高一化学必修一专题四硫氮和可持续发展复习提纲

专题四硫、氮与可持续开展
一、含硫化合物的性质与应用：
1、2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2〕，易液化〔沸点为-10℃〕。

是严重的大气污染物。

备注：大气污染物通常包括：2、、氮的氧化物、烃、固体颗粒物〔飘尘〕等。

〔2〕化学性质：
①2是酸性氧化物：
②复原性：2中S为+4价，可及强氧化剂〔如氧气等〕反响生成+6价的S：
1〕SO2 + O2 <==== > 2SO3
催化剂
加热
2〕能使溴水褪色： 2 + 2 + 2H2O 24 +2
3〕及H2O2反响： 2 + H2O2H24
4〕2在水溶液中能被4〔〕、2、3+、3等氧化，归纳如下〔都在通常条件下进展〕：
③氧化性：2中S为+4价，可以降低，表现出氧化性，但氧化性很弱：
2
+ 2H2S 3S↓+ 2H2O
④漂白性：2可及某些有色物质反响，生成不稳定的无色物质，加热时这些无色物质又会发生分解，从而恢复原来的颜色，即漂白作用是可逆的。

常用于实验室对2 气体
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的检验
备注：漂白原理类型：①吸附型：活性炭漂白——活性炭吸附色素〔包括胶体〕②强氧化型：、O3、H2、
2O2 等强氧化剂漂白——将有色物质氧化，不可逆
③化合型：2 漂白——及有色物质化合，可逆〔3〕酸雨——硫酸型酸雨：
1〕硫酸型酸雨的形成：
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：
①空气中的二氧化硫，在光照、烟尘中的金属氧化物等作用下，与氧气生成三氧化硫，溶于水后形成硫酸：
②空气中的二氧化硫直接溶于水并生成亚硫酸，亚硫酸具有较强的复原性，在空气中的氧气作用下生成硫酸：2
+ H2O H23 2H23 + O22H24
2〕空气中二氧化硫的来源：
主要是化石燃料的燃烧。

另外还来源于含硫金属矿石的冶炼、硫酸工厂释放的尾气等。

3〕脱硫措施：
①石灰石-石膏法脱硫〔钙基固硫法〕：
+ 2＝3，2 + ()2＝3 + H2O，
23 + O2 ＝24
②氨水脱硫：
2
+ 232O＝(4)23，2(4)23 + O2＝2(4)24
上述方法既可除去二氧化硫，还可以得到副产品石膏〔4·2H2O〕与硫酸铵〔一种化肥〕
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2、硫酸的制备与性质：
〔1〕硫酸的工业制法：接触法制硫酸
三原料、三阶段、三反响、三设备：
热交换器的作用：预热2与O2，降低3的温度，便于被吸收。

98.3%浓硫酸的作用：如果直接用水吸收3，3及水反响放热，会形成酸雾，不利于3的吸收。

所以用98.3%的浓硫酸吸收3，得到发烟硫酸。

尾气中2的处理：用氨水处理后，再用硫酸处理：2
+ 232O＝(4)23， 2 + 32O＝43
〔2〕硫酸的物理性质：
无色、黏稠、油状液体。

硫酸易溶于水，溶解时放出大量的热。

98.3%的浓硫酸沸点为338℃，属于典型的难挥发性酸，密度为·3。

浓硫酸难挥发，故可以制取易挥发性酸，如：
（1）稀硫酸的化学性质：具有酸的通性：使指示剂变色、及碱、碱性氧化物、活泼金属、盐都能反响。

如：
2O3 + 3H24 ＝2(4)3 + 3H2O 可用于酸洗除锈（2）浓硫酸的特性：
●热点链接：如何稀释浓H24
在稀释浓H24时,,应将浓H24沿玻璃棒缓缓地倒入烧杯的水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散.(假设将水倒入浓H24中,浓H24密度比水大,溶解时的放热作用使水沸腾而使H24溅出)。

①吸水性：浓硫酸具有吸水性，通常可用作中性气体与酸性气体的枯燥剂，如H2、O2、2、2、等。

还可以夺
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取结晶水合物中的水。

备注：浓硫酸不能枯燥碱性气体〔如氨气〕与复原性气体〔如H2S、H2、等〕。

②脱水性：浓硫酸能将有机物中H、O 按照2∶1 的比例脱出，生成水，是有机物变黑。

浓硫酸可用作许多有机反响的脱水剂与催化剂。

C12H22O 1112C+11H2O
③强氧化性：
1〕浓硫酸可以将许多金属氧化〔铝、铁、铂、金除外〕：
金属+ 浓硫酸→ 硫酸盐+ 2↑+ 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，而稀硫酸的氧化性由引起〔故只能氧化金属活动顺序表中H 前面的金属〕。

