硫和氮的化合物
4.3硫和氮的化合物
没有等待出来的辉煌
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在新疆与青海交界处有一山谷，人称 “魔鬼谷”。经常电闪雷鸣，狂风暴雨， 把人畜击毙，然而谷内却是牧草茂盛，四 季常青。这是为什么?
N
人生只有走出来的美丽
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第四章 非金属及其化合物 第三节 硫和氮的氧化物 第2课时 氮及其化合物
4、NO的物理性质： 是一种无色无味的气 体、不溶于水、有毒，是大气的污染物
5、NO的化学性质：
2NO + O2 = 2NO2 （红棕色）
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二氧化氮（NO2）
1、NO2的物理性质： 红棕色、有刺激性 气味的有毒气体，密度比空气大，易
液化（20℃)，易溶于水并与水反应，
成H2SO3是一个可逆反应，用“ ”表示。
可逆反应：在同一条件下，既能向正反应方
向进行，又能向逆反应方向进行的反应。
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二氧化硫（ SO2 ）的性质
二、化学性质： 还原性
2SO2 + O2
催化剂 △
2SO3 (工业制硫酸的过程)
SO2+Br2+2H2O=H2SO4 +2HBr (使溴水褪色)
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4 +2HCl (使氯水褪色)
SO2能使酸性KMnO4溶液、新制氯 水和溴水褪色体现了SO2的还原性。
将SO2气体和Cl2气体混合后作用于 有色溶液，漂白效果将大大减弱。
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硫氮及其化合物归纳总结
硫、氮及其化合物、重要方程式的书写1.硫及其化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的方程式，是离子反应的写离子方程式。
①S溶于热的烧碱溶液生成两种钠盐3S + 60H - ===△= 2S「+ SO i_+ 3H2O ;②把H2S气体通入CuSO4溶液中H?S+ Cu2+ === CuS J 艮H + ;③Na2S溶液在空气中放置变浑浊2S2- + 0 2 + 2H 20=== 2S JMOH —;④铜丝在硫蒸气中燃烧2Cu + S 点燃,Cu2S;⑤将S02气体通入到氢硫酸中SO2+ 2H2S=== 3S J+2H 2O ;⑥把H 2S气体通入到FeCI 3溶液中H^S+ 2Fe3+=== Sj+2Fe2 ++ 2H + ;⑦SO2通入足量的澄清石灰水中SO2+ Ca2 ++ 2OH -===CaSO 3 J+H?O ;⑧SO2通入溴水中，使溴水褪色SO2+ Br2 + 2H2O===SO i-+ 2Br -+ 4H +;⑨用足量氨水吸收SO2尾气2NH 3 ・HO+ SO2===2NH ++ SO3- + H2O ;10Cu和浓硫酸的反应Cu + 2H 2SO4(浓)===== CuSO 4+ SO2 f 艮H 2O ;C和浓硫酸的反应C + 2H2SO4(浓)===△= CO2f+2SO2f+2H2O ;把浓H2SO4滴到Na2SO3固体上H2SO4(浓)+ Na 2SO3===Na 2SO4+ H2O + SO2 f。
2.氮及其化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的方程式，是离子反应的写离子方程式。
①N 2和H2的反应高温、高压N 2+ 3H 2 2NH 3；催化剂②把NH 3通入水中NH3+ H2O NH?