第3章 硫、氮及其循环（复习讲义） 化学沪科版2020必修第一册

第3章 硫、氮及其循坏 复习讲义 复习目标 1.梳理硫元素及其化合物的的性质； 2.梳理清氮元素及其化合物的性质。 3.掌握硫、氮的价类二维转化关系； 4.明确硫循环（含硫物质转化）、氮循环（固氮等）核心过程及与酸雨、水体富营养化的关联。 重点和难点 重点：1.硫、氮及其化合物的核心性质与转化规律。 2.硫循环、氮循环的关键环节，相关物质在生产生活中的应用。 难点：1.硫、氮化合物转化网络的构建与灵活应用 2.新高考中结合实验或工业流程的综合问题解决，环境问题与化学知识的关联分析。 █知识点一 黑火药中的硫磺 1．黑火药 （1）成分：黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把 按一定的比例混合，就可以制得黑火药。 （2）爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的 反应，放出大量的热量并生成大量 。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为： 2e S + 2KNO3 + 3C K2S + 3CO2↑+ N2↑ 10e 2．硫的存在 （1）游离态：硫单质俗称 ，存在于 附近或 里。 （2）化合态：主要存在于 和 中，火山喷出物中含有硫的 和 等。常见物质的化学式见下表。 黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O 3.物理性质 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 4.化学性质 ①氧化性 a.与金属单质反应：2Na+SNa2S( )、Fe＋SFeS( )、2Cu＋SCu2S( )、S＋Hg===HgS( )。 b.与非金属单质（H2）反应：H2＋SH2S。 ②还原性 a.与氧气反应：S＋O2SO2（现象： ）。 b.与强氧化剂（如浓硫酸）反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 ③氧化性和还原性 与强碱的反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗试管内壁附着的 )。 5．硫单质的用途 硫是重要的化工原料，常用于制造 、化肥、 、 、硫磺皂等，还可用于制造硫化橡胶等。 易错提醒 1.单质硫既有氧化性，又有还原性。硫元素有 -2、0、+4、+6四种常见的化合价。 硫通常以弱氧化性为主，如：与金属、氢气的反应；硫也可以表现为还原性，与氧气的反应。 2.硫磺有杀虫、杀螨和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。 效果检测 1．药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄……能化金、银、铜、铁，奇物。”硫与某些金属单质化合所得的产物可能是 A．Na2S B．AgS C．AlS D．CuS 2．下列有关硫单质性质的叙述正确的是 A．常温常压下硫单质是一种黄色易溶于酒精的晶体 B．硫在加热条件下将Fe还原成FeS，将Cu还原成 C．硫在空气中的燃烧产物是，在纯氧中的燃烧产物是 D．硫与金属钠或氢气反应均被还原 3．下列说法不正确的是 A．硫是一种黄色的难溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳的固体 B．游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中 C．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 D．为减少酸雨的产生可向含硫燃料中加入生石灰 █知识点二 硫的氧化物 1．二氧化硫（SO2） （1）物理性质 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 无色 气体 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水（1∶40），不溶于饱和NaHSO3溶液 （2）化学性质 1）实验探究： 操作 现象 结论 pH试纸 SO2的水溶液显 性 溶液 SO2的水溶液显 性， 漂白石蕊溶液 开始无明显现象，后产生 ①SO2的水溶液与BaCl2 ②SO2具有 ，可被H2O2氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀 振荡后溶液 ，再加热溶液 SO2具有 ，但生成的无色物质不稳定 2）原理探析 ①酸性氧化物的通性 a.与水反应： (该反应为可逆反应)。 b.与碱（NaOH）溶液反应： (少量SO2)； (过量SO2)(可用于处理尾气)。 c.与碱性氧化物（CaO)）反应： (可用于燃煤“固硫”)。 ②氧化性和还原性：－2,0O2＋6 a.氧化性（H2S）：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(归中反应)（现象： ）； b.还原性（O2、卤水）：2SO2＋O22SO3； (X表示Cl、Br、I)。 ③漂白性：SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成 的无色物质，而使其褪色，加热或久置后，这种无色物质分解而使有色物质 。 （3）用途 漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；用于杀菌消毒。如在葡萄酒中添加适量（最大使用量0.25g/L）的二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。 2．三氧化硫（SO3） （1）物理性质：标准状况下，SO3是一种 ，熔点（16.8℃）、沸点（44.8℃）较低，极易溶于水生成硫酸。 （2）化学性质：具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸：SO3＋H2O===H2SO4；三氧化硫通入氯化钡溶液反应： 。 易错提醒 1.SO2的漂白性具有选择性，可以漂白品红溶液，以及棉、麻等物品，但不能漂白酸碱指示剂，如石蕊、酚酞等。 2.SO2能使溴水、酸性KMnO4褪色，是因为SO2的还原性而非漂白性。 3.氯水、SO2的漂白性原理不同。分别通入品红溶液，品红溶液均褪色，加热，后者可恢复红色，前者不恢复原来红色。 效果检测 4．下列关于SO2的说法中，不正确的是 A．SO2只有氧化性 B．SO2可用于杀菌消毒 C．SO2是一种无色气体 D．SO2尾气可用氨水吸收 5．将和两种气体的混合物通入溶液中，其结果是 A．只生成沉淀 B．只生成沉淀 C．生成和两种沉淀 D．无沉淀生成 6．下列有关三氧化硫的说法中正确的是 A．SO3可与碱反应，但不与碱性氧化物反应 B．SO3属于酸性氧化物 C．硫在过量的氧气中燃烧可以生成SO3 D．溶于水能导电，故属于电解质 █知识点三 硫的重要化合物 （一）硫化氢 1．硫化氢的物理性质 硫化氢通常为有臭鸡蛋气味的无色气体，有毒，当空气中含有0.1%的硫化氢时，就会使人感到头疼、眩晕，吸入大量硫化氢会使人昏迷或死亡。动植物体内均含硫，腐败时会产生硫化氢气体。硫化氢标准状况下的密度为1. 518 g/L，比空气重。1体积水能溶解2.6体积硫化氢气体。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。 2．硫化氢的化学性质 (1)热稳定性 硫化氢在较高温度时易分解成氢气和硫。 (2)还原性 硫化氢中的硫显-2价，在化学反应中容易失去电子，故硫化氢的还原性较强。硫化氢显示还原性的几个典型反应为： (H2S在空气中不完全燃烧) (H2S在空气中完全燃烧，并伴有淡蓝色火焰) （二）浓硫酸的性质 1．浓硫酸的物理性质 纯硫酸是一种 的 ，难挥发，和水能以任何比例混合，同时产生 。市售硫酸的质量分数有92. 5%和98%两种。当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后，就成了发烟硫酸。 2．硫酸的化学性质 (1)稀硫酸具有酸的通性 硫酸在水中发生电离： ，硫酸的酸性实际上是溶液中H+的性质。 ①稀硫酸使石蕊试液变红色。 ②稀硫酸 + 活泼金属 → 硫酸盐 + 氢气 ③稀硫酸 + 碱性氧化物 → 硫酸盐 + 水 ④稀硫酸 + 碱 → 硫酸盐 + 水 ⑤稀硫酸 + 盐 → 硫酸盐 + 新酸 (2)浓硫酸的特性 浓硫酸除具有酸性外，还具有以下特性： ① 浓硫酸有强烈吸收游离水的作用（这里所指的游离水包括空气中的水蒸气及物质表面吸附的湿存水），同 时放出大量的热。工厂和实验室常用浓硫酸作干燥剂。 ② 浓硫酸能将许多有机化合物中的氢、氧元素按原子数2:1夺取出来，这就是浓硫酸的脱水性。如浓硫酸能使某些含C、H、O的有机化合物碳化。 ③ 浓硫酸中+6价的硫元素会夺取电子（呈现强氧化性），一般被还原成+4价硫元素的化合物(SO2)，所以浓硫酸称为强氧化性酸。 例如木炭及铜都不跟稀硫酸反应，但它们都能跟浓硫酸发生反应。 C + 2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+ 2H2O Cu + 2H2SO4（浓）CuSO4 + SO2↑+2H2O 条件不同，反应产物也不同。例如在加热条件下，浓硫酸能跟大多数金属起反应，生成相应的硫酸盐、二氧化硫和水。在常温下，浓硫酸跟某些金属（如铁、铝）接触时，能够在金属表面生成一层致密的氧化物，从而阻止内部金属继续跟浓硫酸发生反应。这种现象称为“钝化”。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。 3．浓硫酸的用途 (1)硫酸是最重要的化工原料之一，它具有 ，用浓硫酸能制得盐酸、硝酸和其他一些强酸。 NaCl + H2SO4（浓）NaHSO4 + HCl↑ NaNO3 + H2SO4（浓）NaHSO4 + HNO3↑ (2)在化肥生产上，硫酸主要用来制造磷肥； (3)在日用化工生产中，硫酸常用于合成洗涤剂； (4)利用硫酸的高沸点，可以制取挥发性的酸，如氢氟酸等。 (5)硫酸还用来制备各种药物、农药、染料和精炼石油等。 （三）常见的硫酸盐 1．几种重要的硫酸盐 硫酸盐 结晶水合物 俗名 主要用途 BaSO4 — 重晶石 作白色颜料、“钡餐” CaSO4 CaSO4·2H2O 2 CaSO4·H2O 生石膏（石膏） 熟石膏 制粉笔、模型、雕像、石膏绷带，水泥生产 CaSO4·2H2O = 2CaSO4·H2O+3H2O CuSO4 CuSO4·5H2O 蓝矾、胆矾 制农药、电镀液、检验酒精中是否含有少量水、制备各种含铜化合物 KAl(SO4)2 KAl(SO4)2·12H2O 明矾 净水剂 2．SO42-的检验 检验某未知溶液中是否含有SO42-，这不是一个简单问题。它涉及试剂选择和操作程序两个关键点的合理组合。因为，除应考虑Ag+。的常规干扰外，还必须考虑SO32-、CO32-、PO43-等离子的干扰。 (1)原理：利用Ba2+ + SO42- = BaSO4↓(白色)，BaSO4具有不溶于盐酸、硝酸的特性。 (2)试剂：可溶性钡盐BaCl2或Ba(NO3)2；或Ba(OH)2溶液；盐酸或稀硝酸。 (3)检验的关键：既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的误导，全面考虑，综合分析，正确推导。 (4)检验的方法 其一： 其二： 待测液， 出现沉淀：过滤后所得滤液中再滴加BaCl2或Ba(NO3)2溶液白色沉淀：含SO42- 不出现沉淀：再加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液 后又出现，白色沉淀：一定含SO42- 欲使鉴定结果准确无误，关键在于试剂选择和操作程序上均须注意其科学性。所以，最合理的鉴定方法应该是：向未知液加入适量HCl(除去Ag+、SO32-、CO32-等)；若出现白色沉淀，则应过滤，保留滤液，弃出沉淀；向滤液中或未出现沉淀的溶液中加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀。若产生白色沉淀，则可证明未知液中含SO42-。 易错提醒 1.稀释浓硫酸时，由于浓H2SO4溶于水放出大量的热，故溶解浓硫酸时只能将，浓硫酸沿器壁缓缓注入水中，并不断用玻璃棒搅拌，如果不慎将浓硫酸溅在皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上小苏打溶液。 2.浓H2SO4只能作与之不反应气体的干燥剂。根据浓H2SO4的性质：ⓐ酸性，ⓑ强氧化性，浓硫酸只能干燥酸性、中性且无强还原性的气体，如Cl2、HCl、SO2、O2、N2、CO2、CO、H2等；不能干燥碱性或强还原性气体，如NH3、H2S、HI、HBr等。用浓硫酸干燥气体的装置——洗气瓶。（如右图所示） 3. 硫酸根离子的检验要注意两点： (1)酸化时对酸的选择。不能选硫酸，因为硫酸溶液中含有SO42-离子。不能选硝酸，因为硝酸能将SO32- 氧化成SO42-。通常选盐酸。选择盐酸的好处有三个：(a)是强酸；(b)非氧化性酸；(c)盐酸溶液中含有Cl-离子，如果酸化时出现白色沉淀，那证明被测溶液中含有Ag+离子。 (2)检验时要注意滴加顺序，应先滴加盐酸，后滴加Ba2+离子溶液。因为如果次序颠倒的话，所用的Ba2+离子溶液是BaCl2溶液，出现的白色沉淀可能是AgCl。 效果检测 7．下列说法正确的是 A．SO2有还原性，能被浓硫酸氧化 B．加热时木炭可与浓硫酸发生氧化还原反应 C．在Cu和浓HNO3的反应中，HNO3被氧化 D．将胆矾加入浓H2SO4中，胆矾变白，是浓硫酸的脱水性 8．现有两支分别盛有相同体积浓硫酸和稀硫酸的试管，下列方法不能用于鉴别的是 A．观察液体流动性，黏度较小的是稀硫酸 B．用玻璃棒分别蘸取两试剂滴到pH试纸上，试纸变红的是浓硫酸 C．将两试剂分别倒入盛有水的试管，放出大量热的是浓硫酸 D．将两试剂分别滴在蓝色CuSO4·5H2O晶体上，晶体逐渐变为白色粉末的是浓硫酸 9．下图是硫元素在自然界中的部分转化过程。下列说法正确的是 A．上述转化过程中，硫元素均被氧化 B．火山喷发导致的硫酸型酸雨的可能为6.5 C．能使溴水褪色体现了的漂白性 D．火山喷发时与相遇可沉积S，理论上每生成，转移电子 █知识点四 氮气和固氮 （一）氮气 1．氮的原子结构 氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。 氮的原子结构 常见的化合价有 、 、 、 、 、 ， 其氧化物有 、 、 、 、 、 共有六种， 其中 是HNO3的酸酐， 是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。 2．氮元素的存在 a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。  b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 3.氮气 （1）物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占 左右。 （2）化学性质 ①常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。 ②在放电条件或高温下 跟氧气化合生成 ③镁在氮气中燃烧： ④人工合成氨： ； （2） 固氮 1．氮元素的存在 （1）游离态：以氮 的形式存在于空气中。  （2）化合态：存在于动植物体内的 中,以及土壤、海洋里的 和铵盐中。 2．氮其（N2）的物理性质 纯净的N2是一种 色 味的气体， 于水，密度比比空气略小（极为接近），在空气中约占五分之四左右。 3．氮的固定 （1）含义：将大气中 的氮转化为含氮 的过程叫做氮的固定。 （2）途径分类： ①天然固氮：包括生物固氮、大气固氮。 a.生物固氮：豆科植物的根部常附有的小根瘤中含有 ，能把空气中游离的氮变成 作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。 b.大气固氮：闪电时，大气中的氮转化为 ，经降水生成极稀的 ，渗入土壤被植物根系吸收。化学反应方程式：N2+O22NO、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。 ②人工固氮：氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成 。 N2+3H22NH3 易错提醒 1.生物固氮和大气固氮统称自然固氮。 2. 空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。 效果检测 10．下列物质不能由单质之间的化合反应得到的是 A．NO B．NO2 C．MgCl2 D．CuCl2 11．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是 A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐 B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气 D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 12．物质的用途由性质决定。下列关于因果关系的判断，错误的是 A．活性炭具有吸附性——用于制作活性炭净水器 B．熟石灰微溶于水——用于改良酸性土壤 C．钛合金与人体具有很高的相容性——用于制造人造骨 D．氮气的化学性质不活泼——可在食品包装袋中充入氮气以防腐 █知识点五 氨、氨水和铵盐 1.氨的物理性质： ①氨气是一种 色 刺激性气味 气体，密度比空气 。 ②氨气 溶于水，常温下，1体积水大约可溶解 体积氨气。氨的水溶液叫做 。 ③氨 液化（液态的氨称为液氨）。液氨汽化时要吸收的量的热，使周围温度急剧下降，因此，液氨常用作 。 2.氨的“喷泉”实验 ①喷泉实验的原理：因为烧瓶内气体 于水或 与水反应，使瓶内压强 ，形成 ，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。 ②常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表： 气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 3.氨的化学性质 ①与水反应： 。 4.氨的用途 ①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。 ②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。 5.氨水 氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有： 。 NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为 。 7.铵盐 （1）氨与盐酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有 生成，将浓盐酸改为浓硝酸， 出现相同的现象。 化学方程式： 、 。可用于NH3与HCl或硝酸的相互检验。 （2）铵盐的物理性质：铵盐都是 色固体，均 于水。 （3）铵盐的化学性质 ①受热易分解：NH4ClNH3↑＋HCl 、NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ ②与碱溶液反应：在稀溶液中不加热生成NH3·H2O。化学方程式：NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O 在浓溶液中或者加热生成NH3：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O。 （4）实验探究： 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，离子方程式为：NH＋OH－ NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨。 （5）NH的检验：未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变 的气体，则证明含NH4＋。即： （6）铵盐的用途及贮存 ①用途：铵盐可作氮肥。常用的氮肥有硝酸铵(NH4NO3)（俗称 ）、硫酸铵[(NH4)2SO4]（俗称 ）、 碳酸氢铵(NH4HCO3)和尿素[(NH2)2CO]等。 ②贮存：密封包装并放在阴凉通风处。因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。 易错提醒 1.NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。 2.氨水呈碱性，NH3·H2O属于可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 3.氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 效果检测 13．取2个完全相同的透明塑料瓶，在瓶内用细线固定大小、形状均相同且喷有酚酞溶液的小纸花，按照图1所示用注射器同时向塑料瓶中注入等体积的浓氨水，将针孔处密封后进行图2、图3所示实验(已知：氨气密度比空气小)，下列说法错误的是 A．图2、图3中小纸花最终均变为红色 B．小纸花变色说明分子在不断地运动 C．图3中小纸花比图2中先变为红色 D．两个瓶中小纸花均从上到下依次变色 14．下列离子反应方程式正确的是 A．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色： B．过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中： C．氨水与醋酸溶液反应： D．Na2S2O3与稀硫酸混合后溶液变浑浊： 15．