2019高中化学 专题4 硫、氮和可持续发展 本专题知识体系构建与核心素养解读学案 苏教版必修1
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必修一-专题四硫、氮和可持续发展知识点专题四 硫、氮和可持续发展一、含硫化合物的性质和应用: 1、SO 2 的性质及其应用:(1)物理性质:通常为无色、具有刺激性气味的有毒气体,,密度比空气大,易溶于水(常温常压下一体积水能溶解40体积SO 2),易液化(沸点为-10℃)。
是严重的大气污染物。
备注:大气污染物通常包括:SO 2、CO 、氮的氧化物、烃、固体颗粒物(飘尘)等。
(2)化学性质: ① SO 2 是酸性氧化物:② 还原性:SO 2中S 为+4价,可与强氧化剂(如氧气等)反应生成+6价的S :1)SO 2 + O 2 <==== > 2SO 3催化剂加热2)能使溴水褪色: SO 2 + Br 2 + 2H 2O ===H 2SO 4 +2HBr 3)与H 2O 2反应: SO 2 + H 2O 2 === H 2SO 44)SO 2在水溶液中能被KMnO 4(H +)、Cl 2、Fe 3+、HNO 3等氧化,归纳如下(都在通常条件下进行):SO 2H 2SO 4③ 氧化性:SO 2中S 为+4价,可以降低,表现出氧化性,但氧化性很弱:SO 2 + 2H 2S ===3S ↓+ 2H 2O④ 漂白性:SO 2可与某些有色物质反应,生成不稳定的无色物质,加热时这些无色物质又会发生分解,从而恢复原来的颜色,即漂白作用是可逆的(SO 2不能漂白酸碱指示剂)。
常用于实验室对 SO2 气体的检验(品红溶液)备注:漂白原理类型:①吸附型:活性炭漂白——活性炭吸附色素(包括胶体) ②强氧化型:HClO 、O 3、H 2O 2、Na 2O 2 等强氧化剂漂白——将有色物质氧化,不可逆 ③化合型:SO 2 漂白——与有色物质化合,可逆 (3)酸雨——硫酸型酸雨: 1)硫酸型酸雨的形成:PH 值小于5.6(酸雨的pH <5.6)的雨水叫酸雨。
含硫酸的酸雨称硫酸型酸雨;含硝酸的酸雨称硝酸型酸雨。
(正常的雨水由于溶解CO 2形成弱酸H 2CO 3,pH 约为5.6。
专题4 硫、氮和可持续发展复习复习目标1、知识与技能目标(1)学会硫、二氧化硫、浓硫酸的性质,,了解酸雨的形成和硫酸的工业制法。
(2)学会硫及化合物相互转化的知识网络关系和氮及化合物相互转化的知识网络关系。
(3)进一步了解氨、铵盐、硝酸的性质,认识氮的氧化物的性质。
(4)全面、系统的了解元素化合物知识形成元素化合物学习的知识网络。
2、过程与方法通过对知识的回忆逐一复习每节的知识要点。
3、情感态度与价值观通过对对硫和氮及化合物的学习养成学习元素化合物知识的方法,并形成学习元素化合物的知识网络。
一、二氧化硫的性质和作用:1.化学性质:(1)二氧化硫是一种酸性氧化物,它的水溶液呈。
①SO2是酸性氧化物:(请与CO2对比学习)a.与水反应:(H2SO3容易被氧化,生成硫酸)b.与过量的碱反应:与NaOH溶液反应与Ca(OH)2溶液反应②SO2中S元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性(以还原性为主)(弱氧化性:与硫化氢反应)较强还原性:可被多种氧化剂(如O2、Cl2、Br2、I2、HNO3、KMnO4、H2O2等)氧化,如:SO2与H2O2反应SO2使氯水褪色:使溴水褪色:SO③SO2的漂白原理:SO2跟某些有色物质(如品红等)化合生成无色物质,但此无色物质,见光、遇热或长久放置又容易,又会恢复到原来的颜色(与HClO、过氧化氢等的漂白原理有本质区别)SO2不能漂白酸碱指示剂,如SO2只能使紫色石蕊试液变红,不能使它褪色。
2.二氧化硫的污染:①SO2是污染大气的主要物质之一,主要来自于。
SO2直接危害人体健康,发生疾病,直至人死亡。
