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高中化学必修一专题4.3
硫和氮的氧化物
第一课时
硫单质及其氧化物
目标导学
1．了解硫单质的物理性质，掌握硫单质的主要化学性质；
2．掌握二氧化硫的物理性质、化学性质及其对环境的影响；
3．了解可逆反应的概念；
温故知新
1．请写出硫原子结构示意图。
2．结合初中学习的硫单质性质，归纳总结出硫单质的物理性质。
3．硫单质在空气中与纯氧中燃烧现象分别是什么？
知识精讲
一、硫单质的性质
1．存在形态
（1）游离态：硫单质俗名硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层里。
（2）化合态：主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O
)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。
2．物理性质：黄色晶体，俗称“硫黄”，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去试管壁上的硫）；质脆，易研成粉末，呈淡黄色。
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3．化学性质：
①与金属反应（与变价金属反应生成低价态硫化物。）
Fe+S
FeS（黑色）
2Cu
+
SCu2S（黑色）
②与非金属反应
S+O2
SO2
硫在空气中燃烧火焰颜色为淡蓝色，在氧气中燃烧火焰颜色为蓝紫色。
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S+H2
H2S
4．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。
二、硫的氧化物的性质及其应用
1．二氧化硫：
（1）物理性质：
SO2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(－10℃)，易溶于水(1∶40)。
（2）化学性质：
①与单质的反应
2SO2+O2
2SO3
可逆反应：在同一条件下，既向正反应方向进行，同时又向逆反应方向进行的反应。
②与化合物的反应
【实验4-7】观察与思考
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1．
实验中原盛有SO2
气体的试管水位有什么变化？说明了什么？
2．用pH试纸检验试管内水溶液酸碱性。
3．向试管中水溶液滴加品红溶液，振荡，观察颜色变化？加热试管，再观察有什么变化？
解释：1．试管内水位上升；说明SO2易溶水
2．试纸变红色，溶液呈酸性
3．使品红溶液的红色褪去；加热后，溶液又恢复红色
反应原理：SO2＋H2OH2SO3
还可以与以下物质反应：
CaO+SO2
=
CaSO3
SO2+2H2S
=
3S↓+2H2O
SO2（少量）＋2NaOH
=
Na2SO3+H2O
SO2（大量）＋NaOH
=
NaHSO3
（SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3）
将SO2缓慢通入到澄清石灰水中至过量，先生成白色沉淀，后来白色沉淀缓慢消失。发生如下反应：
SO2＋Ca(OH)2=
CaSO3↓+H2O
CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
SO2（少量）＋2NH3＋H2O
=(NH4)2SO3
SO2（大量）＋NH3＋H2O
=
NH4HSO3
③漂白性，能跟有色有机化合物（如品红）生成无色物质（可逆、非氧化还原反应）
现象为：品红溶液先褪色，加热后又恢复原色
原理：与有色物质结合生成不稳定的无色物质。
漂白性物质小结:
氧化作用
化合作用
吸附作用
漂白剂
HClO、O3、Na2O2、H2O2、Ca(ClO)2
SO2
活性炭
原理
具有强氧化性，将有色物质氧化成无色
与某些有色物质化合成不稳定的无色物质
吸附有色物质
特点
不可逆，褪色后颜色不再复原
可逆，受热或放置一段时间可复原
变化类型
化学变化
化学变化
物理变化
永久漂白
暂时漂白
永久漂白
SO2与CO2的性质比较
SO2
CO2
物理性
气味
有刺激性气味
无味
毒性
有毒
无毒
溶解性
极易溶
1∶40
微溶
1∶1
化学性质
与水的反应
SO2＋H2OH2SO3
CO2＋H2OH2CO3
与碱的反应
SO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解SO2＋Ca2+＋2OH-
=CaSO3↓＋H2OCaSO3＋SO2＋H2O=Ca2+＋HSO3-
CO2气体通入澄清石灰水中，先生成沉淀，当气体过量时沉淀又溶解CO2＋Ca2+＋2OH-
=
CaCO3↓＋H2OCaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋HCO3-
氧化性
SO2＋2H2S=3S＋2H2O
CO2＋C2COCO2＋2Mg2MgO＋C
还原性
2SO2＋O22SO3SO2能被酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水、碘水、Fe3+、硝酸、H2O2等氧化剂氧化
漂白性
有，不稳定
对环境的影响
形成酸雨
引起温室效应
鉴别
①SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水或碘水，是否褪色鉴别②SO2的漂白性，用品红溶液鉴别
（3）SO2的制法
①工业制法：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②实验室制法：Na2SO3+H2SO4
=
Na2SO4+SO2↑+H2O
制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置
净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶
收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
检验：湿润的蓝色石蕊试纸变红，湿润的品红试纸褪色
尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
（4）二氧化硫的主要用途：SO2是制硫酸的原料
（5）SO2对大气的污染与防治
①化石燃料的燃烧及含硫矿石的冶炼。