若利用碱的性质进行下列实验，不能达到相应目的的是 A．分别加入少量Mg(OH)2固体，根据是否溶解，可鉴别稀盐酸和Na2CO3溶液 B．分别加入适量水溶解，根据温度是否明显升高，可鉴别NaOH固体和NaCl固体 C．分别加入Ba(OH)2溶液，根据是否产生沉淀，可鉴别MgCl2溶液和Na2SO4溶液 D．分别加入熟石灰粉末研磨，根据是否产生氨味，可鉴别(NH4)2SO4固体和K2SO4固体 █知识点六 硝酸 氮肥 1．硝酸 （1）硝酸的物理性质： 色、 挥发、 气味的液体。 （2）硝酸的化学性质： ①不稳定性：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 ②强氧化性：硝酸无论浓、稀都有 性，而且浓度 ，氧化性 。 ③实验探究： 实验 装置 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝试管口有 色气体产生 反应剧烈，有大量气泡产生， 溶液变蓝，液面上有 色气体产生 实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成 气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成 气体 a．与金属反应： 稀硝酸与铜反应： (填化学方程式，下同)。 浓硝酸与铜反应： 。 2．氮肥 （1）氮肥的分类：铵态氮肥、硝态氮肥、有机氮肥。 （2）常用的铵态氮肥有氯化铵、硫酸铵（硫铵）、碳酸氢铵（碳铵）等，硝态氮肥有硝酸钾等硝酸盐，有机氮肥主要指尿素[(NH2)2CO]。 （3）因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。另外，铵态氮肥不能与草木灰混合施用。 （4）硝态氮肥：以 盐为主要成分的氮肥，常见的有硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙等。硝态氮肥的水溶性 ，肥效快，但土壤对其吸收能力 ，容易随水流失。 （5）尿素 ①物理性质：化学式为CO(NH2)2,含氮量最高、肥效最好的有机氮肥，水溶液呈中性。 ②化学性质：与水反应生成CO2和NH3，进一步反应生成NH4HCO3氮肥，被作物吸收利用。 CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑，CO2+NH3+H2O=NH4HCO3。 易错提醒 常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。 a．与非金属反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 b．与还原性化合物反应： 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 效果检测 16．下列描述不正确的是 A．氨气常用作制冷剂，原因是氨易液化，且液氨汽化时要吸收大量的热 B．常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓硫酸，说明铁或铝不与浓硫酸反应 C．胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药 —— 波尔多液 D．浓硝酸一般保存在棕色细口玻璃瓶中 17．下列离子方程式正确的是 A．氯气溶于水：Cl2+H2O＝2H++Cl−+ClO− B．Fe(OH)2与足量稀硝酸反应：Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O C．试管壁上的银用稀硝酸清洗：3Ag+4H++＝3Ag++NO↑+2H2O D．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：Ca2++2ClO−+SO2+H2O＝CaSO3↓+2HClO 18．我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了的催化还原(如图)。下列说法错误的是 A．a过程中得到失去的电子后转变为，又将得到的电子转移给 B．b过程反应的离子方程式为 C．HCOOH分解产生活性氢气和二氧化碳，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果 D．过程a、b中完全还原消耗 █知识点七 含硫物质的转化 1.转化原理 ①硫元素常见价态： 常见化合价 含硫物质 －2 H2S、HgS、FeS 0 S ＋4 SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 ＋6 SO3、H2SO4、Na2SO4 ②原理：a.通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化； b.低价态的硫向高价态转化时需加入 剂，高价态的硫向低价态转化时需加入 剂。 2.不同价态硫元素的转化 ①硫元素常见的化合价有 ，可以通过 反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 ②利用氧化剂，可将硫元素从 价态转化为 价态；利用还原剂，可将硫元素从 价态转化为 价态。 ③常见转化关系 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S O2(不足) S SO2 ② 0→－2 S H2 H2S Fe或Cu FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S O2(足量) SO2 ④ 0→＋4 S O2 SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 H2S S ⑥ ＋4→＋6 SO2 O2 SO3 Cl2 H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 Cu SO2 有关化学方程式：①2H2S＋O22S＋2H2O，SO2＋2H2S== ； ②H2＋SH2S，Fe＋S 或2Cu＋S ； ③2H2S＋3O22SO2＋2H2O； ④S＋O2SO2； ⑤SO2＋2H2S===3S＋2H2O； ⑥2SO2＋O22SO3，SO2＋Cl2＋2H2O== ； ⑦ 。 3.同种价态含硫物质间的转化 上图物质间的转化可以通过不同的反应来实现，可以是元素化合价变化的氧化还原反应(对应图中横向箭头表示的转化)，也可以是元素化合价 的非氧化还原反应(对应图中纵向箭头表示的转化)。 4.含硫物质的连续氧化 H2S SO2SO3 H2SO4、SSO2 SO3 H2SO4 易错提醒 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 ②相邻价态规律：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：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或2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 效果检测 1．部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法正确的是 A．a在空气中充分燃烧可以生成d B．附着有b的试管常用酒精清洗 C．c因漂白作用可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．e的浓溶液长时间暴露在空气中，质量增大，但质量分数会变小 2．硫循环对动植物和人类的生存意义重大，硫元素在自然界中的部分循环示意图如图，已知甲和乙分别表示两种氧化物。下列说法正确的是 A．硫元素在自然界中只能以化合态的形式存在 B．反应1中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 C．乙能使品红溶液褪色 D．芒硝的化学式为 3．下列物质的生产流程合理的是 A．海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液 B．海水提镁： C．工业制硫酸： D．海水制溴： █知识点八 自然界中的硫和氮循环 （一）硫循环 1.SO2的来源：含硫 燃烧、含硫 冶炼、硫酸生产等。 2.自然界中的硫循环：地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动，这些含硫物质不断地发生 ，形成了硫在自然界中的循环。如下图所示： 3.含硫矿石中的硫循环：地壳中的硫黄矿、 矿和 等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出 等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、 溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。 4.“价—类”二维图：自然界中含硫物质非常丰富，主要以H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等形式存在。在硫循环中各种含硫的物质会呈现—2、+4、+6 等不同的价态，这些物质通过氧化还原反应等转化过程构成了复杂的全球循环。如下图： （二）氮循环 1．含氮物质之间的转化 （1）主线：空气中的氮气与氧气在放电条件下反应，使游离态的氮转化为化合态的氮： （2） 规律： ①歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中 。如：3NO2＋H2O=== 、 2NO2＋2NaOH=== ②归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中 。如6NO＋4NH35N2＋6H2O、 NO2＋NO＋2NaOH=== 2．自然界中氮循环 （1）循环过程： （2）主要转化关系： ① ② ③ （3）“价—类”二维图 （三）氮氧化物 酸雨 1．氮元素的价态与氧化物 类别 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 价态 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2．一氧化氮和二氧化氮的性质 （1）物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 难溶于水 NO2 红棕色 气态 刺激性 有毒 易溶于水 （2）化学性质 ①与O2反应：2NO+O22NO2（NO不能用排空气法收集），NO2不反应。 ②与H2O反应：3NO2+H2O2HNO3+NO（工业制硝酸），NO不反应。 3．酸雨的形成、危害与防治 （1）定义：正常雨水偏酸性，pH 约为 5.6，这是因为大气中的 CO2溶于雨水中的缘故。酸雨是指pH小于5.6的雨水。 （2）形成：NO2或SO2都会导致酸雨，酸雨的形成主要人为排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体转化而成的 和 排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2或H2SO4，随雨雪降到地面。形成原理： ①硫酸型酸雨： 有关反应： ①2SO2+O22SO3； ②SO2＋H2O⇌H2SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4； ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 ②硝酸型酸雨：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 4.酸雨危害：①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、 酸化； ②加速 、 、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。 5.酸雨防治措施: ①调整能源结构，发展 能源； ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术，减少 和 的排放； ③加强工厂 的回收处理； ④改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。 6.常见污染类型 污染类型 污染原因 温室效应 CO2排放量过多，造成全球气温上升 赤潮水华 大量富含N、P等营养物质的废水的排放，使水体富营养化 臭氧层空洞 氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧层大量损耗 光化学污染 主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起 白色污染 主要由废弃的难降解的塑料类制品造成 食品污染 人类在动物饲养和植物培养过程中，使用大量的生长激素、农药、化肥等造成 飘尘 烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成 酸雨 空气中硫、氮的氧化物在空气中形成硫酸型、硝酸型酸雨 汽车尾气 汽油不完全燃烧产生CO，气态烃及气缸中空气放电产生的氮的氧化物 易错提醒 1.氮的氧化物均为有毒气体； 2.其中 N2O5是HNO3的酸酐，N2O3是HNO2的酸酐，其它都不是酸酐。 3.工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 4.空气中SO2的主要来源是煤、石油和某些金属矿物中含硫或含硫化合物的燃烧或冶炼； 5.NOx的主要来源是汽车尾气排放、煤、石油的燃烧等，此外，汽车尾气中还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等，严重污染大气，破坏环境。 效果检测 1．化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是 A．、、都是大气污染物，在空气中都能稳定存在 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．、都会导致酸雨的形成 D．大气中含量的增加会导致温室效应加剧 2．价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系。氮元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是 A．氨气中氮元素的化合价为-3价 B．图中点a对应物质为空气中含量最高的气体，化学性质不活泼，可作保护气 C．图中b和c对应物质都是大气污染气体 D．图中d点对应物质是 3．某化工厂在生产过程中会产生尾气，为防止污染空气需将其转化成溶液或固体以便分离。分析以下研究方向不合理的是 A．用水吸收尾气 B．用吸收尾气 C．用吸收尾气 D．用硫酸吸收尾气 █考点一 硫氧化物的性质 【例1】双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．双碱法中的“双碱”是指NaOH和Ca(OH)2 B．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 C．过程Ⅱ反应的离子方程式为2+O2=2 D．脱除烟气中SO2的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O 解题要点 1．二氧化硫的氧化性 SO2氧化性较弱，一般只有遇到强还原剂时才能表现出来，如：将二氧化硫与硫化氢混合时，SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S (可在反应器皿内壁上观察到淡黄色粉末和小水珠)。 2．二氧化硫的还原性 SO2（包括H2SO3）具有较强的还原性，能够与O2、卤素单质、KMnO4、FeCl3、HNO3等氧化剂反应，例如：将二氧化硫通入溴水中，SO2 + Br2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4。 3．二氧化硫的漂白性 把二氧化硫通入品红溶液中，溶液颜色褪去，若将溶液再加热，红色又出现。漂白原理是：二氧化硫与有色物质化合，生成不稳定的无色物质。 提醒：①SO2使KMnO4溶液、FeCl3溶液、溴水等物质的褪色，不属于漂白性，属于还原性；②SO2通入紫色石蕊试液中，现象是石蕊试液变红（不会漂白），显示的是亚硫酸的酸性；③二氧化硫能漂白品红溶液，实验室常用品红试纸检验SO2气体的存在。 4．硫的化学性质比较活泼，与氧气相似，容易与金属、其他非金属发生反应。 【变式1-1】实验室里研究不同价态硫元素之间的转化可采用如下图所示装置进行： 下列说法正确的是 A．在Cu与浓硫酸反应中，浓硫酸只起氧化作用 B．B中的现象是石蕊溶液先变红后褪色 C．C中出现淡黄色沉淀，反应中作氧化剂 D．D中发生的反应的化学方程式为 【变式1-2】硫酸亚铁在高温条件下分解反应的方程式为：，为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁装入如图所示的装置a中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正确的是 A．若将反应后的气体通入BaCl2溶液中，产生的沉淀为BaSO3、BaSO4 B．分解的气体产物中有SO3、SO2，应该先检验SO3 C．装置b中的试剂为Ba(NO3)2溶液，反应后有白色沉淀生成 D．装置c中的试剂为酸性KMnO4溶液，作用是除去混合气体中的SO2 █考点二 浓硫酸的性质 【例2】如图是铜与浓硫酸反应制备气体，并探究性质的实验装置，判断正确的是 A．上述装置中若将铜粉换成铁粉，也可制得气体 B．B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥 C．投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的溶液，金属逐渐溶解，反应中起催化作用 D．向铜与浓硫酸反应后的混合物中加水，判断有无铜盐生成 解题要点 1.Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2.硫酸是具有不挥发性（高沸点）的强酸，除具有酸的通性外，还有吸水性、脱水性、强氧化性。 （1）如果生成物中有SO42-或HSO4-，说明H2SO4在反应中提供了H+，显示的是酸性，如：Zn+H2SO4(稀) = ZnSO4+H2↑。 （2）如果生成物中有较弱的酸，则显示的是H2SO4的强酸性（即强酸制弱酸），如：FeS+H2SO4(稀) = FeSO4+H2S↑。 （3）如果生成物中有挥发性酸，则显示的H2SO4的不挥发性（即高沸点），如：NaCl + H2SO4(浓) NaHSO4+2HCl↑。（在该反应中，同时还显示了H2SO4的酸性。） （4）如果生成物中有低于+6价的硫，且该硫元素来自于H2SO4，则显示H2SO4的强氧化性，如：C +2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑+2H2O。又如，Cu与浓H2SO4的反应同时显示了强氧化性和酸性：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。 3.浓硫酸的吸水性是物理变化；脱水性是化学变化。 【变式2-1】下列实验操作、现象及结论都正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入用盐酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液一定含有 B 向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，溶液先变橙色，后变蓝色 氧化性： C 向紫色石蕊溶液中通入，溶液先变红后褪色 有漂白性 D 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸有脱水性 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】探究木炭与浓硫酸的反应并检验产物(实验装置如图所示)。 下列说法不正确的是 A．反应中浓硫酸体现氧化性 B．中固体变蓝，证明产物中有生成 C．中品红溶液褪色，证明产物中有生成 D．中若为溶液，目的是除去中混有的 █考点三 氮的固定 【例3】是一种重要的化工原料，在半导体光催化的作用下，分子被光催化材料捕获进而实现的转化(过程如图)。下列说法错误的是 A．此方法属于人工固氮 B．是该反应的还原产物 C．该方法实现了光能向化学能的转化 D．理论上，每消耗1mol 生成32g 解题要点 【变式3-1】科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法错误的是 A．图中氮的化合价有0、-3、+3、+5 B．N2转化成属于氮的固定 C．与反应的离子方程式为： D．转化过程中被CH3OH(甲醇)还原为N2 【变式3-2】以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示，下列说法正确的是 A．反应①和②均属于氮的固定 B．反应②和③中氮元素均被氧化 C．NO和均为酸性氧化物 D．反应④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 █考点四 氨气 铵盐 【例4】按如图装置进行实验，先搅拌一段时间后再打开止水夹。下列关于该实验的说法错误的是 A．试剂m可选用浓硫酸进行尾气处理 B．湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有生成 C．锥形瓶壁会变冷，说明发生了吸热反应 D．打开止水夹，产生大量白烟，说明反应生成了 解题要点 1．氨气与水反应，生成NH3·H2O。 2．氨气与酸反应，生成铵盐。 3．氨气能被氧气、氯气、氧化铜等氧化剂氧化。 