第3章 物质的性质与转化（期末复习课件）高一化学上学期鲁科版

物质的性质与转化 第三章 考点串讲 目 录 CONTENTS 01 02 03 硫的转化 铁的多样性 氮的循环 思 维 导 图 物质的性质与转化 铁的多样性 铁元素价类二维图 铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质 硫的转化 氮的循环 硫元素价类二维图 硫及其化合物以及相互转化 酸雨及其防治 自然界中氮的循环 氮及其化合物以及相互转化 人类活动对氮循环和环境的影响 铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的性质、检验 铁的多样性 1 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 一、铁元素价类二维图 +3 +2 盐 元素价态 物质类别 单质 氧化物 碱 0 Fe Fe2O3 FeO Fe3O4 Fe3+ Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 5 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 二、铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的性质 (1)与碱的反应 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ (2)氧化性 2Fe3++Zn=2Fe2++Zn2+ 2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 2Fe3++Fe=3Fe2+ ------实验室保存FeSO4溶液，加入铁粉防止Fe2+被氧化 ------常用于工业腐蚀线路板 1.铁盐的性质 现象：产生红褐色沉淀 6 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 二、铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的性质 1.铁盐的性质 滴加KSCN溶液 FeCl3溶液 反应后溶液显红色 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 === 特别注意： (1)KSCN(硫氰酸钾）溶液用于检验Fe3+的存在。 (2)KSCN溶液滴入含有Fe3+的溶液中，溶液变为血红色。 7 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 二、铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的性质 2.亚铁盐的性质 (1)与碱的反应 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ (2)氧化性 Fe2++Zn=Fe+Zn2+ (3)还原性 2Fe2+ +Cl2=2Fe3++2Cl- 8H++MnO4-+5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O 现象：先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 8 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 三、铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的检验 1.观察法：适用于离子浓度较大的溶液 Fe3+溶液： 棕黄色 Fe2+溶液： 浅绿色 9 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 三、铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的检验 2.显色法   Fe3＋ Fe2＋ KSCN溶液 NaOH溶液 红色溶液 红褐色沉淀 无现象，再加H2O2或Cl2后变红 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 10 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 三、铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的检验 3.氧化还原法   Fe3＋ Fe2＋ 淀粉-­KI试纸 酸性KMnO4溶液 试纸变蓝 溶液不褪色 试纸不变蓝 溶液褪色 11 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 四、铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质 1.铁---物理性质 色、态 密度 熔点 导热性、延展性 导电性 特性 银白色金属 良好 7.86 g·cm－3 1 538 ℃ 比铜、铝差 能被磁铁吸引 12 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 四、铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质 1.铁---化学性质 Cl2 H2O H+ Cu2+ Fe3+ 具有还原性 铁 Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑ Fe + Cu2+ === Fe2+ + Cu Fe + 2Fe3+ === 3Fe2+ 2Fe＋3Cl2 ==== 2FeCl3 点燃 3Fe＋2O2 ==== Fe3O4 点燃 3Fe＋4H2O(g) ==== Fe3O4+4H2 高温 物质类别 元素的化合价 13 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 四、铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质 2.