氧化作用的硝酸物质的量与什么物质的量相等？6、铁、铝在常温下与浓硫酸、浓硝酸接触会发生什么变化？原因？有何实际应用？加热时可否反应？7、SO42-、NO2-如何检验？强化训练1（04上海）将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是A稀硝酸 B稀盐酸 C硝酸铜 D氢氧化钠2（02上海）0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是A、 30 B、 46 C、 50 D、 663、当三份铜粉分别与足量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后收集到的气体在相同状况下体积相等时，三份铜粉的质量比为 A3:1:2 B3:2:2 C1:1:2 D1:3:24（03上海）在NH3、HNO3、H2SO4的工业生产中，具有的共同点是A、 使用吸收塔设备 B、 使用尾气吸收装置C、使用H2作原料 D、 使用催化剂5有关硫酸的下列化学反应中，不是表现硫酸氧化性的是 A浓硫酸与铝的反应 B浓硫酸与木炭的反应C稀硫酸与锌的反应 D稀硫酸与纯碱的反应6将充有n mLNO和m mLNO2气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入n mLO2。mn，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为 A(mn)/3 mL B(nm)/3 mLC(4 m1)/13 mLD3/(mn) mL7下列化学方程式或离子方程式正确的是A常温下，将铁片置于浓硝酸中：Fe+6HNO3=Fe(NO3)3+3NO2+3H2OB向氯化铵的稀溶液中加入少量NaOH：NH4+OH-=NH3+H2OC向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2：Ba2+SO42-=BaSO4D向浓硝酸中加入铜片：Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2+2H2O8往浅绿色的Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸后，溶液的颜色应该是 A颜色变浅 B逐渐加深 C没有改变 D变棕黄色9下列叙述或操作正确的是 A浓硫酸具有强氧化性，稀硫酸无氧化性B浓硫酸不慎沾到皮肤上，立即用大量的水冲洗C稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢地注入盛有水的烧杯中，并不断搅拌D浓硫酸与铜的反应中，浓硫酸仅表现强氧化性10下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是 A Na、Ba2、Cl、SO42 B Na、Ba2、AlO2、NO3 CNH4、K、Cl、NO3 D Na、K、NO3、SiO3211有Na2SO3、BaCl2、Na2SO4、NaHCO3等四瓶溶液，只用一种试剂进行鉴别，应选用的试剂是 ANa2CO3溶液 B硝酸 C硫酸 DAgNO3溶液12检验某未知溶液中是否含有SO42的下列操作中，合理的是A先加硝酸酸化，再加氯化钡溶液B先加硝酸酸化，再加硝酸钡溶液C先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液D先加盐酸酸化，再加硝酸钡溶液 13 CuS和Cu2S都能溶于硝酸，它们高温灼烧的产物相同，以下鉴别CuS和Cu2S两种黑色粉末的方法合理的是 A将两种样品分别溶于硝酸，区别所产生的气体B将两种样品分别溶于硝酸，区别溶液的颜色C取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量D取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色14学生用滤纸折成一只纸蝴蝶并在纸蝴蝶上喷洒某种试剂，挂在铁架台上。 另取一只盛有某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方（如图）。