2019-2020年新人教版高中化學(xué)必修1《硫和氮的氧化物》學(xué)案一.doc

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2019-2020年新人教版高中化學(xué)必修1硫和氮的氧化物學(xué)案一教學(xué)難點(diǎn)：可逆反應(yīng)，二氧化氮與水的反應(yīng)。知識梳理【知識鏈接】目前我國空氣質(zhì)量報(bào)告主要依據(jù)哪些污染物？、。1、二氧化硫的來源：實(shí)驗(yàn)室：S+O2 ； Cu+H2SO4（濃）；Na2SO4+H2SO4（濃） 工業(yè)上：工業(yè)尾氣，F(xiàn)eS2+O2。2、氮氧化物的來源：NH3+O2 ；汽車尾氣。一、二氧化硫1、硫，俗稱 ， 色粉末2、二氧化硫的物理性質(zhì)二氧化硫是 色、有 氣味的 氣體，密度比空氣 ，易 ， 溶于水。3、二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)二氧化硫與水的反應(yīng)，水溶液的酸堿性，二氧化硫或亞硫酸的漂白性實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論（1）把盛有SO2的試管倒立于水中，打開膠塞試管內(nèi)液面 。SO2 溶于水。（2）用pH試紙測定溶液的酸堿度_溶液呈 性。（3）滴入2滴品紅溶液，振蕩；加熱試管，再觀察 ； ?！舅伎肌糠謩e從化合價(jià)的角度，作為酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化學(xué)性質(zhì)：_。(1)SO2與水的反應(yīng)方程式為_?！靖拍畋嫖觥靠赡娣磻?yīng)：在 下，既能向 方向進(jìn)行，同時(shí)又能向 方向進(jìn)行的反應(yīng)。(2)SO2與NaOH溶液的反應(yīng)方程式為_。另舉兩例反應(yīng)酸性氧化物這一通性的化學(xué)反應(yīng):_，_。(3)SO2與O2的反應(yīng)二氧化硫表現(xiàn)_性,反應(yīng)方程式為_。【注意】工業(yè)上制硫酸的反應(yīng)_，_，_。【思考】硫酸酸雨如何形成？寫出反應(yīng)的方程式_(4)SO2或亞硫酸有漂白性：二氧化硫或亞硫酸有漂白作用，與有色物質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)，生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱又恢復(fù)為原來的顏色。利用品紅溶液可檢驗(yàn)二氧化硫氣體。【辨析】氯水也有漂白作用，次氯酸與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成穩(wěn)定的無色物質(zhì)，加熱不恢復(fù)為原來的顏色。二、二氧化氮和一氧化氮1、中國有句農(nóng)諺，叫“雷雨發(fā)莊稼”，其中蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)知識。用化學(xué)方程式表示：、。2、小結(jié)表-1：NONO2SO2SO3物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)用途對環(huán)境影響制法表-2氮硫物理性質(zhì)NO2NH3HNO3SO2SO3H2SO4化學(xué)性質(zhì)用途制法【練習(xí)】1、NO分子因污染空氣而臭名昭著。近年來，發(fā)現(xiàn)少量的NO在生物體內(nèi)許多組織中存在，它有擴(kuò)張血管、提高免疫、增強(qiáng)記憶的功能，而成為當(dāng)前生命科學(xué)的研究熱點(diǎn)，NO亦被稱為“明星分子”。請回答下列問題。