②危害：污染大气，危害人体健康，形成酸雨。
③防治：开发新能源、燃煤除硫、处理工业废气。
2．三氧化硫(SO3)
（1）物理性质：
SO3在标准状况下为无色、针状晶体，熔点为16.8℃，沸点为44.8℃。
（2）化学性质：
SO3是酸性氧化物，与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3发生反应，
方程式为：
SO3＋H2O
=
H2SO4
(放出大量的热)
CaO＋SO3＝CaSO4
Ca(OH)2＋SO3＝CaSO4+H2O
2NaHSO3＋SO3＝Na2SO4＋2SO2↑＋H2O(除去SO2中的SO3)
三、硫的氧化物的污染与治理
（1）含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
（2）危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
（3）治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
（4）硫酸型酸雨的形成途径有两个：
2SO2+O22SO3
SO3+H2O=H2SO4
SO2+H2O=H2SO3
2H2SO3+O2==2H2SO4
实验探究
例．长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的被氧化的程度，设计了如图所示实验装置：
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请回答下面的问题：
（1）若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应该怎样检查虚线框内装置的气密性？
。
（2）D装置中反应的化学方程式为
。B装置中反应的离子方程式
为
。
（3）称量a
g
Na2SO3样品放入锥
( http: / / www.21cnjy.com )形瓶中，向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀b
g，原样品中Na2SO3的质量分数为
。
（4）C装置中反应的离子方程式为
。
（5）现有以下试剂：蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸
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。
思维训练
1.
基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
1．下列说法不正确的是
(　　)
A．硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里
C．硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫
D．在自然界中有游离态的硫存在
2．下列关于SO2的说法中
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(　　)
A．SO2是硫及某些含硫化合物在空气中燃烧的产物
B．SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色
C．SO2与水反应生成H2SO4
D．SO2是一种大气污染物，它主要来自于化石燃料的燃烧
3．若实验室要收集一瓶SO2气体，正确
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(　　)
A．排水集气法
B．向上排空气法
C．向下排空气法
D．排饱和食盐水法
4．导致下列现象的主要原因与排放S
( http: / / www.21cnjy.com )O2有关的是
(　　)
A．酸雨
B．光化学烟雾
C．臭氧空洞
D．温室效应
5．下列说法正确的是
(　　)
A．进行SO2性质探究实验时，多余的SO2应排到实验室外
B．硫的化合物常存在于火山喷出的气体中
C．SO2气体通入BaCl2溶液中会产生白色沉淀
D．硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
1．能用于鉴别SO2和CO2的溶液是
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(　　)
A．澄清石灰水
B．品红溶液
C．紫色石蕊试液
D．氯化钡溶液
2．下列化学反应表示SO2
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(　　)
A．SO2＋NaOH===NaHSO3
B．SO2＋H2OH2SO3
C．SO2＋2H2S==3S↓＋2H2O
D．Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
3．下列说法正确的是
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(
)
A．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2
B．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
C．SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色
D．少量SO2通过浓的CaCl2溶液能生成白色沉淀
4．除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫气体，可选用的试剂是
(　　)
A．饱和食盐水
B．NaOH溶液
C．足量澄清石灰水
D．饱和碳酸氢钠溶液
5．下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
(　　)
A．Ba(OH)2
B．Ba(NO3)2
C．Na2S
D．BaCl2
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
1．将SO2通入显红色的酚酞试液中，发
( http: / / www.21cnjy.com )现红色消失，主要原因是因为SO2
(　　)
A．有漂白性
B．有还原性
C．溶于水后显酸性
D．有氧化性
2．某气体通入品红溶液中，溶液褪色；加热后又恢复为原来颜色。该气体是
(　　)
A．SO2
B．NO2
C．CO2
D．Cl2
3．下列有关三氧化硫的说法中，正确
( http: / / www.21cnjy.com )的是