・HO NH+ + OH -;③实验室利用NH 4CI固体、Ca(OH) 2固体混合加热制备NH 3 2NH 4CI + Ca(OH) 2===== 2NH 3 f+2H 2O + CaCI?;④NH3的催化氧化催化剂4NH 3+ 5O2== 4NO + 6H2O ;△⑤NH4HCO3溶液中加入过量稀NaOH溶液NH ++ HCO 4+ 2OH —===NH 3 ・HO + COi- + H2O ;⑥NO2溶于水3NO 2+ H2O===2H + + 2NO - + NO ;⑦NO2被烧碱溶液吸收生成两种钠盐2NO 2+ 2OH —===NO - + NO-+ H2O ;⑧物质的量之比为1 ：1的NO和NO 2混合气体恰好被烧碱溶液吸收生成一种钠盐NO + NO 2+ 2OH —===2NO 无+ H 2O ;⑨Cu和稀HNO 3的反应3Cu + 8H ++ 2NO 2_===3Cu 2+ + 2NO f+4H 2O ;⑩Cu和浓HNO 3的反应Cu + 4H ++ 2NO _===Cu 2 ++ 2NO 2 f+2H 2O ;Fe和过量稀HNO 3的反应Fe+ 4H ++ NO__===Fe 3 ++ NOf+2H2O ;C和浓HNO 3的反应C + 4H ++ 4NO _===△= CO2 f+4NO 2 f+2H 2O ;浓硝酸见光分解（化学方程式）光昭4HNO 3（浓）===== 4NO_2±+O2 f 艮H?O。
硫和氮的化合物相关计算
1、盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的 水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原 来的一半。则原混合气体中NO和NO2的体积比是 （ ） A.3∶1 B.1∶3C.2∶1 D.1∶2
（二）“NO2+O2+H2O”型
NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2
例 1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生, 当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同 时有气体产生,该物质可能是( ) 。 A. Fe2 (SO4) 3 B. Na2CO3 C. KNO3 D.FeSO4
例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属 m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余 金属m2 g, 则m1与m2的关系是( )。 A.m1一定大于m2 B. m1一定等于m2 C. m1可能等于m2 D. m1可能大于m2 例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫 酸,则溶液的颜色( ) 。 A. 浅绿色加深 B.颜色变浅 C.溶液变黄 D.无法判断 例4.在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的 量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质 的量浓度是( )。 A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45
例 9.在Cu与稀硝酸反应中,如果有1 mol 硝酸被还原,则 被氧化的铜的物质的量为 mol。 A . 3/8 B. 8/3 C . 3/2 D. 2/3 例10.为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于 80 mol、浓度为 13.5 mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解 后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体 (假设反应中只产 生NO或NO2),并测得溶液的pH=0 ， 假设反应后溶液 的体积仍80 mL。 (1)被还原的硝酸的物质的量. (2)合金中各金属成分. (3) 求生成的气体的成分。
硫和氮及其化合物的性质
4、硝酸的化学性质
⑪不稳定性：
4HNO3
hν，
4NO2 + O2 + 2H2O
浓硝酸应保存在棕色瓶中并置于阴凉处。
⑫强氧化性
③硝酸能氧化很多低价态的化合物，如S2- 、 SO32- 、I- 、Fe2+ 在酸性条件下NO3 － 与S2－ 、SO32－ 、 I － 、Fe2+ 因发生氧化还原反应不能共存于同一溶液中。
（3）装置D的目的是探究SO2 与品红作用的可逆性， 请写出实验操作及现象 ； 品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精 灯加热，溶液恢复为红色 。
例4．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。请回答下列问题：
