资源简介

年 级
高一
学 科
化学
版 本
人教实验版
内容标题
硫和氮的氧化物
编稿老师
【本讲教育信息】
一. 教学内容：
硫和氮的氧化物
二. 重点、难点
1. 二氧化硫、二氧化氮与水的反应；
2. 二氧化硫的漂白性；
3. 二氧化硫、二氧化氮对大气的污染；
4. 难点是可逆反应和二氧化氮与水的反应。
三. 具体内容
（一）二氧化硫和三氧化硫
1. 硫元素的存在
2. 硫单质的性质
3. 二氧化硫的漂白性
4. 对比二氧化硫和三氧化硫的性质
（二）二氧化氮和一氧化氮
1. 一氧化氮的产生
2. 一氧化氮和二氧化氮性质的对比
（三）二氧化硫和二氧化氮对大气的污染
【典型例题】
[例1] 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图示的装置进行试验。通入二氧化硫气体，将带余烬的木条插入试管中，木条复燃。
请回答下列问题：
（1）第一小组同学认为Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3和O2该反应的化学方程式为____________________
（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3______
（3）第二小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
将B中反应后的固体溶解于水（再加BaCl2溶液）→白色沉淀→（加入稀硝酸）仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成。
上述方案是否合理？ ___________________________________。
请简要说明两点理由：① _____________________② _____________________
答案：（1）2Na2O2+2SO2 = 2Na2SO3+ O2
（2）取白色固体加入稀H2SO4，若产生能使品红溶液褪色的气体，则白色固体中含有Na2SO3
（3）不合理。稀HNO3具有氧化性，可将BaSO3氧化成BaSO4，如果反应后的固体，它溶于水后能将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子
解析：考察亚硫酸根的检验方法和考虑硝酸的氧化性。
[例2] 某学生课外活动小组利用下图所示装置分别做如下实验：
（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_____溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是：___ 。
（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是______溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是： ____________。
答案：（1）溶有氨气的酚酞溶液；加热，氨气挥发（2）溶有二氧化硫的品红溶液；因为二氧化硫的漂白生成不稳定的化合物，加热，使其分解，失去漂白性，所以变红。
解析：掌握各种颜色变化的特点和二氧化硫漂白的原理。
[例3] 请设计实验证明炭与浓硫酸反应产生的气体中既有CO2又有SO2。
答案：见图
解析：要考虑两种气体之间的相互干扰。
[例4] 三位同学设计了下述三个方案，并都认为，如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可确证试液中有SO42－ 。
方案甲：试液白色沉淀 沉淀不溶解
方案乙：试液无沉淀白色沉淀
方案丙：试液无沉淀白色沉淀
请判断哪位同学的实验严密？
答案：乙同学严密
解析：考虑银离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子之间的相互干扰。
[例5] 长期存放的亚硫酸钠可能被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：
① 称量a g样品，置于水中
② 加入适量蒸馏水，使样品溶解
③ 加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液
④ 过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤ 加热干燥沉淀物
⑥ 将沉淀物冷却至室温后，称量
⑦ 重复⑤，⑥操作直到合格，最后得到b g固体
回答下面问题：
（1）本实验中能否用代替BaCl2？ 其理由是 ___ ______
（2）步骤③中加盐酸是溶液呈强酸性的目的是： ______________________
（3）步骤⑦的“合格”标准是 ____________________________
（4）实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是 __________（只列出算式，不须简化）
答案：（1）不能；因为硝酸根离子遇到溶液中的氢离子，具有很强的氧化性，会将亚硫酸根氧化成硫酸根离子，无法判断原样品是否被氧化；（2）使亚硫酸根离子全部转化为二氧化硫气体，并证明所生成的沉淀不溶于酸；（3）取最后一次洗液，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，证明已经洗净；（4）（a－142b/233）/a。
解析：该题考查亚硫酸根离子的还原性和硝酸的氧化性。
[例6] 不能将NO2和溴蒸气区别开来的是（ ）
A. 湿润的KI—淀粉试纸 B. 蒸馏水
C. AgNO3溶液 D. 四氯化碳
答案：B
解析：掌握NO2的性质和卤素的性质。
[例7] 某无色气体可能是由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种组成。该气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶后，气体体积减少；将剩余气体通过装有Na2O2的干燥管得到红棕色气体；再将此红棕色气体通入盛满水且倒立在水槽中的试管内，可见试管内液面有变化，但最后液体充满试管。由此可以推断：
（1）原气体中一定有_____________，一定没有___________。
（2）由最终结果可推算出原气体中_______和_______气体的体积比为_______。（以上现象均在相同状况下观察）
答案：（1）NH3、NO、CO2； NO2、HCl、H2 （2）NO；CO2；2∶3
解析：推断题注意题中的每一个词的影响。
[例8] 一体积为10mL的刻度试管中充满NO2、O2的混合气体，将其倒置于一盛水的水槽中，最后剩余气体1mL。求：原混合气体中NO2和O2的体积。
答案：NO2 ：8.6 mL O2：1.4 mL
解析：注意分析NO2和水反应的特点和分析最后剩余的气体。
【模拟试题】
1. SO2气体分别通入下列溶液中，气体不反应是（ ）
A. NaOH溶液 B. 酸性KMnO4 C. 溴水 D. CuSO4溶液
2. 以下气体能用NaOH固体干燥的是（ ）
A. NH3 B. SO2 C. CO2 D. HCl
3. 下列对SO2和SO3的叙述正确的是（ ）
A. 通常条件下都是无色气体，都易溶于水
B. 都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸
C. 都可使品红溶液褪色
D. 都能与碱溶液反应
4. 为除去混入CO2中的SO2和O2，下列试剂的使用顺序正确的是（ ）
① 饱和Na2CO3溶液；② 饱和NaHCO3溶液；③ 浓H2SO4溶液；
④ 灼热的铜网；⑤ 碱石灰
A. ①③④ B. ②③④ C. ②④③ D. ③④⑤
5. 目前工业上可以不经处理，允许直接排放的气体是（ ）
A. SO2 B. Cl2 C. CO2 D. CO
6. 区别SO2和CO2，选用的试液是（ ）
A. 紫色石蕊试液 B. 澄清的石灰水 C. D. 品红溶液
7. 实验室制备下列气体，通常只能用排水法收集的是（ ）
A. NO2 B. NO C. CO D. Cl2
8. 向50mL 18mol/L的硫酸中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量（ ）
A. 小于0.45mol B. 等于0.45mol
C. 在0.45mol 和0.9mol之间 D. 等于0.9mol
9. 鉴别浓硫酸、稀硫酸时，常用的是（ ）
A. 氢氧化钠溶液 B. 铜片或铁片 C. 氯化钡溶液 D. 碳酸钠溶液
10. 不能产生氢气的是（ ）
A. 锌与稀H2SO4 B. Al与稀HNO3 C. 铁与稀HCl D. 锌与浓HCl
11. 往浅绿色的溶液中逐滴加入稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是（ ）
A. 颜色变浅 B. 逐渐加深 C. 没有改变 D. 变棕黄色
12. 市面上销售的金首饰很多是铜与金的合金。要检验一金首饰是否属于纯金，可取样品与某试剂进行反应，根据现象即可判断，该试剂是（ ）
A. 盐酸 B. 硝酸 C. 王水 D. 硫酸

