2019-2020年新人教版高中化學(xué)必修1《硫和氮的氧化物》word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》word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，＿FeS2+＿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 ； 。 【思考】分別從化合價的角度，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______________________。 【概念辨析】可逆反應(yīng)：在 下，既能向 方向進(jìn)行，同時又能向 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： NO NO2 SO2 SO3 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) NO2 NH3 HNO3 SO2 SO3 H2SO4 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。 ①NO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 ②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： ③在常溫下，把NO氣體壓縮到100個大氣壓，在一個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： ___ ④簡要說明變化③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 ①不用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源 A. ①②③ B. ②③④⑤ C. ①③⑤ D. ①③④⑤ 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，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，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①都能和水反應(yīng)．生成的酸不穩(wěn)定．只能存在于溶液中CO2＋H2OH2CO3 SO2＋H2OH2SO3 ②都能與堿反應(yīng)。用量比不同?？梢陨蓛煞N鹽。SO2、CO2氣體通入澄清石灰水中。都是先生成沉淀。當(dāng)SO2、CO2過量時又溶解。 不同點(diǎn)：①二氧化硫常表現(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．②二氧化硫具有漂白性．能漂白某些有色物質(zhì)．二氧化碳不能。③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：①利用二氧化硫的還原性，用高錳酸鉀溶液或溴水褪色鑒別。②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，可根據(jù)反應(yīng)：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，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，根據(jù)反應(yīng)：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3 當(dāng)V(NO2)∶V(O2) 3、NO和O2同時通入水中時，此時的反應(yīng)為：4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3 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，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)?，汽車引擎在工作時產(chǎn)生高溫高壓使之發(fā)生如下反應(yīng)：N2＋O2=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)2CO＋2NON2＋2CO2 2SO2＋O22SO3 (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①②③三部分儀器的連接順序變?yōu)棰冖佗郏瑒t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)棰佗邰?，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)?②③①，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①為檢驗(yàn)產(chǎn)物H2O，只能放在裝置②③之前，因?yàn)槿舴旁谘b置②③之后或裝置②③之間，則氣流通過裝置②或③一定要帶出水蒸氣，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③和裝置②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、CO2 H2O （2）SO2 CO2?。?）SO2、CO2 H2O 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，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 （ ） ①對燃煤進(jìn)行脫硫；②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；③ 人工收集雷電作用所產(chǎn)生的氮的氧化物；④飛機(jī)、汽車等交通工具采用清潔燃料，如天然氣、甲醇等。 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④ 4．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 （ ） A．SO2與O2 B．NO2與NO C．O2與N2 D．NO與O2 6．下列氣體溶解于水，沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是 （ ） A．SO2溶解于水 B．NO2溶解于水 C．CO2溶解于水 D．Cl2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 （ ） A．NO B． NO2 C． CO D．SO2 9．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 （ ） A．S的漂白性 B．S的還原性 C．SO2的漂白性 D．SO2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的說法錯誤的是 （ ） A．NO是具有刺激性的紅棕色氣體 B．NO是汽車尾氣的有害成分之一 C．NO在人體的血管系統(tǒng)內(nèi)具有傳送信號的功能 D．NO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，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NO 13．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 （ ） A．3∶1 B．1∶3 C．2∶1 D．1∶2 二、填空題 14．用儀器A、B和膠管組成裝置收集NO氣體（①儀器A已經(jīng)氣密性檢查；②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)①把混和氣體通過濃H2SO4時，氣體體積明顯減小。②再通入過量堿石灰時，體積又明顯減??；③剩余氣體接觸空氣時，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 1．B 2． C 3．C 4．D 5．D 6．AC 7．D 8．BD 9．C 10．A 11．BC 12．AB 13．B 14、 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： SO2＋2NaHCO3＝2CO2↑＋Na2SO3＋H2O (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： SO3＋2NaHCO3＝2SO2↑＋Na2SO4＋H2O (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： 3NO2＋H2O＝NO＋2HNO3 16、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=4HNO3 amL 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20下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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