②形成硫酸形酸雨:空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下形成酸雨,酸雨的pH<5.6。
(正常的雨水由于溶解CO2形成弱酸H2CO3,pH约为5.6。
)③硫酸型酸雨的形成有两条途径:反应方程式分别为减少酸雨的产生可采用的措施有:燃料脱硫;少用煤作燃料;开发新能源。
3.二氧化硫的用途:制,用作,杀灭霉菌和细菌等,还可作食物和干果的。
【2019最新】高中化学 专题四 硫、氮和可持续发展小结小结素材苏教版必修1HNO 3的综合计算中的应用我们在做化学计算时要有整体意识,全局观念,抓住题目中发生化学变化的实质,弄清来龙去脉,利用守恒思想,许多问题就会有新思路。
例1:单质铁溶于一定浓度的HNO 3中反应的化学方程式如下:aFe+bNO 3-+cH + = dFe 2++f Fe 3++gNO ↑+hN 2O ↑+kH 2O(化学计量数均为正整数)请你用已掌握的知识研究出下列规律:(1)c 、g 、h 的关系是(2)b 、c 、d 、f 的关系是(3)d 、f 、g 、h 的关系是(4)若a =12,铁和硝酸恰好完全反应,则b 的取值范围是 , c 的取值范围是解析:(1)这里考查反应前后H 、O 原子的守恒关系。
若只从“cH +→gNO+hN 2O ”去分析,似乎H +与NO 、N 2O 之间没有什么联系,思路不易展开。
但只要抓住反应中H +全部转化为“H 2O ”,“NO 、N 2O 全是由NO 3―转变而来”,必有NO 3― NO +2H 2O 和2NO 3―N 2O+5H 2O ,进而总结出c=4g+10h (2)这里考查离子电荷守恒的关系。
反应中反应物微粒所带的电荷数和生成物微粒所带的电荷必定相等。
b 、c 、d 、f 恰好是反应方程式中各种离子的化学计量数,因此根据bNO 3-+cH+= dFe 2++f Fe 3+就可得出c-b=2d+3f(3) 这里考查电子守恒的关系。
d 、f 、g 、h 恰好是电子得失有关的四种产物的化学式,其中“dFe 2++f Fe 3+”决定失去电子总数,“gNO+hN 2O ”决定得到电子总数,所以有2d+3f=3g+8h.(4)可以用极限思维的方法来解决。
这里要注意三个前提:一是a =12;二是铁和硝酸恰好完全反应;三是每种物质的化学计量数均为正整数(即产物中既要有Fe 2+,又要有Fe 3+,既要有NO 又要有N 2O )。
本专题知识体系构建与核心素养解读一、铁及其化合物的转化关系二、硅及其化合物的转化关系三、硫及其化合物的转化关系(1)从氧化还原反应的角度分析化合价不同的元素的化合物之间的相互转化,如S -2←——S 0―→S +4S +6等。
(2)从非氧化还原反应的角度分析化合价相同的元素的化合物之间的相互转化,如“SO 2H 2SO 3HSO -3SO 2-3(亚硫酸盐)”“SO 3―→H 2SO 4―→SO 2-4(硫酸盐)”等。
证据推理内涵解读 能学会收集各种证据,对物质的性质及其变化提出可能的假设;基于证据进行分析推理、证实或证伪假设;能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。
案例 某中学学习小组模拟工业烟气脱硫(SO 2)。
(1)甲组采用如下装置脱硫(部分装置略)。
①CaO脱硫后的产物是________。
②b中品红很快褪色,说明脱硫效果不好。
下列措施能提高脱硫效果的是________。
ⅰ.加快SO2气体流速ⅱ.将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管ⅲ.加热a,脱硫效果可能会更好③小组拟通过CaO的增重评价其脱硫能力。
需要测量的数据是________________________。
(2)乙组选用AgNO3溶液脱除SO2。
现象:通入SO2,立即生成大量白色沉淀A。
对白色沉淀A的成分进行探究,提出假设:假设1:发生了氧化还原反应。