（4）尾气可采用
NaOH
溶液吸收。
(2)还原性
在水溶液中二氧化硫是一种还原性较强的物质， 能使氯水（溴水、碘水）、三价铁盐溶液、酸性 高锰酸钾溶液褪色。 ①SO2+ X2+2H2O =4H++2X-+ SO42－(X=Cl、Br、I) ②SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+； ③5SO2+ 2MnO4－+2H2O =2Mn2++ 5SO42－+4H+
例2． [2012年普通高等学校招生全国统一考试
(山东卷)]下列由相关实验现象所推出的结论正 确的是 A ． Cl2 、 SO2 均能使品红溶液褪色，说明二者 均有氧化性 B ．向溶液中滴加酸化的 Ba(NO3)2 溶液出现白 色沉淀，说明该溶液中一定有SO42－
例2． [2012年普通高等学校招生全国统一考试
NO2 ⑤ ① NH4Cl ② NH3 ③ ⑨ N2 ④ NO ⑧ ⑩ HNO3 ⑥ ⑦
化学 硫、氮及其化合物
一、硫、氮单质及化合物(一) 硫单质S：黑火药的使用：S+2KNO3+3C→K2S+3CO2↑+N2↑1、硫的物理性质：硫是淡黄色晶体，脆，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。
2、硫的化学性质：(1) 氧化性（）：①加热硫粉和铁粉的混合物，燃烧生成黑色难溶固体：Fe+SFeS②将铜丝伸入硫蒸气中，燃烧生成黑色固体：2Cu+SCu2S。
由上可得：硫和变价金属反应时，一般会生成低价金属硫化物。
特例：硫与汞反应：Hg+SHgS(黑色)(该反应可除地上散落的汞)。
由Fe、Cu与Cl2的反应，可得出氧化性的强弱顺序：Cl2＞S，所以硫是一种较不活泼的非金属元素。
③硫和炭在高温时、硫蒸气和氢气在加热时也可发生反应：(2) 还原性（）：硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰；在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。
反应方程式都是：S+O2→SO2(二) 硫化氢H2S：1、物理性质：无色、臭鸡蛋气味的气体，剧毒，密度比空气略大，能1∶2.6溶于水，得弱酸性的氢硫酸。
2、化学性质：H2S中S显－2价，是硫元素的最低价，因此发生氧化还原反应时，只表现还原性。
(1)H2S的燃烧：在空气中点燃H2S气，并在火焰上方罩一干燥的洁净小烧杯，可观察到燃烧发出淡蓝色火焰，小烧杯内壁有水珠，且出现黄色固体，这是因为O2不充足；H2S若在充足的O2中燃烧，会发出淡蓝色火焰，并产生有刺激性气味的气体。
化学方程式：2H2S＋O2(不足)→2S＋2H2O 2H2S＋3O2(充足)→2SO2＋2H2O(2) 可被卤素单质氧化：H2S＋X2→S↓＋2HX （X2—指Cl2、Br2、I2）如：H2S＋I2→2HI＋S↓(3) 将分别盛有H2S和SO2气体的两集气瓶口对口并抽去玻璃片使之混合，可观察到瓶壁上有淡黄色固体生成。
此反应电子转移的方向和数目表示为：，其中氧化剂是SO2，还原剂是H2S，氧化产物、还原产物都是S，氧化产物、还原产物物质的量之比为2:1。
《第3章 硫、氮及其循环》试卷及答案_高中化学必修第一册_沪科版_2024-2025学年
《第3章硫、氮及其循环》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于硫元素的描述中，哪一项是不正确的？A、硫在自然界中主要以单质、硫化物和硫酸盐的形式存在。
B、硫元素的原子序数为16，位于周期表的第16族。
C、硫元素的单质在自然界中通常以S8分子形式存在，而非S2。
D、硫是一种非金属元素，具有氧化性，在反应中通常表现为氧化剂。
2、下列物质中，不属于氮的含氧酸及其盐的是：A、硫酸（H₂SO₄）B、硝酸钾（KNO₃）C、一氧化二氮（NO₂）D、硝石（KNO₃）3、下列关于氮的循环的说法中，错误的是：A、氮气（N2）是大气中含量最多的气体，但大多数生物不能直接利用。
B、固氮作用是指某些微生物能将大气中的氮气转化为植物可吸收的氮化合物。
C、氨（NH3）和铵盐（如NH4Cl）是土壤中氮的主要存在形式，它们可以被植物直接吸收利用。
D、硝酸盐（NO3-）和硝酸盐（NO2-）是土壤中氮的另一种主要存在形式，但植物不能直接吸收利用。
4、下列关于氮的固定的说法中，正确的是（）。