(　　)
A．三氧化硫极易溶于水，且与水反应生成H2SO4
B．标准状况下，1
mol
SO3的体积约为22.4
L
C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3
D．SO2、SO3均具有漂白性，能使石蕊试液褪色
4．下列物质能使品红溶液褪色的是
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(　　)
①活性炭　
②过氧化钠
　③氯水
　④二氧化硫　
⑤臭氧
A．①③④
B．②④⑤
C．①②③④
D．①②③④⑤
5．Cl2和SO2都具有漂白作用，若
( http: / / www.21cnjy.com )将等物质的量的这两种气体混合通入品红与BaCl2的混合液，能观察到的现象是
(　　)
①溶液很快褪色　
②溶液不褪色　
③出现沉淀　
④不出现沉淀
A．①②
B．①③
C．②③
D．②④
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
1．下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是
(　　)
①澄清的石灰水　
②H2S溶液
　③酸性KMnO4溶液
④氯水　⑤品红溶液
A．①②③
B．②③④
C．除①以外
D．全部
2．在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成3种盐的一组是
(　　)
A．SO2、CO2
B．Cl2、Al2O3
C．CO2、SO3
D．SiO2、CO2
3．下列关于硫及其化合物的说法中正确的是
(　　)
A．自然界中不存在游离态的硫
B．二氧化硫的排放会导致光化学烟雾的产生
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性
D．浓硫酸可用来干燥SO2、CO、Cl2等气体
4．下列反应中，SO2表现氧化性的是
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(　　)
A．2SO2＋O22SO3
B．SO2＋H2OH2SO3
C．2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓
D．SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl
5．已知氧化剂、稀酸等都能迅速破坏传染病毒活性而杀死病毒，下列物质不能作为常用消毒剂的是(　)
A．H2O2溶液
B．NaClO溶液
C．SO2
D．醋酸
2.
能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
1．下列说法正确的是
(　　)
A．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
B．可以用品红溶液鉴别SO2和CO2
C．SO2能使品红溶液、酸性KMnO4溶液褪色，但褪色原理相同
D．少量通过浓CaCl2的溶液能生成白色沉淀
2．下列实验中能证明某一气体为SO2的
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(　　)
①使澄清石灰水变浑浊　②使湿润的蓝色石蕊试
( http: / / www.21cnjy.com )纸变红　③使品红褪色　④通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸
⑤通入溴水中使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A．都能证明
B．都不能证明
C．③④⑤能证明
D．只有⑤能证明
3．SO2和Cl2都具有漂白性，若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质，可观察到有色物质
(　　)
A．立刻褪色
B．慢慢褪色
C．先褪色，后复原
D．颜色不褪
4．下列说法正确的是
(　　)
A．因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊试液褪色
B．能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C．SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同
D．等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好
5．用某溶液浸湿滤纸后置于集气瓶口，以检验瓶中是否收集满SO2气体，则该溶液是
(　　)
A．BaCl2溶液
B．KMnO4酸性溶液
C．淀粉KI溶液
D．澄清石灰水
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
1．盛有氯化钡稀溶液的甲、乙两试管分别
( http: / / www.21cnjy.com )通入SO2至饱和，若向甲试管中加入足量双氧水，乙试管中加入足量氢氧化钠溶液，则下列叙述正确的是
(　　)
A．甲、乙两试管都有白色沉淀生成
B．甲、乙两试管都没有白色沉淀生成
C．甲试管没有白色沉淀生成而乙试管有
D．甲试管有白色沉淀生成而乙试管没有
2．为了除去混入CO2中的SO2，最好将混合气体通入下列哪种溶液中
(　　)
A．饱和烧碱溶液
B．饱和小苏打溶液
C．饱和纯碱溶液
D．浓硫酸
3．下列说法正确的是
(　　)
A．SO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具有氧化性
B．SO2和Cl2都有漂白作用，但若将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，没有漂白作用
C．活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性，使有色物质发生还原反应
D．SO2和Cl2使品红溶液褪色后，将褪色的溶液加热，溶液重新变为红色
4．将标准状况下3360
mL
SO2气体通入100
mL
2
mol/L的NaOH溶液中充分反应，所得溶液的溶质组成是
(　　)
A．Na2SO3
B．
( http: / / www.21cnjy.com )NaHSO3
C．Na2SO3和NaHSO3
D．NaOH和Na2SO3
5．能正确表示下列反应的离子方程式是