NO對環(huán)境的危害在于（填以下項(xiàng)目的編號）A破壞臭氧層B高溫下能使一些金屬被氧化C造成酸雨D與人體血紅蛋白結(jié)合在含Cu離子的酶活化中心中，亞硝酸根離子(NO2)可轉(zhuǎn)化為NO，寫出Cu和亞硝酸根離子在酸性水溶液中反應(yīng)的離子方程式：在常溫下，把NO氣體壓縮到100個(gè)大氣壓，在一個(gè)體積固定的容器里加熱到50，發(fā)現(xiàn)氣體的壓力迅速下降，壓力降至略小于原壓力2/3就不再改變，已知其中一種產(chǎn)物為N2O，寫出上述變化的化學(xué)方程式：_簡要說明變化中為什么最后的氣體總壓力小于原壓力的2/3_ 2、下列物質(zhì)中，不屬于空氣質(zhì)量指標(biāo)的是 A.二氧化碳 B.氮氧化物 C.二氧化硫 D.懸浮顆粒3、你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是 不用煤作燃料把工廠煙囪造高燃料脫硫在已酸化的土壤中加石灰開發(fā)新能源A. B. C. D. 4、SO2溶于水后所得溶液的性質(zhì)是A.有氧化性，無還原性，無酸性 B.有氧化性，有還原性，有酸性C. 有還原性，無氧化性，無酸性 D. 有還原性，無氧化性，有酸性5、酸雨放置時(shí)酸性略有增強(qiáng)，原因是：（寫化學(xué)反應(yīng)方程式） 。疑難點(diǎn)撥一、常見具有漂白劑有那些？原理有何區(qū)別？1、與有機(jī)色素結(jié)合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。SO2漂白性的實(shí)質(zhì)，是SO2與水反應(yīng)生成的H2SO3跟有機(jī)色素結(jié)合成了不穩(wěn)定的無色化合物，該化合物見光、遇熱或長久放置又能恢復(fù)為原來的顏色。SO2漂白原理屬于非氧化還原反應(yīng)。2、氧化性漂白：漂白劑具有氧化性，將有機(jī)色素氧化成穩(wěn)定的無色物質(zhì)。(1)氯水、Ca(ClO)2的漂白性：干燥的氯氣不能使紅布條褪色，而能使?jié)駶櫟募t布條褪色，證明起漂白作用的不是Cl2，而是HClO。氯氣也能使品紅溶液褪色，但加熱不能復(fù)原，其實(shí)質(zhì)為氧化還原反應(yīng)。Ca(ClO)2在水中極易發(fā)生水解,或與CO2反應(yīng)生成HClO,從而表現(xiàn)出漂白性。(2)H2O2、Na2O2的漂白性：過氧化氫在常溫下能自動分解:2H2O2=2H2O+O2,因此它是一種強(qiáng)氧化劑，紡織工業(yè)常用它作漂白劑，就是利用它的氧化性。Na2O2是一種淡黃色晶體，與水或者稀酸作用時(shí)，生成過氧化氫，并猛烈放熱。生成的H2O2在受熱情況下立即分解放出氧氣，表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。因此，Na2O2是一種重要的工業(yè)漂白劑。 (3)臭氧的漂白性：O3分子是不穩(wěn)定的，氧化能力遠(yuǎn)比O2強(qiáng)，且在水溶液中具有強(qiáng)氧化性。所以，當(dāng)有水存在時(shí)，O3是一種強(qiáng)力漂白劑，還用于水和空氣的消毒。 3、吸附性漂白：木炭、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，形成較大的比表面積，具有很強(qiáng)的吸附性。二、二氧化碳與二氧化硫的異同及鑒別1、物理性質(zhì)。相同點(diǎn)：常溫下都是無色氣體密度都大于水。不同點(diǎn)：二氧化碳沒有氣味二氧化硫有刺激性氣味；二氧化碳無毒二氧化硫有毒；二氧化碳能溶于水（1體積水大約溶解1體積氣體）。二氧化硫易溶于水（1體積水大約溶解40體積氣體）；二氧化硫易液化。2、化學(xué)性質(zhì)。相同點(diǎn)：都是酸性氧化物都能和水反應(yīng)生成的酸不穩(wěn)定只能存在于溶液中CO2H2OH2CO3 SO2H2OH2SO3都能與堿反應(yīng)。用量比不同。可以生成兩種鹽。SO2、CO2氣體通入澄清石灰水中。都是先生成沉淀。當(dāng)SO2、CO2過量時(shí)又溶解。不同點(diǎn)：二氧化硫常表現(xiàn)還原性二氧化碳表現(xiàn)氧化性；二氧化硫能被高錳酸鉀、氯水、溴水、碘水等氧化劑氧化二氧化碳不能二氧化硫具有漂白性能漂白某些有色物質(zhì)二氧化碳不能。