A、氮气在常温常压下就能直接与氧气反应生成氮氧化物B、自然界中，只有蓝细菌能够通过固氮作用将氮气转化为氨C、人工固氮是指在工业条件下，采用物理方法将氮气和氢气合成氨的过程D、雷雨天气下，闪电可以使空气中的氮气与氧气直接反应生成氮氧化物5、以下关于氮循环的描述，正确的是（）A、氮气在自然界中是植物生长的限制因子B、氮气通过化能合成作用被转化为氨C、硝酸盐细菌可以将氨转化为硝酸盐D、硝化细菌将氨转化为亚硝酸盐后，再转化为硝酸盐6、下列关于氮循环的说法中，正确的是（）A. 氮气（N2）在自然界中不能被直接利用，需要通过光合作用转化为氨（NH3）才能被生物利用B. 硝酸（HNO3）在土壤中形成硝酸盐，可以被植物直接吸收利用C. 霉菌和细菌在氮循环中起着将有机氮转化为无机氮的作用D. 氮气（N2）的固定是由植物根系中的固氮酶完成的7、下列物质中，既能与酸反应又能与碱反应的是（）。
氮和硫形成的化合物
氮和硫形成的化合物
氮和硫可以形成多种化合物，其中最常见的是硫化氢（H2S）和硫醇（R-SH）。
硫化氢（H2S）是一种无色有刺激性气味的气体，是氢和硫原子结合形成的化合物。
它常见于一些天然气和石油中，也是蛋类和一些硫化物的成分之一。
硫化氢具有一定的毒性，并且在高浓度下会形成易燃的混合物。
硫醇（R-SH）是一类有机硫化合物，其中R代表一个有机基团。
它们的结构类似于醇，但醇中的氧原子被硫原子取代。
硫醇广泛存在于生物体内，具有特殊的气味，可用于某些化学反应和有机合成。
这只是氮和硫形成化合物的两个例子，实际上它们还可以形成众多的化合物，包括硝酸、亚硝酸、硫氰酸和硝基硫醇等。
这些化合物在化学、生物和环境科学中具有重要的角色和应用。
硫氮及其化合物
（遇极强氧化剂反应）
作用
2F2+2H2O===4HF+O2 饮用、溶剂等
H2O2
极性键和非极性键
有
不稳定
MnO2
2H2O2
2H2O+O2↑
较强（遇还原剂反应）
SO2+H2O2===H2SO4 较强
（遇较强氧化剂反应）
2MnO4—+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O 氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂等
H2 + S
3．硫的氧化物：
（1）二氧化硫：
①SO2 是无色而有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，容易液化，易溶于水（1:40）。 二氧化硫能杀菌，可以用作食物和水果的防腐剂．
②SO2 是酸性氧化物，SO2+H2O
H2SO3
SO2+NaOH==Na2SO3+H2O
SO2+Na2SO3+H2O== 2NaHSO3
氢化物稳定性 H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te 最高价含氧酸酸性 H2SO4＞H2SeSO4＞H2TeO4 2．O2 和 O3 比较：
颜色
O2 无色
O3 气态—淡蓝色
气味
无
刺激性特殊臭味
水溶性
臭氧密度比氧气的大
密度
臭氧比氧气易溶于水
氧化性
强 （不易氧化 Ag、Hg 等）
极强（O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2） （易氧化 Ag、Hg 等不活泼金属）
或 Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + 2H2O + SO2↑ （2）三氧化硫：常温下是一种没有颜色易挥发的晶体，熔点 16.8℃，沸点 44.8℃；具有酸性
硫和氮的化合物(第二课时)
硫和氮的化合物（第二课时）学习目标：1、能说出氮气的性质；2、知道NO和NO2的物理性质；3、会运用NO和NO2的化学性质；4、知道氮的氧化物对空气的污染和污染的防治。
重点难点：NO和NO2的化学性质学习过程：1. 氮气化学性质:：（1）与氧气反应（闪电时，N2 转化为NO）（2）与氢气反应（工业上用N2 和H2合成氨气）（工业固氮）2. 一氧化氮物理性质：化学性质: 与氧气的反应：现象：3. 二氧化氮物理性质:化学性质:与水反应（并用双线桥表示出电子转移情况及氧化剂和还原剂）：（工业制取硝酸）4.实验室在制取NO和NO2时，可否用排空气法来收集NO？可否用排水法来收集NO2？为什么？应如何收集？6、SO2、NO2主要来源（1）煤、石油的燃烧，某些含____或_______________的金属矿物的冶炼，往往会产生二氧化硫。