备注：上述反响中，是复原剂，H24是氧化剂。

H24既表现了氧化性，又表现了酸性，表现氧化性与酸性H24的分子格式比为1:1。

随着反响进展浓硫酸变为稀硫酸后反响就停顿。

2〕浓硫酸在一定条件下，也可以与一些非金属反响，如C、S、P等。

浓H24的复原产物通常为2。

正是由于浓H24的氧化
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性，所以浓H24及金属反响均没有H2产生，也不能用浓H24制备〔或枯燥〕一些复原性气体，如：、H2S等。

3〕及低价非金属元素的化合物反响：
H2S + H24 (浓) ↓+ 2↑+2H2O
2 + H24 (浓) 2↓+ 2↑+2H2O
2 + H24 (浓) 2+ 2↑+2H2O
〔5〕几种重要的硫酸盐：
〔6〕浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法：
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。

因为浓硫酸具有吸水性，吸收空气中的水
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，持续冒气泡的是稀硫酸。

因为浓硫酸有强氧化性，使铁钝化，阻止两者反响，稀硫酸那么不能。

所以可用铁器装浓硫酸。

4〕：放入炭块，膨胀的是浓硫酸，没反响的是稀硫酸。

因为浓硫酸具有吸水性。

5〕：插入铜片，反响并生成刺激性气味的是浓硫酸，没反响的是稀硫酸。

同样因为浓硫酸有强氧化性。

6〕：取等体积样平，密封放在天平两端，重的是浓硫酸。

因为浓硫酸密度较大。

7〕：晃动观察，稠的是浓硫酸，透明均一的是稀硫酸。

8〕：放入5水硫酸铜，颜色退去的是浓硫酸，没反响的是稀硫酸。

同样因为浓硫酸具有吸水性。

3、硫与含硫化合物的相互转化：
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〔1〕硫的存在及物理性质：硫以游离态〔火山口附近或地壳的岩层里〕与化合态〔硫化物与硫酸盐〕存在。

硫是淡黄色松脆的晶体，俗名硫磺，熔点112.8℃，沸点℃，不溶于水，微溶于酒精，易溶于2. 〔2〕不同价态的硫的化合物 -2 价：H 2S 、2S 、； +4 价：2、H 23、23
+6 价：3、H 24、24、4、4 、4
〔3〕通过氧化复原反响实现含不同价态硫元素的物质之间的转化 反响举例：
1〕-2价硫到0价硫 硫化氢不完全燃烧：
点燃
H 2S + O 2 ===2S↓ + 2H 2O
硫化氢通入卤水中：H 2S + X 2↓ + 2 〔X 代表、、I 〕
现象：卤水溶液褪色，产生淡黄色沉淀。

向2S 溶液中通入氯气：2S + 2 2 ↓ 2〕0价硫到-2价硫 及金属反响：
S + 2 2S ，将S 与混合，研磨可爆炸。

S + 在常温下进展，常用于除去撒落的汞，且汞显高价。

及非金属反响： 3〕0价硫到+4价硫： 4〕+4价硫到0价硫： 2 + H 2S 3S ↓+ 2H 2O
5〕+4价硫到+6价硫：
2
2 + H2O H24 + 2 〔〔X代表、、I〕
2H2222H24 〔酸雨的酸性由弱变强的原因〕
6〕+6价硫到+4价硫：
浓硫酸被复原，一般生成2。

总结：硫与含硫化合物相互转化的规律：
①邻位转化规律：-2价S <> 0价S <> +4价S <> +6
价S
②越位转化的特例：
点燃
H2S+ O2===2SO2 + 2H2O
③相邻价态不发生氧化复原反响：如二氧化硫及浓硫酸
不反响，故实验室可用浓硫酸枯燥二氧化硫气体。

④归中反响规律：
〔4〕含硫化合物间通过非氧化复原反响相互转化：
①+ H24〔稀〕4 + H2S↑，+ 22+ + H2S↑
实验室制备H2S气体，采用固-液反响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。

②H2S + 2 22H2O
实验室中常用溶液吸收多余的H2S气体，防止空气污染。

③23 + H24〔浓〕24 + 2↑+ H2O
实验室或工业上制取2的原理。

④23 + H24〔稀〕24 + 2↑+ H2O
不用稀硫酸制取2的原因是2在稀硫酸中溶解度较大。

二、生产生活中的含氮化合物：
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1、氮氧化物的产生及转化
〔1〕氮气：
存在：氮气约占空气总体积的78%。