依据是AgNO3溶液中含有O2、NO-3等具有氧化性的粒子,沉淀A 主要是Ag2SO4(微溶)。
假设2:发生了复分解反应。
依据是SO2与水生成酸,能与AgNO3溶液发生复分解反应。
实验探究:①取沉淀A,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,无明显变化。
②取________,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,产生沉淀。
实验证明“假设1”不成立。
③为进一步确认“假设2”,向A中加入浓硝酸(具有强氧化性),立即产生红棕色气体。
本专题知识体系构建与核心素养解读一、铁及其化合物的转化关系二、硅及其化合物的转化关系三、硫及其化合物的转化关系(1)从氧化还原反应的角度分析化合价不同的元素的化合物之间的相互转化,如S -2←——S 0―→S +4S +6等。
(2)从非氧化还原反应的角度分析化合价相同的元素的化合物之间的相互转化,如“SO 2H 2SO 3HSO -3SO 2-3(亚硫酸盐)”“SO 3―→H 2SO 4―→SO 2-4(硫酸盐)”等。
证据推理内涵解读 能学会收集各种证据,对物质的性质及其变化提出可能的假设;基于证据进行分析推理、证实或证伪假设;能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。
案例 某中学学习小组模拟工业烟气脱硫(SO 2)。
(1)甲组采用如下装置脱硫(部分装置略)。
①CaO脱硫后的产物是________。
②b中品红很快褪色,说明脱硫效果不好。
下列措施能提高脱硫效果的是________。
ⅰ.加快SO2气体流速ⅱ.将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管ⅲ.加热a,脱硫效果可能会更好③小组拟通过CaO的增重评价其脱硫能力。
需要测量的数据是________________________。
(2)乙组选用AgNO3溶液脱除SO2。
现象:通入SO2,立即生成大量白色沉淀A。
对白色沉淀A的成分进行探究,提出假设:假设1:发生了氧化还原反应。
依据是AgNO3溶液中含有O2、NO-3等具有氧化性的粒子,沉淀A 主要是Ag2SO4(微溶)。
假设2:发生了复分解反应。
依据是SO2与水生成酸,能与AgNO3溶液发生复分解反应。
实验探究:①取沉淀A,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,无明显变化。
②取________,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,产生沉淀。
实验证明“假设1”不成立。
③为进一步确认“假设2”,向A中加入浓硝酸(具有强氧化性),立即产生红棕色气体。
2018-2019学年高中化学专题4 硫、氮和可持续发展第1单元含硫化合物的性质和应用第2课时硫酸的制备和性质硫和含硫化合物的相互转化学案苏教版必修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018-2019学年高中化学专题4 硫、氮和可持续发展第1单元含硫化合物的性质和应用第2课时硫酸的制备和性质硫和含硫化合物的相互转化学案苏教版必修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第2课时硫酸的制备和性质硫和含硫化合物的相互转化学习目标:1。
了解硫酸的工业生产原理.2。
掌握浓硫酸的性质及浓、稀硫酸的性质差异。
(重难点)3。
掌握硫及其含硫化合物之间的相互转化。
(重点)[自主预习·探新知]1.硫酸的制备(1)古代制法:早在1 000多年前,我国就已采用加热胆矾(CuSO4·5H2O)或绿矾(FeSO4·7H2O)的方法制硫酸。