过一会儿，发现纸蝴蝶的颜色由白色纸蝴蝶上的喷洒液转变为红色，喷洒在纸蝴蝶上的试剂与小烧杯中的溶液是 ABCD纸蝴蝶上的喷洒液石蕊酚酞酚酞石蕊小烧坏中的溶液浓盐酸浓氨水氢氧化钠溶液浓硫酸15、已知98的浓硫酸的物质的量浓度为18.4molL，则49的硫酸溶液的物质的量浓度为A9.2molL B大于9.2molL C小于9.2molL D不能确定16、下列关于浓HNO3与浓H2SO4的叙述正确的是A、常温下都可用铁制容器贮存 B、常温下都能与铜较快反应C、露置于空气中，溶液质量均减轻 D、露置于空气中，溶液浓度均降低17、1.92g铜投入一定量浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672m气体（标况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积可能是A、504mL B、168mL C、336mL D、224mL18mg纯铜粉与足量浓硫酸反应，得到VL二氧化硫气体(标准状况)，则被还原的硫酸为 Am64mol Bm32mol C98V22.4g D64m22.4g19一定量的锌与100 mL 18.5 molL1的浓H2SO4充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体33.6 L。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H)0.1 molL1。则生成的气体中SO2和H2的体积比为（ ）A、1：2B、2：1C、1：4D、4：120铜和镁合金4.6g完全溶于浓硝酸中，若反应中硝酸被还原只产生4480mL NO2气体和336mL N2O4气体（均在标准状况下），在反应后的溶液中，加入足量的 NaOH溶液，生成沉淀的质量为 （ ） A、0.02g B、8.51g C、8.26g D、7.04g三、填空题21硫酸的性质有：A高沸点；B强酸性；C吸水性；D脱水性；E强氧化性。在下列硫酸的用途或化学反应中，硫酸可能表现上述的一个或者多个性质，试用字母填空：(1)实验室制取氢气_；（2）实验室干燥氢气_；（3）浓硫酸与金属铜的反应_；（4）实际生产中，浓硫酸可用钢瓶贮运_；（5）浓硫酸使蔗糖变黑，且有刺激性气味的气体产生_。22a、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 。23、将红热的黑色固体单质甲放入一黄色的溶液乙中，充分反应后，产生由两种气体组成的混合气体A，A在常温下不与空气作用，将A做如下的实验：(1)推断各物质的化学式：甲：_；乙：_；丙：_；A：_；B：_； C：_。(2)写出甲与乙反应的化学方程式：_A气体无色溶液白色沉淀B无色气体C蓝色溶液DH2O澄清石灰水单质丙 三、实验题24、(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是： 。(2)试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号)： 。(3)实验时可观察到装置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。(4)装置中所加固体药品是 ，可验证的产物是 ，确定装置在整套装置中位置的理由是 。(5)装置中所盛溶液是 ，可验证的产物是 。四、计算题25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。请回答：(1)NO，NO2的体积各为多少升？(2)待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmLamoL/L的NaOH溶液，恰好使溶液中Cu2全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为多少？(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水的质量为多少？。26、向浓度均为3molL-1的HNO3与H2SO4组成的混合溶液10mL中加入1.92g铜，充分反应后若溶液体积仍为10mL。求：（1）产生气体标准状况下的体积是多少升？（2）反应后溶液中各溶质的离子浓度。答案及详解：1B解析：题中要求选出“能够减少SO2排放量”的措施。煤炭中含有一定量的硫，用煤炭作民用燃料会向大气中排放出较多的SO2，改用天然气做民用燃料可减少SO2的排放量；提高热能利用率，可以降低煤炭用量，减少SO2的排放量；用CS2作萃取剂来除去煤炭中的硫是不符合实际的；燃煤中加石灰脱硫是工业上常用的比较有效的方法，用这种方法可以减少燃煤的过程中的SO2排放量。综合以上分析可得出正确答案B。2C解析：城市空气质量日报的内容是二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒，而二氧化碳不属于此报道内容。3AD解析：解题依据的化学反应原理为：4NO2O22H2O4HNO33NO2H2O2HNO3NO设O2的体积为XmL，剩余的气体有两种可能：若剩O2，则（12）2，得4，D正确。若剩NO，则（12）42，得1.2，A正确。选A、D。4D 解析：本题是CO2、NO的混合气体通过Na2O2时，体积变化的计算。2CO22Na2O22Na2CO3O22NOO22NO2得：2Na2CO32NO24体积2体积由此可得出下列推论：（1）当（CO2）（NO），反应恰好按式进行，反应后（CO2）（NO）（2）当（CO2）（NO），反应按式进行后，剩余CO2按式进行，即体积仍减少一半，反应后（CO2）（NO）（3）当（CO2）（NO），反应按式进行后，剩余NO体积不变化，反应后（CO2）（NO）。根据上述讨论，现已知NO、CO2气体通过Na2O2后体积为原来的一半，故应满足（1）（2）两种推论结果，A、B、C均符合（CO2）（NO），只有D不符。5D解析：活性炭为吸附褪色，过氧化钠、氯水、臭氧为氧化褪色，二氧化硫为生成不稳定的无色物质褪色，选D。6B解析：HI、SO2、NH3可全部溶于水中，故水可以充满试管；因NO2与H2O的反应为3NO2H2O2HNO3NO，生成了不溶于水的NO，所以水不能充满试管。故应选B。7B解析：二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮都是有毒气体，只有氮气为无毒气体，所以应选B。8D解析：全球变暖和“厄尔尼诺”现象的出现是由于温室气体的大量排放，在本题的四个选项中应选D。9B解析：饱和烧碱与饱和纯碱溶液既吸收SO2吸收CO2；浓硫酸不能吸收SO2，故不可能。10AB解析：NO与CO一样，都能与Fe2结合，使血红蛋白失去输氧能力。11B解析：此题涉及两个知识点：NO与O2迅速反应生成NO2。NO2与O2混合气与水发生反应：4NO2O22H2O4HNO3。设O2为3mol，NO为4mol。根据2NOO22NO2，烧瓶内实际存在的是4molNO2和1molO2，与水作用后，恰好生成4molHNO3，溶液的体积为522.4L。故硝酸溶液的浓度为4/（522.4）0.036（molL1）。点评：解答本题容易出现下列错误：设O2为3L，NO为4L，恰好反应生成molHNO3，烧瓶容积等于气体体积，为347L，故HNO3的物质的量浓度为/70.026molL1，选C。错误的根本原因在于忽视了3LO2和4LNO充入烧瓶即发生反应：2NOO22NO2，气体实际体积为5L（4LNO2和1LO2），故烧瓶容积应为5L而不是7L。12HgSHgS下136NO4NH35N26H2O解析：根据氧化还原反应的原理分析，用NH3将NO还原成无毒气体，该气体只能是N2。NO中N（2）的氮元素；被NH3中N（3）还原为N（0），剩下的氢、氧元素只能结合成水。14（1）（2）A（3）（4）B解析：由B口进入适宜于比空气重的气体，由A口进入适宜于比空气轻的气体。15（1）稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH3逸出，所以溶液的颜色变浅；（2）溶有SO2的品红；SO2气体逸出，品红溶液恢复红色。解析：（1）原溶液是红色溶液，受热颜色变浅，是因那种物质以气态挥发所引起，常见的具有碱性的气体是氨气，氨气在水中呈碱性，可使酚酞变红，氨气减少，颜色变浅；（2）原溶液是无色溶液，受热反而显红色，同上小题分析，这里挥发的是SO2气体，指示剂是品红。16（1）2H2SO3O22H2SO4小（2）C（3）不可取。因SO2的排放总量没有减少，所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。解析：酸雨放置时pH变化，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致。雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2（或HClO）的反应。参 考 答 案1、A 2BC 3A 4、D 5、D 6、A 7、D 8 B 9BC 10BD 11C 12C 13C 14B 15C 16、A 17、C 18、A 19、C 20、B21（1） B ；（2） C ；（3） BE； （4） E； （5） DE （提示：浓硫酸使蔗糖脱水炭化的同时，生成的单质碳在该环境下，与浓硫酸继续发生氧化还原反应，生成具有刺激性气味的SO2气体） 22（1）硫；硫化氢；二氧化硫；三氧化硫；硫酸（2）N2；NH3；NO；NO2；HNO323、甲、C 乙、HNO3(浓)丙、Cu ； A、NO2 、CO2 B、CaCO3 C、NO24、答案：(1)2H2SO4(浓)C=CO22H2O2SO2(2)(3)验证产物气流中有SO2 将产物气流中SO2全部氧化吸收 确认产物气流中SO2已被B瓶溶液全部吸收(4)无水硫酸铜(或变色硅胶) 水蒸气 由于产物气流通过、时会带出水蒸气，所以必须在、之前(5)澄清石灰水(或其他合理答案) CO2(二氧化碳)26、硫酸随着反应的进行浓度慢慢变稀则气体由SO2转变为H2 1：425、（1）5.8 5.4 （2） （3）57.826、