物理性质：纯洁的氮气是无色无味的气体，密度比空气稍小，难溶于水。

化学性质：N2分子构造稳定，化学性质不活泼，但在特定条件下会发生化学反响：
所以雷雨会生成。

氮气主要有以下三方面的应用：化工原料〔合成氨、制硝酸等〕；保护气〔填充灯泡、保鲜水果、粮食的保存等〕；冷冻剂〔超低温手术、超导材料的低温环境等〕。

〔2〕氮氧化物：
①：无色无味的有毒气体〔中毒原理及一样〕，密度略小于空气，微溶于水。

在通常情况下易被氧气氧化为2：2 + O222
②2：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，易及水、碱等反响：
3 2223
2 2 + 2
3 + 2 + H2O
2
+ 2 2 + 22〔能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝〕
22N2O4(2与N2O4之间可相互转化，故通常测得2的相对分子质量大于其实际值。

)
氮氧化物有：N2O，, N2O3，2，N2O4，N2O5，其中N2O3是2〔亚硝酸〕的酸酐，N2O5是3的酸酐。

〔3〕硝酸型酸雨：
①形成原理：3 2223
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+ 2222
主要来源：氮肥的生产、金属冶炼、汽车尾气等。

②防治措施：
1）为汽车安装尾气转换装置，将汽车尾气中的与转化成N2与2：
2）对生产氮肥、硝酸的工厂尾气处理：
2 2 + 2
3 + 2 + H2O
+ 2+ 2 2 2 + H2O
2、氮肥的生产与使用
〔1〕氨气的物理性质：常态下是无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水〔1:700〕，溶于水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

易挥发，易液化，液化时放出大量的热。

液态氨汽化时吸收大量的热，使其周围物质的温度急剧下降，故液氨常用作制冷剂。

氨水应在阴凉处保存。

雨天、烈日下不宜施用氨态氮肥。

〔2〕氨气的化学性质：
①及水反响：323·H 24＋＋－
喷泉实验：在枯燥的烧瓶内充满氨气，塞上待遇玻璃管与胶头滴管的胶塞，玻璃管的下端插入滴有酚酞的水溶液中，翻开橡皮管上的止水夹，挤压胶头滴管。

现象：烧杯中的水迅速进入烧瓶内，形成红色喷泉，最后烧瓶内充满红色液体。

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。

②及酸反响：34〔产生白烟，是4固体小颗粒，这可以检
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验氨气的存在。

〕
2324(4)24
③具有复原性：
制备硝酸：
2 3 + 322 + 6〔3少量〕
8 3 + 322 + 6 4〔3过量〕
〔3〕氨水的成分及性质：
氨水所含的微粒有：H2O，3，3·H2O，以及少量的3·H2O 电离出的4+与，少量水电离出的与
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，反响是形成白烟。

〔4〕3的制备：
①工业上合成氨：
②实验室制取氨气：2NH4Cl + Ca(OH)2===CaCl2 + 2NH3+2H2O↑
△
化学药品：氯化铵晶体，熟石灰固体。

集气方法：向下排空气法
验满：1〕将湿润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。

枯燥方法：可用碱石灰、生石灰、硅胶等枯燥剂；氨气溶于水显碱性，不能用浓硫酸、五氧化二磷等枯燥。

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〔2〕铵盐：
①物理性质：易溶于水，大多数是无色晶体。

②化学性质：A、铵盐受热易分解为氨气与对应的酸，故应保存在阴凉处：
1〕假设该酸不稳定，那么继续分解，如：
该反响式可用于4的提纯.
2〕如生成的酸为氧化性酸，那么该酸不会及氨气发生氧化复原反响，如43受热分解较复杂：
〔4〕2423↑24
B、铵盐及碱反响放出氨气，可利用该性质检验铵根离子4+的存在。

铵盐属于铵态氮肥，在施用铵态氮肥时，要防止及碱性肥料混合施用。

③4+的检验：
1）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，向其中参加足量溶液，用酒精灯微热，如产生刺激性气味的其他或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，那么为铵盐。

2）碱石灰法：待检物必须为固体
取少量待检样品固体及碱石灰混合，在研钵中研磨，假设产生刺激性气味的其他或能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，那么为铵盐。

三、硝酸的性质：
1、物理性质：无色，具有挥发性的液体，沸点83℃，有刺激性气味，易溶于水。

“发烟硝酸〞是指含3质量分数在98%以上的浓硝酸，挥发出的3在空气中产生“发
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烟〞现象。

〔1〕是一种强氧化性的酸，绝大多数金属及许多非金属单质能及硝酸反响：
+ 43〔浓〕(3)2 + 22+2H2O
3 + 83〔稀〕3(3)2 + 2+4H2O
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酸。

〔2〕不稳定性：3见光或加热会分解释放出2气体，故硝酸应保存在避光、低温处。

3、硝酸的制备：
〔1〕实验室制备：
〔2〕氨催化氧化法制硝酸：
备注：1〕氨气氧化成需要加热，氧化成2是放热反响，通过热交换器提高热量利用率，降低本钱。

2〕吸收塔里产生的重新回到热交换器中被氧化成2，这种循环操作过程可提高原料利用率。

3〕尾气用溶液吸收。

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