铁的氧化物---物理性质 化学式 色态 俗名 铁的价态 水溶性 氧化物的类别 用途 ———— 铁红 磁性氧化铁 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 +2 +3 +2、+3 均不溶于水 碱性氧化物 碱性氧化物 非碱性氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4 色素(釉呈绿色) 红色颜料 磁性材料 14 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 四、铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质 2.铁的氧化物---化学性质 ②FeO ③Fe2O3 (2)物质的特性 ①都具有氧化性，都能被CO、H2等还原为铁单质 FexOy＋yCO xFe＋yCO2 ==== 高温 不稳定，具有还原性 6FeO+O2=== 2Fe3O4 Fe2O3＋2Al 2Fe＋Al2O3 氧化性 (1)均能与稀盐酸、稀硫酸反应，生成相应的盐和水 物质类别 元素化合价 （铝热反应） 15 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 四、铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质 3.铁的氢氧化物---化学性质 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 颜色、状态 溶解性 酸碱性 热稳定性 与酸反应 (如盐酸) 与氧气反应 制备 红褐色固体　 白色固体　 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O === 4Fe(OH)3　 Fe(OH)3＋3HCl === FeCl3＋3H2O Fe(OH)2＋2HCl === FeCl2＋2H2O 不反应 白色　 灰绿色　 红褐色　 → → Fe3＋＋3OH－ === Fe(OH)3↓ Fe2＋＋2OH－ === Fe(OH)2↓ 2 Fe(OH)3 === Fe2O3＋3H2O Fe(OH)2 FeO＋H2O ====== 隔绝空气 均不溶于水 弱碱性 白色 红褐色 16 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 五、铁的化合物之间的相互转换 1.价---态二维图 Fe2+ Fe(OH)2 FeO Fe3+ Fe(OH)3 Fe2O3 +3 +2 盐 氢氧化物 氧化物 单质 0 Fe 17 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 五、铁的化合物之间的相互转换 2.铁的化合物之间的相互转换 Fe2+ Fe3+ Cl2 O2 HNO3 KMnO4 Fe Zn Cu I－ S2－ 浅绿色 棕黄色 Fe(OH)2 红褐色 白色 空气中放置 碱 酸 碱 酸 Fe(OH)3 白色 18 考 点 梳 理 考点01 铁的多样性 五、铁的化合物之间的相互转换 3.铁及其化合物的制备 (1)冶炼铁： (2)亚铁盐、铁盐的制备： Fe2O3+6HCl === 2FeCl3+3H2O 2FeCl2+Cl2 === 2FeCl3 Fe+2HCl === FeCl2+H2↑ Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe ==== 高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 ==== 高温 19 典 例 精 讲 考点01 铁的多样性 【典例01-1】【铁元素价类二维图】如图为铁元素的价类二维图，“ ”表示物质间的转化关系。下列说法正确的是（ ） A．铁与水蒸气在高温条件下反应可实现转化① B．FeO在空气中受热可实现转化② C．Fe(OH)2溶解于足量稀硝酸可实现转化④ D．高铁酸盐(FeO42-)具有强氧化性，可用于杀灭水中细菌 D 20 典 例 精 讲 考点01 铁的多样性 【典例01-2】【铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的性质】把KMnO4溶液滴入一含有铁离子的酸性水溶液中，KMnO4颜色消失，试推断溶液中含有铁离子的种类，最可能的情况是( ) A．含有Fe2+，但不能确定是否含有Fe3+ B．只含有Fe2+ C．Fe2+和Fe3+都有 D．含有Fe3+，但不能确定是否含有Fe2+ A 21 典 例 精 讲 考点01 铁的多样性 【变式01-2】【铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的性质】维生素C又称“抗坏血酸”，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转化为易吸收的Fe2+，下列有关分析错误的是（ ） A．维生素C具有还原性 B．Fe3+转化为Fe2+发生了氧化反应 C．维生素C药片应隔绝空气保存 D．向Fe3+的溶液中加入Cu，也能将Fe3+转化为Fe2+ B 22 典 例 精 讲 考点01 铁的多样性 【典例01-3】【铁盐、亚铁盐（Fe2+、Fe3+）的检验】证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法最好是（ ） A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色 B．先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．滴加NaOH溶液，立即产生红褐色沉淀 D．只需滴加KSCN溶液 B 23 典 例 精 讲 考点01 铁的多样性 【典例01-4】【铁、铁的氧化物以及铁的氢氧化物的性质】下列关于铁元素的化合物描述错误的项目数是 (　　) D B 24 典 例 精 讲 考点01 铁的多样性 【典例01-5】【铁的化合物之间的相互转换】下列叙述正确的是（　　） ①铁能被磁铁吸引 ②人体内的血红蛋白中含铁元素 ③Fe在纯氧中燃烧可得到Fe2O3 ④Fe2O3不可与水反应得到Fe(OH)3，所以不能通过化合反应制得Fe(OH)3 ⑤Fe(OH)2在空气中加热，可得到FeO A．①② B．②④ C．②③④⑤ D．①②⑤ A 25 硫的转化 2 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 1.