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(　　)
A．向澄清的石灰水中通入SO2气体：Ca2+＋SO2===CaSO3↓
B．过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中：SO2＋OH-
===HSO3-
C．SO2气体通入溴水中：SO2＋Br2＋H2O===2H+＋2Br-＋SO3-
D．氢硫酸中通入氯气：S2-＋Cl2===S↓＋2Cl－
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
1．将二氧化硫通入溴水中发生如下的反应
( http: / / www.21cnjy.com )：SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，反应中转移的电子数和还原剂是
(　　)
A．2e-，H2SO4
B．4e-，SO2
C．2e-，Br2
D．2e-，SO2
2．能实现下列物质间直接转化的元素
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(　　)
单质氧化物酸或碱盐
A．硅
B．硫
C．铜
D．铁
3．下列叙述正确的是
(　　)
A．二氧化硫既有氧化性又有还原性，在空气中易被氧化为三氧化硫
B．标准状况下，每摩尔三氧化硫的体积约为22.4
L
C．二氧化硫和三氧化硫都是酸性氧化物
D．二氧化硫具有漂白性，三氧化硫具有氧化性
4．下列几种溶液既能检验CO2中SO2的存在，又能除去SO2的是
(　　)
A．CaCl2溶液
B．酸性KMnO4
C．饱和NaHCO3溶液
D．NaOH溶液
5．某溶液中含有SO42-、SO32-
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(　　)
A．SO42-、HCO3-
B．SO42-、SO32-、CO32-
C．SO32-、HCO3-
D．SO42-、CO32-
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
1．下列物质都具有漂白性，其中漂白原理和其他几种不同的是
(　　)
A．SO2
B．H2O2
C．O3
D．HClO
2．下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是
(　　)
①活性炭　②新制氯水　③二氧化硫　④臭氧　⑤过氧化钠　⑥双氧水
A．①②④
B．②③⑤
C．②④⑤⑥
D．③④⑥
3．有一瓶Na2SO3溶液，
( http: / / www.21cnjy.com )可能已部分氧化，某学生进行如下实验：取少量溶液，滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加入过量稀硝酸，充分振荡后仍有白色沉淀，结论正确的是
(　　)
A．Na2SO3溶液已部分氧化
B．加入Ba(NO3)2溶液后生成的沉淀中一定含有BaSO4
C．加硝酸后的不溶沉淀一定为BaSO4
D．此实验能确定Na2SO3溶液是否部分氧化
4．如图，在注射器中加入少
( http: / / www.21cnjy.com )量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条为准)。则下列有关说法正确的是
(　　)
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A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．品红试纸、蘸有KMnO4溶液滤纸均褪色都能证明SO2的漂白性
C．湿润淀粉KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性强于I2
D．NaOH溶液可用于除去实验中多余的SO2
5．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是
(　　)
①KMnO4(H＋，aq)　②溴水　③碘水
　④氯水
⑤Fe3＋(aq)
A．①⑤
B．②③
C．全部
D．都不是
知识拓展
一、中学常见的四种还原性离子
还原性：S2->SO>I->Fe2+
（1）易被空气中的O2氧化而变质；
（2）易被KMnO4(H+)、HNO3、溴水、氯水、Fe3+(不氧化Fe2+)、漂白粉溶液等氧化；
（3）SO2、H2SO3、Na2SO3均有强还原性，且还原性：SO>H2SO3>SO2；
（4）同理：H2S、S2-、HS-均有强还原性。
二、SO2与CO2的鉴别方法
（1）用品红溶液：使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2；
（2）用氢硫酸溶液：出现淡黄色混浊的是SO2，无明显现象的是CO2；
（3）用酸性KMnO4溶液：KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2；
（4）用溴水：能使溴水褪色的是SO2，无明显现象的是CO2；
（5）用FeCl3溶液：能使FeCl3溶液的黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2。
三、常用来鉴别和分离SO2与CO2的装置
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上述装置中各部分的作用：
A：检验SO2的存在；
B：除去SO2气体；
C：检验SO2气体是否除去，并进一步吸收SO2；
D：检验CO2气体并吸收。
四、几种常见漂白剂的漂白原理比较
漂白剂
SO2
氯水
Na2O2
漂白粉
活性炭
漂白原理
化合漂白
氧化漂白
氧化漂白
氧化漂白
吸附漂白
品红
褪色，加热又恢复红色
褪色
褪色
褪色
褪色
石蕊
变红，不褪色
先变红，后褪色
先变蓝后褪色
褪色
褪色
稳定性
不稳定
稳定
稳定
稳定
答案：
温故知新
答案：
1．
2．淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳
3．空气中：淡蓝色火焰，纯氧中：蓝紫色火焰
实验探究
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解析：（3）b
g白色沉淀为BaSO4，其
( http: / / www.21cnjy.com )物质的量为
mol，则原样品a
g中含Na2SO3也为
mol，样品中Na2SO3的质量分数为×100%。
思维训练
1.
