第03講 53不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（含答案）-2024年高中化學(xué)同步講義（必修二）

第03講5.3不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(含答案)?2024年高中化學(xué)同

步精品講義(必修二)第3課時(shí)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解含硫物質(zhì)在自然界中的存在與轉(zhuǎn)化，熟悉自然界中常見(jiàn)的含硫物質(zhì)的類別及硫元素佗化合價(jià)。

2.根據(jù)硫元素化合價(jià)會(huì)分析含硫物質(zhì)的性質(zhì)，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化

知識(shí)梳理

一、自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化

1.自然界中硫的存在

(1)游禽態(tài)的硫主要存在于附近或中.

(2)化合態(tài)的硫廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)和海洋、大氣、地殼中：

①動(dòng)植物體內(nèi)：含硫蛋白質(zhì)等；

②巖層深處和海底的無(wú)氧環(huán)境中：金屬硫化物，如黃鐵礦()、黃銅礦()等;

③地表附近的富氧環(huán)境中：硫酸鹽，如石膏()、芒硝()等：

④大氣中：少量的KS、、SO3等。

2.自然界中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

火

山

噴

發(fā)

施工一黃鐵礦FeSi6、比°

石膏CaSO4-2H2O

黃銅礦CuFe&l地表芒硝Na2so410H2。

二、實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

1.硫的價(jià)一類二維圖

(1)硫元素的化合價(jià)與氧化性、還原性之間的關(guān)系

硫

元

soHSO,Na2sO,(只有氧化性)

素32

的SOWQZS。［既有氧化性

化

合0SJ又有還原性

價(jià)

H2SNa2sJ(只有還原性)

氣態(tài)單質(zhì)輒化物酸鹽物質(zhì)類別

氫化物

(2)硫元素常見(jiàn)的化合價(jià)有價(jià)，可以通過(guò)___________反應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相

互轉(zhuǎn)化。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，遵循的原則是科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化。

(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

轉(zhuǎn)化目標(biāo)(價(jià)態(tài)變化)選擇試劑實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

~20

H2S->S

+40

SO2-s

+4?6

SO2TH2so4

+6+4

H2SOLSO2

問(wèn)題探究

A問(wèn)題一自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化

【典例1】硫在自然界中的循環(huán)過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是()

A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素

B.大氣中的二氧化硫只來(lái)源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體

C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在

D.動(dòng)植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生我方和55

【變式練1?1】硫在自然界的循環(huán)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法中，不正確的是（）

微生物殘?bào)w

A.火山噴發(fā)、森林火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生SO?

B.氫、氧兩種元素沒(méi)有參與硫的循環(huán)

C.工廠產(chǎn)生的煙氣應(yīng)經(jīng)脫硫處理后再排放

D.硫在自然界的循環(huán)過(guò)程中，涉及了氧化還原反應(yīng)

【變式練1?2】如圖是硫兀素在自然界中的循環(huán)不意圖，卜列說(shuō)法不止確的是（）

A.硫在自然界中只有游離態(tài)

B.煤中含有硫元素，燃煤中加入生石灰可脫硫

C.硫具有弱氧化性，和變價(jià)金屬反應(yīng)，通常生成低價(jià)態(tài)金屬硫化物

D.氫硫酸是弱酸，能與堿、堿性氧化物反應(yīng)

A問(wèn)題二不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

【典例2】硫及其化合物的“價(jià)一類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

化合價(jià)

+6

+4,X

0氫花物^

KlEW^物質(zhì)類別

-2■H2s--------------------------?N

A.燃煤時(shí)為減少X的排放，可在煤中添加石灰石

B.X有漂白性，可使石澆溶液先變紅后褪色

C.Z與快反應(yīng)時(shí)，Z的濃度越大，反應(yīng)速度越快

D.N可由其相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成

【歸納小結(jié)】硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化規(guī)律

(1)在硫元素的不同價(jià)態(tài)中，S是硫元素的最低價(jià)態(tài)，只有還原性；S是硫元素的最高價(jià)態(tài)，只有氧化

性；g、;是硫元素的中間價(jià)態(tài)，既有氧化性又有還原性。

(2)當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài)。

(3)當(dāng)遇到強(qiáng)氧化劑或強(qiáng)還原劑時(shí)，硫元素的化合價(jià)可能發(fā)生“跳位”變化。例如：

H2S+3H2so￡濃)=^=4sO2T+4H2。，

8HI+H2so4(濃)=H2ST+4I;+4H2OO

(4)硫元素的相鄰價(jià)態(tài)之間一般不會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，如S和H?S、S和SO2、S0?和HzSOj,所以可