自然界中不同价态硫元素之间的转化 游离态 化合态 火山喷口 地壳岩层 硫 硫化物：硫铁矿（FeS2)等 硫酸盐：芒硝(Na2SO4·10H2O) 石膏（CaSO4·2H2O) 煤和石油中 蛋白质中 27 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 2.硫元素的价类二维图 Na2SO4 S 酸 氧化物 单质 氢化物 盐 H2S SO2 SO3 H2SO4 +4 0 -2 元素化合价 物质类别 +6 H2SO3 Na2SO3 28 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 3.硫的物理性质 颜色 状态 溶解性 溶沸点 同素异形体 黄色或淡黄色 固体、很脆 不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2 不高 斜方硫、正交硫等多种 同素异形体：由同一种元素组成的性质不同的几种单质。 O2 O3 金刚石 石墨 C60 29 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 4.硫的化学性质 (1)与金属反应:表现氧化性。 ①硫和钠的反应 ②硫和铁的反应 ③硫和铜的反应 S + 2Na Na2S S +Fe FeS S + 2Cu Cu2S 硫和变价金属反应生成低价物质，证明硫的氧化性比氯气弱。 现象：燃烧、放热生成黑色物质 现象：铜丝由紫红色变成黑色 不需加热 30 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 4.硫的化学性质 ④硫和铝的反应 ⑤硫和汞的反应 S + Hg = HgS 3S +2Al Al2S3 处理汞污染 干态法制备硫化铝 (1)与金属反应:表现氧化性。 31 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 4.硫的化学性质 (2)与非金属反应:表现氧化性或还原性。 ①硫和氧气的反应 ②硫和铁的反应 S+H2 H2S S+O2 SO2 产物都是SO2 32 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 (3)与强氧化剂反应(如浓硫酸): (4)与NaOH溶液反应: 3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O ⑸黑火药的反应: S + 2KNO3 + 3C K2S + N2↑+3CO2↑ 氧化剂∶还原剂 = 2∶1 失4e－×1 0 －2 ＋4 得2e－×2 一硫、二硝、三木炭 0 ＋4 0 －2 0 ＋4 4.硫的化学性质 33 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 一、自然界中的硫 5.硫的用途 硫的用途 制造硫酸 硫化橡胶 农药（石灰硫黄合剂） 黑火药 焰 火 火 柴 化肥 医药（硫黄软膏） 34 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 二、二氧化硫 1.SO2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，易液化，易溶于水。 35 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 二、二氧化硫 2.SO2化学性质 (1) SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性 ①与碱反应( SO2少量、SO2过量) 2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O NaOH＋SO2＝NaHSO3 ②与H2O反应 H2O、 SO2、H2SO3、HSO3－、SO32－、H＋、OH－。 和CO2类比 SO2＋H2O H2SO3 弱酸 能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2? SO2溶于水，所得溶液中有哪些微粒？硫元素存在于哪几种微粒中？ 36 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 二、二氧化硫 2.SO2化学性质 Na2SO3＋SO2＋H2O ＝2NaHSO3 ③与碱性氧化物（Na2O）反应 Na2O＋SO2 ＝Na2SO3 ④与盐反应(与Na2SO3溶液反应) (2) SO2具有弱氧化性 SO2+2H2S=3S↓+2H2O (3) SO2具有较强还原性 SO2可被X2(Cl2、Br2、I2)、MnO4- (H+) 、Cr2O72- (H+)、 NO3-(H+) 、 Fe3+、H2O2 等氧化剂氧化为SO42- 。 (1) SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性 37 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 二、二氧化硫 2.SO2化学性质 (3) SO2具有较强还原性 5SO2＋2MnO4－＋ 2H2O == 2Mn2＋ ＋5SO42－＋4H＋ SO2＋ Cl2 ＋ 2H2O == 2Cl－ ＋ SO42－ ＋4H＋ SO2 ＋ 2Fe3＋ ＋ 2H2O == 2Fe2＋ ＋ SO42－＋ 4H＋ SO2 ＋ H2O2 == 2H＋＋ SO42－ SO2 ＋ Na2O2 == Na2SO4 2SO2 ＋O2 2SO3 在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应称为可逆反应。 在可逆反应中，用“ ”代替“=”。 38 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 二、二氧化硫 2.SO2化学性质 (4)漂白性 ：SO2具有漂白性，能使某些有色物质褪色。将SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，加热后颜色又复原，利用这一原理可以检验SO2的存在。 漂白原理：SO2的漂白性，是因为SO2和有色物质化合生成不稳定的无色物质，该物质受热后会分解而重新恢复原来的颜色！ SO2不能漂白指示剂，不能使指示剂褪色！ 检验：将气体通入品红溶液中,如果品红退色，加热恢复红色,则证明为SO2。 39 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 二、二氧化硫 3.SO2的制备与用途 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 制备：实验室常用Na2SO3固体与较浓的硫酸反应制取SO2： 用途：制硫酸、食品添加剂(漂白剂、防腐剂、抗氧化剂)。 40 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 1.硫酸的物理性质 纯净的硫酸是无色黏稠状液体，密度比水大，能与水以任意比混合，沸点高，难挥发。 2.硫酸的化学性质 (1)稀硫酸具有酸的通性 ①能与指示剂反应，紫色石蕊试液遇酸变红，酚酞遇酸不变色； ②酸与碱反应生成盐和水； NaOH+HCl=NaCl+H2O 41 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 2.硫酸的化学性质 ③酸与金属氧化物反应生生成盐和水，例：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O； ④酸与某些盐反应生成另一种酸和另一种盐，例：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑； ⑤酸与活泼金属反应生成盐和氢气，例：H2SO4+Zn=ZnSO4+H2↑． (1)稀硫酸具有酸的通性 42 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 2.硫酸的化学性质 (2)浓硫酸 ①如何稀释浓硫酸？ 将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入蒸馏水中，并用玻璃棒不断搅拌。 立即用大量水冲洗，然后涂上3%---5%的碳酸氢钠溶液。 ②不慎将浓硫酸沾到皮肤或衣服上，应该如何处理？ 43 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 2.硫酸的化学性质 (2)浓硫酸的三大特性---强氧化性 Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O 钝化 致密 氧化膜 化学变化 HBr、HI、H2S等 C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋SO2↑＋2H2O 44 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 2.硫酸的化学性质 (2)浓硫酸的三大特性---强氧化性 ③浓硫酸与活泼金属(如锌)反应时，开始浓硫酸表现其强氧化性，产生二氧化硫气体；当浓硫酸变为稀硫酸时，则产生的气体为氢气。 ①浓硫酸与金属反应时，既表现酸性又表现强氧化性，而与非金属反应时，只表现强氧化性。 ②浓硫酸与不活泼金属(如铜)反应时需加热，随着反应的进行，浓硫酸的浓度变小，一旦变为稀硫酸，就不再与不活泼金属反应。 45 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 2.硫酸的化学性质 (2)浓硫酸的三大特性---吸水性 浓硫酸具有吸水性，能吸收气体中的水分，在实验室里常用于干燥不与它反应的气体，如H2、O2、CO2、Cl2、SO2 46 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 2.硫酸的化学性质 (2)浓硫酸的三大特性---脱水性 2H2SO4(浓)+C 2SO2↑+CO2↑+2H2O ║ ∆ C12H22O11 12C+11H2O 浓硫酸 浓硫酸能将某些有机物中的氢、氧元素按照2：1的比例脱出生成水，使有机物碳化 47 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 3.硫酸的用途 (1)重要的化工原料，实验室必备的重要试剂。 (2)工业上可用于制化肥、农药、炸药、染料等。 (3)用于石油精炼、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。 48 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 三、硫酸 4.工业制备硫酸 S＋O2 SO2 或 4FeS2＋11O2 8SO2＋2Fe2O3 (1)二氧化硫的生成（硫黄或黄铁矿燃烧生成SO2） (2)SO2的氧化： 2SO2 ＋O2 2SO3 (3)SO3的吸收： SO3＋H2O＝H2SO4 通常用98.3%的浓硫酸吸收SO3 (催化剂V2O5、温度400~500℃) ＋2 －1 0 ＋4－2 ＋3 －2 49 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 四、硫常见的其他化合物 1.SO3的性质 (1)物理性质：无色易挥发的晶体，熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，易升华。常温液体，标况时是固体。 思考：SO3通入BaCl2溶液中什么现象？ (2)化学性质：SO3表现出酸性氧化物的通性 ①与水反应：SO3遇水剧烈反应生成硫酸，同时放出大量的热，三氧化硫是硫酸的酸酐，又叫硫酐。SO3＋H2O＝H2SO4 ②与碱反应：SO3＋ 2NaOH ＝ Na2SO4 ＋ H2O ③与碱性氧化物的反应：SO3＋ Na2O ＝ Na2SO4 50 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 四、硫常见的其他化合物 2.H2SO3的性质 (1)物理性质： (2)化学性质： 无色透明具有二氧化硫的窒息气味的液体，溶于水，有毒。 ①亚硫酸的热稳定性：H2SO3极其不稳定，易分解生成SO2和H2O。 ②亚硫酸的氧化性和还原性与SO2相同： H2SO3遇到强的氧化剂时，表现还原性。遇到强的还原剂时，表现氧化性。 ③亚硫酸的酸性:H2SO3是中强酸(二元弱酸)，在水溶液中分步电离。酸性比碳酸强。 