4．铵盐受热分解都有氨生成，但硝酸铵受热分解最终生成氮气或氮氧化物。 5．分别用试管加热氯化铵和单质碘时，两者都由固体变为气体且在试管口遇冷又凝结为固体。但其本质不同，前者为化学变化，后者为物理变化。 6．检验溶液中含有NH4+时，需要加入浓碱溶液并加热。 【变式4-1】钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液NaNH2，并慢慢产生气泡。下列错误的是 A．钠的密度比液氨大 B．溶液的导电性增强 C．参与反应的钠原子与转移电子数之比为1：2 D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑ 【变式4-2】某化学实验室探究催化氧化的实验装置如图所示，实验中观察到③中无明显现象，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析正确的是 A．结合题给信息可知，③中的反应是 B．④中白烟的主要成分是 C．一段时间后，⑤中铜粉溶解，溶液变蓝 D．可用溶液将尾气完全吸收 █考点五 硝酸的性质 【例5】按如图所示装置进行实验，滴入稀硝酸后，下列分析合理的是 A．气球膨胀，说明与稀硝酸的反应放热 B．石蕊试纸变红，说明NO是酸性氧化物 C．实验过程中，装置内至少发生三个氧化还原反应 D．实验结束后，滴入浓溶液能完全吸收污染性气体 解题要点 1．硝酸与金属的反应：除金、铂等少数金属外，几乎所有金属都能与硝酸反应，金属被氧化成高价态硝酸盐，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO，不管是活泼金属或不活泼金属都不生成H2。 2．硝酸与非金属的反应：如碳、硫等非金属，在加热条件下都易被浓硝酸氧化成相应的氧化物或含氧酸，浓硝酸自身被还原成NO2。 3．与其他还原剂（如HBr、HI、SO2、Na2SO3、Fe2+等）反应。 4．常温下使Fe、Al钝化。 【变式5-1】利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中生成相应产物的是 选项 a中反应 b中检测试剂及现象 A 浓硝酸分解生成 淀粉—KI溶液变蓝 B 浓硫酸与铜反应生成 品红溶液褪色 C 浓氨水分解生成 酚酞溶液变红 D 浓硫酸与氯化钠固体反应生成HCl 硝酸酸化的溶液生成白色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【变式5-2】下列操作所涉及的离子方程式正确的是 A．FeO与稀硝酸反应： B．用醋酸除水垢()： C．铜与浓硝酸反应： D．向酸性溶液中通入： █考点六 硫酸根和铵根的检验 【例6】下列关于离子检验叙述正确的是 A．用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原溶液一定含，不含 B．某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中一定存在 C．某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定存在 D．某溶液与浓溶液共热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体，说明原溶液中存在 解题要点 1.铵根的检验： （1）方法：被检液取清液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO42－)。 （2）试剂：先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。 2.铵盐（NH4＋）无色气体（NH3）变蓝 【变式6-1】下列是对某溶液进行离子检验的方法和结论，其中正确的是 A．加入NaOH溶液后加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，溶液中一定含有NH B．加入足量的盐酸，产生无色无味气体，则溶液中一定含有CO C．加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有SO D．先加入适量的盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有Cl- 【变式6-2】下列根据离子检验的操作及现象得出的结论不正确的是 选项 操作及现象 结论 A 向某盐溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有 B 向某盐溶液的试管中加入稀HCl溶液，无明显现象，再加溶液出现白色沉淀 溶液中含有 C 向某盐溶液的试管中滴入稀，产生无色气体 溶液中含有 D 向某盐溶液的试管中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色 溶液中含有Fe3+ A．A B．B C．C D．D █考点七 实验室制二氧化硫和氨气 【例7】下列图示中，操作规范且能达到实验目的的是 A．检验分解的产物 B．灼烧碎海带 C．比较和的金属活动性 D．制备 A．A B．B C．C D．D 解题要点 1.实验室用铵盐与消石灰混合如热来制取氨气。 2NH4Cl + Ca(OH)2 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O 2. 实验室用亚硫酸钠溶液与浓硫酸来制取SO2。 Na2SO3 + H2SO4(浓)=Na2SO4 +SO2 +H2O 【变式7-1】下列实验装置能达到实验目的的是          A．利用图①装置制取CO2气体 B．利用图②装置除去Cl2中的HCl C．利用图③装置收集NH3 D．利用图④装置吸收HCl气体 【变式7-2】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用于日常漂白织物等，实验室制备NaClO2的装置如图所示，其中C内生成ClO2.下列说法错误的是 A．装置B制备SO2的反应中，75 % 的硫酸仅表现出酸性 B．装置C中竖直玻璃管的作用是平衡系统的压强 C．装置D中发生的反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 D．装置E的作用是防止倒吸，F中的试剂不能用澄清石灰水代替 █考点八 硫及其化合物之间的转化 【例8】元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度。下图是硫元素的“价一类”二维图。下列说法错误的是 A．常温下a与c反应可生成b B．b在空气中充分燃烧的产物是c C．e溶液久置于空气中会生成f，溶液的pH减小 D．c通入溶液中，生成钡盐g 解题要点 【变式8-1】部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．的电子式为 B．是淡黄色的固体，可通过与反应制得 C．工业上由制备的路线： D．可被氧气氧化成 【变式8-2】氮，硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A．w有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色 B．常温下，e，z的浓溶液不与铁反应 C．a、b、u、v、w均能作还原剂 D．d、w均可与水反应生成酸，且都属于酸性氧化物 █考点九 氮及其化合物的相互转化 【例9】如图是氮元素常见物质的“价—类”二维图。下列说法正确的是 A．D和E都是酸性氧化物 B．A气体的水溶液可以导电，所以A是电解质 C．F是一种具有挥发性的一元强酸 D．检验I中阳离子的方法：向样品中加强碱，产生的气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红 解题要点 【变式9-1】研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价 — 物质类别关系如图所示，以下说法正确的是 A．物质A在一定条件下转化成N2，属于氮的固定 B．标准状况下，理论上44.8 L NO与33.6 L O2混合后溶于水可恰好转化成C C．19.2 g铜与100 m L 12 mol / L的C溶液完全反应，可产生标准状况下33.6 L的B物质 D．铵盐受热都易分解成氨气，都能与碱反应放出氨 【变式9-2】“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，下图是硫、氮的“价—类”二维图，则下列说法正确的是 A．a与g的水溶液会发生反应 B．c和j均为酸性氧化物 C．h转化为i只能通过人工固氮实现 D．常温下，e和k的浓溶液均不能与铝反应 █考点十 酸雨的产生及防治 【例10】空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法正确的是 A．目前计入空气污染指数的污染物有、、、、可吸入颗粒物等 B．空气中含量最高且常用作保护气的是 C．PM2.5的含量越高空气质量越好 D．排放是导致酸雨的原因之一，酸雨的 解题要点 1.工业上吸收废气中SO2气体的方法： （1）生石灰固硫法 CaO+SO2CaSO3，2CaSO3+O22CaSO4 （2）石灰乳洗涤法 Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O22CaSO4 （3）氨水脱硫法 SO2+2NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O，SO2+NH3·H2ONH4HSO3 (NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+SO2↑+H2O 2NH4HSO3+H2SO4(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O 2.常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）≥n（NO），一般适用于工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体（N2）或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体（N2和CO2，一般适用于汽车尾气中NOx的处理）。 【变式10-1】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述不正确的是 A．雾和霾的分散剂相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D．该过程涉及硫元素和氮元素的氧化 【变式10-2】双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法中，错误的是 A．过程Ⅰ中，生成物只有Na2SO3 B．过程Ⅱ中，发生了氧化还原反应 C．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 D．脱除SO2的主要目的是防止污染空气，形成酸雨 基础应用 1．（25-26高一上·上海·开学考试）已知分子的质量越小，分子运动速度越快，如图在玻璃管两端的棉花上分别滴上浓氨水和浓盐酸，已知浓氨水易挥发出氨气，浓盐酸易挥发出氯化氢气体，氨气和氯化氢两种气体接触后会产生大量白烟，白烟实际上是氯化铵晶体的微小颗粒，则白烟较浓较多的点是 A．A点 B．B点 C．C点 D．无法确定 2．（23-24高一上·上海·期末）氮气是一种不活泼的气体，其根本原因是 A．氮气有还原性 B．氮原子的半径较小 C．氮气是双原子分子 D．使氮气分子中的氮氮三键断裂需要吸收很高的能量 3．（23-24高一上·上海·期末）下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A． B． C． D． 4．（23-24高一上·上海浦东新·期末）在某溶液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是 A．一定含有 B．一定不含Ag＋ C．可能含有 D．可能含有 5．（23-24高一上·上海·期末）为实现下列物质之间的转化，需要加入还原剂才能实现的是 A．S→SO2 B．CuO→Cu C．Cu→Cu(NO3)2 D．HCO→CO2 6．（23-24高一上·上海·期末）下列有关硫及其化合物的说法错误的是 A．、都属于酸性氧化物 B．硫在空气中燃烧的产物是 C．浓具有吸水性，可用于干燥氢气 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，因为铁在常温下与浓硫酸钝化 7．（23-24高一下·上海闵行·期末）将气体通入碘水溶液中，溶液褪色，此过程中表现出 A．漂白性 B．还原性 C．氧化性和漂白性 D．还原性和漂白性 8．（23-24高一下·上海嘉定·期末）防治好酸雨问题已成为全球环境工作者研究的重点课题，我国的酸雨主要是由于使用含硫燃料向大气中排放造成的。下列说法正确的是 A．为治理好酸雨，应严禁使用煤和石油 B．大量植树造林，可以缓解酸雨问题 C．显酸性的雨水就是酸雨 D．将酸雨收集裸置于空气中测其减小因为： 9．（23-24高一上·上海·期末）含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．a在氧气中充分燃烧可转化为d B．附着有b的试管，可用热碱液清洗 C．气体a、c均可用f的浓溶液干燥 D．分别往f、e的溶液中滴加少量氯化钡溶液，均可产生白色沉淀 10．（24-25高一上·上海长宁·期末）下列关于硫化氢的说法正确的是 A．硫化氢是一种无色、无气味的气体 B．硫化氢能溶于水，水溶液呈强酸性 C．硫化氢气体可以燃烧 D．硫化氢气体具有强氧化性 11．（23-24高一上·上海浦东新·期末）有关工业制硫酸的下列说法中，错误的是 A．沸腾炉中气体可直接通入转化器 B．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生 C．转化阶段是硫酸生产的核心 D．吸收塔用浓度为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫 二、填空题 （24-25高一上·上海·期末）如下图所示，向固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。 12．浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 。 13．浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是 (写化学式，一种即可)。写出鉴定此物质中正离子的实验方法和现象： 。 14．（23-24高一上·上海·期末）氮和氮的化合物与人类有密切关系，回答以下问题： (1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是 。 A．闪电实现了大气固氮       B．尿素属于铵态氮肥         C．工业合成氨是人工固氮 (2)用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气，根据下图喷泉实验的装置进行实验，观察到美丽的红色喷泉。 根据实验现象中溶液变红，说明氨气具有的性质是 ，并用相应的方程式解释： 。 (3)贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处，其原因是 。 15．（24-25高一上·上海·期中）空气是人类赖以生存的重要资源。回答下列问题： (1)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在常温常压下，1mol“人造空气”的体积 22.4L。(填“>”、“<”或“=”) (2)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如图所示： 据分析，A含有 元素(填元素名称)，该微粒带有 电荷(填“正”或“负”)。 (3)火药是古代道士配出的“药”，燃放烟花爆竹“产生大量烟雾”，这种烟雾的成分是二氧化硫，与空气中的水分最终形成了稀硫酸气溶胶。下列说法正确的是___________。 A．二氧化硫与空气中的水通过化合反应直接形成稀硫酸 B．稀硫酸具有吸水性，可用于杀菌消毒 C．烟花爆竹燃烧产生的和可吸入颗粒物均属于大气污染物 D．当一束光通过稀硫酸气溶胶时无法观察到清晰的光路 (4)据文献报道，难溶于水的粉尘可在溶液中“溶解”，“溶解”后硫元素都以的形式存在。若要检验“溶解”后溶液中，简要写出相关的实验操作 。 能力提升 1．（24-25高一上·上海·期末）SO2在生活生产中有重要用途，但不当使用会造成酸雨等环境问题。 (1)大气中的H2O能结合SO2，被氧化后形成硫酸型酸雨。该过程的总化学方程式为 。 (2)该同学用下图所示装置测定空气中的SO2含量。 反应的离子方程式为：___________ _____=_____________ _____。 ①配平以上化学方程式 。(已知：缺项微粒中各元素化合价均不变) ②当注入标准状况下VmL空气时，KMnO4酸性溶液的紫红色恰好褪去，则该空气中二氧化硫的体积分数为 。(用含V代数式表示) (3)通过查阅资料，该同学还发现，化工厂燃煤会产生SO2，为减少SO2的排放，他设计了下图的工艺流程。图中过程Ⅱ的化学方程式为 。 2．（24-25高一上·上海·期末）自然界中氮循环如图所示。 (1)上述循环中涉及到多个固氮过程，过程①是 固氮，过程②是人工固氮，写出人工固氮的方程式 。过程③中氮元素由 态转化为 态。 (2)在细菌的作用下铵态氮(NH4+)与亚硝态氮(NO2-)可以转化为氮气，所涉及的离子方程式为：，反应中，每生成0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为 。 3．（24-25高一上·上海·期末）兴趣小组同学设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 (1)能验证具有氧化性的实验现象为 。 (2)为验证的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液中加入品红溶液，红色褪去 方案Ⅱ：向第二份溶液中加入溶液，产生白色沉淀 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入溶液，有白色沉淀生成 上述方案中合理的是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管b中发生反应的离子方程式为 。 (3)另一个实验小组的同学由上述实验引发思考，认为和都有漂白性，但二者混合后的漂白性减弱，若将和混合后通入品红溶液中，品红溶液褪色，则为一种气体过量，请设计简单实验检验是哪种气体过量(写出简要的实验过程和结论)： 。 4．（24-25高一上·上海·阶段练习）某同学根据铜与浓硫酸的反应，设计如图所示装置探究锌与浓硫酸反应的产物(部分加热和夹持装置略)。请回答下列问题： (1)装置A为制备氮气的装置，该反应的化学方程式为 。 (2)装置B中加入50.0g锌粉，通过分液漏斗加入浓硫酸并加热，产生的气体能使品红溶液褪色，产生该气体的反应化学方程式为 该反应中浓硫酸体现的性质为 (3)a处导管的作用是 。实验开始时，应先点燃 (选填“A”或“F”)装置的酒精灯，目的是 。 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，装置F中黑色固体变成红色，假设不考虑装置C中气体的损失，且通过装置F的气体完全反应，称量装置D和G的增重分别是19.2g和5.4g，则剩余锌的质量为 g。 (5)装置H中碱石灰的作用是 。 (6)若将装置D中溶液换成酸性高锰酸钾溶液，补全该反应的离子方程式： 。 ______________ +_______=_____________+______ 5.（24-25高一上·上海静安·期末）氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料 某同学用下图所示装置制备氨气： （1）写出上图制备氨气的化学方程式： 。 （2）为防止过量氨气外逸，需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置，应选用的装置是 (不定项) （3）用电离方程式表示氨水呈碱性的原因： 。 （4）上述氮元素转化过程中②~④为硝酸工业的重要过程，其中控制NH3和O2的比例是制备硝酸的关键。 ①当比例不合适时，会有白烟生成，该白烟的化学式是 。 ②欲使氨气尽可能安全转化为硝酸，理论上n(NH3)和n(O2)的最佳比例为 。 （5）等物质的量NH4NO3和(NH4)2SO4的混合物，与足量氢氧化钠溶液加热，产生气体10.08 L(标准状况下)，发生的离子方程式为： ，固体混合物的质量为 g。 （6）写出铵态氮肥保存或施用时注意事项(任写一点)： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 硫、氮及其循坏 复习讲义 复习目标 1.梳理硫元素及其化合物的的性质； 2.梳理清氮元素及其化合物的性质。 3.掌握硫、氮的价类二维转化关系； 4.明确硫循环（含硫物质转化）、氮循环（固氮等）核心过程及与酸雨、水体富营养化的关联。 重点和难点 重点：1.硫、氮及其化合物的核心性质与转化规律。 2.硫循环、氮循环的关键环节，相关物质在生产生活中的应用。 难点：1.硫、氮化合物转化网络的构建与灵活应用 2.新高考中结合实验或工业流程的综合问题解决，环境问题与化学知识的关联分析。 █知识点一 黑火药中的硫磺 1．黑火药 （1）成分：黑火药是我国值得骄傲的四大发明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸钾按一定的比例混合，就可以制得黑火药。 （2）爆炸原理：点燃火药后，混合物发生迅猛的氧化还原反应，放出大量的热量并生成大量气体。气体体积急剧扩大，发生爆炸。