用濃硫酸干燥SO?氣體。

(5)連續(xù)氧化關(guān)系：HzS—5TSO2—9TSO3o

(6)通過(guò)非氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含相同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化：

H，S些HS-S二

①一田［H-

SO(HSO0-so土

②22H+?H*

③SO3——~412so4—>Na2SO4

【變式練2?1］Na2sO3中+4價(jià)的硫既有氧化性又有還原性。從以下試劑中選擇合適試劑驗(yàn)證上述性質(zhì)。新

制氯水、Na2s溶液、Na2so3溶液、稀H2sohNaOH溶液,

性質(zhì)還原性氧化性

試劑

現(xiàn)象

反應(yīng)的離子

方程式

【變式練2-2］物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要視角。如圖是硫及其化合物的價(jià)一類

二維圖。下列說(shuō)法不正確的是(

A.圖中由d轉(zhuǎn)化為c需加入氧化劑

B.將a與c混合，可生成淡黃色固體

C.將c通入酸性高鋅酸鉀溶液中，溶液褪色，體現(xiàn)了c的；票白性

D.實(shí)驗(yàn)室常用f和70%的H2SO4反應(yīng)制取c

強(qiáng)化訓(xùn)練

【基礎(chǔ)強(qiáng)化】

1.下列說(shuō)法不正確的是（）

A.硫是一種黃色的難溶于水的晶體

B.硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里

C.硫易燃燒，其燃燒產(chǎn)物是大氣污染物之一

D.硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫

2.下列有關(guān)硫及其化合物的說(shuō)法正確的是（）

A.SO2、H2s。3均具有還原性，故濃H2s均能氧化SO?和H2s。3

B.H2s與濃H2so4在不同的條件下反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只能是SO?

C.單質(zhì)二2二氧化物二吧酸或堿上心鹽，能按照上述轉(zhuǎn)化關(guān)系直接轉(zhuǎn)化的可以是硫元素

D.硫黃制備硫酸經(jīng)歷兩步：S上竺TSQR—RH2s04

3.下列關(guān)于不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，硫元素的化合價(jià)變化合理的是（）

A.圖I：0價(jià)->+2價(jià)B.圖11：0價(jià)T+6價(jià)

C.圖HI：+4價(jià)一+6價(jià)D.圖IV：+6價(jià)—+4價(jià)

4.下列關(guān)于SO2和SCh的敘述正確的是（）

A.它們中的硫元素均可在有的反應(yīng)中顯氧化性，有的反應(yīng)中顯還原性

B.加入含BzP+的溶液都能生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀

C.常溫下，它們均可以使品紅溶液褪色

D.都屬于酸性氧化物，溶于水都生成酸

5.如圖所示是某一短周期元素的“價(jià)一類二維圖”。圖中箭頭表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化均能一步完成，a、g的焰色

均為黃色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.x為O2，y為氏0

B.c為S,e為SO3

C.f的稀溶液具有強(qiáng)氧化性

2-

D.反應(yīng)a-b的離子方程式可能是S4-2H'=H2St

6.已知S2-+C12=2Cr+S1，下列說(shuō)法正確的是（）

A.CL是氧化劑B.氧化性：S>Ch

c.還原性：s2-<crD.該離子方程式可以表示硫化氫溶液與氯氣的反應(yīng)

7.雙堿法脫硫過(guò)程如圖所示,卜列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

so\/NaOHx/xCaSO,

過(guò)程2丫I

過(guò)程H

Na,SO;,、Ca(OH)2、C)2

A.過(guò)程I中，SO?未被氧化

B.雙堿法脫硫過(guò)程中，Ca（OH”可以循環(huán)利用

C.過(guò)程II中，1molO2可氧化2molNa2sO3

D.總反應(yīng)為2Ca(OH)2+2SO2+Ch=2CaSO4+2H2O

8.硫元素的幾種化合物及其單質(zhì)存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系（反應(yīng)條件省略）。

濃H2sCM—2so3—^Na2s2O3擔(dān)滬S

下列判斷不正確的是（）

A.反應(yīng)①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:1

B.反應(yīng)②表明SO2具有酸性氧化物的性質(zhì)

C.反應(yīng)③屬于四大基本反應(yīng)類型中的化合反應(yīng)

D.反應(yīng)④中稀H2SO4作氧化劑

9.在通常情況下，A為固態(tài)單質(zhì)。根據(jù)如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，回答下列問(wèn)題:

（1）寫(xiě)出A?E的化學(xué)式：

A?；B?；C.；D.；E.