H2SO3 H＋ ＋HSO3－ HSO3－ H＋ ＋ SO32－ 51 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 四、硫常见的其他化合物 3.H2S的性质 (1)物理性质： (2)化学性质： 臭鸡蛋气味、可溶（1︰2.6）有剧毒。 a.弱酸性：H2S H＋＋HS－ HS－ H＋＋S2－ b.还原性： ①燃烧：2H2S＋O2 S↓＋2H2O 2H2S＋3O2 2SO2 ＋ 2H2O ② 被Cl2氧化(I2、SO2、FeCl3、KMnO4)：H2S＋Cl2＝S↓＋2HCl 溶液中还原性：S2－ > SO32－ > I－ > Fe2＋ > Br－ c.高温分解：H2S S＋H2 52 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 四、硫常见的其他化合物 3.H2S的性质 (3)制备： FeS + 2HCl＝H2S↑＋FeCl2 (4)检验： 用CuSO4溶液(醋酸铅)检验，生成黑色沉淀。 H2S＋CuSO4＝CuS↓＋H2SO4 53 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 五、硫单质及其化合物之间的转化规律 1.邻位价态原则 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，如 54 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 五、硫单质及其化合物之间的转化规律 2.相邻价态的粒子不发生氧化还原反应 如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。 3.归中规律 当硫元素的高价态粒子与低价态粒子反应时，一般生成中间价态，如2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4＝3Na2SO4＋3S↓＋3H2O。 4.连续氧化 55 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 六、酸雨及其防治 1.H2SO4型酸雨形成过程 途径一： 2SO2＋O2 2SO3 SO3＋H2O＝H2SO4 SO2＋H2OH2SO3 途径二： 2H2SO3＋O2＝2H2SO4 雨水的PH降低，酸性增强 酸雨：pH＜5.6的雨水 56 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 六、酸雨及其防治 2.酸雨的治理 严格规定污染物的排放标准，提高人们的环境保护意识 酸雨的防治 改变能源结构,开发清洁能源 控制酸性物质的排放，对含硫燃料预先进行脱硫等 57 考 点 梳 理 考点02 硫的转化 六、酸雨及其防治 3.生产、生活中脱硫处理方法 (1)石灰石固硫法 CaCO3 + SO2 ＝ CaSO3 + CO2 (2)浓氨水吸收固硫法 (也可用NaOH或Na2CO3吸收SO2) SO2＋CaO CaSO3 2CaSO3 + O2 2CaSO4 SO2＋2NH3·H2O ＝ (NH4)2SO3＋H2O SO2＋NH3·H2O ＝ NH4HSO3 2(NH4)2SO3＋O2 ＝ 2(NH4)2SO4 2NH4HSO3＋O2 ＝ 2NH4HSO4 58 典 例 精 讲 【典例02-1】【自然界中的硫】如图表示硫在自然界中的循环过程，下列说法不正确的是（    ） B 考点02 硫的转化 A．大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤B．煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气C．化石燃料中的硫主要来自形成化石燃料的生物体D．煤和石油燃烧产生的颗粒物是雾霾的形成因素之一 59 典 例 精 讲 【典例02-2】【二氧化硫】下列五种有色溶液与SO2作用，均能褪色，其反应实质相同的是（      ） ①品红溶液  ②酸性KMnO4溶液  ③溴水  ④滴入酚酞的烧碱溶液  ⑤淀粉—碘溶液 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．②③⑤ D 考点02 硫的转化 60 典 例 精 讲 【典例02-3】【硫酸】已知X为一种常见酸的浓溶液，能使蔗糖变黑。A与X反应的转化关系如下图，其中反应条件及部分产物均已略去，则下列有关说法正确的是（ ） 考点02 硫的转化 A．X使蔗糖变黑主要体现了X的强氧化性 B．若A为铁，则足量A与X在室温下即可完全反应 C．若A为碳单质，则将C通入少量的澄清石灰水中，一定可观察到有白色沉淀产生 D．工业上，B转化为D的反应条件为高温、常压、使用催化剂 61 典 例 精 讲 【典例02-4】【硫常见的其他化合物】有关下列三个反应的叙述正确的是（ ） ①2H2S+SO2=3S↓+2H2O ②S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O ③3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O A．反应①说明SO2能与酸反应，具有碱性氧化物的性质 B．反应②改用稀H2SO4，则能放出氢气 C．反应②和③说明S具有两性元素的性质 D．反应③中被氧化的硫元素与被还原的硫元素的质量之比为1∶2 D 考点02 硫的转化 62 典 例 精 讲 【典例02-5】【硫单质及其化合物之间的转化规律】硫元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．a与c、d、e都有可能反应生成b B．d溶液久置于空气中会生成e，溶液的pH减小 C．盐g与盐f之间也可能发生反应 D．铜与e的浓溶液共热产生的气体通入BaCl2溶液中，有沉淀产生 D 考点02 硫的转化 63 典 例 精 讲 【典例02-6】【酸雨及其防治】某雨水样品刚采集时测得pH为4.8，放在烧杯中经2小时后，再次测 得pH为4.0。以下叙述正确的是（ ） A．雨水样品不属于酸雨 B．雨水样品酸性没有变化 C．雨水样品pH降低的原因可能是继续吸收空气中的CO2 D．雨水样品中的pH降低的原因可能是H2SO3逐渐被氧气氧化成H2SO4 D 考点02 硫的转化 64 氮的循环 3 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 一、自然界中氮的循环 氮 游离态: N2 化合态: 氮的氧化物、氨（NH3）、铵盐（NH4+）、硝酸盐（NO3-）、 蛋白质等 1.