人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)全冊(cè)教學(xué)課件

人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)全冊(cè)教學(xué)課件第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物在新聞報(bào)道中，我們經(jīng)常聽(tīng)到有關(guān)酸雨的報(bào)道。酸雨對(duì)我們的環(huán)境和生活產(chǎn)生了巨大的影響，今天我們學(xué)習(xí)一種會(huì)導(dǎo)致酸雨污染的物質(zhì)---硫硫是一種重要的非金屬元素，位于元素周期表的第三周期、第VIA族。硫原子的最外電子層有6個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易得到2個(gè)電子，形成－2價(jià)硫的化合物。與同主族的氧元素相比，硫元素的原子多一個(gè)電子層，得電子能力相對(duì)較弱，而失電子能力則相對(duì)較強(qiáng)。這也是我們?cè)诟缓鯕獾牡乇砀浇业降暮蚧衔镏?，硫常常為?價(jià)或＋6價(jià)，而氧為－2價(jià)的原因。火山噴口處的硫硫元素在自然界中的存在形式

(1)游離態(tài)：硫單質(zhì)俗名______，主要存在于_______附近或地殼的巖層里。

(2)化合態(tài)：主要以金屬硫化物和硫酸鹽的形式存在，如硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(____________)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。硫黃火山口CaSO4·2H2O?硫的存在一硫和二氧化硫1．硫的物理性質(zhì)

硫(俗稱(chēng)硫黃)是一種_____色晶體，質(zhì)脆，易研成粉末。硫難溶于水，微溶于酒精，易溶于____________。黃二硫化碳數(shù)據(jù)硫熔點(diǎn)：113℃沸點(diǎn)：445℃密度：2.06g/cm3?硫的化學(xué)性質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，能與許多金屬單質(zhì)及非金屬單質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。①跟金屬反應(yīng)鐵

Fe＋SFeS(黑色)△硫化亞鐵銅2Cu＋S

Cu2S(黑色)△硫化亞銅汞

Hg＋SHgS(除汞)硫的氧化性較弱，與Cu、Fe等變價(jià)金屬反應(yīng)生成低價(jià)的硫化物。②跟非金屬反應(yīng)S＋H2H2S△反應(yīng)現(xiàn)象：臭雞蛋氣味硫化氫S＋O2

SO2點(diǎn)燃

反應(yīng)現(xiàn)象：(火焰)空氣中：淡藍(lán)色，

純氧中：明亮藍(lán)紫色硫在氧氣中燃燒③跟非金屬反應(yīng)3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2OS＋2H2SO4

(濃)3SO2↑＋2H2O思考(1)S、Cl2與Fe、Cu反應(yīng)的產(chǎn)物有何差異？原因是什么？硫是一種弱氧化劑，與可變價(jià)金屬

(如Fe、Cu)反應(yīng)時(shí)，生成低價(jià)金屬硫化物，而Cl2的氧化性強(qiáng)于S，與可變價(jià)金屬作用，生成高價(jià)態(tài)氯化物。(2)如何洗滌附著在試管內(nèi)壁上的硫？可用CS2或熱NaOH溶液洗滌試管內(nèi)壁的硫。2.硫的氧化物——SO2①物理性質(zhì)：無(wú)色有刺激性氣味的有毒氣體，密度比空氣大，易液化，易溶于水。在通常情況下，1體積水可以溶解40體積SO2(1∶40)。②化理性質(zhì)：SO2是一種酸性氧化物SO2中硫元素為＋4價(jià)，屬于中間價(jià)態(tài)，SO2既有還原性又有氧化性．【實(shí)驗(yàn)5－1】

如圖5-2所示，把充滿(mǎn)SO2、塞有橡膠塞的試管倒立在水中，在水面下打開(kāi)橡膠塞，觀(guān)察試管內(nèi)頁(yè)面的上升。待液面高度不再明顯變化時(shí)，在水下用橡膠塞塞緊試管口，取出試管，用pH試紙測(cè)定溶液的酸堿度(保留該溶液供實(shí)驗(yàn)5-2使用)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：SO2溶于水，生成亞硫酸(H2SO3)，溶液顯酸性.亞硫酸不穩(wěn)定，同時(shí)又容易分解，生成二氧化硫和水?；瘜W(xué)上通常把向生成物方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做正反應(yīng)，向反應(yīng)物方向進(jìn)行的反應(yīng)叫做逆反應(yīng)。像這種在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時(shí)又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)，叫做可逆反應(yīng)。二氧化硫與水的反應(yīng)就可以表示為：__________________________________SO2＋H2OH2SO3注意：形成的亞硫酸在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)發(fā)生反應(yīng)：_________________________________________

2H2SO3＋O2＝2H2SO4二氧化硫在適當(dāng)?shù)臏囟炔⒂写呋瘎┐嬖诘臈l件下，可以被氧氣氧化，生成三氧化硫。三氧化硫也是一種酸性氧化物，溶于水時(shí)與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成硫酸。2SO2＋O2SO3催化劑△SO2＋H2O＝H2SO4二氧化硫還能與硫化氫反應(yīng)，生成硫和水。SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O從以上反應(yīng)可以看出，二氧化硫既具有氧化性又具有還原性。

①酸性氧化物通性c.與堿反應(yīng)：與NaOH溶液反應(yīng)：_______________________________.a.與H2O反應(yīng)：________________________b.與堿性氧化物反應(yīng)與CaO反應(yīng)：________________.SO2＋H2O?H2SO3CaO＋SO2＝CaSO3SO2＋2NaOH＝Na2SO3＋H2O②氧化性：與H2S反應(yīng)：________________________.SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O③還原性：SO2能被O2、X2(Cl2、Br2、I2)、KMnO4(H＋)

溶液等強(qiáng)氧化劑氧化。b.與X2反應(yīng)：______________________________c.5SO2＋2MnO4－＋2H2O＝2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋a.與O2反應(yīng)：__________________，該反應(yīng)為可逆反應(yīng).X2＋SO2＋2H2O＝2HX＋H2SO4

2SO2＋O2SO3催化劑△【實(shí)驗(yàn)5－2】用試管取2mL在實(shí)驗(yàn)5-1中得到的溶液，向其中滴入1~2滴品紅溶液，振蕩，觀(guān)察溶液的顏色變化。然后加熱試管，注意通風(fēng)，再觀(guān)察溶液的變化。(如圖5-3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

加入品紅后，紅色逐漸消失；加熱后，又恢復(fù)紅色結(jié)論：

二氧化硫具有漂白性，會(huì)生成不穩(wěn)定的化合物，加熱化合物分解，又會(huì)恢復(fù)紅色。注意：

SO2遇到紫色石蕊試液，紫色石蕊試液變紅不褪色。SO2可與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，但見(jiàn)光、加熱或長(zhǎng)時(shí)間放置，不穩(wěn)定物質(zhì)又分解為原有色物質(zhì)和SO2。④漂白性漂白原理SO2＋H2O＋有色物質(zhì)→化合不穩(wěn)定無(wú)色物質(zhì)→有色物質(zhì).△SO2的漂白性二氧化硫具有漂白作用，工業(yè)上常用二氧化硫來(lái)漂白紙漿、毛、絲等。二氧化硫的漂白作用是由于它能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)。這些無(wú)色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來(lái)的顏色。此外，二氧化硫可用于殺菌消毒，還是一種食品添加劑。資料卡片~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~食品中的二氧化硫食品中添加適量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用。例如，在葡萄酒釀制過(guò)程中，葡萄汁中某些細(xì)菌的繁殖會(huì)影響發(fā)酵，添加適量的二氧化硫可以起到殺菌的作用。二氧化硫又是一種抗氧化劑，能防止葡萄酒中的一些成分被氧化，起到保質(zhì)作用，并有助于保持葡萄酒的天然果香味。盡管二氧化硫在蜜餞、干果、食糖、果酒等食品的加工中起著重要作用，但如果使用不當(dāng)就有可能造成食品中二氧化硫的殘留量超標(biāo)從而對(duì)人體健康造成不利影響。為保證消費(fèi)者健康，我國(guó)在食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了二氧化硫在食品中的使用范圍和最大使用量，如二氧化硫用于葡萄酒的最大使用量為0.25g/L。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~⑤各物質(zhì)漂白性比較氧化型加合型吸附型物質(zhì)HClO、Ca(ClO)2Na2O2、H2O2SO2活性炭原理將有色物質(zhì)氧化成無(wú)色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)較大表面積，吸附有色物質(zhì)效果永久暫時(shí)永久實(shí)質(zhì)氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)物理性質(zhì)?二氧化硫的制法1)原理：Na2SO3＋H2SO4(濃)＝Na2SO4