基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
硫是一种不溶于水的淡黄色粉末。硫在空气和纯氧中燃烧都生成二氧化硫，与氧气的浓度无关。二氧化硫只有在催化氧化时才能生成三氧化硫。
2
C
SO2与水反应生成H2SO3。
3
B
据SO2的密度和水溶性，可确定SO2的收集方法。
4
A
酸雨与人们排放的SO2有关；光化学烟雾与碳氢
( http: / / www.21cnjy.com )化合物、一氧化碳和氮的氧化物有关；臭氧空洞与氟氯烃(即氟利昂)有关；温室效应与大气中的二氧化碳有关。
5
B
A项应用NaOH溶液吸收处理，C项由于H2S
( http: / / www.21cnjy.com )O3为弱酸，不会产生沉淀，D项SO2转化为SO3需用催化剂、高温，硫在纯氧中燃烧不会产生SO3。
题号
答案
解析
1
B
SO2和CO2均为酸性氧化物
( http: / / www.21cnjy.com )，且均能与澄清石灰水反应，均可使紫色石蕊试液变红色，都不能与BaCl2溶液反应；而SO2能使品红溶液褪色，CO2却不能。
2
D
A、B两项中的反应不是氧化还原反应，C项中SO2作氧化剂，D项中SO2作还原剂。
3
C
( http: / / www.21cnjy.com )
4
D
CO2和SO2都能与NaOH溶液
( http: / / www.21cnjy.com )和石灰水反应，都不与饱和食盐水反应，因为H2SO3的酸性强于H2CO3。故可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2气体。
5
D
SO2是酸性氧化物，能与Ba(OH)2溶液
( http: / / www.21cnjy.com )反应生成BaSO3沉淀；H2SO3属于中强酸，不能与BaCl2溶液反应；H2SO3中S元素呈＋4价，因此H2SO3在反应中既表现酸性，又表现还原性与氧化性，SO2与Ba(NO3)
2、Na2S反应的方程式分别为3SO2＋2H2O＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NO↑＋2H2SO4，3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3。
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
酚酞在酸性溶液中没有颜色。
2
A
SO2能够使品红溶液褪色，原因是化合生成不稳定的无色物质。加热后无色物质又分解，从而溶液恢复原来颜色。
3
A
B项标准状况下SO3为固体，C项不可能产生SO3，D项二者均能使石蕊变红，而不会使其褪色。
4
D
活性炭为吸附褪色，过氧化钠、氯水、臭氧为氧化褪色，二氧化硫为生成不稳定的无色物质褪色。
5
C
尽管潮湿的Cl2和SO2都具有漂白作用
( http: / / www.21cnjy.com )，但Cl2具有强的氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们将会发生如下反应：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。这样两者等物质的量混合，会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色，而生成的H2SO4会和BaCl2反应生成不溶于水和酸的白色BaSO4沉淀。
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
SO2和CO2都属于酸性氧化物，它
( http: / / www.21cnjy.com )们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
2
B
( http: / / www.21cnjy.com )
3
D
自然界中存在游离态的硫；排放二氧
( http: / / www.21cnjy.com )化硫会污染空气，形成酸雨，但不会导致光化学烟雾产生；二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了酸性氧化物的性质；浓硫酸具有吸水性，可干燥SO2、CO、Cl2等气体。
4
C
A、D两项中，S元素化合价升高，SO2被氧化，表现还原性，B项中S元素化合价没有改变，C项SO2中S元素化合价降低，SO2表现氧化性。
5
C
H2O2溶液和NaClO溶液均具有强氧化性，醋酸具有酸性，故均可用于杀菌消毒。
2.