其反应的化学方程式为： 2e S + 2KNO3 + 3C K2S + 3CO2↑+ N2↑ 10e 2．硫的存在 （1）游离态：硫单质俗称硫黄，存在于火山口附近或岩层里。 （2）化合态：主要存在于硫化物和硫酸盐中，火山喷出物中含有硫的氢化物和氧化物等。常见物质的化学式见下表。 黄铁矿 黄铜矿 石膏 芒硝 FeS2 CuFeS2 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O 3.物理性质 颜色状态 硬度 溶解性 水 酒精 CS2 黄色晶体 质脆、易研成粉末 难溶 微溶 易溶 4.化学性质 ①氧化性 a.与金属单质反应：2Na+SNa2S(白色)、Fe＋SFeS(黑色)、2Cu＋SCu2S(黑色)、S＋Hg===HgS(黑色，可用硫粉处理撒在地面上有毒的汞蒸气)。 b.与非金属单质（H2）反应：H2＋SH2S。 ②还原性 a.与氧气反应：S＋O2SO2（现象：剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，有刺激性气味气体生成）。 b.与强氧化剂（如浓硫酸）反应：S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O。 ③氧化性和还原性 与强碱的反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O (用热碱溶液清洗试管内壁附着的硫单质)。 5．硫单质的用途 硫是重要的化工原料，常用于制造硫酸、化肥、农药、火药、硫磺皂等，还可用于制造硫化橡胶等。 易错提醒 1.单质硫既有氧化性，又有还原性。硫元素有 -2、0、+4、+6四种常见的化合价。 硫通常以弱氧化性为主，如：与金属、氢气的反应；硫也可以表现为还原性，与氧气的反应。 2.硫磺有杀虫、杀螨和杀菌作用，常被用作农作物的杀菌剂和治疗皮肤病的杀菌软膏。 效果检测 1．药物学专著《神农本草经》记载：“石硫黄……能化金、银、铜、铁，奇物。”硫与某些金属单质化合所得的产物可能是 A．Na2S B．AgS C．AlS D．CuS 【答案】A 【详解】硫与金属反应生成硫化物时，S单质的氧化性弱，只能将金属氧化为低价态，同时需符合电荷守恒及金属常见化合价； A．钠与硫在一定条件下反应生成Na2S，A正确； B．AgS：银常见+1价，硫-2价，正确化学式应为Ag2S[(+1)×2 + (-2) = 0]，B错误； C．AlS：铝+3价，硫-2价，应为Al2S3[(+3)×2 + (-2)×3 = 0]，C错误； D．CuS：铜与硫反应时通常生成Cu2S（铜+1价），D错误； 故选A。 2．下列有关硫单质性质的叙述正确的是 A．常温常压下硫单质是一种黄色易溶于酒精的晶体 B．硫在加热条件下将Fe还原成FeS，将Cu还原成 C．硫在空气中的燃烧产物是，在纯氧中的燃烧产物是 D．硫与金属钠或氢气反应均被还原 【答案】D 【详解】A．硫单质常温下为黄色晶体，但微溶于酒精而非易溶，A错误； B．硫与Fe或Cu反应时，硫作为氧化剂被还原，而金属被氧化，B中“还原”描述错误，B错误； C．硫在空气或纯氧中燃烧均生成SO2，C错误； D．硫与Na生成Na2S，与H2生成H2S，硫均被还原（0→-2），D正确； 故选D。 3．下列说法不正确的是 A．硫是一种黄色的难溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳的固体 B．游离态的硫存在于火山口附近或地壳的岩层中 C．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫 D．为减少酸雨的产生可向含硫燃料中加入生石灰 【答案】C 【详解】A．硫单质为黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳，A正确； B．火山口附近和地壳岩层中存在游离态硫，符合自然存在形式，B正确； C．硫在空气或纯氧中燃烧产物均为二氧化硫（SO2），而非三氧化硫（SO3），C错误； D．向含硫燃料加生石灰可固硫（先生成CaSO3进一步氧化为CaSO4），减少SO2排放，D正确； 故答案选C。 █知识点二 硫的氧化物 1．二氧化硫（SO2） （1）物理性质 颜色 状态 气味 毒性 密度 溶解性 无色 气体 刺激性气味 有毒 比空气大 易溶于水（1∶40），不溶于饱和NaHSO3溶液 （2）化学性质 1）实验探究： 操作 现象 结论 pH试纸变红 SO2的水溶液显酸性 溶液变红 SO2的水溶液显酸性，不能漂白石蕊溶液 开始无明显现象，后产生白色沉淀 ①SO2的水溶液与BaCl2不反应 ②SO2具有还原性，可被H2O2氧化成SO，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀 振荡后溶液红色褪去，再加热溶液恢复红色 SO2具有漂白性，但生成的无色物质不稳定 2）原理探析 ①酸性氧化物的通性 a.与水反应：SO2＋H2OH2SO3(该反应为可逆反应)。 b.与碱（NaOH）溶液反应：SO2＋2NaOH==Na2SO3＋H2O(少量SO2)； SO2＋NaOH==NaHSO3(过量SO2)(可用于处理尾气)。 c.与碱性氧化物（CaO)）反应：SO2＋CaO===CaSO3(可用于燃煤“固硫”)。 ②氧化性和还原性：－2,0O2＋6 a.氧化性（H2S）：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O(归中反应)（现象：生成黄色沉淀）； b.还原性（O2、卤水）：2SO2＋O22SO3；SO2＋X2＋2H2O===H2SO4＋2HX(X表示Cl、Br、I)。 ③漂白性：SO2能与某些有色物质(如品红溶液等)生成不稳定的无色物质，而使其褪色，加热或久置后，这种无色物质分解而使有色物质恢复原来的颜色。 （3）用途 漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等；用于杀菌消毒。如在葡萄酒中添加适量（最大使用量0.25g/L）的二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。 2．三氧化硫（SO3） （1）物理性质：标准状况下，SO3是一种无色固体，熔点（16.8℃）、沸点（44.8℃）较低，极易溶于水生成硫酸。 （2）化学性质：具有酸性氧化物的通性，与水剧烈反应生成硫酸：SO3＋H2O===H2SO4；三氧化硫通入氯化钡溶液反应：SO3＋BaCl2＋H2O===BaSO4↓＋2HCl。 易错提醒 1.SO2的漂白性具有选择性，可以漂白品红溶液，以及棉、麻等物品，但不能漂白酸碱指示剂，如石蕊、酚酞等。 2.SO2能使溴水、酸性KMnO4褪色，是因为SO2的还原性而非漂白性。 3.氯水、SO2的漂白性原理不同。分别通入品红溶液，品红溶液均褪色，加热，后者可恢复红色，前者不恢复原来红色。 效果检测 4．下列关于SO2的说法中，不正确的是 A．SO2只有氧化性 B．SO2可用于杀菌消毒 C．SO2是一种无色气体 D．SO2尾气可用氨水吸收 【答案】A 【详解】A．中硫元素为+4价，既有氧化性又有还原性，因此“只有氧化性”错误，A错误； B．具有杀菌消毒能力，常用于食品防腐等，B正确； C．是无色、有刺激性气味的气体，C正确； D．与氨水反应生成亚硫酸铵，可用氨水吸收尾气，D正确。 故选A。 5．将和两种气体的混合物通入溶液中，其结果是 A．只生成沉淀 B．只生成沉淀 C．生成和两种沉淀 D．无沉淀生成 【答案】A 【详解】SO3溶于水生成H2SO4，与BaCl2反应生成BaSO4沉淀H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl；SO2溶于水生成H2SO3，但H2SO3的酸性弱于HCl，无法与BaCl2反应生成BaSO3沉淀；因此，只生成BaSO4沉淀； 故答案选A。 6．下列有关三氧化硫的说法中正确的是 A．SO3可与碱反应，但不与碱性氧化物反应 B．SO3属于酸性氧化物 C．硫在过量的氧气中燃烧可以生成SO3 D．溶于水能导电，故属于电解质 【答案】B 【详解】A．SO3可与碱性氧化物反应，如SO3与CaO反应生成CaSO4，故A错误； B．SO3能与碱反应生成硫酸盐和水，SO3属于酸性氧化物，故B正确； C．硫燃烧无论氧气是否过量均生成SO2，故C错误； D．SO3溶于水导电是因SO3与水反应生成H2SO4，硫酸是电解质，SO3本身不能电离，SO3属于非电解质，故D错误； 选B。 █知识点三 硫的重要化合物 （一）硫化氢 1．硫化氢的物理性质 硫化氢通常为有臭鸡蛋气味的无色气体，有毒，当空气中含有0.1%的硫化氢时，就会使人感到头疼、眩晕，吸入大量硫化氢会使人昏迷或死亡。动植物体内均含硫，腐败时会产生硫化氢气体。硫化氢标准状况下的密度为1. 518 g/L，比空气重。1体积水能溶解2.6体积硫化氢气体。硫化氢的水溶液叫氢硫酸，显弱酸性。 2．硫化氢的化学性质 (1)热稳定性 硫化氢在较高温度时易分解成氢气和硫。 H2SH2 + S↓ (2)还原性 硫化氢中的硫显-2价，在化学反应中容易失去电子，故硫化氢的还原性较强。硫化氢显示还原性的几个典型反应为： 2H2S + O22S↓+ 2H2O(H2S在空气中不完全燃烧) 2H2S + 3O22SO2 + 2H2O(H2S在空气中完全燃烧，并伴有淡蓝色火焰) （二）浓硫酸的性质 1．浓硫酸的物理性质 纯硫酸是一种无色油状的液体，难挥发，和水能以任何比例混合，同时产生大量的热。市售硫酸的质量分数有92. 5%和98%两种。当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后，就成了发烟硫酸。 2．硫酸的化学性质 (1)稀硫酸具有酸的通性 硫酸在水中发生电离： H2SO4 = 2H+ +SO42-，硫酸的酸性实际上是溶液中H+的性质。 ①稀硫酸使石蕊试液变红色。 ②稀硫酸 + 活泼金属 → 硫酸盐 + 氢气 ③稀硫酸 + 碱性氧化物 → 硫酸盐 + 水 ④稀硫酸 + 碱 → 硫酸盐 + 水 ⑤稀硫酸 + 盐 → 硫酸盐 + 新酸 (2)浓硫酸的特性 浓硫酸除具有酸性外，还具有以下特性： ①吸水性 浓硫酸有强烈吸收游离水的作用（这里所指的游离水包括空气中的水蒸气及物质表面吸附的湿存水），同 时放出大量的热。工厂和实验室常用浓硫酸作干燥剂。 ②脱水性 浓硫酸能将许多有机化合物中的氢、氧元素按原子数2:1夺取出来，这就是浓硫酸的脱水性。如浓硫酸能使某些含C、H、O的有机化合物碳化。 ③强氧化性 浓硫酸中+6价的硫元素会夺取电子（呈现强氧化性），一般被还原成+4价硫元素的化合物(SO2)，所以浓硫酸称为强氧化性酸。 例如木炭及铜都不跟稀硫酸反应，但它们都能跟浓硫酸发生反应。 C + 2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+ 2H2O Cu + 2H2SO4（浓）CuSO4 + SO2↑+2H2O 条件不同，反应产物也不同。例如在加热条件下，浓硫酸能跟大多数金属起反应，生成相应的硫酸盐、二氧化硫和水。在常温下，浓硫酸跟某些金属（如铁、铝）接触时，能够在金属表面生成一层致密的氧化物，从而阻止内部金属继续跟浓硫酸发生反应。这种现象称为“钝化”。因此，冷的浓硫酸可以用铁或铝的容器贮存。 3．浓硫酸的用途 (1)硫酸是最重要的化工原料之一，它具有较高的沸点，用浓硫酸能制得盐酸、硝酸和其他一些强酸。 NaCl + H2SO4（浓）NaHSO4 + HCl↑ NaNO3 + H2SO4（浓）NaHSO4 + HNO3↑ (2)在化肥生产上，硫酸主要用来制造磷肥； (3)在日用化工生产中，硫酸常用于合成洗涤剂； (4)利用硫酸的高沸点，可以制取挥发性的酸，如氢氟酸等。 (5)硫酸还用来制备各种药物、农药、染料和精炼石油等。 （三）常见的硫酸盐 1．几种重要的硫酸盐 硫酸盐 结晶水合物 俗名 主要用途 BaSO4 — 重晶石 作白色颜料、“钡餐” CaSO4 CaSO4·2H2O 2 CaSO4·H2O 生石膏（石膏） 熟石膏 制粉笔、模型、雕像、石膏绷带，水泥生产 CaSO4·2H2O = 2CaSO4·H2O+3H2O CuSO4 CuSO4·5H2O 蓝矾、胆矾 制农药、电镀液、检验酒精中是否含有少量水、制备各种含铜化合物 KAl(SO4)2 KAl(SO4)2·12H2O 明矾 净水剂 2．SO42-的检验 检验某未知溶液中是否含有SO42-，这不是一个简单问题。它涉及试剂选择和操作程序两个关键点的合理组合。因为，除应考虑Ag+。的常规干扰外，还必须考虑SO32-、CO32-、PO43-等离子的干扰。 (1)原理：利用Ba2+ + SO42- = BaSO4↓(白色)，BaSO4具有不溶于盐酸、硝酸的特性。 (2)试剂：可溶性钡盐BaCl2或Ba(NO3)2；或Ba(OH)2溶液；盐酸或稀硝酸。 (3)检验的关键：既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的误导，全面考虑，综合分析，正确推导。 (4)检验的方法 其一：先加检验试剂，后对沉淀酸化； 其二：先酸化，再加检验试剂： 待测液， 出现沉淀：过滤后所得滤液中再滴加BaCl2或Ba(NO3)2溶液白色沉淀：含SO42- 不出现沉淀：再加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液 后又出现，白色沉淀：一定含SO42- 欲使鉴定结果准确无误，关键在于试剂选择和操作程序上均须注意其科学性。所以，最合理的鉴定方法应该是：向未知液加入适量HCl(除去Ag+、SO32-、CO32-等)；若出现白色沉淀，则应过滤，保留滤液，弃出沉淀；向滤液中或未出现沉淀的溶液中加BaCl2溶液，观察是否产生白色沉淀。若产生白色沉淀，则可证明未知液中含SO42-。 易错提醒 1.稀释浓硫酸时，由于浓H2SO4溶于水放出大量的热，故溶解浓硫酸时只能将，浓硫酸沿器壁缓缓注入水中，并不断用玻璃棒搅拌，如果不慎将浓硫酸溅在皮肤上，应先用大量水冲洗，再涂上小苏打溶液。 2.浓H2SO4只能作与之不反应气体的干燥剂。根据浓H2SO4的性质：ⓐ酸性，ⓑ强氧化性，浓硫酸只能干燥酸性、中性且无强还原性的气体，如Cl2、HCl、SO2、O2、N2、CO2、CO、H2等；不能干燥碱性或强还原性气体，如NH3、H2S、HI、HBr等。用浓硫酸干燥气体的装置——洗气瓶。（如右图所示） 3. 硫酸根离子的检验要注意两点： (1)酸化时对酸的选择。不能选硫酸，因为硫酸溶液中含有SO42-离子。不能选硝酸，因为硝酸能将SO32- 氧化成SO42-。通常选盐酸。选择盐酸的好处有三个：(a)是强酸；(b)非氧化性酸；(c)盐酸溶液中含有Cl-离子，如果酸化时出现白色沉淀，那证明被测溶液中含有Ag+离子。 (2)检验时要注意滴加顺序，应先滴加盐酸，后滴加Ba2+离子溶液。因为如果次序颠倒的话，所用的Ba2+离子溶液是BaCl2溶液，出现的白色沉淀可能是AgCl。 效果检测 7．下列说法正确的是 A．SO2有还原性，能被浓硫酸氧化 B．加热时木炭可与浓硫酸发生氧化还原反应 C．在Cu和浓HNO3的反应中，HNO3被氧化 D．将胆矾加入浓H2SO4中，胆矾变白，是浓硫酸的脱水性 【答案】B 【详解】A．虽有还原性，但因与中间无+5价硫元素，故浓硫酸作为强氧化剂通常不与反应，A错误； B．加热时木炭与浓硫酸反应生成和，发生氧化还原反应，B正确； C．Cu与浓反应中，中的N由+5降为+4价的，被还原，C错误； D．浓硫酸吸收胆矾中的结晶水使其变白，体现吸水性而非脱水性，D错误。 故选B。 8．现有两支分别盛有相同体积浓硫酸和稀硫酸的试管，下列方法不能用于鉴别的是 A．观察液体流动性，黏度较小的是稀硫酸 B．用玻璃棒分别蘸取两试剂滴到pH试纸上，试纸变红的是浓硫酸 C．将两试剂分别倒入盛有水的试管，放出大量热的是浓硫酸 D．将两试剂分别滴在蓝色CuSO4·5H2O晶体上，晶体逐渐变为白色粉末的是浓硫酸 【答案】B 【详解】A．浓硫酸黏度较大，稀硫酸流动性更好，观察流动性可鉴别，A正确； B．浓硫酸具有强脱水性，会使pH试纸炭化变黑，而非变红，稀硫酸则使pH试纸变红，现象错误，B错误； C．浓硫酸溶于水放出大量热，稀硫酸放热不明显，可通过放热现象鉴别，C正确； D．浓硫酸吸水性使蓝色晶体脱水变为白色粉末，稀硫酸无法脱水，D正确； 故选B。 9．下图是硫元素在自然界中的部分转化过程。下列说法正确的是 A．上述转化过程中，硫元素均被氧化 B．火山喷发导致的硫酸型酸雨的可能为6.5 C．能使溴水褪色体现了的漂白性 D．火山喷发时与相遇可沉积S，理论上每生成，转移电子 【答案】D 【详解】A．，硫元素的化合价降低，被还原，，硫元素化合价未发生变化，A错误； B．酸雨的，B错误； C．能使溴水褪色体现了的还原性，C错误； D．根据反应，理论上每生成，转移电子，D正确； 故选D。 █知识点四 氮气和固氮 （一）氮气 1．氮的原子结构 氮原子最外电子层有5个电子，既不容易得到3个电子，也不容易失去5个电子。因此氮原子一般通过共用电子对与其它原子相互结合构成物质。 氮的原子结构 常见的化合价有 ＋1 、 ＋2 、 ＋3 、 ＋4 、 ＋5 、 －3 ， 其氧化物有 N2O 、 NO 、 N2O3 、 NO2 、 N2O4 、 N2O5 共有六种， 其中 N2O5 是HNO3的酸酐， N2O3 是HNO2的酸酐（氮的氧化物都有毒）。 2．氮元素的存在 a.游离态:以氮分子的形式存在于空气中。  b.化合态:存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 3.氮气 （1）物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，在空气中约占五分之四左右。 （2）化学性质 ①常温下，N2的化学性质不活泼，可代替稀有气体作保护气体。 原因：氮分子内两个氮原子间以共价三键结合，断开该化学键需要较多的能量，所以氮气的化学性质很稳定，通常难以与其它物质反应。 ②在放电条件或高温下 氮气 跟氧气化合生成 一氧化氮 N2＋O22NO ③镁在氮气中燃烧：3Mg＋N2Mg3N2； ④人工合成氨：N2＋3H22NH3； （2） 固氮 1．氮元素的存在 （1）游离态：以氮分子（N2）的形式存在于空气中。  （2）化合态：存在于动植物体内的蛋白质中,以及土壤、海洋里的硝酸盐和铵盐中。 2．氮其（N2）的物理性质 纯净的N2是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比比空气略小（极为接近），在空气中约占五分之四左右。 3．氮的固定 （1）含义：将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫做氮的固定。 （2）途径分类： ①天然固氮：包括生物固氮、大气固氮。 a.生物固氮：豆科植物的根部常附有的小根瘤中含有固氮菌，能把空气中游离的氮变成氨（铵态氮肥）作为养分吸收，所以这些植物可以少施肥，甚至不施肥。 b.大气固氮：闪电时，大气中的氮转化为氮的氧化物，经降水生成极稀的硝酸（硝态氮肥），渗入土壤被植物根系吸收。化学反应方程式：N2+O22NO、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO。 ②人工固氮：氮气和氢气在高温、高压并有催化剂存在的条件下，可以直接化合生成氨(NH3)。 N2+3H22NH3 易错提醒 1.生物固氮和大气固氮统称自然固氮。 2. 空气中含大量N2，是工业生产中N2的主要来源。 效果检测 10．下列物质不能由单质之间的化合反应得到的是 A．NO B．NO2 C．MgCl2 D．CuCl2 【答案】B 【详解】A．氮气和氧气在放电条件下生成NO，故不选A； B．氮气和氧气在放电条件下生成NO，氮气和氧气不能直接反应生成NO2，故选B； C．镁和氯气点燃生成MgCl2，故不选C； D．铜和氯气点燃生成CuCl2，故不选D； 选B。 11．氮元素在地球上含量丰富，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。下列叙述与氮的循环无关的是 A．豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气转变为硝酸盐 B．自然界中，氨是动植物遗体中的蛋白质腐败后的产物 C．为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂，常用氮气作为保护气 D．在电闪雷鸣的雨天，N2与O2发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收 【答案】C 【详解】A．根瘤菌将氮气转化为硝酸盐，属于生物固氮，是氮循环的一部分，A不符合题意； B．动植物遗体腐败生成氨属于氨化作用，属于氮循环的一部分，B不符合题意； C．氮气作保护气仅利用其稳定性，未涉及氮的形态转化或循环过程，与氮循环无关，C符合题意； D．雷雨天氮气与氧气反应最终生成硝酸盐，属于自然固氮，是氮循环的一部分，D不符合题意； 故选C。 12．物质的用途由性质决定。下列关于因果关系的判断，错误的是 A．活性炭具有吸附性——用于制作活性炭净水器 B．熟石灰微溶于水——用于改良酸性土壤 C．钛合金与人体具有很高的相容性——用于制造人造骨 D．氮气的化学性质不活泼——可在食品包装袋中充入氮气以防腐 【答案】B 【详解】A．活性炭的吸附性使其能有效吸附水中杂质，用于净水器，A正确； B．熟石灰（氢氧化钙）改良酸性土壤是因为其碱性，能与酸发生中和反应，而非“微溶于水”，B错误； C．钛合金的生物相容性使其适合作为人造骨材料，C正确； D．氮气的化学性质稳定可隔绝氧气，防止食品氧化变质，D正确； 故选B。 █知识点五 氨、氨水和铵盐 1.氨的物理性质： ①氨气是一种无色有刺激性气味有毒气体，密度比空气小。 ②氨气极易溶于水，常温下，1体积水大约可溶解700体积氨气。氨的水溶液叫做氨水。 ③氨易液化（液态的氨称为液氨）。液氨汽化时要吸收的量的热，使周围温度急剧下降，因此，液氨常用作制冷剂。 2.氨的“喷泉”实验 ①喷泉实验的原理：因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。 ②常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂如表： 气体 HCl NH3 CO2、SO2、Cl2、H2S NO2＋O2 吸收剂 水或NaOH溶液 水或盐酸 浓NaOH溶液 水 3.