＋H2O＋SO2↑2)原料：亞硫酸鈉粉末和濃硫酸3)發(fā)生裝置：固＋液4)除雜裝置：濃硫酸5)收集裝置：向上排空氣法6)尾氣處理裝置：用氫氧化鈉溶液吸收SO2?SO2的污染①

SO2有刺激性氣味，有毒，排入空氣中會(huì)污染空氣②SO2和NO2是形成酸雨的主要物質(zhì)

③

酸雨的PH值小于5.6正常雨水的PH＝5.6，是因?yàn)槿苡蠧O2探討：酸雨的形成過(guò)程④酸雨的防治：開(kāi)發(fā)新能源，安裝工業(yè)脫硫裝置，尾氣處理。?硫的氧化物——SO3(1)物理性質(zhì)：SO3的熔點(diǎn)16.8℃，沸點(diǎn)44.8℃，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下SO3為固態(tài)。

(2)化學(xué)性質(zhì)——酸性氧化物的通性：

①與H2O反應(yīng)：SO3＋H2O＝H2SO4②與CaO反應(yīng)：SO3＋CaO＝CaSO4③與Ca(OH)2溶液反應(yīng)：SO3＋Ca(OH)2＝CaSO4↓＋H2O?H2S氣體①硫化氫是一種無(wú)色、有臭雞蛋氣味的氣體，劇毒。②水溶液的弱酸性(氫硫酸)H2S?H＋＋HS－，HS－

?H＋＋S2－

③還原性：H2S能被SO2、O2、Cl2、Fe3＋等氧化

2FeCl3＋H2S＝2FeCl2＋S↓＋2HCl，

SO2＋2H2S＝3S↓＋2H2O氧化產(chǎn)物一般是S，相鄰價(jià)態(tài)變化!④可燃性：O2＋2H2S═══2S＋2H2O點(diǎn)燃3O2＋2H2S═══2SO2＋2H2O點(diǎn)燃隨堂練習(xí)1.下列物質(zhì)中，不能由單質(zhì)直接化合生成(

)①CuS②FeS③SO3④H2S⑤FeCl2A．①③⑤B．①②③⑤C．①②④⑤ D．全部A【分析】①Cu和S反應(yīng)生成Cu2S；

②FeS可以由兩者反應(yīng)生成；

③S和O2反應(yīng)生成SO2；④H2S可以由兩者反應(yīng)生成；

⑤Fe和Cl2反應(yīng)生成FeCl3。解析2.

將SO2分別通入下表所列的溶液中，填寫(xiě)有關(guān)問(wèn)題.反應(yīng)物反應(yīng)現(xiàn)象SO2的性質(zhì)溴水褪色還原性酸性KMnO4溶液褪色還原性氫硫酸(H2S溶液)有淡黃色物質(zhì)生成氧化性滴有酚酞NaOH溶液褪色酸性氧化物石蕊溶液變紅水溶液酸性品紅溶液褪色漂白性3.下列實(shí)驗(yàn)中能證明某氣體一定為SO2的是(

)①使澄清石灰水變渾濁；②使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅；③使品紅溶液褪色；④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸；⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生。A．都能證明B．都不能證明C．③④⑤均能證明 D．只有⑤能證明D解析解析：選D。①二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁；②酸性氣體都能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，如HCl；③有氧化性的氣體也可以使品紅溶液褪色，如氯氣；④二氧化碳通入足量氫氧化鈉溶液中能生成碳酸鈉，再加入氯化鋇溶液也產(chǎn)生溶于稀鹽酸的白色沉淀。⑤SO2與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產(chǎn)生，可證明有SO42－生成，兩種現(xiàn)象結(jié)合可以證明氣體為SO2。二、硫酸下圖濃硫酸的稀釋?zhuān)膫€(gè)是正確的？？?一、硫酸的物理性質(zhì)硫酸(1)純硫酸是一種無(wú)色油狀液體，沸點(diǎn)高，難揮發(fā)。(2)沸點(diǎn)：338℃

(難揮發(fā)酸)，

密度：密度為1.84g/cm3

(比水大).(3)溶解性：濃H2SO4與水以_______比互溶，溶解時(shí)可

放出大量的熱.任意(4)濃硫酸的稀釋方法：將___________沿器壁慢慢注入

_____中，并用玻璃棒不斷攪拌。濃硫酸水

?二、硫酸的制備硫酸是重要的化工原料，可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料和鹽類(lèi)等。工業(yè)上一般以硫黃或其他含硫礦物(如黃鐵礦)為原料來(lái)制備硫酸。金屬冶煉時(shí)產(chǎn)生的含二氧化硫廢氣經(jīng)回收后也可用于制備硫酸。1.生產(chǎn)原理：4FeS2＋11O2

════2Fe2O3＋8SO2高溫(S＋O2

════SO2)點(diǎn)燃2SO2＋O2SO3催化劑△SO3＋H2O════H2SO42.反應(yīng)化學(xué)方程式：

?三、硫酸的化學(xué)性質(zhì)1.稀硫酸的性質(zhì)硫酸的稀溶液可以完全電離：__________________________H2SO4══2H＋＋SO42－硫酸在水里很容易電離出氫離子，具有酸性。2.稀硫酸具有酸的五個(gè)通性：①跟酸堿指示劑反應(yīng)；②跟活潑金屬反應(yīng)；③跟堿性氧化物反應(yīng)；④跟堿起中和反應(yīng)；⑤跟某些鹽反應(yīng)。3.濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)①濃硫酸：主要以分子形式存在，所以具有和稀硫酸不同的化學(xué)性質(zhì)。濃硫酸還具有很強(qiáng)的吸水性和脫水性等特殊的性質(zhì)。它能吸收存在于周?chē)h(huán)境中的水分，也能將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機(jī)物中的氫和氧按水的組成比脫去.②吸水性：(做干燥劑)吸收游離的水

常用來(lái)干燥中性氣體和酸性氣體：H2、O2、CO2、SO2、Cl2、HCl等.不能用濃硫酸干燥的氣體有：堿性氣體—NH3、還原性氣體—H2S、HBr、HI.③脫水性：將有機(jī)物中的氫、氧元素按2∶1的比例脫去。如：蔗糖脫水。(圖示如下)現(xiàn)象：蔗糖顏色逐漸變黑，混合物體積迅速膨脹，產(chǎn)生