能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
B
硫粉在过量的纯氧中燃烧只能生成SO2，
( http: / / www.21cnjy.com )A项错误；SO2能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是因为SO2具有还原性，二者褪色原理不同，C项错误，亚硫酸为二元中强酸，酸性比盐酸弱，SO2与CaCl2溶液不反应，D项错误。
2
D
CO2也具有①②④的性质，Cl2也
( http: / / www.21cnjy.com )具有③的性质，D项为SO2独有的性质，即SO2SOBaSO4↓。CO2也能产生①④中的实验现象，酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，氯气也能使品红溶液褪色。实验⑤说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2。
3
D
将SO2与Cl2等物质的量混合时发生
( http: / / www.21cnjy.com )的反应为Cl2＋SO2＋2H2O=2HCl＋H2SO4，反应后Cl2、SO2完全消耗而产物HCl和H2SO4均不具有漂白性，故不褪色。
4
B
( http: / / www.21cnjy.com )
5
B
SO2与BaCl2溶液、KI溶液都不发
( http: / / www.21cnjy.com )生反应，而与滤纸上的石灰水反应能生成少量的白色CaSO3沉淀，但此现象并不明显。KMnO4酸性溶液能氧化SO2，自身的紫色褪去，现象明显，可以检验SO2气体是否集满。
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
题号
答案
解析
1
A
BaCl2溶液中通入SO
( http: / / www.21cnjy.com )2至饱和，二者不发生化学反应。当甲中加入足量双氧水时，SO2被氧化为SO3，SO3与H2O化合生成H2SO4，则得到BaSO4沉淀；当乙中加入足量NaOH溶液时，发生反应：SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O，则得到BaSO3沉淀。
2
B
饱和烧碱与饱和纯碱溶液既吸收SO2又吸收CO2；浓硫酸不能吸收SO2，故不可选。
3
B
A项利用了SO2的还原性，B项两物
( http: / / www.21cnjy.com )质等物质的量反应会生成HCl和H2SO4，从而不再具有漂白性，C项利用了活性炭的吸附性，D项中通Cl2的溶液不能再变为红色。
4
C
n(SO2)∶n(NaO
( http: / / www.21cnjy.com )H)＝∶(0.1×2)＝3∶4，因为＜n(SO2)∶n(NaOH)＜1，所以溶质为Na2SO3和NaHSO3的混合物。
5
B
A选项向澄清的石灰水中通入SO2气
( http: / / www.21cnjy.com )体，反应的化学方程式是：SO2(少量)＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O，对应的离子方程式是：Ca2+＋2OH-＋SO2=CaSO3↓＋H2O，A不正确；B选项过量SO2气体通入氢氧化钠溶液中，反应的化学方程式是：SO2＋NaOH=NaHSO3，对应的离子方程式是：SO2＋OH-
=
HSO3-，B正确；C选项SO2气体通入溴水中，反应的化学方程式是：SO2＋Br2＋2H2O=
2HBr＋H2SO4，对应的离子方程式是：SO2＋Br2＋2H2O=
4H+＋2Br-＋SO42-，C不正确；D选项氢硫酸中通入氯气，反应的化学方程式是：H2S＋Cl2=S↓＋2HCl，对应的离子方程式是：H2S＋Cl2=S↓＋2H+＋2Cl-，D不正确。
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
，这是SO2体现还原性的重要反应，反应中还原剂是SO2，整个反应转移电子数为2。
2
B
硫可依次发生以下反应：S＋O2SO2、SO2＋H2OH2SO3、H2SO3＋2NaOH
=
Na2SO3＋2H2O。
3
C
( http: / / www.21cnjy.com )
4
B
CO2和SO2均不能与CaCl2
( http: / / www.21cnjy.com )反应，不能用于两者的检验；CO2与溴水、酸性KMnO4溶液均不反应；SO2能与Br2或酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，使之颜色褪去或变浅，这样既检验了SO2的存在，又除去了SO2，饱和NaHCO3溶液虽然能除去SO2，但没有明显现象不能检验SO2的存在，NaOH溶液既能吸收CO2也能吸收SO2。
5
D
加入Na2O2主要考虑两个问题：一
( http: / / www.21cnjy.com )是生成碱，会和HCO3-反应；二是生成氧气，具有强氧化性，能将SO32-氧化为SO42-。同时，这一类题目中有时还考虑反应后生成的SO42-、CO32-的量的关系，SO32-被氧化生成SO42-，HCO3-和OH-反应生成CO32-，所以SO42-、CO32-的量增大。
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
A
SO2的漂白是由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质，其他均为氧化漂白。
2
C
新制氯水、臭氧、过氧化钠、双氧水都有强氧化性，都可以使品红褪色。
3
C
硝酸能将＋4价的S氧化为＋
( http: / / www.21cnjy.com )6价，加硝酸后的不溶沉淀一定为BaSO4，但加硝酸前的不溶沉淀可能为BaSO3或BaSO4或它们的混合物，所以该实验不能确定Na2SO3是否部分氧化。
4
D
Na2SO3晶体和浓H2SO4
( http: / / www.21cnjy.com )会发生反应Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。A项中SO2能使蓝色石蕊试纸变红，但不能使它褪色；B项中品红试纸褪色，体现了SO2的漂白性，而沾有KMnO4溶液滤纸褪色体现了SO2的还原性；C项中氧化性：I2>SO2，所以SO2不能把I－I2，淀粉KI试纸不变蓝；D项中实验室多余的SO2需用NaOH溶液吸收，防止污染大气，SO2＋2NaOH=Na2SO3＋H2O。
5
D
( http: / / www.21cnjy.com )
第二课时
氮单质及其化合物
目标导学

1．能列举重要的含氮元素的单质及其化合物；
2．掌握N2、NO、NO2的主要物理及化学性质；
3．学会有关氮氧化物溶于水的计算方法；