造成大氣污染的原因不同。二氧化硫形成酸雨，二氧化碳引起溫室效應(yīng)。3、鑒別：利用二氧化硫的還原性，用高錳酸鉀溶液或溴水褪色鑒別。利用二氧化硫的漂白性，用品紅溶液鑒別。三、氮的氧化物溶于水的計(jì)算1、NO2或NO2與N2(非O2)的混合氣體溶于水時(shí)，可根據(jù)反應(yīng)：3NO2H2O2HNO3NO，利用氣體體積的變化差值進(jìn)行計(jì)算2、NO2和O2的混合氣體溶于水時(shí)，根據(jù)反應(yīng)：4NO2O22H2O4HNO3當(dāng)V(NO2)V(O2)3、NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，此時(shí)的反應(yīng)為：4NO3O22H2O4HNO3當(dāng)V(NO) V(O2)典例剖析【例1】北京市最近規(guī)定進(jìn)京汽車尾氣排放必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槠囄矚?含烴類、CO、SO2與NO等有毒氣體)是城市空氣的污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上，裝一個(gè)催化轉(zhuǎn)換器(用Pt、Pd合金作催化劑)，它的特點(diǎn)是使CO和NO反應(yīng)，生成參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體，并使汽油充分燃燒及SO2轉(zhuǎn)化。(1)寫出NO和CO通過催化轉(zhuǎn)換器發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點(diǎn)是在一定程度上提高了空氣的酸度。其原因是：(3)控制城市空氣污染源的方法有：a植樹造林b開發(fā)氫能源c使用非機(jī)動車d控制汽車進(jìn)城e使用無鉛汽油 解析：一輛以汽油為燃料的汽車有幾個(gè)地方排出污染物，其中最主要的是尾部排出的廢氣。廢氣中主要含CO、NOx及碳?xì)浠衔?。CO是汽油不完全燃燒的產(chǎn)物，NOx是汽油爆裂時(shí)，進(jìn)入的空氣中氮和氧化合而成。碳?xì)浠衔镏泻型闊N、烯烴和芳烴、醛等，有的是汽油原有成分，有的是氧化產(chǎn)物。讓學(xué)生明確汽車尾氣成分有利于認(rèn)識尾氣對環(huán)境的污染，有利于要治汽車尾氣。大城市中汽車多，大氣中NO含量較高這是因?yàn)?，汽車引擎在工作時(shí)產(chǎn)生高溫高壓使之發(fā)生如下反應(yīng)：N2O2=2NO，礦物油中硫在燃燒過程中產(chǎn)生SO2，不完全燃燒產(chǎn)生CO，治理方法是在汽車排氣管上裝一個(gè)用鉑、鈀合金作的“催化轉(zhuǎn)化器”，使之發(fā)生反應(yīng)，NO與CO反應(yīng)生成N2和CO2，SO2催化氧化為SO3。控制城市空氣污染源的根本方法是植樹造林和開發(fā)無污染的氫能源。答案：(1)2CO2NON22CO22SO2O22SO3(2)反應(yīng)除生成了N2外，還生成了增加空氣酸度的CO2和SO3(3)a、b【例2】虛線框中的裝置可用來檢驗(yàn)濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)產(chǎn)生的所有氣體產(chǎn)物，填寫下列空白： (1)如果將裝置中三部分儀器的連接順序變?yōu)?，則可以檢出的物質(zhì)是_；不能檢出的物質(zhì)是_。(2)如果將儀器的連接順序變?yōu)?，則可以檢出的物質(zhì)是_；不能檢出的物質(zhì)_。(3)如果將儀器的連接順序變?yōu)?，則可以檢出的物質(zhì)是_；不能檢出的物_。解析：要正確解答本題務(wù)必清楚題給實(shí)驗(yàn)裝置各部分的作用及排列順序不可變更的原因裝置為檢驗(yàn)產(chǎn)物H2O，只能放在裝置之前，因?yàn)槿舴旁谘b置之后或裝置之間，則氣流通過裝置或一定要帶出水蒸氣，則無法驗(yàn)證使CuSO4變藍(lán)的水蒸氣是否是反應(yīng)生成物裝置和裝置位置也不得變更，因?yàn)镾O2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁故驗(yàn)證CO2前一定要排除SO2的干擾。