氨的化学性质 ①与水反应：NH3＋H2ONH3·H2ONH4＋＋OH－。 4.氨的用途 ①液氨汽化时吸收大量的热，故用作制冷剂。 ②制氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等。 5.氨水 氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 NH3·H2O为可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。 7.铵盐 （1）氨与盐酸的反应：蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。 化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。可用于NH3与HCl或硝酸的相互检验。 （2）铵盐的物理性质：铵盐都是白色固体，均易溶于水。 （3）铵盐的化学性质 ①受热易分解：NH4ClNH3↑＋HCl 、NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑ ②与碱溶液反应：在稀溶液中不加热生成NH3·H2O。化学方程式：NH4＋＋OH－NH3↑＋H2O 在浓溶液中或者加热生成NH3：NH4+＋OH－NH3↑＋H2O。 （4）实验探究： 实验装置 铵盐溶液 NH4Cl溶液 NH4NO3溶液 (NH4)2SO4溶液 现象 试管中有气泡产生，试纸变蓝 结论 铵盐与强碱反应生成氨气，离子方程式为：NH＋OH－ NH3↑＋H2O 应用 ①检验铵根离子的存在；②制取氨。 （5）NH的检验：未知液加入强碱共热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH4＋。即： （6）铵盐的用途及贮存 ①用途：铵盐可作氮肥。常用的氮肥有硝酸铵(NH4NO3)（俗称硝铵）、硫酸铵[(NH4)2SO4]（俗称硫铵）、 碳酸氢铵(NH4HCO3)和尿素[(NH2)2CO]等。 ②贮存：密封包装并放在阴凉通风处。因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。 易错提醒 1.NH3是中学化学中唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，在推断题中作为解题突破口。 2.氨水呈碱性，NH3·H2O属于可溶性一元弱碱，不稳定，易分解，化学方程式为NH3·H2ONH3↑＋H2O。计算氨水的浓度时，溶质按NH3进行计算。 3.氨气溶于水得氨水，显碱性，氨水中含有的粒子有：NH3·H2O、H2O、NH3、NH4＋、OH－、H＋。 效果检测 13．取2个完全相同的透明塑料瓶，在瓶内用细线固定大小、形状均相同且喷有酚酞溶液的小纸花，按照图1所示用注射器同时向塑料瓶中注入等体积的浓氨水，将针孔处密封后进行图2、图3所示实验(已知：氨气密度比空气小)，下列说法错误的是 A．图2、图3中小纸花最终均变为红色 B．小纸花变色说明分子在不断地运动 C．图3中小纸花比图2中先变为红色 D．两个瓶中小纸花均从上到下依次变色 【答案】D 【详解】A．浓氨水挥发出的氨气分子运动到小纸花上，氨气溶于水显碱性，使酚酞变红，无论冷水还是热水，最终均能使小纸花变红，A正确； B．小纸花变色是因为氨气分子从浓氨水处运动到纸花上，体现分子在不断运动，B正确； C．图3为热水环境，温度高，分子运动速率快，氨气扩散更快，小纸花比图2（冷水）先变色，C正确； D．氨气密度比空气小，图2（冷水）中氨气分子向上运动，小纸花从上到下依次变色；但图3（热水）温度高，分子运动极快，氨气迅速扩散充满整个瓶子，小纸花几乎同时变色，并非“从上到下依次变色”，D错误； 故选D。 14．下列离子反应方程式正确的是 A．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色： B．过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中： C．氨水与醋酸溶液反应： D．Na2S2O3与稀硫酸混合后溶液变浑浊： 【答案】D 【详解】A．酸性条件下进行的反应不应出现OH-，正确的离子方程式应为，A错误； B．过量SO2与OH-反应生成，离子方程式为，B错误； C．氨水为弱电解质溶液，不能拆为OH-，离子方程式为，C错误； D．Na2S2O3与稀硫酸反应生成Na2SO4、S、SO2和H2O，离子方程式为，D正确； 故答案为D。 15．若利用碱的性质进行下列实验，不能达到相应目的的是 A．分别加入少量Mg(OH)2固体，根据是否溶解，可鉴别稀盐酸和Na2CO3溶液 B．分别加入适量水溶解，根据温度是否明显升高，可鉴别NaOH固体和NaCl固体 C．分别加入Ba(OH)2溶液，根据是否产生沉淀，可鉴别MgCl2溶液和Na2SO4溶液 D．分别加入熟石灰粉末研磨，根据是否产生氨味，可鉴别(NH4)2SO4固体和K2SO4固体 【答案】C 【详解】A．与稀盐酸反应能溶解； 而与溶液不反应，不溶解，可用来鉴别，A正确； B．NaOH溶于水放热且放热明显； 而NaCl溶于水温度变化不明显，可用来鉴别，B正确； C．与能反应生成白色沉淀； 同时也能与生成白色沉淀，两者产生沉淀的颜色相同，无法鉴别，C错误； D．熟石灰能与反应释放出，产生刺激性气味气体；而熟石灰不与反应，可用来鉴别，D正确； 故答案为：C。 █知识点六 硝酸 氮肥 1．硝酸 （1）硝酸的物理性质：无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 （2）硝酸的化学性质： ①不稳定性：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 ②强氧化性：硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ③实验探究： 实验 装置 稀硝酸 浓硝酸 实验 现象 反应缓慢，有少量气泡产生，溶液变蓝试管口有红棕色气体产生 反应剧烈，有大量气泡产生， 溶液变蓝，液面上有红棕色气体产生 实验 结论 铜与稀硝酸常温下缓慢反应生成NO气体 铜与浓硝酸常温下剧烈反应生成NO2气体 a．与金属反应： 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(填化学方程式，下同)。 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 2．氮肥 （1）氮肥的分类：铵态氮肥、硝态氮肥、有机氮肥。 （2）常用的铵态氮肥有氯化铵、硫酸铵（硫铵）、碳酸氢铵（碳铵）等，硝态氮肥有硝酸钾等硝酸盐，有机氮肥主要指尿素[(NH2)2CO]。 （3）因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水，以保证肥效。另外，铵态氮肥不能与草木灰混合施用。 （4）硝态氮肥：以硝酸盐为主要成分的氮肥，常见的有硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙等。硝态氮肥的水溶性好，肥效快，但土壤对其吸收能力弱，容易随水流失。 （5）尿素 ①物理性质：化学式为CO(NH2)2,含氮量最高、肥效最好的有机氮肥，水溶液呈中性。 ②化学性质：与水反应生成CO2和NH3，进一步反应生成NH4HCO3氮肥，被作物吸收利用。 CO(NH2)2+H2O=CO2↑+2NH3↑，CO2+NH3+H2O=NH4HCO3。 易错提醒 常温下，铁、铝遇浓HNO3会发生钝化，所以可用铁或铝制容器来盛装浓HNO3。 a．与非金属反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 b．与还原性化合物反应： 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 效果检测 16．下列描述不正确的是 A．氨气常用作制冷剂，原因是氨易液化，且液氨汽化时要吸收大量的热 B．常温下可以用铁或铝制容器来盛装浓硫酸，说明铁或铝不与浓硫酸反应 C．胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药 —— 波尔多液 D．浓硝酸一般保存在棕色细口玻璃瓶中 【答案】B 【详解】A．氨气液化后形成液氨，液氨汽化吸热，符合制冷原理，A正确； B．铁和铝在常温条件下会和浓硫酸发生钝化反应，形成致密的氧化膜，阻止下一步反应，而非“不反应”，B错误； C．胆矾即硫酸铜晶体，其水溶液与石灰乳（主要成分为）按一定比例可配制成波尔多液，C正确； D．浓硝酸见光易分解，所以需保存在棕色细口玻璃瓶中；D正确； 综上所述，答案选B。 17．下列离子方程式正确的是 A．氯气溶于水：Cl2+H2O＝2H++Cl−+ClO− B．Fe(OH)2与足量稀硝酸反应：Fe(OH)2+2H+＝Fe2++2H2O C．试管壁上的银用稀硝酸清洗：3Ag+4H++＝3Ag++NO↑+2H2O D．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：Ca2++2ClO−+SO2+H2O＝CaSO3↓+2HClO 【答案】C 【详解】A．氯气溶于水生成的HClO为弱酸，不能拆为ClO-，正确方程式为Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO，A错误； B．稀硝酸具有强氧化性，会将Fe2+氧化为Fe3+，正确的离子方程式为：3Fe(OH)2+10H++＝3Fe3++NO↑+8H2O，B错误； C．稀硝酸与银反应生成Ag+、NO和H2O，离子方程式3Ag+4H++＝3Ag++NO↑+2H2O符合反应事实且守恒，C正确； D．ClO-具有强氧化性，会将SO2氧化为而非生成CaSO3，正确的离子方程式为：Ca2++3ClO-+SO2+H2O＝CaSO4↓+2HClO+Cl-，D错误； 答案选C。 18．我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了的催化还原(如图)。下列说法错误的是 A．a过程中得到失去的电子后转变为，又将得到的电子转移给 B．b过程反应的离子方程式为 C．HCOOH分解产生活性氢气和二氧化碳，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果 D．过程a、b中完全还原消耗 【答案】D 【详解】A．如图所示，a过程中Fe3O4中Fe(Ⅲ)得到H2失去的电子生成Fe(Ⅱ)、氢气被氧化成H+，Fe(Ⅱ)还原为，Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)，故A正确； B．b过程中氢气与、H+反应，亚硝酸根离子被还原为氮气，氢气被氧化为水，反应的离子方程式为，故B正确； C．HCOOH分解生成氢气和二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果，故C正确； D．1mol硝酸根离子转化为0.5mol氮气，转移5mol电子，1mol氢气转移2mol电子，所以完全还原1mol硝酸根离子消耗2.5mol氢气，故D错误； 故答案为D。 █知识点七 含硫物质的转化 1.转化原理 ①硫元素常见价态： 常见化合价 含硫物质 －2 H2S、HgS、FeS 0 S ＋4 SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3 ＋6 SO3、H2SO4、Na2SO4 ②原理：a.通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化； b.低价态的硫向高价态转化时需加入氧化剂，高价态的硫向低价态转化时需加入还原剂。 2.不同价态硫元素的转化 ①硫元素常见的化合价有-2、0、+4、+6，可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。 ②利用氧化剂，可将硫元素从低价态转化为高价态；利用还原剂，可将硫元素从高价态转化为低价态。 ③常见转化关系 序号 转化目标 转化前的含硫物质 选择试剂 转化后的含硫物质 ① －2→0 H2S O2(不足) S SO2 ② 0→－2 S H2 H2S Fe或Cu FeS或Cu2S ③ －2→＋4 H2S O2(足量) SO2 ④ 0→＋4 S O2 SO2 ⑤ ＋4→0 SO2 H2S S ⑥ ＋4→＋6 SO2 O2 SO3 Cl2 H2SO4 ⑦ ＋6→＋4 H2SO4 Cu SO2 有关化学方程式：①2H2S＋O22S＋2H2O，SO2＋2H2S==3S＋2H2O； ②H2＋SH2S，Fe＋SFeS或2Cu＋SCu2S； ③2H2S＋3O22SO2＋2H2O； ④S＋O2SO2； ⑤SO2＋2H2S===3S＋2H2O； ⑥2SO2＋O22SO3，SO2＋Cl2＋2H2O==2HCl＋2H2SO4； ⑦Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2H2O＋SO2↑。 3.同种价态含硫物质间的转化 上图物质间的转化可以通过不同的反应来实现，可以是元素化合价变化的氧化还原反应(对应图中横向箭头表示的转化)，也可以是元素化合价不变的非氧化还原反应(对应图中纵向箭头表示的转化)。 4.含硫物质的连续氧化 H2S SO2SO3 H2SO4、SSO2 SO3 H2SO4 易错提醒 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 ②相邻价态规律：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：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或2S2－＋ SO＋6H＋===3S↓＋3H2O。 效果检测 1．部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法正确的是 A．a在空气中充分燃烧可以生成d B．附着有b的试管常用酒精清洗 C．c因漂白作用可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 D．e的浓溶液长时间暴露在空气中，质量增大，但质量分数会变小 【答案】D 【分析】a为H2S，b为硫单质，c为SO2，d为SO3，e为H2SO4，据此解答。 【详解】A．a为H2S（-2价氢化物），在空气中充分燃烧生成SO2（c）和水，而非SO3（d），A错误； B．b为硫单质，硫微溶于酒精，易溶于二硫化碳，常用二硫化碳清洗附着硫单质的试管，而非酒精，B错误； C．c为SO2，使酸性高锰酸钾褪色是因其还原性（与发生氧化还原反应），而非漂白性，C错误； D．e为H2SO4，浓硫酸具有吸水性，暴露在空气中吸收水蒸气，溶液质量增大，溶质质量不变，溶质质量分数变小，D正确； 答案选D。 2．硫循环对动植物和人类的生存意义重大，硫元素在自然界中的部分循环示意图如图，已知甲和乙分别表示两种氧化物。下列说法正确的是 A．硫元素在自然界中只能以化合态的形式存在 B．反应1中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 C．乙能使品红溶液褪色 D．芒硝的化学式为 【答案】B 【详解】A．硫元素在自然界中以游离态和化合态的形式存在，A错误； B．反应1：，为还原剂，为氧化剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，B正确； C．乙能与水反应生成硫酸，为三氧化硫，三氧化硫不能使品红褪色，C错误； D．芒硝的化学式为，D错误； 答案选B。 3．下列物质的生产流程合理的是 A．海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液 B．海水提镁： C．工业制硫酸： D．海水制溴： 【答案】D 【详解】A．碘单质与浓NaOH溶液反应，产生I-、IO，故A不符合题意； B．海水提镁流程中，电解MgCl2溶液无法得到金属Mg，需电解熔融无水MgCl2，流程错误，故B不符合题意； C．工业制硫酸的第一步应为黄铁矿煅烧生成SO2而非S，后续步骤描述错误，故C不符合题意； D．海水制溴流程：Cl2氧化Br-→吹出Br2→SO2吸收→Cl2再氧化，步骤完整合理，故D符合题意； 故选D。 █知识点八 自然界中的硫和氮循环 （一）硫循环 1.SO2的来源：含硫化石燃料燃烧、含硫金属矿石冶炼、硫酸生产等。 2.自然界中的硫循环：地壳的岩石里、生物体内以及大气与水中都含有硫元素。随着地壳运动、生命活动以及大气与水的流动，这些含硫物质不断地发生转化和转移，形成了硫在自然界中的循环。如下图所示： 3.含硫矿石中的硫循环：地壳中的硫黄矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出SO2、H2S等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌吸收。 4.“价—类”二维图：自然界中含硫物质非常丰富，主要以H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等形式存在。在硫循环中各种含硫的物质会呈现—2、+4、+6 等不同的价态，这些物质通过氧化还原反应等转化过程构成了复杂的全球循环。如下图： （二）氮循环 1．含氮物质之间的转化 （1）主线：空气中的氮气与氧气在放电条件下反应，使游离态的氮转化为化合态的氮： （2） 规律： ①歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO、 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ②归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。如6NO＋4NH35N2＋6H2O、 NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 2．自然界中氮循环 （1）循环过程： （2）主要转化关系： ① ② ③ （3）“价—类”二维图 （三）氮氧化物 酸雨 1．氮元素的价态与氧化物 类别 N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5 价态 +1 +2 +3 +4 +4 +5 2．一氧化氮和二氧化氮的性质 （1）物理性质 物质 颜色 状态 气味 毒性 水溶性 NO 无色 气态 无味 有毒 难溶于水 NO2 红棕色 气态 刺激性 有毒 易溶于水 （2）化学性质 ①与O2反应：2NO+O22NO2（NO不能用排空气法收集），NO2不反应。 ②与H2O反应：3NO2+H2O2HNO3+NO（工业制硝酸），NO不反应。 3．酸雨的形成、危害与防治 （1）定义：正常雨水偏酸性，pH 约为 5.6，这是因为大气中的 CO2溶于雨水中的缘故。酸雨是指pH小于5.6的雨水。 （2）形成：NO2或SO2都会导致酸雨，酸雨的形成主要人为排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性气体转化而成的NOx和SO2排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2或H2SO4，随雨雪降到地面。形成原理： ①硫酸型酸雨： 有关反应： ①2SO2+O22SO3； ②SO2＋H2O⇌H2SO3； ③SO3＋H2O===H2SO4； ④2H2SO3＋O2===2H2SO4。 ②硝酸型酸雨：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 4.酸雨危害：①直接破坏农作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化； ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。 5.酸雨防治措施: ①调整能源结构，发展清洁能源； ②研究煤的脱硫技术，改进燃烧装置和燃烧技术，减少二氧化硫和氮氧化物的排放； ③加强工厂废气的回收处理； ④改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气的排放标准。 6.常见污染类型 污染类型 污染原因 温室效应 CO2排放量过多，造成全球气温上升 赤潮水华 大量富含N、P等营养物质的废水的排放，使水体富营养化 臭氧层空洞 氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧层大量损耗 光化学污染 主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氢化合物引起 白色污染 主要由废弃的难降解的塑料类制品造成 食品污染 人类在动物饲养和植物培养过程中，使用大量的生长激素、农药、化肥等造成 飘尘 烟雾、尘埃、煤灰或冷凝汽化物的固体长时间悬浮于空气中造成 酸雨 空气中硫、氮的氧化物在空气中形成硫酸型、硝酸型酸雨 汽车尾气 汽油不完全燃烧产生CO，气态烃及气缸中空气放电产生的氮的氧化物 易错提醒 1.氮的氧化物均为有毒气体； 2.其中 N2O5是HNO3的酸酐，N2O3是HNO2的酸酐，其它都不是酸酐。 3.工业上生产硝酸时，向吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气,能充分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境。 4.空气中SO2的主要来源是煤、石油和某些金属矿物中含硫或含硫化合物的燃烧或冶炼； 5.NOx的主要来源是汽车尾气排放、煤、石油的燃烧等，此外，汽车尾气中还含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、含铅化合物和颗粒等，严重污染大气，破坏环境。 效果检测 1．化学与环境密切相关，下列有关说法正确的是 A．