有刺激性氣味氣體.反應(yīng)方程式如下：__________________________________________C12H22O11═════12＋11H2O濃硫酸濃硫酸還具有很強(qiáng)的氧化性，能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)5－3】在帶導(dǎo)管的橡膠塞側(cè)面挖一個(gè)凹槽，并嵌入下端卷成螺旋狀的銅絲。在試管中加入2mL濃硫酸，塞好橡膠塞使銅絲與濃硫酸接觸。加熱，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。向外拉銅絲，終止反應(yīng)。冷卻后，將試管里的物質(zhì)慢慢倒入盛有少量水的另一支試管里，觀(guān)察溶液的顏色.注意濃硫酸具有很強(qiáng)的腐蝕性，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意安全防護(hù)!增大接觸面積，加快反應(yīng)速率1.將銅片改為銅絲有什么好處?反應(yīng)注意事項(xiàng)：2.現(xiàn)象：銅絲由紅色變黑色，逐漸溶解，產(chǎn)生無(wú)色、有

刺激性氣味的氣體。3.調(diào)節(jié)銅絲的高度，減少SO2

對(duì)環(huán)境的污染4.冷卻后，把試管里的液體倒入盛有水的試管里得到藍(lán)

色溶液。(得到了什么？)CuSO4反應(yīng)解讀：在加熱條件下，濃硫酸和銅反應(yīng)，生成硫酸銅，SO2和H2O。在這個(gè)反應(yīng)里，濃硫酸氧化了銅，自身被還原成二氧化硫。濃硫酸是氧化劑，銅是還原劑。2H2SO4(濃)＋Cu═══CuSO4＋SO2↑＋2H2O△在上述反應(yīng)中，硫酸表現(xiàn)出了__________和______。強(qiáng)氧化性酸性④強(qiáng)氧化性：(1)冷的濃H2SO4，如遇鐵、鋁等鈍化(2)加熱時(shí)濃硫酸可以與除金、鉑之外的所有金屬反應(yīng)，生成_________________本身一般被還原成______。高價(jià)金屬硫酸鹽汽車(chē)鐵罐拉濃硫酸SO2⑤濃硫酸與C的反應(yīng)以及產(chǎn)物檢驗(yàn)：在加熱時(shí)，濃硫酸也能與木炭發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳、二氧化硫和水。2H2SO4(濃)＋C════

2SO2↑＋CO2↑＋2H2O△還原劑氧化劑思考：如何用實(shí)驗(yàn)方法證明木炭與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物？檢驗(yàn)SO2品紅KMnO4石灰水品紅

無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水除去SO2檢驗(yàn)CO2檢驗(yàn)SO2是否除盡C和濃硫酸產(chǎn)物檢測(cè)思考與討論(1)硫酸具有酸的哪些共同的性質(zhì)？請(qǐng)舉例寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。與活潑金屬反應(yīng)如：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑與堿性氧化物作用如：MgO＋2H＋＝Mg2＋＋H2O與堿作用如：H＋＋OH－＝H2O與鹽作用如：CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑(2)實(shí)驗(yàn)室用硫酸與金屬反應(yīng)制取氫氣時(shí)，往往用稀硫酸，而不用濃硫酸，只是為什么？濃硫酸不能得到氫氣資料卡片~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~硫酸鹽硫酸鈣自然界中的硫酸鈣常以石膏(CaSO4?2H2O)的形式存在。石膏被加熱到150℃時(shí)，會(huì)失去所含大部分結(jié)晶水而變成熟石膏(2CaSO4?H2O)。熟石膏與水混合成糊狀物后會(huì)很快凝固，重新變成石膏。利用這種性質(zhì)，石膏可被用來(lái)制作各種模型和醫(yī)療用的石膏繃帶。在工業(yè)上，石膏還被用來(lái)調(diào)節(jié)水泥的硬化速率。硫酸鋇自然界中的硫酸以重晶石(BaSO4)的形式存在。重晶石是生產(chǎn)其他領(lǐng)鹽的原料。硫酸鋇不溶于水和酸，且不容易被X射線(xiàn)透過(guò)，因此在醫(yī)療上可被用作消化系統(tǒng)X射線(xiàn)檢查的內(nèi)服藥劑，俗稱(chēng)“鋇餐”.硫酸銅硫酸銅(CuSO4)是白色的粉末，結(jié)合水后會(huì)變成藍(lán)色晶體，俗稱(chēng)膽磯(CuSO4?5H2O)。硫酸銅的這一性質(zhì)可以用來(lái)檢驗(yàn)酒精中是否含少量水。膽磯可以和石灰乳混合制成一種常用的農(nóng)藥——波爾多液。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

?四、硫酸鹽一些含_________________叫做礬。膽礬_______________，綠礬________________，皓礬_______________，明礬_________________，生石膏_____________，熟石膏_______________，

重晶石_____________。結(jié)晶水的硫酸鹽CuSO4·5H2OFeSO4·7H2OZnSO4·7H2OKal(SO4)2·12H2OBaSO42CaSO4·H2OCaSO4·2H2O隨堂練習(xí)1.下列溶液中通入SO2一定不會(huì)產(chǎn)生沉淀的是(

)A．Ba(OH)2

B．Ba(NO3)2C．Na2S D．BaCl2D【分析】A中生成BaSO3，B中生成BaSO4，C中有S生成。解析2.下列關(guān)于濃硫酸的敘述正確的是()A.濃硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化B.濃硫酸在常溫下可迅速與銅片反應(yīng)放出二氧化硫

氣體C.濃硫酸是一種干燥劑，能夠干燥氨氣、氫氣等氣體D.濃硫酸在常溫下能夠使鐵、鋁等金屬鈍化D解析【分析】

A、蔗糖炭化是濃硫酸脫水性；B、濃硫酸和銅反應(yīng)需要加熱；C、濃硫酸不能干燥氨氣；D、濃硫酸可以使鐵、鋁鈍化.3.足量Cu與2mol的濃硫酸反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下制得的SO2

體積為什么小于22.4L?答：因?yàn)闈饬蛩嵯淖優(yōu)橄×蛩?，不與銅反應(yīng)，所以在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下制的SO2體積小于22.4L。4.硫酸廠(chǎng)有一輛存放過(guò)濃硫酸的鐵槽車(chē)。某工人違反操作規(guī)程，邊吸煙邊用水沖洗鐵槽車(chē)，結(jié)果發(fā)生了爆炸。下列對(duì)引起爆炸的原因說(shuō)法正確的是()A.

濃硫酸遇明火爆炸B.

濃硫酸遇水發(fā)熱爆炸C.鐵與水(常溫下)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化物爆炸D.

稀釋后的硫酸與鐵反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在空氣中遇明火而爆炸D

【分析】濃硫酸可以和鐵在常溫下鈍化，但是稀硫酸可以和鐵反應(yīng)。解析5.濃硫酸在下列轉(zhuǎn)化中，既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性的是(

)A．Cu→CuSO4B．C→CO2

C．Fe(OH)3→Fe2(SO4)3D．Fe2O3→Fe2(SO4)3A解析【分析】銅和濃硫酸反應(yīng)既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)氧化性

2H2SO4(濃)＋Cu═══CuSO4＋SO2↑＋2H2O?！魅蛩岣x子的檢驗(yàn)SO42－的檢驗(yàn)，硫的單質(zhì)、化合物之間的轉(zhuǎn)化?！緦?shí)驗(yàn)5－4】在三支試管中分別加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3

溶液，然后各滴入幾滴BaCl2

溶液，觀(guān)察現(xiàn)象再分別加入少量稀鹽酸，振蕩，觀(guān)察現(xiàn)象。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論?寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。注意

BaCl2、Ba(OH)2

等可溶性鋇的化合物和BaCO3

有毒!使用時(shí)須做好個(gè)人防護(hù)，相關(guān)廢棄物應(yīng)進(jìn)行無(wú)害化處理。反應(yīng)現(xiàn)象：滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，滴加鹽酸后，