（2）汽车尾气中含_______，除此之外，还含有_______、______________、___________和__________等。
（3）危害（1）______________________________________（2）______________________________________7．酸雨（1）酸雨：PH<_______雨水，正常雨水的PH=_______（2）酸雨的危害：（3）酸雨的防治措施：7、俗话说“雷雨发庄稼”，请思考这其中的原理及涉及的可能反应。
8、将NO和NO2的混合气体溶于水中,用V1表示NO 的体积, 用V2表示NO2的体积，则剩余气体的体积可表示为：9、将装有NO和O2的试管倒立在水中，会有怎样的反应过程？将装有NO2和O2的试管倒立在水中，又会有怎样的反应过程？当堂检测：1.盛满NO2的试管倒立于水槽中，反应完毕后，液面上升的高度是试管的（）A.1/2B.1/3C.2/3D.5/62.减少酸雨的产生，下列方法中，你认为可取的是（）①少用煤作燃料②把烟囱造高③燃料脱硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤开发新能源A.①②③B.②③④⑤C.①③⑤D.①③④⑤3.将5 mLNO和15 mL NO2混合气体通入倒置水槽中充满水的试管里，最后在试管中能收集到的气体体积为（)A.20 mLB.15 mLC.10 mLD.5 mL2．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是A．酸雨B．光化学烟雾C．臭氧层空洞D．温室效应3．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为A．3：1 B．1：3 C．1：2 D．2：14．在常温常压下，下列各组气体不能共存的是（）A．SO2和O2 B．NO2和NO C．O2和N2 D．NO和O2 5．我国已经成功发射了“神舟”五号宇宙载人飞船。
建平中学化学：硫、氮及其化合物的知识点
加热加热加热点燃加热 点燃 加热硫、氮及其的化合物知识梳理一、硫及其重要化合物的主要性质及用途： 1．硫：（1）物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS 2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。
（2）化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。
①与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态） 2Na+S===Na 2S （剧烈反应并发生爆炸）2Al+3S Al 2S 3（制取Al 2S 3的唯一途径）Fe+S FeS （黑色）2Cu + S Cu 2S （黑色） ②与非金属反应S+O 2 SO 2S+H 2H 2S （说明硫化氢不稳定）③与化合物的反应S+6HNO 3（浓）H 2SO 4+6NO 2↑+2H 2OS+2H 2SO 4（浓） 2SO 2↑+2H 2O3S+6NaOH 2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O （用热碱溶液清洗硫）（3）用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。
2．硫的氢化物： ①硫化氢的制取：FeS +H 2SO 4（稀）=FeSO 4+H 2S ↑（不能用浓H 2SO 4或硝酸，因为H 2S 具有强还原性） ——H 2S 是无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体；能溶于水，密度比空气略大。
②硫化氢的化学性质A ．可燃性：当22/O S H n n ≥2/1时，2H 2S+O 22S+2H 2O （H 2S 过量）当22/O S H n n ≤2/3时，2H 2S+3O 2点燃2SO 2+2H 2O （O 2过量）当23222<<O SH n n 时，两种反应物全部反应完，而产物既有硫又有SO 2 B ．强还原性：常见氧化剂Cl 2、Br 2、Fe 3+、HNO 3、KMnO 4等，甚至SO 2均可将H 2S 氧化。
C ．不稳定性：300℃以上易受热分解 ③H 2S 的水溶液叫氢硫酸，是二元弱酸。