、、都是大气污染物，在空气中都能稳定存在 B．化石燃料完全燃烧不会造成大气污染 C．、都会导致酸雨的形成 D．大气中含量的增加会导致温室效应加剧 【答案】D 【详解】A．、、均为大气污染物，但在空气中易与反应生成，不能稳定存在，A错误； B．化石燃料完全燃烧仍可能释放等污染物，导致大气污染，B错误； C．不会直接导致酸雨（酸雨主要由和引起），C错误； D．是温室气体，其含量增加会加剧温室效应，D正确； 故答案选D。 2．价类二维图反映元素化合价与物质类别的关系。氮元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是 A．氨气中氮元素的化合价为-3价 B．图中点a对应物质为空气中含量最高的气体，化学性质不活泼，可作保护气 C．图中b和c对应物质都是大气污染气体 D．图中d点对应物质是 【答案】D 【详解】A．中氢元素化合价为+1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，氮元素化合价为-3，A正确； B．a物质对应单质，是氮气，氮气约占空气体积的78%，为空气中含量最高的气体，且氮气化学性质不活泼，可作保护气，B正确； C．b点对应的物质为氧化物，其中氮元素化合价为+2价，故b为一氧化氮()，c点对应的物质为氧化物，其中氮元素化合价为+4价，故c为二氧化氮()，一氧化氮和二氧化氮均为大气污染气体，C正确； D．d点对应的物质氮元素化合价为+5价，中氮元素显+3价，D错误。 故答案为：D。 3．某化工厂在生产过程中会产生尾气，为防止污染空气需将其转化成溶液或固体以便分离。分析以下研究方向不合理的是 A．用水吸收尾气 B．用吸收尾气 C．用吸收尾气 D．用硫酸吸收尾气 【答案】D 【详解】A．可溶于水生成亚硫酸，但溶解度有限，效率不高，A合理； B．为碱性氧化物，能与反应生成固体，在空气中进一步氧化可生成，B合理； C．为强碱，可与反应生成可溶性盐（如或），C合理； D．硫酸为强酸，浓度高会抑制的溶解，无法有效吸收，D不合理； 故选D。 █考点一 硫氧化物的性质 【例1】双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法中不正确的是 A．双碱法中的“双碱”是指NaOH和Ca(OH)2 B．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 C．过程Ⅱ反应的离子方程式为2+O2=2 D．脱除烟气中SO2的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O 【答案】C 【分析】根据转化关系图，过程I的反应为：；过程Ⅱ的反应为：，据此信息解答。 【详解】A．NaOH和Ca(OH)2都属于碱，则双碱法中的“双碱”确实是指NaOH和Ca(OH)2，A正确； B．根据分析，过程I中消耗NaOH，而过程Ⅱ中又生成NaOH，且量相等，所以在脱除的过程中，NaOH可以循环利用，B正确； C．根据分析，过程Ⅱ反应的离子方程式为：，C错误； D．根据分析，把过程I和过程Ⅱ相加即可得到总反应：，D正确； 故答案为：C。 解题要点 1．二氧化硫的氧化性 SO2氧化性较弱，一般只有遇到强还原剂时才能表现出来，如：将二氧化硫与硫化氢混合时，SO2 + 2H2S = 2H2O + 3S (可在反应器皿内壁上观察到淡黄色粉末和小水珠)。 2．二氧化硫的还原性 SO2（包括H2SO3）具有较强的还原性，能够与O2、卤素单质、KMnO4、FeCl3、HNO3等氧化剂反应，例如：将二氧化硫通入溴水中，SO2 + Br2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4。 3．二氧化硫的漂白性 把二氧化硫通入品红溶液中，溶液颜色褪去，若将溶液再加热，红色又出现。漂白原理是：二氧化硫与有色物质化合，生成不稳定的无色物质。 提醒：①SO2使KMnO4溶液、FeCl3溶液、溴水等物质的褪色，不属于漂白性，属于还原性；②SO2通入紫色石蕊试液中，现象是石蕊试液变红（不会漂白），显示的是亚硫酸的酸性；③二氧化硫能漂白品红溶液，实验室常用品红试纸检验SO2气体的存在。 4．硫的化学性质比较活泼，与氧气相似，容易与金属、其他非金属发生反应。 【变式1-1】实验室里研究不同价态硫元素之间的转化可采用如下图所示装置进行： 下列说法正确的是 A．在Cu与浓硫酸反应中，浓硫酸只起氧化作用 B．B中的现象是石蕊溶液先变红后褪色 C．C中出现淡黄色沉淀，反应中作氧化剂 D．D中发生的反应的化学方程式为 【答案】D 【分析】实验室里研究不同价态硫元素之间的转化原理为：在装置A用浓硫酸和Cu加热反应生成气体，然后将气体通入装置B的石蕊溶液中检验与水反应生成的的酸性；继续将气体通入装置C的溶液中检验的氧化性；继续将气体通入装置D的溴水溶液中检验的还原性；最后的尾气通入装置E的NaOH溶液吸收，防止污染空气，据此分析解答。 【详解】A．Cu与浓硫酸反应生成CuSO4、SO2和H2O，浓硫酸中部分元素化合价降低为，体现出氧化性，还有部分继续以形式存在，体现了酸性，并非只起氧化作用，A错误； B．SO2通入石蕊溶液，与水反应生成H2SO3使溶液变红，但SO2不能漂白石蕊，溶液不会褪色，B错误； C．C中Na2S与SO2反应生成淡黄色S沉淀，Na2S中S元素由价升至0价，作还原剂，C错误； D．D中溴水与SO2发生氧化还原反应，Br2氧化SO2生成HBr和H2SO4，反应的化学方程式为，D正确； 故答案为：D。 【变式1-2】硫酸亚铁在高温条件下分解反应的方程式为：，为探究硫酸亚铁的分解产物，将硫酸亚铁装入如图所示的装置a中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正确的是 A．若将反应后的气体通入BaCl2溶液中，产生的沉淀为BaSO3、BaSO4 B．分解的气体产物中有SO3、SO2，应该先检验SO3 C．装置b中的试剂为Ba(NO3)2溶液，反应后有白色沉淀生成 D．装置c中的试剂为酸性KMnO4溶液，作用是除去混合气体中的SO2 【答案】B 【分析】硫酸亚铁在高温条件下分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，SO3与氯化钡溶液反应会产生BaSO4，故可用b中的氯化钡溶液检验SO3，观察到的现象是有白色沉淀生成；c用于检验SO2，可用品红溶液或酸性高锰酸钾溶液，d为尾气处理装置，可用氢氧化钠溶液。 【详解】A．SO2与BaCl2溶液不反应(因生成的BaSO3会溶于HCl)，SO3与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，故沉淀只有BaSO4，A错误； B．SO3易与水反应生成H2SO4，若先检验SO2，SO3会干扰后续SO2的检验(如SO3可能被SO2检验试剂吸收)，应先检验SO3，B正确； C．装置b用于检验SO3，若用Ba(NO3)2溶液，酸性条件下NO会氧化SO2生成SO，导致即使无SO3也会生成BaSO4沉淀，无法准确检验SO3，应使用BaCl2溶液，C错误； D．装置c中酸性KMnO4溶液的作用是检验SO2(若褪色证明有SO2)，而非单纯除去SO2，D错误； █考点二 浓硫酸的性质 【例2】如图是铜与浓硫酸反应制备气体，并探究性质的实验装置，判断正确的是 A．上述装置中若将铜粉换成铁粉，也可制得气体 B．B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥 C．投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的溶液，金属逐渐溶解，反应中起催化作用 D．向铜与浓硫酸反应后的混合物中加水，判断有无铜盐生成 【答案】A 【分析】探究性质的实验操作为：在装置A中利用Cu和浓硫酸加热反应生成气体：，进入装置C中收集后通入装置D的品红溶液中检验的漂白性，剩余的尾气用碱性棉球吸收；装置B为尾气储存装置，同时也作安全瓶使用，据此分析解答。 【详解】A．常温下铁遇浓硫酸会发生钝化，加热时钝化膜被破坏，铁与浓硫酸反应生成：，利用该装置可以由铁与浓硫酸加热制得，A正确； B．根据分析，装置B为尾气储存装置，同时也作安全瓶使用，B错误； C．投入稀硫酸中加热，没有明显变化，加入一定量的溶液，金属逐渐溶解，发生反应为：，在该反应中化合价降低，作氧化剂，C错误； D．铜与浓硫酸反应后混合物含过量浓硫酸，直接加水会因浓硫酸稀释放热导致液体飞溅，应将反应后的混合物缓慢倒入水中来观察溶液是否呈蓝色来判断有无铜盐生成，D错误； 故答案为：A。 解题要点 1.Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2.硫酸是具有不挥发性（高沸点）的强酸，除具有酸的通性外，还有吸水性、脱水性、强氧化性。 （1）如果生成物中有SO42-或HSO4-，说明H2SO4在反应中提供了H+，显示的是酸性，如：Zn+H2SO4(稀) = ZnSO4+H2↑。 （2）如果生成物中有较弱的酸，则显示的是H2SO4的强酸性（即强酸制弱酸），如：FeS+H2SO4(稀) = FeSO4+H2S↑。 （3）如果生成物中有挥发性酸，则显示的H2SO4的不挥发性（即高沸点），如：NaCl + H2SO4(浓) NaHSO4+2HCl↑。（在该反应中，同时还显示了H2SO4的酸性。） （4）如果生成物中有低于+6价的硫，且该硫元素来自于H2SO4，则显示H2SO4的强氧化性，如：C +2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑+2H2O。又如，Cu与浓H2SO4的反应同时显示了强氧化性和酸性：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。 3.浓硫酸的吸水性是物理变化；脱水性是化学变化。 【变式2-1】下列实验操作、现象及结论都正确的是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 向某溶液中加入用盐酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液一定含有 B 向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液，溶液先变橙色，后变蓝色 氧化性： C 向紫色石蕊溶液中通入，溶液先变红后褪色 有漂白性 D 向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑 浓硫酸有脱水性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．加入盐酸酸化的BaCl2引入Cl⁻，若原溶液含Ag⁺也会生成AgCl白色沉淀，无法确定是， A错误； B．由于氯水过量，后续加入KI溶液变蓝可能是Cl2直接氧化I⁻，无法证明氧化性Br2＞I2，B错误； C．向紫色石蕊溶液中通入，溶液只变红不褪色，不能漂白酸碱指示剂，C错误； D．向蔗糖中滴加浓硫酸，蔗糖变黑，是浓硫酸将蔗糖脱水碳化，体现浓硫酸的脱水性， D正确； 故答案选D。 【变式2-2】探究木炭与浓硫酸的反应并检验产物(实验装置如图所示)。 下列说法不正确的是 A．反应中浓硫酸体现氧化性 B．中固体变蓝，证明产物中有生成 C．中品红溶液褪色，证明产物中有生成 D．中若为溶液，目的是除去中混有的 【答案】D 【分析】木炭和浓硫酸反应生成SO2、CO2和H2O：，装置A中无水硫酸铜检验水，装置B中品红溶液检验SO2，装置C中应放酸性高锰酸钾溶液除去SO2，装置D中澄清石灰水检验CO2，据此分析解答。 【详解】A．发生装置中发生反应：，硫元素化合价降低，体现氧化性，A正确； B．无水硫酸铜用于检验水，则装置A中无水硫酸铜变蓝，说明产物中有H2O，B正确； C．SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，装置B中品红溶液褪色，则可证明产物中有SO2，C正确； D．中若为溶液，会将、全部吸收，不能除去中混有的，D不正确； 故选D。 █考点三 氮的固定 【例3】是一种重要的化工原料，在半导体光催化的作用下，分子被光催化材料捕获进而实现的转化(过程如图)。下列说法错误的是 A．此方法属于人工固氮 B．是该反应的还原产物 C．该方法实现了光能向化学能的转化 D．理论上，每消耗1mol 生成32g 【答案】D 【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，该过程实现的转化，属于人工固氮，A项正确； B．反应过程中，氮气与水反应产生和氧气，氮气中氮元素化合价降低，发生还原反应，则是该反应的还原产物，B项正确； C．该方法实现了光能向化学能的转化，C项正确； D．该反应的化学方程式是，则理论上，每消耗1mol生成的质量=，D项错误； 答案选D。 解题要点 【变式3-1】科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法错误的是 A．图中氮的化合价有0、-3、+3、+5 B．N2转化成属于氮的固定 C．与反应的离子方程式为： D．转化过程中被CH3OH(甲醇)还原为N2 【答案】C 【详解】A．图中存在、、、化合价依次为0、-3、+3、+5，A正确； B．N2转化成是由游离态的氮元素转化为化合态，属于氮的固定，B正确； C．与反应生成氮气和水，离子方程式为：，C错误； D．硝酸根中氮元素化合价为+5价，氮气中氮元素化合价为0价，由图可知转化过程中和甲醇反应时生成氮气，即硝酸根被甲醇还原为，D正确； 故选C。 【变式3-2】以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示，下列说法正确的是 A．反应①和②均属于氮的固定 B．反应②和③中氮元素均被氧化 C．NO和均为酸性氧化物 D．反应④中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 【答案】B 【详解】A．游离态的氮转化为化合态氮的过程成为氮的固定，反应①属于氮的固定，反应②不属于，A错误； B．反应②中氮元素由升为被氧化，反应③中氮元素由升为被氧化，B正确； C．NO和都不是酸性氧化物，C错误； D．反应④方程式为：，氮元素自身发生氧化还原反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，D错误。 故选B。 █考点四 氨气 铵盐 【例4】按如图装置进行实验，先搅拌一段时间后再打开止水夹。下列关于该实验的说法错误的是 A．试剂m可选用浓硫酸进行尾气处理 B．湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有生成 C．锥形瓶壁会变冷，说明发生了吸热反应 D．打开止水夹，产生大量白烟，说明反应生成了 【答案】A 【分析】与反应生成，该反应是吸热反应，开始实验时关闭止水夹，锥形瓶内用电磁搅拌器搅拌，则锥形瓶中温度降低；浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体与生成的反应生成，则有大量白烟产生；试剂m用来吸收氨气，防止污染空气。 【详解】A．试剂m吸收氨气，应该选取固态药品，浓硫酸无法达到目的，A项错误； B．与反应生成，可以使湿润红色石蕊试纸变蓝，B项正确； C．与反应生成，该反应是吸热反应，锥形瓶壁会变冷，说明发生了吸热反应，C项正确； D．打开止水夹，产生大量白烟是浓盐酸挥发出的HCl气体与生成的反应生成，D项正确； 答案选A。 解题要点 1．氨气与水反应，生成NH3·H2O。 2．氨气与酸反应，生成铵盐。 3．氨气能被氧气、氯气、氧化铜等氧化剂氧化。 4．铵盐受热分解都有氨生成，但硝酸铵受热分解最终生成氮气或氮氧化物。 5．分别用试管加热氯化铵和单质碘时，两者都由固体变为气体且在试管口遇冷又凝结为固体。但其本质不同，前者为化学变化，后者为物理变化。 6．检验溶液中含有NH4+时，需要加入浓碱溶液并加热。 【变式4-1】钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液NaNH2，并慢慢产生气泡。下列错误的是 A．钠的密度比液氨大 B．溶液的导电性增强 C．参与反应的钠原子与转移电子数之比为1：2 D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑ 【答案】C 【详解】A．钠沉入液氨说明钠的密度比液氨大，故A正确； B．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，溶液的导电性增强，故B正确； C．根据图示，1个Na原子失去1个电子得到Na+ (NH3)x，参与反应的钠原子与转移电子数之比为1：1，故C错误； D．反应中钠失去电子，氢原子得电子生成氢气，所以钠和液氨可发生反应2NH3 + 2Na=2NaNH2 + H2↑，故D正确； 选C。 【变式4-2】某化学实验室探究催化氧化的实验装置如图所示，实验中观察到③中无明显现象，④中收集到红棕色气体，一段时间后产生白烟。下列分析正确的是 A．结合题给信息可知，③中的反应是 B．④中白烟的主要成分是 C．一段时间后，⑤中铜粉溶解，溶液变蓝 D．可用溶液将尾气完全吸收 【答案】C 【分析】由图可知，①中高锰酸钾受热分解制备氧气，装置②中氯化铵与氢氧化钙共热反应制备氨气，装置③中氨气在催化剂作用下与氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮，装置④中反应生成的一氧化氮与过量的氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮与水蒸气反应生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵，会有白烟产生，装置⑤中氮的氧化物溶于水生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，溶液为蓝色。 【详解】A．③中无明显现象，④中有红棕色气体，说明在催化剂、加热作用下与反应生成，A错误； B．④中白烟的主要成分是，不是，B错误； C．⑤中氮的氧化物溶于水生成硝酸，硝酸与铜反应生成硝酸铜，使铜粉溶解，溶液呈蓝色，C正确； D．尾气的主要成分是，单独的不与溶液反应，D错误； 故选C。 █考点五 硝酸的性质 【例5】按如图所示装置进行实验，滴入稀硝酸后，下列分析合理的是 A．气球膨胀，说明与稀硝酸的反应放热 B．石蕊试纸变红，说明NO是酸性氧化物 C．实验过程中，装置内至少发生三个氧化还原反应 D．实验结束后，滴入浓溶液能完全吸收污染性气体 【答案】C 【分析】滴入稀硝酸，Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、水、NO，硝酸易挥发，挥发的硝酸氧化KI生成碘单质，湿润的淀粉-KI试纸变蓝，挥发的硝酸使湿润的蓝色石蕊试纸变红，另外NO与装置内的氧气反应生成NO2，NO2也能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝、湿润的蓝色石蕊试纸变红。 【详解】A．Cu和稀硝酸反应生成了NO也会使气球膨胀，故气球膨胀不能说明与稀硝酸的反应放热，A错误； B．结合分析可知石蕊试纸变红不是NO导致的，实际上NO是不成盐氧化物，B错误； C．实验过程中，装置内至少发生三个氧化还原反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，8HNO3+6KI=2NO↑+3I2+6KNO3+4H2O，2NO+O2=2NO2，C正确； D．结合C可知装置内有污染性气体NO、NO2，根据NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，可知，当NO、NO2物质的量比≤1:1时能完全被吸收，当NO、NO2物质的量比＞1:1时不能完全被吸收，D错误； 故选C。 解题要点 1．硝酸与金属的反应：除金、铂等少数金属外，几乎所有金属都能与硝酸反应，金属被氧化成高价态硝酸盐，一般情况下，浓硝酸被还原为NO2，稀硝酸被还原为NO，不管是活泼金属或不活泼金属都不生成H2。 2．硝酸与非金属的反应：如碳、硫等非金属，在加热条件下都易被浓硝酸氧化成相应的氧化物或含氧酸，浓硝酸自身被还原成NO2。 3．与其他还原剂（如HBr、HI、SO2、Na2SO3、Fe2+等）反应。 4．常温下使Fe、Al钝化。 【变式5-1】利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，b中现象不能证明a中生成相应产物的是 选项 a中反应 b中检测试剂及现象 A 浓硝酸分解生成 淀粉—KI溶液变蓝 B 浓硫酸与铜反应生成 品红溶液褪色 C 浓氨水分解生成 酚酞溶液变红 D 浓硫酸与氯化钠固体反应生成HCl 硝酸酸化的溶液生成白色沉淀 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．硝酸易挥发，硝酸具有氧化性，硝酸能把I-氧化为I2，淀粉﹣KI溶液变蓝不能证明HNO3分解生成NO2，故A符合题意； B．铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，则品红溶液褪色能说明铜与浓硫酸共热反应生成二氧化硫，故B不符合题意； C．浓氨水加热时生成氨气，氨气溶于水显碱性，遇酚酞时溶液变红，则酚酞溶液变红可证明a中产生氨气，故C不符合题意； D．NaCl固体与浓硫酸反应生成HCl，HCl易挥发，能与硝酸酸化的溶液生成白色沉淀，而硫酸是非挥发性酸，不会进入b装置，所以可以证明a中产生了氯化氢气体，故D不符合题意； 故选A。 【变式5-2】下列操作所涉及的离子方程式正确的是 A．FeO与稀硝酸反应： B．用醋酸除水垢()： C．铜与浓硝酸反应： D．向酸性溶液中通入： 【答案】D 【详解】A．FeO与稀硝酸反应时，硝酸具有强氧化性，会将Fe2+进一步氧化为Fe3+，同时自身被还原为NO，因此产物不应是Fe2+，正确离子方程式应为：，A错误； B．醋酸是弱酸，在离子方程式中应保留分子式（CH3COOH），不能拆分为H+，正确离子方程式应为：，B错误； C．