有氣泡產(chǎn)生，沉淀的量減少。在溶液中，SO42－可與Ba2＋反應(yīng)，生成不溶于稀鹽酸的白色BaSO4

沉淀。Ba2＋＋SO42－

＝BaSO4↓Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓BaCO3＋2H＋＝Ba2＋＋H2O＋CO2↑溶液中的CO32－也能與Ba2＋反應(yīng)生成白色沉淀，但BaCO3

沉淀可以與稀鹽酸反應(yīng)，放出CO2。因此在實(shí)驗(yàn)室里，通常將溶液先用稀鹽酸酸化，以排除CO32－等可能造成的干擾，然后加入BaCl2

溶液來(lái)檢驗(yàn)SO42－的存在。?硫酸根離子的檢驗(yàn)先用鹽酸把溶液酸化，無(wú)明顯現(xiàn)象，以排除CO32－、SO32－、Ag＋

等可能造成的干擾，再加入BaCl2溶液，根據(jù)是否有白色沉淀出現(xiàn)，來(lái)說(shuō)明原溶液中是否有SO42－存在。注意：

①不能用HNO3酸化，因其具有強(qiáng)氧化性；②鋇鹽不能用Ba(NO3)2溶液，因?yàn)樵谒嵝詶l件下，SO32－、HSO3－、SO2等會(huì)被溶液中NO3－氧化。思考與討論(1)經(jīng)溶解、過(guò)濾和蒸發(fā)操作得到的粗鹽中還含有一些可溶性硫酸鹽及MgCl2、CaCl2等雜質(zhì)。如果按照下表所示順序除去它們，應(yīng)加入什么試劑?寫(xiě)出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式(可以參考附錄Ⅱ)。雜質(zhì)加入的試劑離子方程式硫酸鹽氯化鋇溶(BaCl2)

Ba2＋＋CO32－＝BaCO3↓MgCl2NaOHMg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓CaCl2Na2CO3Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓(2)加入你選擇的試劑除去雜質(zhì)后，有沒(méi)有引入其他離子？用什么方法可以除去這些離子？引入了OH－離子和CO32－離子，加入適量鹽酸可以除去這些離子。(3)設(shè)計(jì)除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除了要考慮所加試劑的種類(lèi)，還要考慮哪些問(wèn)題？離子角度：鈣離子通常加碳酸鈉除去；

鎂離子要加氫氧化鈉除去；

硫酸根離子要加氯化鋇除去；然后考慮順序：先加氯化鋇再加碳酸鈉，可以保證過(guò)量鋇離子通過(guò)形成碳酸鋇沉淀被除去,反之過(guò)量鋇離子會(huì)留下來(lái)成為新的雜質(zhì)。

最后過(guò)量的碳酸鈉和氫氧化鈉可以用鹽酸來(lái)除去.四不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化資料卡片~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~自然界中硫的存在和轉(zhuǎn)化硫元素廣泛存在于自然界中，是植物生長(zhǎng)不可缺少的元素，組成生命體的蛋白質(zhì)中就含有硫。游離態(tài)的硫存在于火山口附近或地殼的巖層中。在巖層深處和海底的無(wú)氧環(huán)境下，硫元素與鐵、銅等金屬元素形成的化合物通常以硫化物的形式存在，如黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)等。在地表附近，由于受氧氣和水的長(zhǎng)期作用，硫化物會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，如石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)等?；鹕娇诟浇牧騿钨|(zhì)會(huì)被大氣中的氧氣氧化成二氧化硫，二氧化硫可被進(jìn)一步氧化生成三氧化硫二氧化硫和三氧化硫遇水分別形成亞硫酸和硫酸。從圖5-7可以看出，自然界中的含硫物質(zhì)在一定條件下能夠相互轉(zhuǎn)化。這種轉(zhuǎn)化在人工條件下也能發(fā)生，硫酸的工業(yè)生產(chǎn)就是人類(lèi)通過(guò)控制化學(xué)反應(yīng)條件而實(shí)現(xiàn)的含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。那么，在實(shí)驗(yàn)室里如何實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化呢?探究不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化(1)下圖是人們總結(jié)的不同價(jià)態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)盡可能多地列舉每種價(jià)態(tài)的硫元素所對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，并根據(jù)硫元素化合價(jià)的變化，分析各種物質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中表現(xiàn)氧化性還是還原性。①不同價(jià)態(tài)的硫轉(zhuǎn)化關(guān)系S－2S0S＋4S＋6－2e＋2e－4e＋4e－2e＋2e“高價(jià)顯氧化性，低價(jià)顯還原性，中間價(jià)態(tài)兩邊轉(zhuǎn)”

SO2既有氧化性，又有還原性。②不同價(jià)態(tài)硫的轉(zhuǎn)化是通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)硫元素的化合價(jià)升高或降低時(shí)，一般升高或降低到其相鄰的價(jià)態(tài)，即臺(tái)階式升降，可用下圖表示：H2S＋H2SO4(濃)＝S↓＋SO2↑＋2H2O③相鄰價(jià)態(tài)的微粒不發(fā)生氧化還原反應(yīng)2H2S＋SO2═══3S↓＋2H2O2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4═══3Na2SO4＋3S↓＋3H2O如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng).④含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化FeS2──→SO2──→SO3──→H2SO4H2OO2O2S──→SO2──→SO3──→H2SO4O2O2H2OH2S────→SO2──→SO3──→H2SO4足量O2O2H2O實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

(2)

從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中選擇你感興趣的一種或幾種，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化，并填寫(xiě)下表。轉(zhuǎn)化目標(biāo)(價(jià)態(tài)變化)轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑(氧化劑或還原劑)轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)預(yù)期現(xiàn)象－2→0······提示：常用的氧化劑有濃硫酸、Cl2、KMnO4等，還原劑有金屬單質(zhì)、H2、Na2S等.(3)綜合考慮實(shí)驗(yàn)安全和環(huán)境保護(hù)，選擇一種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中及時(shí)觀(guān)察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行分析，通過(guò)推理得出結(jié)論，就你的結(jié)論和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題與同學(xué)交流。?硫的相互轉(zhuǎn)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是指實(shí)驗(yàn)者在實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，根據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，運(yùn)用化學(xué)知識(shí)與技能，按照一定的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、試劑、儀器與裝置步驟和方法等所進(jìn)行的規(guī)劃。方法導(dǎo)引例如，設(shè)計(jì)“不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn)，當(dāng)確定了要實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化關(guān)系后，需要明確轉(zhuǎn)化前后的含硫物質(zhì)是哪些，通過(guò)怎樣的反應(yīng)(氧化/還原)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，用到的氧化劑或還原劑是什么，等等。進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循科學(xué)性、可行性、安全性和綠色化原則?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的形式呈現(xiàn)，通常包括實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論等?；瘜W(xué)與職業(yè)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~化工工程師化工工程師是解決人類(lèi)在生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域面臨的化工相關(guān)問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才工作在石油煉制、化肥生產(chǎn)、醫(yī)藥開(kāi)發(fā)和環(huán)境治理等領(lǐng)域。其主要工作是依據(jù)科學(xué)原理，統(tǒng)籌各方面的資源，設(shè)計(jì)化工生產(chǎn)的工藝流程，并監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，及時(shí)解決生產(chǎn)中遇到的技術(shù)問(wèn)題?；すこ處熜枰哂懈叨鹊纳鐣?huì)責(zé)任感團(tuán)隊(duì)精神、全局觀(guān)念、風(fēng)險(xiǎn)管控意識(shí)和創(chuàng)新能力，并具備化學(xué)、化工、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~練習(xí)與應(yīng)用1.下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)出氧化性的是()。