答案：（1）SO2、CO2H2O（2）SO2CO2（3）SO2、CO2H2O知能訓(xùn)練 一、選擇題1下列污染現(xiàn)象主要與SO2有關(guān)的是 （ ）A臭氧空洞 B酸雨 C光化學(xué)煙霧 D溫室效應(yīng)2、飄塵是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物，顆粒很小，不易沉降。它與空氣中的SO2和O2接觸時(shí)，SO2會部分轉(zhuǎn)化為SO3，使空氣的酸度增加，環(huán)境污染更為嚴(yán)重。其中飄塵所起的作用可能是： A氧化劑 B還原劑 C催化劑 D載體3酸雨給人類帶來了種種災(zāi)禍，嚴(yán)重地威脅著地球生命生存的生態(tài)環(huán)境，下列有關(guān)減少或者防止酸雨形成的措施中可行的是 （ ）對燃煤進(jìn)行脫硫；對含SO2、NO2等工業(yè)廢氣進(jìn)行無害處理后，再排放到大氣中；人工收集雷電作用所產(chǎn)生的氮的氧化物；飛機(jī)、汽車等交通工具采用清潔燃料，如天然氣、甲醇等。A BCD4某冶煉廠利用煉銅產(chǎn)生的SO2生產(chǎn)硫酸，變廢為寶，化害為利。其原理是 （ ） A利用了SO2的水溶性，將SO2直接通入水中B利用了SO2的氧化性，將SO2直接通入水中C利用了SO2的氧化性，使其與O2反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為SO3，再與水反應(yīng)D利用了SO2的還原性，使其與O2反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為SO3，再與水反應(yīng)5、在常溫常壓下，下列各組氣體不能共存的是 （ ）ASO2與O2BNO2與NOCO2與N2DNO與O26下列氣體溶解于水，沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是 （ ）ASO2溶解于水 BNO2溶解于水 CCO2溶解于水 DCl2溶解于水7某冶煉廠利用煉銅產(chǎn)生的SO2生產(chǎn)硫酸，變廢為寶，化害為利。其原理是 （ ） A利用了SO2的水溶性，將SO2直接通入水中B利用了SO2的氧化性，將SO2直接通入水中C利用了SO2的氧化性，使其與O2反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為SO3，再與水反應(yīng)D利用了SO2的還原性，使其與O2反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為SO3，再與水反應(yīng)8右圖是化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用裝置之一,若氣體從右管進(jìn)入，可用來收集的氣體是 （ ）ANO B NO2 C CO DSO29全社會都在倡導(dǎo)誠信，然而總是有一部分不法商販卻在背道而馳。如有些商販為了使銀耳增白，就用硫磺（燃燒硫磺）對銀耳進(jìn)行熏制，用這種方法制取的潔白的銀耳對人體是有害的。這些不法商販所制取銀耳利用的是 （ ）AS的漂白性BS的還原性 CSO2的漂白性DSO2的還原性10上世紀(jì)80年代后期人們逐漸認(rèn)識到，NO在人體內(nèi)起著多方面的重要生理作用。下列關(guān)于NO的說法錯(cuò)誤的是（ ）ANO是具有刺激性的紅棕色氣體BNO是汽車尾氣的有害成分之一 CNO在人體的血管系統(tǒng)內(nèi)具有傳送信號的功能DNO能夠與人體血紅蛋白結(jié)合，造成人體缺氧中毒11如圖所示，試管中盛裝的是紅棕色氣體（可能是混合物），當(dāng)?shù)箍墼谑⒂兴乃壑袝r(shí)，試管內(nèi)水面上升，但不能充滿試管，當(dāng)向試管內(nèi)鼓入氧氣后，可以觀察到試管中水柱繼續(xù)上升，經(jīng)過多次重復(fù)后，試管內(nèi)完全被水充滿，原來試管中盛裝的可能是什么氣體（ ） A可能是N2與NO2的混和氣體 B可能是O2與NO2的混和氣體C可能是NO與NO2的混和氣體 D只可能是NO2一種氣體12某混合氣體中可能含有Cl2 、O2 、SO2 、NO 、NO2 中的兩種或多種氣體?