铜与浓硝酸反应的正确离子方程式应为：，选项C中H⁺的系数错误（应为4而非8），C错误； D．酸性KMnO4与SO2反应时，SO2被氧化为，被还原为Mn2+。配平后电荷、原子均守恒，D正确； 故选D。 █考点六 硫酸根和铵根的检验 【例6】下列关于离子检验叙述正确的是 A．用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原溶液一定含，不含 B．某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中一定存在 C．某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸，沉淀不消失，说明原溶液中一定存在 D．某溶液与浓溶液共热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝气体，说明原溶液中存在 【答案】D 【详解】A．钠的焰色反应为黄色，但未用蓝色钴玻璃观察，无法排除K+的存在，A错误； B．AgNO3可能与其他阴离子（如、）生成白色沉淀，无法确定Cl-一定存在，B错误； C．加入BaCl2生成的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4，加盐酸后AgCl不溶解，无法确定一定存在，C错误； D．湿润红色石蕊试纸变蓝说明生成NH3，证明原溶液含，D正确； 故选D。 解题要点 1.铵根的检验： （1）方法：被检液取清液观察有无白色沉淀产生(判断有无SO42－)。 （2）试剂：先加稀盐酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干扰，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。 2.铵盐（NH4＋）无色气体（NH3）变蓝 【变式6-1】下列是对某溶液进行离子检验的方法和结论，其中正确的是 A．加入NaOH溶液后加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，溶液中一定含有NH B．加入足量的盐酸，产生无色无味气体，则溶液中一定含有CO C．加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有SO D．先加入适量的盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有Cl- 【答案】A 【详解】A．加入NaOH溶液后加热，产生的气体使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明气体为NH3，可确定溶液中含，A正确； B．加入盐酸产生无色无味气体，可能来自或，无法确定一定含有，B错误； C．加入BaCl2溶液生成白色沉淀，白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3或AgCl等，无法确定一定含有，C错误； D．盐酸酸化会引入Cl-，后续生成的AgCl沉淀可能来自酸化步骤，无法确定原溶液含Cl-，D错误； 故选A。 【变式6-2】下列根据离子检验的操作及现象得出的结论不正确的是 选项 操作及现象 结论 A 向某盐溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有 B 向某盐溶液的试管中加入稀HCl溶液，无明显现象，再加溶液出现白色沉淀 溶液中含有 C 向某盐溶液的试管中滴入稀，产生无色气体 溶液中含有 D 向某盐溶液的试管中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色 溶液中含有Fe3+ A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．加入NaOH溶液加热，湿润红色石蕊试纸变蓝，说明产生NH3，可确认NH存在，A正确； B．先加HCl无现象，排除了干扰离子，再加BaCl2生成沉淀，说明含SO，B正确； C．加稀H2SO4产生气体，则溶液中可能存在CO、HCO或SO等，不能说明一定存在，因此结论不准确，C错误； D．向某溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明原溶液中含有Fe3+，原理为：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，D正确； 故选C。 █考点七 实验室制二氧化硫和氨气 【例7】下列图示中，操作规范且能达到实验目的的是 A．检验分解的产物 B．灼烧碎海带 C．比较和的金属活动性 D．制备 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．受热分解产生NH3和HCl，P2O5吸收NH3后HCl使湿润的蓝色石蕊试纸变红，碱石灰吸收HCl后NH3使湿润的酚酞试纸变红，能达到实验目的，A符合题意； B．灼烧应在坩埚中进行，B不符题意； C．常温下浓硝酸使Al钝化，不能比较和的金属活动性，C不符题意； D．导管不能伸到液面以下，D不符题意； 故选A。 解题要点 1.实验室用铵盐与消石灰混合如热来制取氨气。 2NH4Cl + Ca(OH)2 2NH3↑ + CaCl2 + 2H2O 2. 实验室用亚硫酸钠溶液与浓硫酸来制取SO2。 Na2SO3 + H2SO4(浓)=Na2SO4 +SO2 +H2O 【变式7-1】下列实验装置能达到实验目的的是          A．利用图①装置制取CO2气体 B．利用图②装置除去Cl2中的HCl C．利用图③装置收集NH3 D．利用图④装置吸收HCl气体 【答案】D 【详解】A．制取CO2应选用块状大理石与稀盐酸，纯碱为粉末状，与稀盐酸反应速率过快，且易溶于水，不能够随关随停，A错误； B．除去Cl₂中的HCl应使用饱和食盐水，饱和NaHCO3溶液会与Cl2反应，B错误； C．NH3密度比空气小，应采用向下排空气法收集，导管需伸至集气瓶底部以排尽空气，图③装置为密封结构，有危险，C错误； D．HCl极易溶于水，图④中X为CCl4，可防止倒吸，能安全吸收HCl气体，D正确； 答案选D。 【变式7-2】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用于日常漂白织物等，实验室制备NaClO2的装置如图所示，其中C内生成ClO2.下列说法错误的是 A．装置B制备SO2的反应中，75 % 的硫酸仅表现出酸性 B．装置C中竖直玻璃管的作用是平衡系统的压强 C．装置D中发生的反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 D．装置E的作用是防止倒吸，F中的试剂不能用澄清石灰水代替 【答案】C 【分析】亚硫酸钠和75%硫酸反应生成二氧化硫，在C中与氯酸钠溶液发生氧化还原反应生成ClO2，D装置内是ClO2与H2O2、NaOH制备NaClO2反应，E为安全瓶，可防止倒吸，F为尾气处理装置，以此解答该题。 【详解】A．装置B中制备SO2的反应为Na2SO3与75%硫酸反应生成Na2SO4、SO2和H2O，反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，硫酸中的S元素化合价未发生变化，仅提供H+生成盐和水，仅表现酸性，A正确； B．装置C中竖直玻璃管可使装置内外压强相通，平衡系统压强，防止压强过大导致装置损坏，B正确； C．装置D中ClO2（Cl为+4价）被还原为NaClO2（Cl为+3价），作氧化剂，每个Cl得1e-；H2O2（O为-1价）被氧化为O2（O为0价），作还原剂，每个H2O2失2e-。由电子守恒，氧化剂（ClO2）与还原剂（H2O2）物质的量之比为2:1，C错误； D．装置E为空锥形瓶，可防止F中溶液倒吸进入D；F中NaOH溶液用于吸收尾气（如SO2、ClO2），澄清石灰水浓度低，吸收效果差，不能代替，D正确； 答案选C。 █考点八 硫及其化合物之间的转化 【例8】元素化合价和物质类别是研究物质性质的两个维度。下图是硫元素的“价一类”二维图。下列说法错误的是 A．常温下a与c反应可生成b B．b在空气中充分燃烧的产物是c C．e溶液久置于空气中会生成f，溶液的pH减小 D．c通入溶液中，生成钡盐g 【答案】D 【分析】根据硫元素化合价以及物质类别可知，a为H2S、b为S、c为SO2、d为SO3、f为H2SO4、e为H2SO3、g为含有+4价硫元素的盐、h为含有+6价硫元素的盐。 【详解】A．a为H2S，可以和SO2、H2SO3、H2SO4发生归中反应生成硫单质，常温下a与c反应可生成b，A正确； B．c为SO2，b为S在空气中充分燃烧的产物是c，故B正确； C．f为H2SO4，e溶液为H2SO3溶液，久置于空气中会生成f，溶液酸性增强，溶液的pH减小，故C正确； D．在酸性条件下，硝酸根离子具有强氧化性，c为SO2通入溶液中，生成钡盐为硫酸钡h，故D错误； 故选D。 解题要点 【变式8-1】部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是 A．的电子式为 B．是淡黄色的固体，可通过与反应制得 C．工业上由制备的路线： D．可被氧气氧化成 【答案】C 【分析】根据图示，为，b为，c为，d为，e为，f为，g是硫酸盐等，h是亚硫酸盐等； 【详解】 A．a为，只含共价键，属于共价化合物，的电子式为，A正确； B．为，硫粉是淡黄色的固体，可由为与为，发生归中反应：，可生成S，B正确； C．为，e为，工业上在空气(或氧气)中燃烧生成在作催化剂、条件下发生催化氧化反应生成，用浓硫酸吸收制备，C错误； D．中硫元素化合价为＋4价，处于中间价态，具有还原性，如亚硫酸根离子可被氧气氧化成硫酸根离子，D正确； 故答案选C。 【变式8-2】氮，硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A．w有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色 B．常温下，e，z的浓溶液不与铁反应 C．a、b、u、v、w均能作还原剂 D．d、w均可与水反应生成酸，且都属于酸性氧化物 【答案】C 【分析】根据图中的信息可知，a为，b为，c为，d为，e为，u为，v为S，w为，x为，y为，z为。 【详解】A．SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，SO2能使石蕊试液变红，A错误； B. 常温下，浓硝酸、浓硫酸使铁钝化，铁的表面生成致密的氧化膜，发生了化学反应，故B错误； C．由分析可知，a为，b为，u为，v为S，w为，其中S和N的化合价均不是其最高正价，均可以失去电子作还原剂，故C正确； D. 二氧化氮溶于水产生硝酸与一氧化氮，二氧化氮不属于酸性氧化物，二氧化硫溶于水产生亚硫酸，属于酸性氧化物，故D错误； 故答案选C。 █考点九 氮及其化合物的相互转化 【例9】如图是氮元素常见物质的“价—类”二维图。下列说法正确的是 A．D和E都是酸性氧化物 B．A气体的水溶液可以导电，所以A是电解质 C．F是一种具有挥发性的一元强酸 D．检验I中阳离子的方法：向样品中加强碱，产生的气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红 【答案】C 【详解】A．D是+2价氮的氧化物，为NO，是不成盐氧化物，不能与碱反应生成盐，不属于酸性氧化物；E为+4价的，与碱反应时化合价变化：2+2NaOH=++，也不是酸性氧化物，故D和E不都是酸性氧化物，A错误； B．A是氢化物，氮元素化合价为-3，物质为，其水溶液导电是因与水反应生成的是一元弱碱能电离出离子，自身不能电离，属于非电解质，B错误； C．F是含氧酸，氮元素化合价为+5，物质为，硝酸是一元强酸，且浓硝酸具有挥发性，C正确； D．I是正盐，阳离子为，检验时加强碱产生，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D错误； 故选C。 解题要点 【变式9-1】研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价 — 物质类别关系如图所示，以下说法正确的是 A．物质A在一定条件下转化成N2，属于氮的固定 B．标准状况下，理论上44.8 L NO与33.6 L O2混合后溶于水可恰好转化成C C．19.2 g铜与100 m L 12 mol / L的C溶液完全反应，可产生标准状况下33.6 L的B物质 D．铵盐受热都易分解成氨气，都能与碱反应放出氨 【答案】B 【分析】根据氮元素化合价—物质类别关系图，A是NH3、B是NO2、C是HNO3。 【详解】A．氮的固定是指N2转化为化合态氮的过程，而NH3转化为N2是化合态氮转化为游离态，不属于氮的固定，故A错误； B．C是HNO3，NO与O2、H2O反应生成HNO3的总反应为4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3，标准状况下，44.8 L NO的物质的量为2mol、33.6 L O2的物质的量为1.5mol，所以恰好完全转化为HNO3，故B正确； C．B为NO2、C为HNO3，19.2 g Cu的物质的量为0.3 mol，n(HNO3)=0.1 L×12 mol/L=1.2 mol。Cu与浓HNO3反应方程式为Cu + 4HNO3 (浓)=Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O，0.3 mol Cu需1.2 mol HNO3，随反应进行硝酸浓度降低可能生成NO，故C错误； D．铵盐受热不一定都生成NH3，如NH4NO3分解可能生成N2、NO2等，故D错误； 选B。 【变式9-2】“价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路，下图是硫、氮的“价—类”二维图，则下列说法正确的是 A．a与g的水溶液会发生反应 B．c和j均为酸性氧化物 C．h转化为i只能通过人工固氮实现 D．常温下，e和k的浓溶液均不能与铝反应 【答案】A 【分析】由图可知，左侧元素最高价为+5，为N的“价—类”二维图，右侧元素的最高价为+6，为S的“价—类”二维图；则a是H2S，b是S，c是SO2，d是H2SO3，e是H2SO4，f是硫酸盐或硫酸氢盐，g是NH3，h是氮气，i是NO，j是NO2或N2O4，k是HNO3，l是硝酸盐，以此解题。 【详解】A．a为H2S，属于酸；g为NH3，其水溶液显碱性，故能发生反应生成铵盐，A项正确； B．与碱反应只生成一种盐和水的氧化物为酸性氧化物，c为SO2，能与碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；j为NO2或N2O4，不是酸性氧化物，B项错误； C．h是氮气，i为NO，氮气转化为 NO 并非只能通过人工固氮，在雷雨天气时，空气中的氮气和氧气会在闪电(高能作用)的激发下发生化学反应生成一氧化氮，C项错误； D．e和k的浓溶液即浓硫酸、浓硝酸，常温下，铝遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化，在铝的表面形成致密的氧化膜而阻止内层的金属发生反应，并不是不反应，D项错误； 故选A。 █考点十 酸雨的产生及防治 【例10】空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法正确的是 A．目前计入空气污染指数的污染物有、、、、可吸入颗粒物等 B．空气中含量最高且常用作保护气的是 C．PM2.5的含量越高空气质量越好 D．排放是导致酸雨的原因之一，酸雨的 【答案】B 【详解】A．、、、可吸入颗粒物等计入空气污染指数，CO2未被计入空气污染指数，A错误； B．氮气约占空气体积的78%，含量最高且常用作保护气，B正确； C．PM2.5含量越高空气质量越差，C错误； D．排放到空气中会与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸，导致酸雨，酸雨的pH＜5.6，D错误； 故答案为：B。 解题要点 1.工业上吸收废气中SO2气体的方法： （1）生石灰固硫法 CaO+SO2CaSO3，2CaSO3+O22CaSO4 （2）石灰乳洗涤法 Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O，2CaSO3+O22CaSO4 （3）氨水脱硫法 SO2+2NH3·H2O(NH4)2SO3+H2O，SO2+NH3·H2ONH4HSO3 (NH4)2SO3+H2SO4(NH4)2SO4+SO2↑+H2O 2NH4HSO3+H2SO4(NH4)2SO4+2SO2↑+2H2O 2.常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n（NO2）≥n（NO），一般适用于工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体（N2）或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体（N2和CO2，一般适用于汽车尾气中NOx的处理）。 【变式10-1】研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述不正确的是 A．雾和霾的分散剂相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C．NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D．该过程涉及硫元素和氮元素的氧化 【答案】C 【详解】A．雾的分散质是细小的小水滴，分散剂是空气，霾的分散质是固体小颗粒，分散剂是空气，雾和霾的分散剂相同，A正确； B．由图示可知大气中的HNO3和H2SO4分别与NH3反应生成的NH4NO3和(NH4)2SO4的固体颗粒物形成雾霾，B正确； C．结合选项B可知，NH3是形成无机颗粒物时消耗的反应物而不是催化剂，C错误； D．由图可知，SO2被氧化为SO3，氮氧化物被氧化为N2O5，该过程涉及硫元素和氮元素的氧化，D正确； 答案选C。 【变式10-2】双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法中，错误的是 A．过程Ⅰ中，生成物只有Na2SO3 B．过程Ⅱ中，发生了氧化还原反应 C．脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用 D．脱除SO2的主要目的是防止污染空气，形成酸雨 【答案】A 【详解】A．二氧化硫和氢氧化钠生成亚硫酸钠和水，A错误； B．过程Ⅱ中，亚硫酸根离子被氧气氧化为硫酸根离子，发生了氧化还原反应，B正确； C．Ⅰ中氢氧化钠被消耗，Ⅱ中又生成氢氧化钠，脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用，C正确；   D．二氧化硫是常见的空气污染物，而且会导致酸雨，所以脱除的目的是防止污染空气，D正确； 故选A。 基础应用 1．（25-26高一上·上海·开学考试）已知分子的质量越小，分子运动速度越快，如图在玻璃管两端的棉花上分别滴上浓氨水和浓盐酸，已知浓氨水易挥发出氨气，浓盐酸易挥发出氯化氢气体，氨气和氯化氢两种气体接触后会产生大量白烟，白烟实际上是氯化铵晶体的微小颗粒，则白烟较浓较多的点是 A．A点 B．B点 C．C点 D．无法确定 【答案】C 【详解】由题干已知信息：分子的质量越小，分子运动速度越快，则分子的相对分子质量越小，分子运动速度越快，结合氯化氢的相对分子质量大于氨气的相对分子质量，即HCl的运动速度比NH3慢，氨气和氯化氢两种气体接触后生成氯化铵固体小颗粒，可看到产生大量白烟，故图中白烟较多较浓的点是C点，故答案为：C。 2．（23-24高一上·上海·期末）氮气是一种不活泼的气体，其根本原因是 A．氮气有还原性 B．氮原子的半径较小 C．氮气是双原子分子 D．使氮气分子中的氮氮三键断裂需要吸收很高的能量 【答案】D 【详解】氮气是一种不活泼的气体，原因为氮气分子中存在氮氮三键，氮氮三键断裂需要吸收很高的能量，因此氮气的化学性质较稳定，与其具有还原性、原子半径较小、是双原子分子无关，答案选D。 3．（23-24高一上·上海·期末）下列各组离子在溶液中能大量共存的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题意； B．酸性条件下，碘离子和硝酸根离子发生氧化还原反应，不共存，B不符合题意； C．氢离子和碳酸氢根离子生成水和二氧化碳，不共存，C不符合题意； D．铵根离子和氢氧根离子生成氨气和水，不共存，D不符合题意； 故选A。 4．（23-24高一上·上海浦东新·期末）在某溶液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是 A．一定含有 B．一定不含Ag＋ C．可能含有 D．可能含有 【答案】C 【分析】溶液中加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解，则白色沉淀可能是BaSO4，因和Ba2+能生成BaSO4沉淀，也可能是AgCl，因Cl-和Ag+能生成AgCl沉淀，也可能含有，因稀硝酸具有强氧化性，可将BaSO3氧化生成BaSO4沉淀，所以原溶液中可能含有或Ag+或，但Ag+与或不能同时存在，并且不可能含有，因生成的BaCO3溶于稀硝酸，据此分析解答。 【详解】A. 由分析可知，原溶液中不一定含有，A不合题意； B. 由分析可知，原溶液中可能含Ag＋，B不合题意； C. 由分析可知，原溶液中可能含有，C符合题意； D. 由分析可知，原溶液中不可能含有，D不合题意； 故答案为：C。 5．（23-24高一上·上海·期末）为实现下列物质之间的转化，需要加入还原剂才能实现的是 A．S→SO2 B．CuO→Cu C．Cu→Cu(NO3)2 D．HCO→CO2 【答案】B 【详解】A．S转化为SO2失电子，需要加入氧化剂才能实现，A错误； B．CuO转化为Cu得电子，需要加入还原剂才能实现，B正确； C．Cu转化为硝酸铜，Cu失电子需要加入氧化剂才能实现，C错误； D．