【试题答案】
1. D 2. A 3. A，D 4. B，C 5. C 6. D 7. B，C 8. A 9. B
10. B 11. D 12. B
【试题解析】
1. 因SO2是酸性氧化物，所以能和碱反应；因SO2具有还原性，所以能和氧化剂C、D反应，而亚硫酸的酸性弱于硫酸，所以不能和硫酸铜溶液反应，不能用弱酸制强酸。
2. B、C是酸性氧化物，能和碱反应生成盐和水；D溶于水生成酸，也和碱反应，所以都不能用碱来干燥。
3. B中二氧化硫溶于水形成的酸不是强酸；C中只有二氧化硫才能使品红褪色。
4. 注意碳酸钠溶液还能和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，所以不能用来除去杂质；而碱石灰能和二氧化碳反应，也不能用来干燥。
5. 选择无污染的气体。
6. SO2、CO2都是酸性氧化物，其水溶液都能生成酸，使紫色石蕊试液变红；也都能与碱反应生成盐和水，但使品红褪色是二氧化硫的漂白性，二氧化碳不具有。
7. A中与水反应，所以不能排水收集；B中与氧气反应，所以不能排空气，只能排水；D中能与水反应，所以不能排水。
8. 反应的特点是每有2mol的硫酸反应，就有1mol的硫酸被还原，所以硫酸为0.9mol，被还原的硫酸为0.45mol，但由于硫酸变稀，所以不能氧化铜，所以实际值比计算值小。
9. 其它选项浓、稀硫酸都能反应。
10. B中硝酸有氧化性，所以和金属反应不能生成氢气，生成水。
11. 硝酸亚铁中电离出硝酸根离子，加入盐酸电离出氢离子，所以溶液中有硝酸，有氧化性，所以亚铁离子被氧化成铁离子，所以溶液变成黄色。
12. 因为金只能溶于王水，而铜还能溶于硝酸和浓硫酸，所以加硝酸可以鉴别，而题中给的硫酸没有说是浓硫酸。

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