，F(xiàn)將此無色透明的混合氣體通過品紅溶液后，品紅溶液褪色，把剩余氣體排入空氣中，很快變?yōu)榧t棕色。對于原混合氣體成分的判斷中正確的是 （ ）A 肯定有SO2 和NO B 肯定沒有Cl2 、O2和NO2 C 可能有Cl2和O2 D 肯定只有NO13盛有NO 和 NO2 的混合氣體的量筒倒立在盛有水的水槽中，過一段時(shí)間后，量筒內(nèi)的氣體體積減小為原來的一半 。則原混合氣體中NO 和 NO2 的體積比是 （ ）A31 B13 C21 D12 二、填空題14用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體（儀器A已經(jīng)氣密性檢查；除水外不能選用其他試劑）。 正確的操作步驟是： 15利用右圖裝置，寫出除去下列氣體中的雜質(zhì)的方法，并寫出化學(xué)方程式（括號內(nèi)的氣體為雜質(zhì)）。(1)CO2(SO2) ，化學(xué)方程式 。(2)SO2(SO3，假設(shè)SO3為氣體) ，化學(xué)方程式 。(3)NO(NO2) ，化學(xué)方程式 。16、有一無色干燥的混合氣體，可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的幾種混合而成，根據(jù)把混和氣體通過濃H2SO4時(shí)，氣體體積明顯減小。再通入過量堿石灰時(shí)，體積又明顯減??；剩余氣體接觸空氣時(shí)，立即變?yōu)榧t棕色，可得：混和氣體中一定存在_，一定不存在_，可能存在_ 。三、計(jì)算題17、將vmL NO和NO2的混合氣通過水吸收后，得到amL無色氣體A，將此無色氣體A與等體積O2混合，再通過水充分吸收后，收集到5mL無色氣體B。試回答：(1)A氣體是 ，B氣體是 ；(2)A氣體的體積是 mL；(3)v的取值范圍是 。18、將標(biāo)況下4升NO2和1升O2混合充滿燒瓶，然后倒插入水槽中，溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？（假設(shè)硝酸未進(jìn)入水槽）若是4升NO和3升O2，濃度又是多少？若是NO2、NO、O2的混合氣體，也是剛好溶于水完全反應(yīng)，則溶液的濃度在什么范圍內(nèi)？參 考 答 案1B 2 C 3C 4D 5D 6AC 7D 8BD 9C 10A 11BC 12AB 13B14、 在A中加滿水，蓋緊瓶塞，用膠管連接b和c接口，由a導(dǎo)入NO氣體，水通過b和c排入B中。15（1）將混和氣體通入到盛有飽和NaHCO3溶液的上圖裝置中，化學(xué)方程式是：SO22NaHCO32CO2Na2SO3H2O(2)將混和氣體通入到盛有飽和NaHSO3溶液的上圖裝置中，化學(xué)方程式是：SO32NaHCO32SO2Na2SO4H2O(3)將混和氣體通入到盛有水的上圖裝置中，化學(xué)方程式是：3NO2H2ONO2HNO316、NH3、CO2、NO， HCl、Cl2、NO2、O2， H2 。17（1）NO2溶于水生成NO，故A為NO，B為O2 （2）4NO+3O2+2H2O=4HNO3amL 依題意：（2分）（3）在VmL的混合氣中，因3體積的NO2只能產(chǎn)生1體積的NO，故V應(yīng)大于20mL。若20mLNO都由NO2產(chǎn)生，則V應(yīng)為60mL，已知VmL氣體中已含NO，故20V60(20分)180.036mol/L；0.026mol/L；0.026mol/LC0.036mol/L知識梳理練習(xí)1答案：A、C、DCu+ + NO2+ 2H+ = Cu2+ + NO + H2O3NON2O + NO2存在化學(xué)平衡：2NO2 N2O4