(2)工业上用接触法制硫酸的主要设备及生产流程如下图:根据上图回答下列问题:①填写下列各进口或出口物质:A:含硫矿石(如FeS2);B:炉渣;C:SO2和O2;D:尾气(SO2、O2)。
②四个“三”三步骤三原料三设备三反应原理造气S或FeS2沸腾炉S+O2错误!SO2或4FeS2+11O2错误!8SO2+2Fe2O3接触氧化O2接触室2SO2+O2错误!2SO3SO3吸收98。
3%的浓硫酸吸收塔SO3+H2O===H2SO42(1)物理性质纯硫酸是无色、黏稠、难挥发的油状液体,稀释时放出大量热。
煌敦市安放阳光实验学校专题4 硫、氮和可持续发展知识点硫酸型酸雨的成因和防治:1.含硫燃料(化石燃料)的大量燃烧涉及到的反有:①2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4②SO2 + H2O H2SO3 2H2SO3 + O2 = 2H2SO42.防治措施:①从根本上防治酸雨—、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)②对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)③提高环保意识,SO2的性质及其用1.物理性质:无色、有刺激性气味、有毒的气体,易溶于水* 大气污染物通常包括:SO2、CO、氮的氧化物、烃、固体颗粒物(飘尘)2.SO2的化学性质及其用⑴SO2是酸性氧化物SO2 + H2O H2SO3SO2 + Ca(OH)2= CaSO3↓+ H2O;CaSO3 + SO2 + H2O = Ca(HSO3)2 SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O(室用NaOH溶液来吸收SO2尾气)SO2(少量)+2NaHCO3=Na2SO3 + CO2 + H2O (常用饱和NaHCO3除去CO2中的SO2)* 减少燃煤过程中SO2的排放(钙基固硫法)钙基固硫CaCO3 CaO + CO2↑;CaO + SO2= CaSO3SO2 + Ca(OH)2= CaSO3 + H2O 2CaSO3 + O2= 2CaSO4氨水脱硫:SO2 + 2NH3=(NH4)2SO3 2(N H4)2SO3 + O2= 2(NH4)2SO4⑵SO2具有漂白性:常用于室对SO2气体的检验漂白原理类型①吸附型:活性炭漂白——活性炭吸附色素(包括体)②强氧化型:HClO、O3、H2、Na2O2强氧化剂漂白——将物质氧化,不可逆③化合型:SO2漂白——与物质化合,可逆⑶SO2具有还原性2SO2 + O2 2SO3SO2 + X2 + 2H2O = 2HX + H2SO4接触法制硫酸流程设备反生成二氧化硫沸腾炉 S + O2 SO2或4FeS2+ 11O2 2Fe2O3 + 8SO2SO2接触氧化接触室 2SO2 + O2 2SO3SO3的吸收吸收塔 SO3 + H2O = H2SO4* 为了防止形成酸雾,提高SO3的吸收率,常用浓硫酸来吸收SO3得到发烟硫酸硫酸的性质及其用1.硫酸的酸性:硫酸是二元强酸H2SO4= 2H++ SO42-(具有酸的5点通性)如:Fe2O3 + 3H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3H2O 硫酸用于酸洗除锈2.浓硫酸的吸水性:浓硫酸具有吸水性,通常可用作干燥剂(不可干燥碱性和还原性气体)3.浓硫酸的脱水性:浓硫酸将H、O按照2∶1的比例从物质中夺取出来,浓硫酸用作许多有机反的脱水剂和催化剂。
本专题知识体系构建与核心素养解读
一、铁及其化合物的转化关系
二、硅及其化合物的转化关系
三、硫及其化合物的转化关系
(1)从氧化还原反应的角度分析化合价不同的元素的化合物之间的相互转化,如S -2
←——S 0
―→S +4
S +6
等。
(2)从非氧化还原反应的角度分析化合价相同的元素的化合物之间的相互转化,如“SO 2
H 2SO 3HSO -
3
SO
2-