A.Na2SB.SC.SO2D.H2SO4A

【分析】

S的最高化合價(jià)只有氧化性，最低化合價(jià)只有還原性，中間價(jià)態(tài)既有氧化性又有還原性。解析2.下列關(guān)于SO2的敘述正確的是()。A.SO2是無(wú)色、無(wú)臭、有毒的氣體B.SO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO4C.SO2

能使紫色的KMnO4

溶液褪色D.SO2

有毒，不能用作食品添加劑C解析【分析】A.SO2是無(wú)色、無(wú)刺激性氣味、有毒的氣體；B.SO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3；C.SO2能使紫色的KMnO4溶液褪色D.二氧化硫可作食品添加劑,葡萄酒的配料表中，就有二氧化硫的添加。3.下列事實(shí)與括號(hào)中濃硫酸的性質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()。A.空氣中敞口久置的濃硫酸質(zhì)量增大(揮發(fā)性)B.濃硫酸在加熱條件下與銅反應(yīng)(脫水性)C.用濃硫酸在紙上書(shū)寫(xiě)的字跡變黑(氧化性)D.濃硫酸可用來(lái)干燥某些氣體(吸水性)D解析【分析】A.敞口久置的濃硫酸，會(huì)吸收空氣中的水分変稀，是濃硫酸的吸水性；B.在加熱條件下銅與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表現(xiàn)的是濃硫酸的氧化性和酸性；C.濃硫酸在紙上書(shū)寫(xiě)的字跡變黑，表現(xiàn)的是濃硫酸的脫水性；D.濃硫酸可以用來(lái)干燥氣體，表現(xiàn)的是濃硫酸的吸水性。4.在實(shí)驗(yàn)室中，幾位同學(xué)圍繞濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究，將適量的蔗糖放入燒杯中，加人幾滴水，攪拌均勻；然后再加人適量濃硫酸，迅速攪拌，觀(guān)察到蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體。(1)生成的黑色物質(zhì)是_________(填化學(xué)式)。C(2)有刺激性氣味的氣體的主要成分是_______(填化學(xué)式)，寫(xiě)出產(chǎn)該氣體的反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。(3)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明濃硫酸具有_____

(填字母)。a.酸性b.吸水性c.脫水性d.強(qiáng)氧化性SO2C＋2H2SO4

(濃)════CO2↑＋2H2O＋2SO2↑加熱cd5.如何證明酸雨中含有硫酸?請(qǐng)簡(jiǎn)述相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作步驟?！窘馕觥渴褂迷噭┞然^(BaCl2)和排除干擾試劑鹽酸(HCl)。向待測(cè)物溶液滴入幾滴HCl溶液，無(wú)明顯現(xiàn)象，再加入幾滴BaCl2溶液，震蕩，如果產(chǎn)生白色沉淀，則它是硫酸。6.現(xiàn)有兩支分別盛有相同體積濃硫酸和稀硫酸的試管，

請(qǐng)用簡(jiǎn)單的方法區(qū)別它們。解答：1.向2個(gè)試管中都加入鐵片，不反應(yīng)的是濃硫酸，產(chǎn)生氣泡的是稀硫酸2.各蘸取少量，涂在白紙上，變黑的是濃硫酸，沒(méi)明顯變化的是稀硫酸3.將2個(gè)試管中的酸倒入一定量水中，水溫明顯升高的是濃硫酸，溫度無(wú)明顯變化的是稀硫酸。7.某工廠(chǎng)使用的煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.64%，該工廠(chǎng)每天燃燒這種煤100t，試計(jì)算：(1)如果煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO2，該廠(chǎng)每天產(chǎn)生SO2

的質(zhì)量及這些SO2

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積；(2)如果把產(chǎn)生的SO2

全部用來(lái)生產(chǎn)硫酸，理論上每年(按365天計(jì))可得到98%的濃硫酸的質(zhì)量。(1)如果煤中的硫全部轉(zhuǎn)化為SO2，該廠(chǎng)每天產(chǎn)生SO2

的質(zhì)量及這些SO2

在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積；解析：m(S)＝100t×0.64%＝0.64t＝0.64×106g，n(S)＝0.64×106g/(32g·mol)＝2×104mol，由反應(yīng)的關(guān)系式S～SO2，可知：

n(SO2)＝n(S)＝2×104mol，V(SO2)＝2×104mol×22.4L/mol＝4.48×105L＝448m3，答：該工廠(chǎng)每天產(chǎn)生SO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448m3．(2)如果把產(chǎn)生的SO2

全部用來(lái)生產(chǎn)硫酸，理論上每年(按365天計(jì))可得到98%的濃硫酸的質(zhì)量。解：每天生成SO2為2×104mol，則每年生成SO2為：2×365×104mol＝7.3×106mol，由反應(yīng)的關(guān)系式：SO2～H2SO4，n(H2SO4)＝7.2×106mol，則m(H2SO4)＝7.3×106mol×98g/mol＝7.154×108g，得到98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)的質(zhì)量為：

7.158×108g/98%＝7.304×108g＝730.4t，答：理論上每年(按360天計(jì))得到98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)的質(zhì)量為730.4t．8.請(qǐng)分析下圖，并上網(wǎng)查閱相關(guān)資料，簡(jiǎn)述硫在自然界的循環(huán)過(guò)程，思考人類(lèi)活動(dòng)對(duì)硫的循環(huán)有什么影響。

解答：自然界的硫最初來(lái)自黃鐵礦與黃銅礦等礦物，由風(fēng)化進(jìn)入土壤當(dāng)中，再經(jīng)由植物或微生物的吸收，或經(jīng)由沖刷進(jìn)入河流，再流入大海，然后沉積或由途中的微生物繼續(xù)利用等。硫也是自然界生態(tài)循環(huán)中最重要的元素之一。其中硫酸根是自然界硫最主要的形式之一，除了被生物再吸收利用外。一部分的硫則由生物轉(zhuǎn)化為硫化氫(如哺乳動(dòng)物的放屁、硫酸根離子在無(wú)氧狀況下被硫酸鹽還原菌還原成硫化氫)，并釋放到大氣當(dāng)中，或透過(guò)微生物反應(yīng)重新便為硫元素停留在自然界。硫循環(huán)會(huì)參予微生物與生物之生物化學(xué)反應(yīng)。有些微生物氧化各種硫化合物，有些則進(jìn)行還原。同學(xué)們，通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲呢？謝謝大家愛(ài)心.誠(chéng)心.細(xì)心.耐心，讓家長(zhǎng)放心.孩子安心。第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第二節(jié)氮及其化合物1940年至1960年間，在美國(guó)洛杉磯，發(fā)生了嚴(yán)重的有毒煙霧污染大氣的事件

——光化學(xué)煙霧。那么光化學(xué)煙霧到底是什么，這一節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)和光化學(xué)煙霧污染有關(guān)的一種物質(zhì)——N。氮元素位于元素周期表中第二周期第_____族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)_________，最外層有_____個(gè)電子，在化學(xué)反應(yīng)中能獲得3個(gè)電子而表現(xiàn)出－3價(jià)。提示：氮在元素周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)ⅤA5+725氮原子的最外電子層有5個(gè)電子，既不容易得到3個(gè)電子，也不容易失去5個(gè)電子。因此，氮原子一般通過(guò)共用電子對(duì)與其他原子相互結(jié)合構(gòu)成物質(zhì)。在自然界里，氮元素主要以氮分子的形式存在于空氣中，部分氮元素存在于動(dòng)植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)中，還有部分氮元素存在于土壤、海洋里的硝酸鹽和較鹽中。氨是自然界各種生物體生命活動(dòng)不可缺少的重要元素自然界是怎樣通過(guò)氮的循環(huán)為生物體提供氮元素的呢?一氮?dú)馀c氮的固定由于氮分子內(nèi)兩個(gè)氮原子間以共價(jià)三鍵(N≡N)結(jié)合，斷開(kāi)該化學(xué)鍵需要較多的能量，所以氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常情況下難以與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，無(wú)法被大多數(shù)生物體直接吸收。但在高溫、放電等條件下，氨分子獲得了足夠的能量，使N≡N斷裂，氮?dú)饽軌蚺c鎂氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，分別生成氮化鎂、一氧化氮和氨氣等。