碳酸氢根离子转化为二氧化碳，元素化合价不变，不需要加入还原剂，D错误； 故答案选B。 6．（23-24高一上·上海·期末）下列有关硫及其化合物的说法错误的是 A．、都属于酸性氧化物 B．硫在空气中燃烧的产物是 C．浓具有吸水性，可用于干燥氢气 D．常温下，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，因为铁在常温下与浓硫酸钝化 【答案】B 【详解】A．、都能与氢氧化钠反应生成盐和水，都属于酸性氧化物，故A正确； B．硫在空气中燃烧的产物是SO2，故B错误； C．浓具有吸水性，可用于干燥氢气，故C正确； D．常温下，铁在浓硫酸中钝化，浓硫酸可以用铁罐储存和运输，故D正确； 答案选B。 7．（23-24高一下·上海闵行·期末）将气体通入碘水溶液中，溶液褪色，此过程中表现出 A．漂白性 B．还原性 C．氧化性和漂白性 D．还原性和漂白性 【答案】B 【详解】将气体通入碘水溶液中，溶液褪色，发生反应+I2+2H2O=2HI+H2SO4，S元素化合价升高，表现还原性，故选B。 8．（23-24高一下·上海嘉定·期末）防治好酸雨问题已成为全球环境工作者研究的重点课题，我国的酸雨主要是由于使用含硫燃料向大气中排放造成的。下列说法正确的是 A．为治理好酸雨，应严禁使用煤和石油 B．大量植树造林，可以缓解酸雨问题 C．显酸性的雨水就是酸雨 D．将酸雨收集裸置于空气中测其减小因为： 【答案】D 【详解】A．煤和石油是当今社会的主要能源，不能禁止使用，A错误； B．大量植树造林，数目通过光合作用吸收二氧化碳产生氧气，不会缓解酸雨，B错误； C．pH小于5.6的雨水是酸雨，C错误； D．将酸雨收集裸置于空气中测其减小，这是因为，弱酸变为强酸，酸性增强，pH减小，D正确； 答案选D。 9．（23-24高一上·上海·期末）含硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．a在氧气中充分燃烧可转化为d B．附着有b的试管，可用热碱液清洗 C．气体a、c均可用f的浓溶液干燥 D．分别往f、e的溶液中滴加少量氯化钡溶液，均可产生白色沉淀 【答案】B 【分析】a为-2价氢化物，是H2S；b为S单质、c为+4价硫的氧化物SO2、d为+6价硫的氧化物SO3、e为亚硫酸、f为硫酸； 【详解】A．a为硫化氢，在氧气中充分燃烧生成SO2，，A错误； B．b为硫单质，热碱液和硫单质反应，硫发生歧化反应被溶解，B正确； C．H2S具有还原性，能被浓硫酸氧化，故不能应浓硫酸干燥，C错误； D．f、e分别为硫酸、亚硫酸，亚硫酸酸性小于盐酸，亚硫酸不能和氯化钡生成白色沉淀，D错误； 故选B。 10．（24-25高一上·上海长宁·期末）下列关于硫化氢的说法正确的是 A．硫化氢是一种无色、无气味的气体 B．硫化氢能溶于水，水溶液呈强酸性 C．硫化氢气体可以燃烧 D．硫化氢气体具有强氧化性 【答案】C 【详解】A．硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋味的气体，A错误； B．硫化氢能溶于水，其水溶液叫氢硫酸，是一种弱酸，B错误； C．硫化氢气体可以燃烧，当氧气少量时，生成硫单质和水，当氧气过量时生成二氧化硫和水，C正确； D．硫化氢中硫的化合价是最低价，在与其它物质反应时主要表现出还原性，其不具有强氧化性，D错误； 故选C。 11．（23-24高一上·上海浦东新·期末）有关工业制硫酸的下列说法中，错误的是 A．沸腾炉中气体可直接通入转化器 B．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生 C．转化阶段是硫酸生产的核心 D．吸收塔用浓度为98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫 【答案】A 【详解】A．从沸腾炉出来的炉气带有的杂质气体会让下一步接触室里面的催化剂中毒，影响反应的进度，应该先对炉气净化，A错误； B．二氧化硫的催化氧化在转化器中发生，反应方程式为：2SO2+O22SO3，B正确； C．转化阶段的方程式为：2SO2+O22SO3，发生氧化还原反应，是硫酸生产的核心，C正确； D．用水吸收浓硫酸易形成酸雾，为了防止形成酸雾，吸收塔用通常用质量分数为98.3%的硫酸做吸收剂，D正确； 故答案为：A。 二、填空题 （24-25高一上·上海·期末）如下图所示，向固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。 12．浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为 。 13．浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是 (写化学式，一种即可)。写出鉴定此物质中正离子的实验方法和现象： 。 【答案】12． 13． 或 取少量白色固体于试管中，加入一定量浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可说明固体中存在 【解析】12．浓氨水滴到NaOH固体上，有氨气逸出，氨气与盐酸挥发的HCl反应生成固体氯化铵，反应为：； 13．浓硫酸难挥发，能与氨气反应生成硫酸盐，则一段时间后浓硫酸的液滴中生成的白色固体为或；铵根离子检验方法：取少量白色固体于试管中，加入一定量浓NaOH溶液，加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，可说明固体中存在。 14．（23-24高一上·上海·期末）氮和氮的化合物与人类有密切关系，回答以下问题： (1)氮是植物生长的必需元素。有关说法中错误的是 。 A．闪电实现了大气固氮       B．尿素属于铵态氮肥         C．工业合成氨是人工固氮 (2)用干燥的圆底烧瓶收集一瓶氨气，根据下图喷泉实验的装置进行实验，观察到美丽的红色喷泉。 根据实验现象中溶液变红，说明氨气具有的性质是 ，并用相应的方程式解释： 。 (3)贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处，其原因是 。 【答案】(1)B (2) 氨气能与水反应生成碱性物质 NH3+H2ONH3·H2O，NH3·H2O+OH- (3)铵盐受热易分解 【详解】（1）A．闪电时，氮气和氧气反应生成NO，实现大气固氮，A正确； B．尿素属于有机氮肥不是铵态氮肥，B错误； C．工业合成氨是人工条件下将氮气和氢气转化为氨气，属于人工固氮，C正确； 故答案选B。 （2）实验中溶液变红，说明氨气能与水反应生成碱性物质。相关的化学方程式为NH3+H2ONH3·H2O，NH3·H2O+OH-。 （3）铵盐受热易分解，因此铵态氮肥要密封保存并放在阴凉通风处。 15．（24-25高一上·上海·期中）空气是人类赖以生存的重要资源。回答下列问题： (1)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在常温常压下，1mol“人造空气”的体积 22.4L。(填“>”、“<”或“=”) (2)科学家经过研究发现中国霾呈中性，其主要原因如图所示： 据分析，A含有 元素(填元素名称)，该微粒带有 电荷(填“正”或“负”)。 (3)火药是古代道士配出的“药”，燃放烟花爆竹“产生大量烟雾”，这种烟雾的成分是二氧化硫，与空气中的水分最终形成了稀硫酸气溶胶。下列说法正确的是___________。 A．二氧化硫与空气中的水通过化合反应直接形成稀硫酸 B．稀硫酸具有吸水性，可用于杀菌消毒 C．烟花爆竹燃烧产生的和可吸入颗粒物均属于大气污染物 D．当一束光通过稀硫酸气溶胶时无法观察到清晰的光路 (4)据文献报道，难溶于水的粉尘可在溶液中“溶解”，“溶解”后硫元素都以的形式存在。若要检验“溶解”后溶液中，简要写出相关的实验操作 。 【答案】(1)> (2) 硫、氧 负 (3)C (4)取少量溶液于试管中，先加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中存在。 【详解】（1）标准状况下，1mol任何气体的体积约为22.4L，常温的温度高于标况温度，温度升高气体体积膨胀，则在常温常压下，1mol“人造空气”的体积大于22.4L； （2）二氧化硫具有强还原性，二氧化氮具有强氧化性，两者能发生氧化还原反应，结合溶液电中性，则A应为阴离子硫酸根离子，含硫、氧两种元素； （3）A．二氧化硫与空气中的水通过化合反应直接形成亚硫酸，亚硫酸与氧气反应生成硫酸，故错误； B．稀硫酸不具有吸水性，稀硫酸也不具有强氧化性，不可用于杀菌消毒，故错误； C．为有毒气体，可吸入颗粒物影响呼吸系统均属于大气污染物，故正确； D．气溶胶属于胶体，当一束光通过胶体时可观察到清晰的光路，故错误； 故选：C； （4）检验“溶解”后溶液中，取少量溶液于试管中，先加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中存在。 能力提升 1．（24-25高一上·上海·期末）SO2在生活生产中有重要用途，但不当使用会造成酸雨等环境问题。 (1)大气中的H2O能结合SO2，被氧化后形成硫酸型酸雨。该过程的总化学方程式为 。 (2)该同学用下图所示装置测定空气中的SO2含量。 反应的离子方程式为：___________ _____=_____________ _____。 ①配平以上化学方程式 。(已知：缺项微粒中各元素化合价均不变) ②当注入标准状况下VmL空气时，KMnO4酸性溶液的紫红色恰好褪去，则该空气中二氧化硫的体积分数为 。(用含V代数式表示) (3)通过查阅资料，该同学还发现，化工厂燃煤会产生SO2，为减少SO2的排放，他设计了下图的工艺流程。图中过程Ⅱ的化学方程式为 。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）与反应生成，继续被氧气氧化，最终转化为，总反应为； （2）①反应中S从+4价升高到+6价，Mn从+7价降低到+2价，根据化合价升降守恒和电荷守恒，离子反应配平后为； ②VmL空气中含的物质的量为，则该空气中的体积分数为； （3）由反应的流程图可知，过程II中，溶液与结合最终生成和，反应方程式为。 2．（24-25高一上·上海·期末）自然界中氮循环如图所示。 (1)上述循环中涉及到多个固氮过程，过程①是 固氮，过程②是人工固氮，写出人工固氮的方程式 。过程③中氮元素由 态转化为 态。 (2)在细菌的作用下铵态氮(NH4+)与亚硝态氮(NO2-)可以转化为氮气，所涉及的离子方程式为：，反应中，每生成0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为 。 【答案】(1) 自然 化合 游离 (2)0.06mol 【详解】（1）氮是将游离态氮转化为化合态氮的过程，由转化图示可知，过程①是N2和O2在打雷放电的时候转化为NO，故属于自然固氮；过程②是人工固氮，发生反应；过程③中氮元素由化合态转化为游离态，故答案为：自然；；化合；游离； （2）根据反应的离子方程式：可知反应中，每生成1molN2转移3mol电子，故每生成氮气时，转移电子的物质的量为0.02×3=0.06mol，故答案为：0.06mol。 3．（24-25高一上·上海·期末）兴趣小组同学设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。 (1)能验证具有氧化性的实验现象为 。 (2)为验证的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液中加入品红溶液，红色褪去 方案Ⅱ：向第二份溶液中加入溶液，产生白色沉淀 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入溶液，有白色沉淀生成 上述方案中合理的是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；试管b中发生反应的离子方程式为 。 (3)另一个实验小组的同学由上述实验引发思考，认为和都有漂白性，但二者混合后的漂白性减弱，若将和混合后通入品红溶液中，品红溶液褪色，则为一种气体过量，请设计简单实验检验是哪种气体过量(写出简要的实验过程和结论)： 。 【答案】(1)a试管中有淡黄色沉淀生成 (2) II SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+ (3)取少量使品红褪色后的溶液于试管中加热，若又显红色说明SO2过量，不显红色说明Cl2过量 【详解】（1）H2SO3酸性大于H2S，二氧化硫与硫化钠反应得到H2S，二氧化硫与硫化氢反应生成S沉淀，反应中二氧化硫表现氧化性，则a试管中有淡黄色沉淀S生成； （2）为验证的SO2还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验： 方案Ⅰ：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去，可以是氯水中含有的漂白性物质次氯酸起的作用，不能证明SO2的还原性； 方案Ⅱ：向第二份溶液加入溶液，产生白色沉淀，证明溶液中含硫酸根离子，是二氧化硫在酸性环境下被氯水氧化生成的，发生反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-，S元素的化合价升高，体现二氧化硫的还原性，则实验设计合理； 方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能是氯水中的氯离子产生的作用，不能证明SO2的还原性； 则上述方案中合理的是Ⅱ； b中的离子方程式为：SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-； （3）若SO2过量，使品红褪色，加热后又恢复到红色，若Cl2过量，氯水使品红褪色，加热后不会恢复到原来的颜色。 4．（24-25高一上·上海·阶段练习）某同学根据铜与浓硫酸的反应，设计如图所示装置探究锌与浓硫酸反应的产物(部分加热和夹持装置略)。请回答下列问题： (1)装置A为制备氮气的装置，该反应的化学方程式为 。 (2)装置B中加入50.0g锌粉，通过分液漏斗加入浓硫酸并加热，产生的气体能使品红溶液褪色，产生该气体的反应化学方程式为 该反应中浓硫酸体现的性质为 (3)a处导管的作用是 。实验开始时，应先点燃 (选填“A”或“F”)装置的酒精灯，目的是 。 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，装置F中黑色固体变成红色，假设不考虑装置C中气体的损失，且通过装置F的气体完全反应，称量装置D和G的增重分别是19.2g和5.4g，则剩余锌的质量为 g。 (5)装置H中碱石灰的作用是 。 (6)若将装置D中溶液换成酸性高锰酸钾溶液，补全该反应的离子方程式： 。 ______________ +_______=_____________+______ 【答案】(1) (2) Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性和酸性 (3) 平衡气压，使液体顺利流下 A 排出装置中空气，防止发生爆炸 (4)11.0 (5)碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G，干扰实验 (6) 【分析】由装置A制备N2，氯化铵和亚硝酸钠在加热条件下反应生成氮气、氯化钠和水；锌粉和浓硫酸反应生成的气体能使品红溶液褪色，为SO2，即锌粉和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，硫酸浓度变稀后与锌反应产生氢气；装置D中装有足量氢氧化钠溶液除去二氧化硫，装置E浓硫酸干燥氢气，装置F中氢气和氧化铜反应生成铜和水；装置G中浓硫酸用于吸收装置F中反应生成的水，装置H中碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G。 【详解】（1）装置A用于制备N2，氯化铵和亚硝酸钠在加热条件下反应生成氮气、氯化钠和水，化学方程式为； （2）锌粉和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O；浓硫酸体现了强氧化性和酸性； （3）a处导管能平衡气压，使液体顺利流下；实验开始时，装置F用于验证生成物中是否含有氢气，但加热或点燃混有空气的氢气有爆炸危险，所以装置F在用酒精灯加热前应先点燃A装置酒精灯通一段时间的N2，目的是排出装置中空气，防止发生爆炸； （4）装置F中黑色固体变成红色，则装置F中发生反应的化学方程式为，装置F生成5.4gH2O时消耗氢气的量n(H2)=n(H2O)= =0.3mol，装置B反应为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成19.2gSO2时消耗n(Zn)=n(SO2)= =0.3mol，生成0.3molH2时消耗n(Zn)=n(H2)=0.3mol，所以装置B中消耗n(Zn)=0.6mol，m(Zn)=65g/mol×0.6mol=39.0g，剩余锌的质量为50.0g-39.0g=11.0g； （5）装置G中浓硫酸用于吸收装置F中反应生成的水，装置H中碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G，干扰实验； （6）SO2具有还原性，还原酸性高锰酸钾生成锰离子、硫酸根离子，反应的离子方程式为。 5.（24-25高一上·上海静安·期末）氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料 某同学用下图所示装置制备氨气： （1）写出上图制备氨气的化学方程式： 。 （2）为防止过量氨气外逸，需要在上述装置的末端增加一个尾气吸收装置，应选用的装置是 (不定项) （3）用电离方程式表示氨水呈碱性的原因： 。 （4）上述氮元素转化过程中②~④为硝酸工业的重要过程，其中控制NH3和O2的比例是制备硝酸的关键。 ①当比例不合适时，会有白烟生成，该白烟的化学式是 。 ②欲使氨气尽可能安全转化为硝酸，理论上n(NH3)和n(O2)的最佳比例为 。 （5）等物质的量NH4NO3和(NH4)2SO4的混合物，与足量氢氧化钠溶液加热，产生气体10.08 L(标准状况下)，发生的离子方程式为： ，固体混合物的质量为 g。 （6）写出铵态氮肥保存或施用时注意事项(任写一点)： 。 【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O （2）AC （3）NH3·H2O+OH- （4） NH4NO3 1：2 （5） +OH- NH3↑+H2O 31.8 （6）施用：不能碱性肥料混合使用，要深施盖土 【分析】NH4Cl与Ca(OH)2混合加热，发生复分解反应产生NH3，由于NH3的密度比空气小，因此可以采用向下排空气的方法收集；NH3极易溶于水，并与水反应产生NH3·H2O，NH3·H2O微弱电离产生、OH-，使溶液显碱性；NH3是大气污染物，为防止其污染空气，用水作吸收剂，同时要避免产生倒吸现象。 （1）NH4Cl与Ca(OH)2混合加热，发生复分解反应产生CaCl2、H2O、NH3，该反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O； （2）A．在导气管末端安装一个倒扣的漏斗与液面相切，既可以充分吸收NH3，同时也可以防止倒吸现象的发生，A符合题意； B．导气管直接伸入水中，NH3溶解，导致导气管中气体压强减小，水会通过导气管进入收集装置，从而引起倒吸现象，B不符合题意； C．将导气管直接伸入下层CCl4中，NH3不能溶解，从导气管逸出后进入上层水中而溶解，既可以充分吸收NH3，同时也可以防止倒吸现象的发生，C符合题意； D．导气管直接伸入下层水中，NH3溶解，导致导气管中气体压强减小，水会通过导气管进入收集装置，从而引起倒吸现象，D不符合题意； 故装置合理的选项是AC； （3）NH3极易溶于水，溶于水的氨气，与水反应产生NH3·H2O，产生的NH3·H2O少部分电离产生、OH-，电离方程式为：NH3·H2O+OH-，导致溶液中c(OH-)＞c(H+)，因此溶液显碱性； （4）①在上述转化中，②是NH3与O2在催化剂存在条件下反应产生NO、H2O，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，NO与O2反应产生NO2，2NO+O2=2NO2，NO2被水吸收，发生反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，产生HNO3，可得生成的NO转化为HNO3的总方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3；若NH3过量，过量的NH3与HNO3反应产生NH4NO3，发生反应NH3+HNO3=NH4NO3，因此会产生白烟，该白烟的化学式为NH4NO3； ②由NH3氧化制取NO的方程式4NH3+5O24NO+6H2O及生成NO转化为HNO3的方程式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3，两式相加，整理可得：NH3+2O2=HNO3+H2O，欲使氨气尽可能安全转化为硝酸，原料气中NH3、O2的比值理论上为n(NH3)：n(O2)=1：2； （5）等物质的量的NH4NO3 和(NH4)2SO4的混合物与足量氢氧化钠溶液加热，反应产生Na2SO4、NH3、H2O，该反应的离子方程式为：+OH-NH3↑+H2O； 反应产生10.08 L标准状况下NH3的物质的量是n(NH3)==0.45 mol，假设NH4NO3 和(NH4)2SO4的物质的量都是x，则根据可知：x+2x=0.45 mol，所以x=0.15 mol，则固体混合物的质量为m=0.15 mol×80 g/mol+0.15 mol×132 g/mol=31.8 g； （6）铵态氮肥不稳定，受热或光照易分解，因此应该放在阴暗低温处，来避光避热存放；铵态氮肥与碱混合加热，会产生氨气，导致肥效降低，因此不能与草木灰等碱性肥料混合使用，施用时要深施盖土。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $