硫、氮和可持续发展

《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页●考纲研读1．了解常见非金属单质(O2、S)及其化合物的主要性质和重要应用。2．了解常见非金属单质(O2、S)及其重要化合物(SO2等)对环境质量的影响。3．了解常见非金属(N)及其化合物的主要性质和重要应用。4．了解氮(单)质及其重要化合物(NO、NO2等)对环境质量的影响。5．以上各部分知识的综合应用。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页●考情透析硫及其化合物是元素化合物的重要组成部分，因此在高考试题中占的分值较大，考查形式多样，题型多变，既有选择、推断题，也有计算题、实验题等。本专题主要考查的是硫及其化合物的相互转化关系。对于SO2主要考查其还原性，同时还会涉及SO2的漂白性及酸性氧化物的通性。浓硫酸的性质、SO42－的检验、硫酸工业与环境保护也是常考知识点，并且环保类知识在高考中的比重越来越大。同时本专题知识也是与其他元素化合物知识进行综合考查的热点。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页氮及其化合物的有关知识是近几年高考命题的热点。常以氮及其化合物知识为载体与化学基本概念、基本理论、化学实验及化学计算相结合，来考查学生的综合分析问题和解决问题的能力。考查的知识有：氮气分子的稳定性、氨的性质与制法、铵盐的性质与NH4＋的检验、氮的氧化物的有关反应、硝酸的性质等。以上知识在高考中的考查形式多种多样，硝酸工业与环境保护问题也经常出现在高考题中。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页(1)物理性质硫通常是，分子晶体，俗称。不溶于水，易溶于CS2、CCl4等非极性溶剂。(2)化学性质单质硫处于硫的中间价态，既有氧化性，又有还原性。①S作氧化剂：与金属反应，通常需要加热，且生成低价金属硫化物。如：淡黄色硫磺《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页S＋Fe=====△，S＋2Cu=====△Hg＋S===HgS(用于常温下除有毒的Hg)②S作还原剂：S＋O2=====△SO2(淡蓝色火焰，纯O2中是蓝紫色)S＋2H2SO4(浓)=====△3SO2↑＋2H2OCu2SFeS《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页＋4价属于硫的中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，常被氧化成稳定状态的＋6价。SO2H2SO3亚硫酸盐物理性质无色、气味气体，有毒，易溶于水(1∶40，可形成喷泉)，易液化(似NH3、Cl2)无色大多是白色；除K＋、Na＋、NH4＋外，大多难溶于水；酸式盐都易溶刺激性《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页SO2H2SO3亚硫酸盐化学性质酸性氧化物通性●与水：SO2＋H2OH2SO3(SO2是亚硫酸的酸酐)●与碱性氧化物：CaO＋SO2===(煤中加CaO可固定硫)●与碱：Ca(OH)2＋SO2===(石灰水变浑浊)易分解、二元中强酸，有酸的通性盐的通性●与酸：Na2SO3(s)＋H2SO4(较浓)===(用于实验室制SO2)●与碱：Ca(OH)2＋Na2SO3===●与盐：BaCl2＋Na2SO3===CaSO3CaSO3＋H2OSO2↑＋Na2SO4＋H2OCaSO3＋2NaOHBaSO3↓＋2NaCl《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页SO2H2SO3亚硫酸盐化学性质还原性：2SO2＋O22SO3SO2＋X2(卤素，X≠F)＋2H2O===H2SO4＋2HX还原性：2H2SO3＋O2===2H2SO4还原性：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4Na2SO3＋X2＋H2O===弱氧化性：＋4价硫的弱氧化性，通常只有SO2遇到H2S时才表现出来，而在碱性条件下遇到Na2S就显不出SO2的氧化性：●2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O●2S2－＋SO32－＋6H＋===3S↓＋3H2O(没H＋时，S2－与SO32－可大量共存)SO2及H2SO3的漂白：品红等部分有色有机物＋SO2不稳定的无色物质(褪色)Na2SO4＋2HX《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页1.物理性质：硫酸是难挥发、高沸点的二元强酸。纯净的H2SO4为无色油状液体，常用的98.3%的浓H2SO4的密度为1.84g·cm－3。它与水互溶，溶解时放出大量热。2．浓、稀H2SO4的比较：名称浓度成分导电性化学性质浓H2SO498.3%(约18mol·L－1)主要是H2SO4分子纯H2SO4几乎不导电吸水性、脱水性、强氧化性稀H2SO4较小H＋、SO42－强酸的通性、H＋的弱氧化性《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页3.浓H2SO4的特性(1)吸水性：将一瓶浓硫酸敞口放置，质量将会，浓度将会变，这是因为浓硫酸具有，利用这一性质，通常用浓硫酸作剂。(2)脱水性：将浓硫酸滴在蔗糖上可见到的现象是，这表现了浓硫酸的性。增加小吸水性干燥蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭脱水《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页(3)强氧化性①跟金属反应常温下，将铁片投入稀硫酸中会发生反应，放出H2，但把铁片放到浓硫酸中，却看不到明显的现象，这是因为。常温下，将铜片放入浓硫酸中，，加热时发生的现象为，将反应混和液加水稀释会看到，反应的化学方程式是，这表现了浓H2SO4的。铁遇冷的浓硫酸发生钝化无明显现象发生反应，放出气体溶液显蓝色2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋2H2O＋SO2↑氧化性《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页②跟非金属反应将浓硫酸跟木炭粉共热，反应的化学方程式为：，这表现了浓硫酸的性。4．硫酸根离子的检验2H2SO4(浓)＋CCO2↑＋2H2O＋2SO2↑氧化溶液――――――→盐酸酸化不能用稀HNO3无沉淀证明无Ag＋无气体排除SO32－―――――――→BaCl2或BaNO32白色沉淀必是BaSO4原溶液必有SO42－《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页1．硫及其化合物相互转化关系《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页2．硫元素的价态变化规律(1)S－2是硫元素的最低价态，只有还原性；S0、S＋4处于中间价态，既有氧化性，又有还原性；S＋6是硫元素的最高价态，只有氧化性。(2)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。如：《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页(3)有时硫的化合价会发生跳位转化。如S－2、S0遇到强氧化剂时，S0――――→HNO3S＋6、S－2――→浓硝酸S＋6，又如条件发生改变时：《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页(4)硫元素相邻价态的微粒一般不发生氧化还原反应。如：S和H2S、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应，故浓H2SO4可用于干燥SO2气体。3．环境污染与环境保护(1)环境污染的主要类型：大气污染、水污染、土壤污染、食品污染、固体废弃物污染、放射性污染、噪音污染等类型。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页(2)二氧化硫的污染及防治①SO2的危害二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一。当空气中SO2的含量达到百分之0.1～1时，植物、建筑物的结构材料就会严重受损；若达到百分之1～10时，会引起呼吸道痉挛、流泪、咳嗽甚至死亡；若达到万分之一时，一切生命都无法存在。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页②大气中SO2的来源火力发电厂是SO2主要的污染源之一。目前全世界的火力发电厂通常利用石灰石泥浆吸收尾气中的SO2生产石膏，较先进的方法是采取烟气脱硫、重油脱硫等方法。生产硫酸的工厂也是主要的污染源，硫酸工业通常采用氨吸收法。(3)酸雨的形成和危害①形成：下雨时，硫的氧化物(和氮的氧化物)以及所形成的硫酸(和硝酸)随雨水降下，就形成酸雨(pH5.6，正常雨水因溶解CO2，其pH约为5.6)。发生的反应方程式为：《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页2SO2＋O2===2SO3SO2＋H2O===H2SO3SO3＋H2O===H2SO4或2H2SO3＋O2===2H2SO4②危害：酸雨能使湖泊水质酸化，毒害鱼类和其他水生生物；使土壤酸化，破坏农田，损害农作物和森林；酸雨还会腐蚀建筑物、工业设备和名胜古迹等。(4)防治①消除污染源，开发新能源代替化石燃料的燃烧。②利用化学手段对含硫燃料预先进行脱硫处理，降低SO2的排放。③对受到酸雨破坏的农田及水源，用石灰水来缓解。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页[例1](2010·高考江西卷27)某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为____________________；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________、________，这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________；装置B中发生反应的离子方程式为______________________________；《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作现象________________________________；(4)尾气可采用________溶液吸收。[解析](1)A为生成SO2的装置，实验室里制取二氧化硫通常用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应，二者反应的化学方程式是：Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)二氧化硫具有还原性，能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，同时高锰酸钾溶液被还原，生成了无色的硫酸锰，所以紫红色的酸性高锰酸钾溶液会褪色，反应的离子方程式：5SO2＋2MnO4－＋2H2O===2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末页二氧化硫又具有氧化性，当二氧化硫气体通入硫化钠溶液中时，二氧化硫与硫离子发生氧化还原反应生成了单质硫，所以会产生黄色浑浊。(3)二氧化硫与品红溶液反应后生成了一种无色的不稳定的化合物，当受热后发生分解，溶液又会变为红色。因此，当溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞。点燃酒精灯加热，溶液恢复红色，证明了该反应的可逆性。(4)二氧化硫有毒，泄漏到空气中会污染环境，通常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体。《走向高考》高考总复习·化学(江苏教育版)专题四硫、氮和可持续发展首页上页下页末