?氮?dú)獾男再|(zhì)?~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~電子式結(jié)構(gòu)式N2化學(xué)式N

N

NN1、氮分子的結(jié)構(gòu)2、氮分子的物理性質(zhì)

氮?dú)猓弘p原子分子無(wú)色無(wú)味、低沸點(diǎn)難溶于水(1體積水溶解0.02體積N2)密度比空氣略小，占空氣體積78%數(shù)據(jù)氮?dú)馊埸c(diǎn)：－210℃沸點(diǎn)：－196℃密度：1.25g/L3、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)①鍵能比較NNOOClCl946KJ/mol247KJ/mol493KJ/mol由鍵能數(shù)據(jù)可以推測(cè)：氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)______________很不活潑(穩(wěn)定)但在獲得了足夠能量情況下，氮?dú)膺€是能發(fā)生反應(yīng)的。因此氮?dú)獍l(fā)生反應(yīng)的條件往往是______或______高溫放電②化學(xué)性質(zhì)： 4、氮的固定：自然界氮的固定三個(gè)主要途徑、原理：(1)大氣固氮；(2)生物固氮；(3)工業(yè)固氮.(1)大氣固氮；大自然通過(guò)閃電釋放的能量將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為含氮的化合物.N2＋O2────→2NO；放電(2)生物固氮；通過(guò)豆科植物的根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)化成氨，從而實(shí)現(xiàn)自然固氮。N2─────→NH3(銨態(tài)氮肥)固氮酶(3)工業(yè)固氮.人類(lèi)則通過(guò)控制條件，將氮?dú)庋趸蜻€原為氮的化合物，實(shí)現(xiàn)人工固氮。N2＋3H2

2NH3高溫、高壓催化劑(工業(yè)合成氨)5、認(rèn)識(shí)氮在自然界的循環(huán)最重要的人工固氮途徑就是工業(yè)合成氨，它不僅為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供了必需的氮元素，而且為其他化工產(chǎn)品(如炸藥、農(nóng)藥、染料等)的生產(chǎn)提供了重要的原料。科學(xué)史話(huà)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~合成氨由于氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，以氮?dú)夂蜌錃鉃樵虾铣砂钡墓I(yè)化生產(chǎn)曾是一個(gè)較難的課題。1909年，德國(guó)化學(xué)家哈伯(F.Haber，1868-1934)經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)，在500~600℃、17.5MPa~20.0MPa和鋨為催化劑的條件下，反應(yīng)后氨的含量可超過(guò)6%，具備了工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。為了把哈伯合成氨的實(shí)驗(yàn)室方法轉(zhuǎn)化為規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)，德國(guó)工程師博施(C.Bosch，1874－1940)作出了重要貢獻(xiàn)。1913年，一個(gè)年產(chǎn)量7000t的合成氨工廠(chǎng)建成并投產(chǎn)，合成氨的工業(yè)化生產(chǎn)終于實(shí)現(xiàn)。從此，合成氨成為化學(xué)工業(yè)中迅速發(fā)展的重要領(lǐng)域。由于合成氨工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)和相關(guān)研究對(duì)化學(xué)理論與技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，哈伯和博施都獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。合成氨是人類(lèi)科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大成就，在很大程度上解決了地球上因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問(wèn)題，是化學(xué)和技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的巨大貢獻(xiàn)。二一氧化氮和二氧化氮N的氧化物的種類(lèi)——它們都有毒，是大氣污染物。N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六種，其化合價(jià)分別是＋1，＋2，＋3，＋4，＋4，＋5。一氧化氮和二氧化氮是氮的兩種重要氧化物。1、一氧化氮（NO）①物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味、有毒氣體(和CO相同)，不溶于水.②化學(xué)性質(zhì)：在常溫下很容易與氧氣化合，生成二氧化氮(易被O2氧化為NO2).2NO＋O2══2NO2③與NH3反應(yīng)：④和O2、H2O：催化劑加熱6NO＋4NH3══════5N2＋6H2O表現(xiàn)氧化性4NO＋3O2＋2H2O══4HNO32、二氧化氮（NO2）①物理性質(zhì)：紅棕色、有刺激性氣味的氣體，易液化，易溶于水.②化學(xué)性質(zhì)：(1)難被氧化，易與水反應(yīng)生成HNO3和NO.3NO2＋H2O═══2HNO3＋NO(2)NO2的尾氣用NaOH溶液吸收2NO2＋2NaOH═══NaNO3＋NaNO2＋H2O(3)常溫下易轉(zhuǎn)化為N2O42NO2N2O4(4)NO2具有較強(qiáng)的氧化性，可使?jié)駶?rùn)的KI淀粉試紙變藍(lán)還可將SO2氧化：NO2＋SO2

＝SO3＋NO思考NO2和溴蒸氣都是紅棕色、有刺激性氣味的氣體，怎樣加以區(qū)別？【提示】由于NO2和Br2在性質(zhì)上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可與堿反應(yīng)；④均為紅棕色等。所以不能用淀粉－KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來(lái)鑒別，但二者性質(zhì)又有差別?？梢杂孟铝蟹椒ㄨb別：①AgNO3溶液；②CCl4；③用水洗法。3、氮的氧化物---NO與NO2的性質(zhì)比較NONO2物性無(wú)色，無(wú)味紅棕色，刺激性氣味毒性有毒(機(jī)理同CO)有毒與水與O22NO＋O2

＝2NO2與O2、H2O4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO34NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3【實(shí)驗(yàn)5－5】如圖5-10所示，在一支50mL的注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳膠管和彈簧夾封住管口，振蕩注射器，觀(guān)察現(xiàn)象，打開(kāi)彈簧夾，快速吸入10mL空氣后夾上彈簧夾，觀(guān)察現(xiàn)象，振蕩注射器，再觀(guān)察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加入水后，注射器內(nèi)水和NO的體積幾乎沒(méi)有變化，吸入空氣后，氣體的體積減少。反應(yīng)方程式：2NO＋O2══2NO2，3NO2＋H2O══2HNO3＋NO實(shí)驗(yàn)5-5中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)？如果要將注射器中的NO充分轉(zhuǎn)化，可以采取什么措施？上述實(shí)驗(yàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)硝酸有什么啟示？思考與討論4、氮的氧化物溶于水的計(jì)算①有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式：3NO2＋H2O

═══2HNO3＋NO①2NO＋O2═══2NO2②所以①X2＋②得：

4NO2＋O2＋2H2O══4HNO3③②X3＋①X2得：

4NO＋3O2＋2H2O══4HNO3④也就是按此比例的氣體可以和水完全反應(yīng)生成硝酸。②值得注意的是：4NO2＋O2和4NO＋3O2從組成上均相當(dāng)于2N2O5的組成。即③④兩情況中的總反應(yīng)式都與N2O5＋H2O═══2HNO3等效。這不僅是記憶③④二式的方法，也為上述問(wèn)題的解法提供了新的思路，即利用混合氣體中的N、O原子個(gè)數(shù)比進(jìn)行分析判斷：N∶O＜2∶5O2剩余N∶O＝2∶5完全反應(yīng)N∶O＞2∶5NO剩余③如果不是恰好反應(yīng)，則剩余氣體只可能是氧氣或NO，不可能剩余NO2(為什么？)5、氮氧化物對(duì)環(huán)境的污染(1)光化學(xué)煙霧：NOx在紫外線(xiàn)作用下，與碳?xì)浠衔锇l(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了一種有毒的煙霧。(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導(dǎo)致地面紫外線(xiàn)輻射量增加。(4)NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒。隨堂練習(xí)1.NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情，病毒學(xué)研究同時(shí)證實(shí)，NO對(duì)SARS病毒有直接抑制作用。下列關(guān)于NO的敘述正確的是(