(2)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

?E->C：；

②C—D：；

③B―>C：o

10.某工業(yè)煙氣中含有CO、CO2、N2、SO2等氣體，用Na2s03溶液吸收并回收SO2的過(guò)程如圖所示。

含SO2煙氣CO、C()2、N2等

(I

Na2sQ,溶液NaHSO,溶液

(H)

(1)SO2的濃度：I(填，"或。

(2)圖示過(guò)程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。

(3)上述吸收過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

(4)解吸過(guò)程需要加熱，在這個(gè)過(guò)程中常伴有少量SO/產(chǎn)生。

①證明產(chǎn)物中含SOW的實(shí)驗(yàn)方法是：取少量解吸后的溶液，

____________________________________________________________________(填操作和現(xiàn)象)。

②產(chǎn)生SO/的原因是o

【能力提升】

I.青磯，又名綠磯、皂磯，在中國(guó)古代被用于醫(yī)藥、陶瓷生產(chǎn)中。《金石類》中記載“青帆燒之赤色，氣熏

人，衣服當(dāng)之易爛，載木不盛”，《景德鎮(zhèn)陶錄》中記載：“磯紅釉，用青磯煉紅加鉛粉、廣膠合成下

列說(shuō)法不正確的是()

A,育磯主要成分是卜eSO4?7H2。

B.“赤色”“煉紅”可能指分解產(chǎn)生了Fe3O4

C.”氣熏人，衣服當(dāng)之易爛，載木不盛”可能指產(chǎn)生了SO2、SCh氣體

D.青磯分解過(guò)程發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)

2.灼燒綠機(jī)的化學(xué)方程式為2FeSO4-7H2O=^=Fe2O3+SO2f+S031+14H2Oo將綠磯灼燒后生成的氣體通

入下圖裝置，下列敘述不正確的是()

BaCI福NaSI晶

①②③④

A.①中棉團(tuán)顏色褪去

B.②中棉團(tuán)顏色褪去，體現(xiàn)了SO2的還原性

C.③中同時(shí)有BaSCh和BaS04生成

D.④中可發(fā)生反應(yīng)；SO24-2NaOII-Na2SO5+1LO

3.硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。將H2s和空氣的混合氣體通入FcCh>PcCk和

CuCL的混合溶液中回收S,其轉(zhuǎn)化如圖所示（CuS不溶于水）。下列說(shuō)法中不正確的是（）

A.過(guò)程①中，生成CuS的反應(yīng)為H2S+CU2+=CUS1+2H”

B.過(guò)程②中，F(xiàn)e3‘作氧化劑

C.回收S的總反應(yīng)為2H2S+O2=2H2O+2S

D.過(guò)程③中，各元素化合價(jià)均未改變

4.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵粉和硫粉混合加熱的實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)物又進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)，流程如圖。下列說(shuō)法正確的是（）

稀硫酸

鬣盛?氣體朝一氣體D

蔡A溶%E沉IF

A.氣體A和D含有同一物質(zhì)，且均為氧化產(chǎn)物

B.硫元素至少參加了2個(gè)氧化還原反應(yīng)

C.沉淀F可以和NaOH溶液在加熱的條件下反應(yīng)

D.若固體B中加濃硫酸，發(fā)生反應(yīng)時(shí)被氧化的和被還原的均為同一種元素

5.物質(zhì)的類別和元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要角度。回答卜.列問(wèn)題：

I.毓元素在不同價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化為：

SO2上LNa2s。3溶液士三Na2s2。3溶液

（1）“反應(yīng)①”常使用NaOH溶液，該轉(zhuǎn)化說(shuō)明S02的類別屬于。

⑵欲制備Na2s2O3,從氧化還原的角度分析，"反應(yīng)②’'合理的是（填字母）。

a.NazSCh+NazSChb.Na2sO3+Sc.Na2sCh+Na2s2O5

n.某實(shí)驗(yàn)小組用銅片與濃硫酸反應(yīng)并驗(yàn)證so?性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置加圖。

（3）裝置A用于驗(yàn)證S02的性，裝置D的作用是.

（4）裝置B的現(xiàn)象為,裝置C中反應(yīng)的離子方程式為o

（5）若用裝置乙代替裝置甲，裝置乙的優(yōu)點(diǎn)是（任寫(xiě)一點(diǎn)）。

（6）洛28.8g的銅片加入到25mL18molL-'的硫酸中并加熱，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為（填字母）。

A.大于0.225mol

B.等于0.225mol

C.小于0.225mol

D.在0.225mol和0.45mol之間

第二節(jié)氮及其化合物

第1課時(shí)氮?dú)夂偷趸?/p>

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解氮的固定和自然界中氮的循環(huán)。

2.了解氮?dú)獾闹饕瘜W(xué)性質(zhì)。

3.認(rèn)識(shí)氮氧化物的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化。

知識(shí)施理

一、氮?dú)馀c氮的固定

1.氮元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

(1)氮元素的原子結(jié)構(gòu)

氮元素位于元素周期表的第周期第族，氮原子最外層有個(gè)電子，既不容易得到

個(gè)電子，也不容易失去個(gè)電子。氮原子一般通過(guò)_______________與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。

(2)氮元素在自然界中的存在

①游離態(tài)：主要以的形式存在于空氣中，約占78%(體枳分?jǐn)?shù))。

②化合態(tài)：存在于動(dòng)植物體內(nèi)的中，土壤、海洋的_________鹽和_________鹽中。

2.氮?dú)獾男再|(zhì)

(1)物理性質(zhì)

通常情況下，氮?dú)馐恰⒌臍怏w，密度比空氣的,溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)

氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以結(jié)合，斷開(kāi)該化學(xué)鍵需要的能量，所以氮?dú)獾?/p>

化學(xué)性質(zhì)很,通常情況下與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但在、等條件

下，氮?dú)庖部梢耘c鎂、氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)。寫(xiě)出氮?dú)馀c下列物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

①金屬鎂：，氮與表現(xiàn)性：

②氫氣：，氮?dú)獗憩F(xiàn)________性；

③氧氣：,氮?dú)獗憩F(xiàn)性。

(3)用途

①氮?dú)獬Ｓ米鞅Ｗo(hù)氣，如焊接金屬、填充燈泡、保存食品等。

②氮?dú)馐呛铣砂薄⒅葡跛岬闹匾稀?/p>

③液氮可用作制冷劑，應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、科技等領(lǐng)域。

3.氮的固定

(1)含義：將大氣中的氮轉(zhuǎn)化為的過(guò)程。

(2)分類:

①自然固氮：大自然通過(guò)________釋放能量將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物(高能固氮)，或者通過(guò)豆科植

物的將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨(生物固氮)。

②人工固氮：工業(yè)合成氨。

二、一氧化氮和二氧化氮

1.一氧化氮、二氧化氮的物理性質(zhì)

氧化物顏色狀態(tài)氣味水溶性

NO氣態(tài)

氣態(tài)

NO2

2.一氧化氮、二氧化氮的相互轉(zhuǎn)化

操作一：在一支50mL的注射器里充入20mLNO,觀察顏色，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾

封住管口，振蕩注射器。

現(xiàn)象：一氧化氮為無(wú)色氣體，注射器內(nèi)無(wú)明顯變化。

結(jié)論：____________________________

操作二：打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣，夾上彈簧夾。

現(xiàn)象：o

結(jié)論：o

操作三：振蕩注射器

現(xiàn)象：O

結(jié)論：O

寫(xiě)出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式：

(1)NO->NO2：o

(2)NO2—>NO：,該反應(yīng)中NCh既表現(xiàn)性，又表現(xiàn)_______性。

問(wèn)題探究

A問(wèn)題一氮?dú)獾男再|(zhì)和氮的固定

【典例1】氮在自然界中的循環(huán)如下圖所示。

硝酸鹽P

(1)過(guò)程①稱為,寫(xiě)出合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式：，該反應(yīng)中氮?dú)?/p>

顯(填“氧化”或“還原"，下同)性。

(2)過(guò)程②中能通過(guò)______的作用將空氣中的氮?dú)夤潭ㄏ聛?lái)，寫(xiě)出③中固氮反應(yīng)的化學(xué)方程式：

_____________________________________,該反應(yīng)中氮?dú)怙@性。

(3)過(guò)程④中的亞硝酸鹽有毒，工業(yè)上若直接排放將造成對(duì)環(huán)境的污染。已知NaNO?遇到還原性較強(qiáng)的NH；

會(huì)被還原為N2,在廢液中加入下列物質(zhì)不能使NaNCh無(wú)害化排放的是_(填字母)。

a.H2O2b.NH4CIc.KNO3d.NaOH

【歸納小結(jié)】

(1)氮的固定必須為將游離態(tài)的N?轉(zhuǎn)化為化合態(tài)含氮物質(zhì)的過(guò)程，為氧化還原反應(yīng)。

(2)氮?dú)庑再|(zhì)的“一惰性、兩反應(yīng)”。氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常狀況下，很難與其他物質(zhì)反應(yīng)，但是在一

定條件下，也能與氫氣、氧氣等反應(yīng)。

(3)氮元素是多價(jià)態(tài)元素，氮?dú)庵械爻?價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，故氮?dú)饧扔醒趸?與H?等反應(yīng))，又

有還原性(與等反應(yīng))。

【變式練14】氮元素在海洋中的循環(huán)，是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。海洋中無(wú)機(jī)氮的循環(huán)過(guò)程可用

如圖表示。下列關(guān)于海洋氮循環(huán)的說(shuō)法正確的是()

A.海洋中的氮循環(huán)起始于氮的氧化

B.海洋中的氮循環(huán)屬于固氮作用的是③

C.海洋中的反硝化作用一定有氧氣的參與

D.向海洋排放含NO3■的廢水，會(huì)影響海洋中NH1的含量

【變式練1?2】下列關(guān)于氮?dú)獾恼f(shuō)法中，正確的是（）

A.通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)比較穩(wěn)定

B.可在氧氣中燃燒，生成一氧化氮

C.1molN2與3molH2完全反應(yīng)生成2molNH3

D.氮元素是活潑的非金屬元素，氮?dú)庠诨瘜W(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑

A問(wèn)題二氮氧化物的性質(zhì)

【典例2】俗話說(shuō)“雷雨發(fā)莊稼”，試說(shuō)出其中的原理，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

【歸納小結(jié)】

（1）NO易與02反應(yīng)、不溶于水、不與水反應(yīng)，因此收集NO用排水法，不可用排空氣法。NOz易與水

反應(yīng)，但很難被02氧化，因此收集NO2用向上排空氣法，不可用排水法。

（2）NCh和N2O4是兩種不同的氧化物，通常情況下，NO?能進(jìn)行自身二聚：2NCh（紅棕色）NzOM無(wú)

色），故NCh中總混有N2O4。

【變式練2?1】最新病毒學(xué)研究證實(shí)，一氮化氮對(duì)SARS病毒有直接的抑制作用。下列關(guān)于一氧化氮的敘述

正確的是（）

A.一氧化氮是一種紅棕色的氣體

B.常溫常壓下，一氧化氮不能與空氣中的氧氣直接化合

C.?氧化氮可由氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下直接化合得到

D.一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集

【變式練2-2］下列有關(guān)N02的說(shuō)法中正確的是（）

A.NO?能與水反應(yīng)生成硝酸，在反應(yīng)中NO?只是還原劑

B.除去中混有的NO2,可將混合氣體通過(guò)水，將NO2溶解

C.NO2與澳蒸氣的鑒別可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得無(wú)色溶液的是N0?，得橙色溶液的為浪蒸氣

D.在NO?與水的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量之比為1:2

A問(wèn)題三氮氧化物溶于水的計(jì)算

【典例3】工業(yè)生產(chǎn)硝酸時(shí)，由于NO?與H?O反應(yīng)會(huì)生成HN03和NO,NO又可與O2反應(yīng)生成NO2，因

此通入適量的氧氣可使NO或NO?恰好完全溶于水。

（1）試根據(jù)反應(yīng)

@3NO2+H2O=2HNO3+NO

②2NO+Ch=2NO2

推出N02與02的混合氣體、NO與02的混合氣體被水完全吸收轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式：

（2）洛一支充有12mLNO2氣體的試管倒置于水槽中，充分反應(yīng)。

①下列圖示正確的是（填字母）。

全晶盤(pán)

ABCD

②若水不能充滿試管，需再向試管中緩緩充入02,現(xiàn)象為，最

終充入mL氧氣，才能使水全部充滿。

【歸納小結(jié)】

(1)NO2溶于水或NO2(混有N0)通入水，由3NO2+H2O=2HNO3+NO可知：

2

剩余氣體是NO,氣體減少的體積是NO2體積的爭(zhēng)。

(2)N0和02通入水中由4NO+3O2+2H?O=4HNO3可知：

'=4：3恰好完全吸收

V(NO)：V(02)^<4:3剩余氣體為。2

>4：3剩余氣體為NO

(3)NO2和Ch混合氣體通入水中由4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知：

=4：1恰好完全吸收

V(NO2)：V(O2),<4：1剩余氣體為O2

>4:1剩余氣體為NO

(4)NO、NO2和O2三種氣體通入水中

先按3NO2+H2O=2HNO3+NO計(jì)算出生成的NO體積，然后加上原來(lái)混合氣體中NO為積，再按2

計(jì)算。

【變式練3?1】將盛有ImolNO和NCh混合氣體的試管倒立于盛滿水的水槽中，再通入(MmoICh，充分反

應(yīng)后，整個(gè)試管充滿水。則原混合氣體中NO與N5體積匕為()

A.1：2B.2：5C.3：7D.無(wú)法確定

【變式練3?2】將裝有50mLNOz、NO混合氣體的量筒倒立在水槽中，反應(yīng)后氣體體積縮小為3()mL,則

原混合氣體中NCh和NO的體積比是()

A.5：3B.3：5C.3：2D.2：3

強(qiáng)化訓(xùn)練

【基礎(chǔ)強(qiáng)化】

1.下列反應(yīng)中，屬于氮的固定的是()

A.由氨制成碳酸氫錢(qián)或硫酸鏤

B.NCh與H?O反應(yīng)生成HNOi

C.NO和0?反應(yīng)生成NCh

D.N2和在一定條件下合成氨

2.氮是動(dòng)植物生長(zhǎng)不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如圖所示的氮元素的

循環(huán)過(guò)程，下列說(shuō)法不正確的是（）

｛大氣中的氮（M）］

［雷5作用)|固不作用

—③----------》⑥

JNH^NH;)

*FNOF

——Q_?------

A.過(guò)程①“雷電作用”中發(fā)生的反應(yīng)是N2+O2型?2N0

B.過(guò)程③“固氮作用”中，氮?dú)獗贿€原

C.⑤中涉及的反應(yīng)可能有2、（萬(wàn)+O2=2NO3

+

D.⑥中涉及的反應(yīng)可能有2NO3+12H=N2T+6H2O

3.眾所周知，一氧化氮是一種大氣污染物，是吸煙、汽車尾氣及垃圾燃燒等釋放出的有害氣體，但是這種

最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單的氣體小分子在生物體內(nèi)卻是一種重要的信使分子，具有保護(hù)心血管、降低血壓以及提

升記憶力的作用.下列關(guān)于NO的說(shuō)法正確的是（）

A.NO是無(wú)色氣體，易溶于水，是酸性氧化物

B.NO在人體內(nèi)可作“信使分子”，能擴(kuò)張血管，提高免疫力等，因此大氣中的NO對(duì)人體無(wú)害

C.NO在空氣中可以轉(zhuǎn)為NCh，二者都是大氣污染物

D.NO在化學(xué)反應(yīng)中，只能作還原劑，不能作氧化劑

4.下列有關(guān)NO,的說(shuō)法正確的是（）

A.NO?可由N?與。2反應(yīng)育接制備

B.NO?有毒，但因其易溶于水且與水反應(yīng)，因此不屬于大氣污染物

C.NCh既有氧化性也有還原性

D.NO?為紅棕色氣體，因此將NO2通入水中，溶液顯紅棕色

5.德國(guó)濾清專家曼胡默爾推出一頂新技術(shù)，用于降低污染嚴(yán)重地區(qū)的二氧化氮（NO?）濃度。下列關(guān)于氮的氧

化物的說(shuō)法中正確的是（）

A.氮的氧化物都是酸性氧化物，都是大氣污染物

B.氮的氧化物都既有氧化性，又有還原性

C.NO?與H?O反應(yīng)生成HNCh，所以NO?是酸性氧化物

D.可以用排空氣法收集NO?

6.在汽車尾氣凈化裝置中，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是（）

CO,N

NO、O22

N02

A.該轉(zhuǎn)化過(guò)程中有3種元素的化合價(jià)發(fā)生變化

B.NO和02必須在催化劑表面才能反應(yīng)

該裝置將有毒的和轉(zhuǎn)化為無(wú)毒的和

C.NOCOCO2N2

該催化轉(zhuǎn)化的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為fJ

D.2N0+O2+4CO-4CO2+N2

7.如圖所示，試管中盛裝的氣體呈紅棕色，當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí)，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試

管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水面繼續(xù)上升，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)后，試管被水充滿，對(duì)原

試管中盛裝的氣體說(shuō)法正確的是()

A.可能是N2與NOz的混合氣體

B.可能是N?O氣體

C.可能是NO與NO2的混合氣體

D.只可能是N02一種氣體

8.在同溫同壓下，將等體積混合而成的四組氣體：

①NO2+O2、②NCh+NO、③HCI+N2、④SO2+O2,分別通入體積相同的試管，并立即倒立于水槽中，

如圖所示。待試管內(nèi)液面穩(wěn)定后，剩余氣體的體枳依次為修、匕、匕、必，則剩余氣體的體積最小的是

()

C混合

335^^8553—水

V

A.%B.2C.V3D.V4

9.已知A、B、C為化合物，X為單質(zhì)。其中，A是一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體；X為雙原子

分子，其原子的最外層電子數(shù)為內(nèi)層的3倍。A、B、C、X之間存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：

囚一X一回——回

(DX的化學(xué)式為o

(2)B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式為,C是一種_______色氣體。

(3)工業(yè)上以N%、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸：

①NH3-N0化學(xué)方程式為；

②NO-NO?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，

10.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為探究NO?和SO?的反應(yīng)，特進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(如圖所示)。

卜燥的so

氣體2

疑一玻璃片抽出有紅棕色

玻璃片c氣體產(chǎn)生

LF燥的N02

5氣體

圖1圖2圖3

⑴圖1兩集氣瓶中（填“上”或"下”）瓶顏色深。

（2）圖2中反應(yīng)的現(xiàn)象是。

⑶圖3中“有紅棕色氣體產(chǎn)生”說(shuō)明SO2和NO2反應(yīng)的產(chǎn)物中有，說(shuō)明NO2在該反應(yīng)中表現(xiàn)

____性。

（4）由圖2和圖3中的現(xiàn)象寫(xiě)出NO?和SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：，

【能力提升】

1.實(shí)驗(yàn)室以空氣和鎂為原料制備Mg3N2的裝置如圖所示（夾持和加熱裝置略去）。卜.列說(shuō)法正確的是（）

分散到石棉絨

中的還原性鐵粉鎂粉堿石灰

空整??…

I”陽(yáng)IITI命

(I??????

ABDE

A.裝置A、B中可依次加入濃硫酸、NaOH溶液

B.若去掉裝置C,對(duì)產(chǎn)品純度無(wú)影響

C.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先加熱裝置C,通入一段時(shí)間空氣后再加熱裝置D

D.裝置E中堿石灰的作用是吸收尾氣

2.科學(xué)的假設(shè)與猜想是科學(xué)探究的先導(dǎo)和價(jià)值所在。在下列假設(shè)或猜想引導(dǎo)下的探究肯定沒(méi)有意義的是

（）

A.探究SO2和Na2O2反應(yīng)可能有Na2so4生成

B.探究NO和N2O可能化合生成NCh

C.探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNOa

D.探究向滴有酚酸溶液的NaOH溶液中通入Ch，酚酣紅色褪去的原因是溶液的酸堿性改變還是HC10

的漂白作用

3.如圖所示，在注射器里吸入20mLNO（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），然后吸入5mL水。若再吸入30mL空氣（標(biāo)準(zhǔn)狀

況，按O2占空氣總體積1計(jì)算），夾住彈簧夾，讓內(nèi)外大氣壓相同，觀察現(xiàn)象。下列敘述不正確的是（）

A.可觀察到注射器內(nèi)氣體由無(wú)色變成紅棕色，最后變成無(wú)色

B.可觀察到注射器的活塞緩緩向右移動(dòng)

C.最終剩余氣體體積約為36mL

D.所得硝酸的濃度約為0.07mol.L?（假設(shè)所得硝酸的體積與吸入水的體積相同）

4.氮氧化物會(huì)嚴(yán)重污染大氣，所以實(shí)驗(yàn)室必須對(duì)含有氮氧化物的廢氣進(jìn)行處理。用NaOH溶液可以吸收廢

氣中的氮氧化物，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

①NO+NO>+2NaOH=2NaNO2+H2O

②2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

(1)在反應(yīng)①中，參加反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為。

⑵卜列措施能提高尾氣中NO和NO?去除率的是(填字母)。

A.加快通入尾氣的速率

B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣

C.吸收尾氣過(guò)程中定期補(bǔ)加適量NaOH溶液

⑶吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾，得到NaNCh晶體，該晶體中的主要雜質(zhì)是(填化

學(xué)式，下同)；吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是o

(4)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣，可提高尾氣中NO的去除率。在酸性NaClO溶液中,

HC1O氧化NO生成C「和N07,反應(yīng)的離子方程式為o

5.前幾年我國(guó)多地發(fā)生了嚴(yán)重的霧霾天氣，這種天氣的形成與汽車尾氣排放有關(guān)。汽車尾氣中常含有CO、

NO、等氣體，為減輕污染，?般汽車都加裝了“催化凈化器”，可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)污染

的氣體。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬汽車尾氣處理，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(部分夾持裝置己略去)。