3
(亚硫酸盐)”“SO 3―→H 2SO 4―→SO
2-
4
(硫酸盐)”
等。
证据推理
内涵解读 能学会收集各种证据,对物质的性质及其变化提出可能的假设;基于证据进行分析推理、证实或证伪假设;能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。
案例 某中学学习小组模拟工业烟气脱硫(SO 2)。
(1)甲组采用如下装置脱硫(部分装置略)。
①CaO 脱硫后的产物是________。
②b中品红很快褪色,说明脱硫效果不好。
下列措施能提高脱硫效果的是________。
ⅰ.加快SO2气体流速
ⅱ.将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管
ⅲ.加热a,脱硫效果可能会更好
③小组拟通过CaO的增重评价其脱硫能力。
需要测量的数据是________________________。
(2)乙组选用AgNO3溶液脱除SO2。
现象:通入SO2,立即生成大量白色沉淀A。
对白色沉淀A的成分进行探究,提出假设:
假设1:发生了氧化还原反应。
依据是AgNO3溶液中含有O2、NO-3等具有氧化性的粒子,沉淀A主要是Ag2SO4(微溶)。
假设2:发生了复分解反应。
依据是SO2与水生成酸,能与AgNO3溶液发生复分解反应。
实验探究:
①取沉淀A,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,无明显变化。
②取________,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,产生沉淀。
实验证明“假设1”不成立。
③为进一步确认“假设2”,向A中加入浓硝酸(具有强氧化性),立即产生红棕色气体。
加入浓硝酸的目的是________________________________;经确认,反应后混合液存在SO2-4。
实验证明“假设2”成立。
④产生沉淀A的化学方程式是_____________________________________________________。
AgNO3溶液具有良好的脱硫能力,但因其价格高,未能大规模使用。
(3)丙组用NaClO脱除SO2,用1 L 0.1 mol·L-1的NaClO 溶液最多可以吸收标准状况下的SO2______ L。
答案(1)①CaSO3②ⅱ、ⅲ③装置a的质量;盛放CaO后装置a的质量;吸收SO2后装置a的质量
(2)②Ag2SO4固体③检验白色沉淀是否具有还原性④H2O+SO2H2SO3,H2SO3+2AgNO3===Ag2SO3↓+2HNO3
(3)2.24
解析(1) ①二氧化硫是酸性氧化物,氧化钙是碱性氧化物,二者反应生成亚硫酸钙,因此CaO脱硫后的产物是CaSO3。
②ⅰ.加快SO2气体流速不利于二氧化硫的吸收,错误;ⅱ.将堆集在一起的CaO平铺在整个玻璃管,增大反应物接触面积,有利于提高脱硫效果,正确;ⅲ.加热a加快反应速率,脱硫效果可能会更好,正确。
③要通过CaO的增重评价其脱硫能力,需要知道反应前后固体增加的质量,因此需要测量的数据是装置a的质量、盛放CaO后装置a的质量、吸收SO2后装置a的质量。
(2)②要证明“假设1”不成立,需要证明沉淀A不是硫酸银,因此需要做对比实验,即取Ag2SO4固体,加入蒸馏水,静置。
取上层清液滴加Ba(NO3)2溶液,产生沉淀,这说明“假设1”不成立。
③浓HNO3具有强氧化性,所以加入浓硝酸的目的是检验白色沉淀是否具有还原性。
④根据复分解反应原理可知产生沉淀A的化学方程式是H2O+SO2H2SO3、H2SO3+2AgNO3===Ag2SO3↓+2HNO3。
(3)次氯酸钠的物质的量是0.1 mol,还原产物是氯化钠,因此可以得到0.2 mol电子,二氧化硫的氧化产物是硫酸,所以
根据电子得失守恒可知最多可以吸收SO2 0.1 mol,在标准状况下的体积是2.24 L。