)A．NO是一種紅棕色氣體B．常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合C．含等質(zhì)量的氧元素的NO和CO的質(zhì)量相等D．NO難溶于水，可以用排水法收集D解析

【解析】

NO是一種無(wú)色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。2．汽車(chē)尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質(zhì)，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來(lái)源之一。汽車(chē)尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉(zhuǎn)化法處理，使它們相互反應(yīng)生成參與大氣循環(huán)的無(wú)毒氣體。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為:____________________________________________。2xCO＋2NOx══════2xCO2＋N2催化劑加熱3.汽油中氮元素及其微量，為什么汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮的氧化物，而污染大氣，造成產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是().A．燃燒含氮化合物燃料引起的B．燃燒含鉛汽油引起的C．是由于燃燒不充分引起的

D．是在氣缸中N2被氧化生成的【解析】汽車(chē)排放的尾氣中因含有氮的氧化物而污染大氣。

產(chǎn)生氮的氧化物的主要原因是在汽缸中N2

被氧化生成的。解析D4.一定溫度和壓強(qiáng)下，將裝有N2

和NO2混合氣體的試管倒立在水中，經(jīng)足夠時(shí)間后，試管內(nèi)氣體體積縮小為原體積的3/5，則混合氣體中N2

和NO2

的體積比為().A．2∶3B．3∶2C．3∶5D．5∶3

【解析】3NO2＋H2O═2HNO3

＋NO，所以設(shè)N2為a體積，NO2為b體積，則總體積為a＋b。

反應(yīng)后為a＋(1/3)b，因?yàn)樵嚬軆?nèi)氣體的體積縮小為原體積的3/5所以[a＋(1/3)b]/(a＋b)═3/5，a∶b═2∶3解析A5.下列反應(yīng)起了氮的固定作用的是(

).

A、N2、H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3

B、NH3經(jīng)催化劑氧化生成NOC、NO與O2反應(yīng)生成NO2

D、由NH3制碳銨和硫銨

【解析】將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)變?yōu)榈幕衔锏姆椒ǎy(tǒng)稱(chēng)氮的固定。解析A三氨和按鹽我們經(jīng)常在城市的廣場(chǎng)上看到美麗的噴泉，那么你知道，在實(shí)驗(yàn)室里也可以形成美麗的噴泉嗎？這一節(jié)課，我們就講一種可以形成噴泉的物質(zhì)——NH3。

?一、氨——NH3

?

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~電子式：結(jié)構(gòu)式：1、氨分子的電子式和結(jié)構(gòu)式：分子形狀：三角錐形鍵角：107°18′分子極性：極性分子氨分子的空間結(jié)構(gòu)：2、物理性質(zhì)氨是無(wú)色、有刺激性氣味的氣體；密度比空氣的?。话焙苋菀滓夯?，液化時(shí)放熱。(液氨汽化時(shí)要吸收大量的熱使周?chē)鷾囟燃眲〗档?。因此，液氨可用作制冷劑?極易溶于水(1體積水溶解約700體積的氨氣1∶700)?！締l(fā)并實(shí)驗(yàn)】

氨極易溶解于水，用什么實(shí)驗(yàn)可以證明這一性質(zhì)呢？【實(shí)驗(yàn)5－6】如圖5-11所示，在干燥的圓底燒瓶里充滿(mǎn)NH3，用帶有玻璃管和膠頭滴管(預(yù)先吸入水)的橡膠塞塞緊瓶口，倒置燒瓶，使玻璃管插入盛有水的燒杯中(預(yù)先在水里滴入少量酚酞溶液)，打開(kāi)彈簧夾，擠壓膠頭滴管，使水進(jìn)入燒瓶，觀(guān)察并描述現(xiàn)象，分析出現(xiàn)這些現(xiàn)象的可能原因。打開(kāi)止水夾，擠出膠頭滴管中的水。打開(kāi)止水夾，用熱毛巾將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，排走導(dǎo)管中的空氣并溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣壓減少，產(chǎn)生噴泉。【噴泉實(shí)驗(yàn)】如何引發(fā)噴泉？城市中常見(jiàn)的人造噴泉及火山爆發(fā)的原理與上述的原理相似嗎?思考(2)溶液為什么變?yōu)榧t色？(1)氨為什么會(huì)形成噴泉(該實(shí)驗(yàn)的原理)？氨氣溶于水溶液顯堿性。

氨極易溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的壓差；(3)實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵是什么？a.燒瓶干燥；b.裝置的氣密性好；c.收集的氣體純度盡可能高。氨是一種極易溶于水的氣體，在常溫常壓下，1體積水大約可溶解700體積氨。氨溶于水時(shí)，會(huì)與水結(jié)合成一水合氨(NH3·H2O)，一水合復(fù)中有一小部分電離形成NH4＋和OH－。NH3＋H2O

NH3·H2ONH4＋＋OH－3、氨水氨氣溶于水時(shí)(氨氣的水溶液叫氨水)，大部分的NH3分子與H2O分子結(jié)合成NH3·H2O(一水合氨)。NH3·H2O是弱堿，為弱電解質(zhì)，可以部分電離。NH3·H2O能使酚酞溶液變紅或者使紫色的石蕊試紙變藍(lán)。氨水具有弱堿性，具有堿的通性用此來(lái)檢驗(yàn)氨氣的存在氨水的化學(xué)性質(zhì)：?jiǎn)栴}：氨水中含有哪幾種微粒？說(shuō)明：一水合氨很不穩(wěn)定，受熱易分解。分子：NH3、H2O、NH3·H2O離子：NH4＋、OH－、H＋

NH3·H2O════NH3↑＋H2O△4、氨跟酸的反應(yīng)氨可以與酸反應(yīng)生成鹽。如氨遇到氯化氫時(shí)，會(huì)迅速反應(yīng)生成氯化按晶體。NH3＋HCl＝NH4Cl2NH3＋H2SO4

＝(NH4)2SO4NH3＋HNO3＝NH4NO3(有白煙生成)?？捎脕?lái)檢驗(yàn)氨氣或氯化氫是否泄漏.因?yàn)榱蛩崾欠菗]發(fā)性酸NH3＋HCl＝NH4Cl為什么沒(méi)有白煙？5、氨與氧氣的反應(yīng)：（氨的催化氧化）氨中氨元素的化合價(jià)為－3價(jià)。氨具有還原性，在加熱和有催化劑(如鉑)的條件下，能被氧氣氧化生成一氧化氮和水。氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)。4NH3＋5O2══════4NO＋6H2O催化劑△2NH3＋3Cl2

═══N2＋6HCl(少量NH3)8NH3＋3Cl2

═══N2＋6NH4Cl(過(guò)量NH3)(氨氣和氯氣不能共存)

加熱2NH3＋3CuO════N2＋3Cu＋3H2O6、氨的用途和保存：NH3硝酸銨鹽純堿有機(jī)合成工業(yè)原料用稀氨水治療蚊蟲(chóng)叮咬消除二氧化氮的污染吸收硫酸生產(chǎn)中的二氧化硫致冷劑2NH3＋H2O＋SO2═(NH4)2SO3NH3＋H2O＋SO2═NH4HSO3氨水的保存方法：

氨水對(duì)許多金屬有腐蝕作用，所以不能用金屬容器盛裝氨水。通常把氨水盛裝在玻璃容器、橡皮袋、陶瓷壇或內(nèi)涂瀝青的鐵桶里。

?二、銨鹽?