氮元素在地球上的存在： 氮氧化合物 2.氮的固定 66 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 一、自然界中氮的循环 3.人类活动的影响: (1)氮气→ → 含氮化合物(如 、 等)； (2)燃烧产生的 参与氮的循环。 NH3 铵盐 硝酸 氮氧化合物 将空气中 的氮转化为 的过程。 游离态 含氮化合物 2.氮的固定 注意：①含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。 ②固氮反应一定属于氧化还原反应。 67 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 二、氮气 (1)稳定性：氮气的化学性质不活泼，通常很难与其他物质发生反应。 1.物理性质 2.化学性质 作用：保护气（焊接金属、金属热处理、大规模集成电路、保存粮食等） N2是无色无味气体，密度与空气接近，难溶于水。 (2)氧化性、还原性： N2＋O2 2NO N2＋3H2 2NH3 N2＋3Mg Mg3N2 还原性 氧化性 氧化性 68 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 二、氮气 3.氮气的制备 (2)氮气的实验室制法：(固液加热制气体) 氮气的密度与空气的接近，只能用排水法收集。 (1)氮气工业制法:空气中含有大量的氮气，空气是工业制氮气的主要来源，生产方法主要是分离液态空气，并制得液态氧。 NH4Cl + NaNO2 N2↑ + NaCl + 2H2O 先挥发 后挥发 69 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 二、氮气 氮及其化合物之间的转化关系 70 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氮的氧化物 1.氮的氧化物的多样性 化合价 ＋1 ＋2 ＋3 ＋4 ＋5 对应氧化物 N2O NO N2O3 NO2(或N2O4) N2O5 (1)N2O3(HNO2)和N2O5(HNO3)为酸性氧化物。 (2)NO2与N2O4可相互转化 2NO2 N2O4 。 (3)氮的氧化物都有毒。 71 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氮的氧化物 2.NO和NO2的性质 物质 NO NO2 色、态、 味、毒性 无色、无味、有毒气体 红棕色、有刺激性气味、有毒气体 水溶性 不溶于水 易溶于水 与O2反应 不反应 与水反应 不反应 收集方法 尾气处理 (和碱的反应) 2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O 3NO2＋H2O==2HNO3＋NO 2NO＋O2===2NO2 NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O 排水法 向上排空气法法 72 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氮的氧化物 氮的氧化物与O2、H2O反应的计算 氮的氧化物溶于水的过程中所发生的反应有: ① 3NO2+H2O＝2HNO3+NO ② 2NO+O2＝2NO2 NO不溶于水。 NO2溶于水并和水反应 73 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氮的氧化物 氮的氧化物与O2、H2O反应的计算 74 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 1.氨气的物理性质 颜色状态 气味 密度 溶解性 沸点 无色气体 刺激性气味 比空气小 极易溶于水 （1∶700） 沸点高 易液化 3.氨气的用途 ①制冷剂 ②氮肥工业 ③硝酸工业 2.化学氮肥包括 ， ， 。 铵态氮肥(NH4＋) 硝态氮肥(NO3－) 有机态氮肥 如：尿素[CO(NH2)2] 75 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 4.氨气的化学性质 (1)与水反应： NH3＋H2O NH3·H2O NH4+＋ OH－ NH3·H2O是一种可溶性的一元弱碱，具有碱的通性，能使指示剂变色，使酚酞试液变红色，使紫色石蕊试液显蓝色。 检验NH3的常用方法之一：湿润的红色石蕊试纸变蓝 氨气通入水中得到的混合物叫氨水，氨水的成分： H2O、NH3、NH3·H2O、NH4＋、OH－、H＋。 氨水中含量最多的含氮微粒是NH3·H2O,氨水参加反应的离子方程式中写 NH3·H2O，但计算浓度时按照溶质全部是NH3来计算。 76 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 4.氨气的化学性质 (2)氨气与酸反应： NH3＋HCl ＝NH4Cl（白烟） 现象？用途？ 硫酸？硝酸？ NH3＋H2SO4 ＝(NH4)2SO4 (3)与盐溶液反应（AlCl3、FeCl3溶液通入氨气） Al3＋＋3NH3＋3H2O ＝ Al(OH)3↓＋3NH4＋ Fe3＋＋3NH3＋3H2O ＝ Fe(OH)3↓＋3NH4＋ 自己写NH3和Cu2＋、Fe2＋的反应方程式或离子方程式 有挥发性，才有白烟，不挥发，不冒烟 NH3+HNO3=NH4NO3 （白烟） NH3检验方法之二 77 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 4.氨气的化学性质 (4)还原性（O2、Cl2、CuO、NOx） 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 2NH3＋3CuO 3Cu＋N2＋3H2O 2NH3＋3Cl2 = N2＋6HCl 4NH3＋3O2 2N2＋6H2O 从NH3中氮元素的化合价预测NH3具有的性质——还原性 氨的催化氧化： 氨的燃烧： 氨还原氧化铜： 工业制硝酸 氨和氯气的反应： 4NH3+6NO=5N2+6H2O 8NH3＋3Cl2 = N2＋6NH4Cl 氨还原一氧化氮： 氨气消除NO污染 检验氯气是否泄露 78 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 4.