(1)裝置III的主要作用為O

(2)停止加熱，打開(kāi)活塞K,放入適量氧氣時(shí)，裝置H中可觀察到的現(xiàn)象是__________________________。

(3)該套裝置的不完善之處是。

(4)汽車尾氣中含有CO和NOV,消除它們對(duì)大氣污染的方法是安裝催化轉(zhuǎn)化器，使它們發(fā)生反應(yīng)生成兩種

無(wú)毒的氣體，其中一種是單質(zhì)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(5)工業(yè)上常用純堿液來(lái)吸收NO、，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NCh+Na2co3=NaN02+NaNO+C02、N02

+NO+Na2co3=2NaNO2+CO2。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下aLNO?和〃LNO的混合氣體恰好被200mLNa2CO3

溶液完全吸收，則〃、〃應(yīng)滿足的關(guān)系為°Na2c03溶液的物質(zhì)的量濃度為

mol-L

第3課時(shí)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.了解含硫物偵在自然界中的存在與轉(zhuǎn)化，熟悉自然界中常見(jiàn)的含硫物質(zhì)的類別及硫兀素的化合價(jià)。

2.根據(jù)硫元素化合價(jià)會(huì)分析含硫物質(zhì)的性質(zhì)，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化

知識(shí)施理

一、自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化

1.自然界中硫的存在

(1)游離態(tài)的硫主要存在于火山口附近或地殼的巖層中。

(2)化合態(tài)的硫廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi)和海洋、大氣、地殼中:

①動(dòng)植物體內(nèi)：含硫蛋白質(zhì)等；

②巖層深處和海底的無(wú)氧環(huán)境中：金屬硫化物，如黃鐵礦(FeS〉、黃銅礦(CuFeS?)等;

③地表附近的富氧環(huán)境中：硫酸鹽，如石膏(CaSO4-2H2。)、芒硝(Na2sCMOH2O)等；

④大氣中:少量的H2S、SO2、S03等。

2.自然界中不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

火戶

山

噴

發(fā)

石膏CaSO4-2H2O

芒硝Na2s0410H2。

二、實(shí)驗(yàn)探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

1.硫的價(jià)一類二維圖

(1)硫元素的化合價(jià)與氧化性、還原性之間的關(guān)系

硫

元SO：,H2soiNaSO(只有氧化性)

素2t

的S。2H.Na,S。［既有氧化性

化

合0S又有還原性

價(jià)H2sNa2s)(只有還原性)

氣態(tài)單質(zhì)輒化物酸鹽物質(zhì)類別

氫化物

(2)硫元素常見(jiàn)的化合價(jià)有一2、0、+4、+6價(jià)，可以通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含疏物質(zhì)的相互

轉(zhuǎn)化。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，遵循的原則是科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化。

（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

轉(zhuǎn)化目標(biāo)（價(jià)態(tài)變化）選擇試劑實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

-20將H2s和S02通入水中,

H2S->S二氧化硫、硫化S02與H2s反應(yīng)生

生成淡黃色沉淀（或溶液變

+40氫、蒸儲(chǔ)水成單質(zhì)硫

so->s

2渾濁）

將SO2通入新制氯水中，

二氧化硫在水中

二氧化硫、新制氯溶液淺黃綠色褪去；再向

+4+6

S02TH2SO4能被強(qiáng)氧化劑氧

水、BaCb溶液溶液中滴入氯化鋼溶液，

化為sol

產(chǎn)生白色沉淀

加熱銅片和濃硫酸的混合

+6+4濃硫酸被金屬銅

H2SO4—*SO2濃硫酸、銅片物，有刺激性氣味氣體生

還原為SO2

成

問(wèn)題探究

A問(wèn)題一自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化

【典例1】硫在自然界中的循環(huán)過(guò)程如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是（）

A.石油和煤等化石燃料中含有硫元素

B.大氣中的二氧化硫只來(lái)源于火山噴發(fā)產(chǎn)生的氣體

C.地殼中的硫元素常以硫化物和硫酸鹽的形式存在

D.動(dòng)植物遺體被微生物分解后，可產(chǎn)生SOM和SO?

答案：B

解析：大氣中的二氧化硫主要來(lái)源于化石燃料的燃燒、火山噴發(fā)和微生物的分解。

【變式練硫在自然界的循環(huán)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法中，不正確的是（）

微生物殘?bào)w

A.火山噴發(fā)、森林火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生SCh

B.氫、氧兩種元素沒(méi)有參與硫的循環(huán)

C.工廠產(chǎn)生的煙氣應(yīng)經(jīng)脫硫處理后再排放

D.硫在自然界的循環(huán)過(guò)程中，涉及了氧化還原反應(yīng)

答案：B

解析：由圖分