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1、銨鹽是NH4+

和酸根離子組成的化合物。銨鹽都是晶體，易溶于水。硫酸銨【(NH4)2SO4

，俗稱(chēng)硫銨，又稱(chēng)肥粉】；氯化銨【NH4Cl，俗稱(chēng)氯銨】；硝酸銨【NH4NO3，俗稱(chēng)硝銨、炸藥】；碳酸氫銨【NH4HCO3，俗稱(chēng)碳銨】銨鹽屬于銨態(tài)氮肥。常用氮肥有銨態(tài)氮肥和尿素【CO(NH2)2

】。氯化銨2、常見(jiàn)銨鹽：按鹽是農(nóng)業(yè)上常用的化肥.3、銨鹽的性質(zhì):①受熱易分解NH4Cl═══NH3↑＋HCl↑△NH4HCO3═══NH3↑＋H2O＋CO2↑△2NH4Cl＋Ca(OH)2═══CaCl2＋2H2O＋2NH3↑△NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O，

分解放出大量的熱.注意：并不是所有銨鹽分解都產(chǎn)生氨氣.思考NH4Cl中有少量的NaCl，如何提純?NH4Cl加熱分解，收集氣體然后又生成NH4Cl。②與堿反應(yīng)會(huì)放出氨.應(yīng)用：用來(lái)制取氨氣；NH4＋的檢驗(yàn)2NH4Cl＋Ca(OH)2═══CaCl2＋2NH3↑＋2H2O△實(shí)質(zhì)：NH4＋

＋OH－═══NH3↑＋H2O

△【實(shí)驗(yàn)5－7】向盛有向盛有少量氯NH4Cl2溶液、(NH4)2SO4溶液，NH4NO3溶液的三支試管中,分別加入氫氧化鈉溶液并加熱(注意通風(fēng))，用鑷子夾住一片濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口，觀(guān)察現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：三支試管中均產(chǎn)生氣泡，濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙變藍(lán)。反應(yīng)的方程式：NH4Cl＋NaOH════NaCl＋NH3↑＋H2O加熱(NH4)2SO4＋2NaOH════Na2SO4＋2NH3↑＋2H2O加熱NH4NO3＋NaOH════NaNO3＋NH3↑＋H2O加熱在實(shí)驗(yàn)室中，常利用鹽與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氨這一性質(zhì)來(lái)檢驗(yàn)銨根離子的存在和制取氨。NH4＋＋OH－════NH3↑＋H2O△4、NH4+的檢驗(yàn)：(1)檢驗(yàn)?zāi)嘲咨腆w是否為銨鹽的方法①少許樣品和堿混合于試管中加熱，將濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙靠近試管口，若試紙變藍(lán)色，則證明樣品中含銨鹽(NH4＋)。②取少許樣品和堿混合于試管中共熱，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，若有白煙產(chǎn)生，則證明樣品中含銨鹽(NH4＋)。(2)檢驗(yàn)無(wú)色溶液中是否存在NH4＋的方法：將待檢物取出少量置于：試管中，加入NaOH溶液后，熱，用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)诠芸跈z驗(yàn)，若試紙變藍(lán)色，則證明待檢物中含銨鹽(NH4＋)。思考與討論圖5-13為實(shí)驗(yàn)室制取氨的簡(jiǎn)易裝置示意圖。請(qǐng)仔細(xì)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)裝置，思考如何試管中已收集滿(mǎn)氨，如何吸收處理實(shí)驗(yàn)中多余的氨。②藥品：氯化銨晶體、熟石灰固體③裝置：固＋固，加熱型(與O2的發(fā)生裝置相同)④干燥：用堿石灰(CaO與NaOH固體混合物)⑤收集：向下排空氣法，并在試管口塞上棉花，防止NH3和空氣對(duì)流，保證NH3的純度。①原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2═══CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

思考：干燥時(shí)，能否用濃硫酸、無(wú)水CaCl2或者P2O5來(lái)代替堿石灰？氨氣顯堿性，不能用呈酸性的濃硫酸和五氧化二磷進(jìn)行干燥；氨氣能與氯化鈣發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物(CaCl2·8NH3)，因此也不能使用無(wú)水氯化鈣來(lái)干燥氨氣。⑥驗(yàn)滿(mǎn)：(1)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙(變藍(lán))

(2)蘸有濃鹽酸(濃硝酸)的玻璃棒接近試管口(產(chǎn)生白煙)。⑦尾氣吸收：氨氣不能直接排放到空氣中，可以用將多余的氨氣通入水中進(jìn)行吸收(要注意放倒吸)⑧易溶于水的要用防倒吸裝置

實(shí)驗(yàn)室中還可以用哪些方法制氨氣?①加熱濃氨水法原理：加熱濃氨水法NH3·H2O═══NH3↑＋H2O△②濃氨水加堿石灰法(氣體的溶解性規(guī)律?)堿石灰吸水、溶解時(shí)放熱，增大OH－濃度平衡逆移.濃氨水加堿石灰法△NH4＋＋OH－═══

NH3↑＋H2O

實(shí)驗(yàn)室中能否用如圖裝置制氧氣?能，可以用H2O2加MnO2的方法制取氧氣氨的工業(yè)制備：合成氨工業(yè)：N2＋3H2

2NH3高溫、高壓催化劑〖注意〗

①制氨氣所用的銨鹽不能用NH4NO3、NH4HCO3、(NH4)2CO3等代替，NH4NO3加熱時(shí)爆炸，而NH4HCO3、(NH4)2CO3極易分解產(chǎn)生CO2氣體使制得的NH3不純。②消石灰不能用NaOH、KOH等強(qiáng)堿代替，因?yàn)镹aOH、KOH具有吸濕性，易潮解結(jié)塊，不利于生成的氨氣逸出，而且NaOH、KOH對(duì)玻璃有強(qiáng)烈的腐蝕作用。③NH3極易溶于水，制取和收集的容器必須干燥。隨堂練習(xí)1.如圖1為噴泉實(shí)驗(yàn)裝置。在燒瓶中充滿(mǎn)干燥氣體，膠頭滴管及燒杯中分別盛有液體。下列組合中不可能形成噴泉的是(

)

A、HCl和H2O

B、O2和H2O

C、NH3和H2O

D、CO2和NaOHB解析

【解析】

形成噴泉，使燒瓶?jī)?nèi)外形成較大的壓差，要么是氣體溶解度比較大、要么是氣體可以和燒杯中溶液發(fā)生反應(yīng)。氧氣在水中溶液度較小，不能形成噴泉。2.下列裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?).

①制取并收集NH3②吸收NH3

③檢查氣密性④排空氣法收集CO2A.①③B.②③C.①④D.②④①②③④B解析

【解析】

①氨氣密度比空氣小，可以采用向下排空氣法，但是試管口需要放置棉花；②分液法可以用來(lái)吸收氨氣；③可以利用壓強(qiáng)差檢測(cè)氣密性；④氯氣密度比空氣大，可以采用向上排空氣法，要長(zhǎng)進(jìn)短出。3.下列不屬于銨鹽的共同性質(zhì)是()A.加熱時(shí)一定有氨氣生成B.與堿共熱時(shí)都產(chǎn)生氨氣C.都是晶體D.易溶于水【解析】NH4NO3在400℃以上分解生成N2、NO2和H2O解析A4.只用一種試劑，就可區(qū)別NH4