氨气的化学性质 (5)还原性（O2、Cl2、CuO、NOx） ①NH3·H2O是一种可溶性的一元弱碱，具有碱的通性，能使指示剂变色，使酚酞试液变红色，使紫色石蕊试液显蓝色。 ③和醋酸的反应： ④和盐的反应： ②NH3·H2O易分解： NH3·H2O NH3↑＋H2O NH3·H2O ＋CH3COOH= CH3COONH4＋ H2O Al3＋＋3NH3·H2O = Al(OH)3↓＋3NH4＋ Fe3＋＋3NH3·H2O = Fe(OH)3↓＋3NH4＋ 医用稀氨水，治疗蚊虫叮咬(与蚁酸HCOOH反应)。 强碱制弱碱：弱碱阳离子Cu2＋、Fe2＋等。 79 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 5.氨的实验室制法 (1)原理: (2)实验装置 (3)干燥装置 (4)氨气的收集：向下排空气法 干燥的棉花球塞试管口，减少NH3与空气的对流，收集到纯净的NH3 (5)验满方法： ①将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，若试纸变蓝色，说明氨气已收集满。 ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟生成，说明氨气已收集满。 (6)尾气处理：在试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花团。 Ca(OH)2＋2NH4Cl CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 80 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 三、氨的转化与生成 6.喷泉实验 (1)原理：气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够大的压强差，则打开止水夹后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。 (2)装置： (3)实验成功的关键 ①装置的气密性良好。②烧瓶和气体必须是干燥的。 ③氨气充满整个烧瓶。 用手或热毛巾捂热圆底烧瓶，当导管内空气排出后氨气溶于水即引发喷泉。 引发喷泉的操作： 挤压胶头滴管的胶头，打开止水夹。 如果把胶头滴管去掉，如何引发喷泉？ 81 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 四、铵盐及性质 (1)物理性质：易溶于水的白色晶体。 (2)铵盐的化学性质 NH4HCO3 NH3↑＋CO2↑＋H2O NH4Cl NH3↑＋HCl↑ NaOH＋NH4Cl NH3↑＋NaCl＋H2O NH4＋＋OH－ NH3↑＋H2O 硝酸铵，硫酸铵分解复杂。且硝酸铵撞击或受热分解易爆炸 NH4+的检验: ①铵盐的不稳定性 受热易分解 浓度小、不加热: ②铵盐和碱反应 NH4＋＋OH－ ＝NH3·H2O＋H2O 82 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 四、铵盐及性质 (3)NH4＋的检验 NH4＋＋OH－ NH3↑＋H2O ①原理： ②检测试剂和用品：浓NaOH、加热、湿润的红色石蕊试纸变蓝。 ③操作方法：取少量固体样品(或溶液)于试管中，加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口)，试纸变蓝(或产生白烟)，则证明固体样品(或溶液中)含有NH4＋。 83 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 四、铵盐及性质 (4)铵盐性质的应用 ①铵盐受热易分解，多数放出NH3，但也有部分铵盐受热分解不放出NH3，例如NH4NO3受热分解：NH4NO3 N2O↑＋2H2O、2NH4NO3 2N2↑＋O2↑＋4H2O。 ②碳酸氢铵在常温下就有明显的分解。在储存碳酸氢铵化肥时，应密封包装并放在阴凉通风处，施肥时，应将其埋在土下以保持肥效。 ③铵态氮肥不能与碱性物质，如石灰、草木灰等碱性物质混合施用。 铵盐的不稳定性和氮肥的使用。 84 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 1.硝酸的物理性质 纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。硝酸能以任意比溶解于水。质量分数为69%的硝酸为浓硝酸；质量分数为95%以上的硝酸为发烟硝酸。 2.硝酸的化学性质 硝酸浓度越大越易分解 不稳定性: 见光或受热分解 4HNO3 4NO2↑+ O2↑ + 2H2O 思考1：久置硝酸为什么会发黄？如何消除黄色？ 思考2：如何保存硝酸？ 85 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 2.硝酸具有酸的通性 (1)使指示剂变色 (2)与碱反应 (3)与碱性氧化物 (4)与某些盐反应 (5)与金属反应 HNO3 ＝H＋ ＋ NO3－ 使紫色的石蕊试液变红 2HNO3＋CuO＝Cu(NO3)2＋H2O 2HNO3 ＋CaCO3＝Ca(NO3)2 ＋CO2↑+ H2O HNO3＋NaOH＝NaNO3＋H2O 硝酸具有强氧化性，和金属反应一般不生成氢气 86 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 3.硝酸的强氧化性 (1)硝酸能与除金、铂、钛以外的大多数金属反应。 通常，浓硝酸被还原为NO2 ，稀硝酸被还原为NO（极稀的硝酸还可能被还原为N2、NH4+）； 反应不产生氢气；将变价金属氧化到最高价态[如：Fe→Fe(NO3)3]。 浓硝酸和铜： 。 稀硝酸和铜： 。 稀硝酸和少量铁： 。 Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 总反应：3Fe＋8HNO3(稀)＝3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 思考：如果铁过量？ 2Fe(NO3)3＋Fe＝3Fe(NO3)2 87 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 3.硝酸的强氧化性 (2) 硝酸在加热条件下能与C、S、P等非金属单质反应 4HNO3(浓）+ C CO2↑ + 4NO2 ↑ + 2H2O 常温下，浓硝酸可使铁、铝表面形成致密的氧化膜而钝化，保护内部的金属不跟酸反应，所以可使用铁质或铝质容器盛浓硝酸。浓硝酸使铁、铝钝化。（加热可继续反应） 对比浓硫酸 加热时，浓硝酸能与C、S等非金属单质发生反应，只表现氧化性。 88 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 4.与一些还原性物质反应 硝酸具有强氧化性，所以Fe2＋ 、S2－、I－、SO32－等一些还原性的物质不能与硝酸共存！ NO3－在中性和碱性溶液中几乎与所有的离子能共存；但在酸性条件下，NO3－(H＋)具有强氧化性，与Fe2＋、SO32－等不能共存! 例: Fe2＋ NO3－(H＋) Fe3＋ SO32－ SO42－ NO3－(H＋) 89 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 5.NO3－性质及检验 在酸性条件下能氧化多种还原性物质（Cu、Fe等金属，Fe2+、I-、SO32-、S2-等离子），生成无色气体遇空气变红棕色。 检验方法：取适量样品于试管中，加浓硫酸，加铜片(加热)，有无色气体生成，在试管口处变成红棕色，证明含有硝酸根离子。 90 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 五、硝酸 6.硝酸工业制法的反应原理 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成NO： (2)NO进一步氧化生成NO2： (3)用水吸收NO2生成HNO3： 2NO+O2 = 2NO2 3NO2+H2O = 2HNO3+NO 4NH3＋5O2 4NO＋6H2O 91 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 六、人类活动对氮循环和环境的影响 1.含氮物质来源及对环境的影响 92 考 点 梳 理 考点03 氮的循环 六、人类活动对氮循环和环境的影响 2.酸雨 指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水。分为硝酸型酸雨和硫酸型酸雨。 2NO + O2= 2 NO2 3NO2 + H2O =2HNO3+ NO 硝酸型： 3.光化学烟雾 汽车尾气中的氮氧化物（NxOy）与碳氢化合物在经紫外线照射发生化学反应形成的有毒的浅蓝色烟雾，会刺激眼睛、伤害植物，并能降低大气能见度。 4.水体富营养化 在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河湖、海湾等缓流水体，引起藻类“疯长”并覆盖在水面上，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。 93 典 例 精 讲 【典例03-1】【自然界中氮的循环】下列关于自然界中氮循环(如下图)的说法不正确的是(　　) 考点03 氮的循环 A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环 A 94 典 例 精 讲 【典例03-2】【氮气】关于氮气的性质的说法中，错误的是( ) A.通常情况下，氮气性质很不活泼 B.可在氧气中燃烧生成一氧化氮 C.氮气的化学性质比较稳定，其原因是两原子间的结合比较牢固 D.跟氢气在一定条件下发生反应，氮气是氧化剂 B 考点03 氮的循环 95 典 例 精 讲 【典例03-3】【氮的氧化物】如图所示，试管中装有12 mL NO，然后间歇而又缓慢地通入8 mL O2，下列是对最终状态的描述： ①试管内气体呈红棕色；②试管内气体呈无色；③试管内液面不变；④试管内液面上升；⑤试管内气体是O2；⑥试管内气体是NO其中正确的是(　　) A．①③ B．②④⑤ C．②④⑥ D．②③⑤ C 考点03 氮的循环 96 典 例 精 讲 【典例03-4】【氨的转化与生成】为检验一种氮肥的成分，某学习小组的同学进行了以下实验：①加热氮肥样品生成两种气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水，并加入少量BaCl2溶液，没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分是( ) A．NH4HCO3 B．NH4Cl C．(NH4)2CO3 D．NH4NO3 A 考点03 氮的循环 97 典 例 精 讲 【典例03-5】【喷泉实验】如图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列各组物质与实验事实不相符的是( ) A.CO2（NaHCO3溶液）/无色喷泉 B.NH3（H2O含酚酞）/红色喷泉 C.H2S（CuSO4溶液）/黑色喷泉 D.HCl（AgNO3溶液）/白色喷泉 A 考点03 氮的循环 98 典 例 精 讲 【典例03-6】【铵盐及性质】下列关于铵盐性质的叙述中，不正确的是（ ） A．都易溶于水 B．受热都易分解 C．都有弱碱性 D．与强碱共热都可放出氨 考点03 氮的循环 C 99 典 例 精 讲 考点03 氮的循环 【典例03-7】【硝酸】将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下1.12 L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法错误的是(　　) A．原混合物中铜和铁各0.075 mol B．该稀硝酸的物质的量浓度为2 mol/L C．第一次剩余4.8 g金属为铜和铁 D．再加入足量稀硫酸，又得到标准状况下0.56 L NO C 100 典 例 精 讲 考点03 氮的循环 【典例03-8】【人类活动对氮循环和环境的影响】 C 化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是（　　） A．水华、赤潮等水体污染与大量排放含氮、磷的污水有关 B．光化学烟雾与氮的氧化物排放有关 C．医疗废弃物经过处理、消毒后可加工成儿童玩具，变废为宝 D．因垃圾后期处理难度大，所以应做好垃圾分类，便于回收利用，节约资源 101 $