4．了解酸雨的形成和危害；了解硫氧化合物、氮氧化合物对环境的污染。

温故知新
1．如何鉴别二氧化硫与二氧化碳气体？
2．请写出氮元素的原子结构示意图。
知识精讲
一、氮气
1．物理性质：无色无味气体，密度比空气小，在空气中约占总体积的4/5，难溶于水。
2．化学性质
通常情况下，N2化学性质很稳定，只在高温、放电、催化剂等条件下才能发生一些化学反应。
（1）与H2反应：N2＋3H22NH3
（2）与O2反应：N2＋O22NO
（3）与Mg反应：N2＋3MgMg3N2
氮的固定：使空气中游离态的氮转化为化合态氮的过程。以上都属于人工固氮。
二、氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物（见下表）。氮的氧化物都
( http: / / www.21cnjy.com )是大气污染物，如喷气式飞机产生的NO是破坏臭氧层的物质之一。它及氟氯代烃（如氟利昂CCl2F2等）分解产生的Cl原子是产生“臭氧空洞”的罪魁祸首。空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素，也是产生“酸雨”的气体之一。空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
＋1价
＋2价
＋3价
＋4价
＋4价
＋5价
N2O
NO
N2O3
NO2
N2O4
N2O5
笑气
明星分子
亚硝酸酐
红棕色气体
无色液体
硝酸酐
1．一氧化氮
（1）物理性质：
一氧化氮是无色、无味气体，难溶于水。密度与空气的密度相差很小，难溶于水。有毒，人吸入NO后，会与血红蛋白结合，引起人体缺氧中毒致死。
（2）化学性质：
①极易与氧气反应，生成红棕色的NO2气体：2NO＋O2=2NO2．
②能与强还原剂反应：6NO＋4NH3=5N2＋6H2O，2NO＋2CO=N2＋2CO2．
2．二氧化氮
（1）物理性质：
二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，比空气的密度大，易溶于水，NO2易液化
（2）化学性质：
既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝。
①与水反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
②强氧化性：6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O
2NO2＋4CO=N2＋4CO2
NO2＋SO2=NO＋SO3
③二氧化氮与二氧化氮反应，生成四氧化二氮：NO2＋NO2N2O4
3．关氮氧化物溶于水的计算
（1）先将充满NO2气体的试管倒立在水槽中，再缓慢通入一定量O2，观察现象。
( http: / / www.21cnjy.com )
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
…………………①
2NO＋O2=2NO2
……………………………②
①×2得：6NO2＋2H2O=4HNO3＋2NO
…③
②＋③，化简得：
4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3
…………………④
④式是一个“合反应”，它表明
( http: / / www.21cnjy.com )NO2与O2按4∶1的体积比通入水中，能完全转化为硝酸。工业上制取硝酸就是利用这一原理，通入过量的空气使NO2尽可能多地转化成硝酸。
例．在一定条件下，将8
mL
NO2和24
mL
O2混和置于量筒内，把量筒倒立于水槽中，充分反应后剩余什么气体？多少毫升？
解析：利用4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3
4
1
8
χ
则χ
=2
充分反应后剩余22
mL
O2
（2）先将充满NO气体的试管倒立在水槽中，再缓慢通入一定量O2，观察现象。
( http: / / www.21cnjy.com )
2NO＋O2=2NO2
…………………………………①
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
………………………②
①×3得：6NO＋3O2=6NO2
………………………③
②×2得：6NO2＋2H2O=4HNO3＋2NO……………④
③＋④，化简：4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3………⑤
⑤式是一个“合反应”，它
( http: / / www.21cnjy.com )表明4体积NO倒立于水中，通入3体积的O2，NO能完全转化为硝酸。工业上制取硝酸也利用这一原理，通入过量的空气使NO尽可能多地转化成硝酸。这样操作，既能充分利用原料，提高硝酸的产量，又能减少NO的排放，防止污染环境。
实验探究
例．某研究性学习小组的一
( http: / / www.21cnjy.com )个课题是“NO2能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO2气体，该小组的同学设计了两个方案，方案一如图甲所示，方案二如图乙所示。请回答下列问题(本题不考虑N2O4存在产生的影响)。已知浓HNO3受热分解与金属和浓HNO3反应的方程式分别为：
4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O
Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2H2O＋2NO2↑
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）方案一实验开始后木条上的火星逐
( http: / / www.21cnjy.com )渐熄灭，有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？
(填“正确”或“不正确”)，理由是
。
（2）硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是
；将生
( http: / / www.21cnjy.com )成的气体通入水中的现象
。
（3）方案二实验当集气瓶中充满红棕色气体
( http: / / www.21cnjy.com )时，木条复燃了，有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？
(填“正确”或“不正确”)，理由是
。
（4）为了更直接说明“NO2能否支持木
( http: / / www.21cnjy.com )条燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作
。
思维训练
1.
基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
1．一氧化氮对“非典”病毒的抑制作用明显。下列关于NO的说法正确的是
(　　)
A．NO是酸性氧化物
B．NO只能通过人工合成
C．NO是大气污染物，会形成酸雨
D．NO可以用向下排空气法收集
2．下列关于NO的叙述正确的是
(　　)
A．NO是一种红棕色的气体
B．常温常压下，NO不能与空气中氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的物质的量相等
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
3．关于氮气的性质的说法中，错
( http: / / www.21cnjy.com )误的是
(　　)
A．氮在自然界中既以游离态存在又以化合态存在
B．通常情况下，氮气性质很不活泼
C．可在氧气中燃烧生成一氧化氮
D．大气、陆地和水体中的氮元素在不停地进行着氮的循环
4．关于SO2和NO2的叙述中正确
( http: / / www.21cnjy.com )的是
(　　)
A．SO2可使石蕊试液褪色
B．SO2与水作用生成H2SO4
C．闪电时，空气中的N2和O2可直接化合生成NO2
D．实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
5．下列关于一氧化氮的叙述正
( http: / / www.21cnjy.com )确的是
(　　)
A．一氧化氮是一种红棕色的气体
B．常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合
C．一氧化氮可由氮气和氧气在放电条件下直接化合得到
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
1．选用不同的分类标准，采用不同的分类方法，
( http: / / www.21cnjy.com )可将非金属氧化物分为不同的类型．例如，从某种意义上讲，CO2、SO2、P2O5、SO3、Cl2O7等可归为一类，试推测下列氧化物中可与它们属于同一类型的是
(　　)
A．N2O5
B．NO2
C．NO
D．CO
2．某集气瓶中的气体呈红棕色，加入足量水，
( http: / / www.21cnjy.com )盖上玻璃片振荡，得橙色溶液，气体颜色消失。再拿走玻璃片后，瓶中气体又变为红棕色，则该气体可能是下列混合气体中的
(　　)
A．N2、NO2、Br2　
B．NO2、NO、N2
C．NO2、NO、O2
D．N2、O2、Br2
3．在标准状况下，将O2和NO2按1∶4体积
( http: / / www.21cnjy.com )比充满干燥烧瓶，把烧瓶倒置于水中，瓶内液体逐渐上升，假设烧瓶内溶质不扩散，最终烧瓶内溶液里溶质的物质的量浓度为
(　　)
A．
mol/L　　
B．
mol/L
C．
mol/L
D．
mol/L
4．某氮的氧化物和一氧化碳在催
( http: / / www.21cnjy.com )化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物是
(　　)
A．N2O
B．NO
C．NO2
D．N2O5
5．将盛有12
mL
NO2和O2混合气体的
( http: / / www.21cnjy.com )量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2
mL无色气体，则原混合气体中O2的体积和剩余的2
mL气体
(　　)
A．1.2
mL，NO
( http: / / www.21cnjy.com )
B．2.4
mL，O2
C．3.6
mL，O2
D．4
mL，NO
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
1．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∶1
2．Murad等三位教授最
( http: / / www.21cnjy.com )早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大进展．因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖，关于NO的下列叙述不正确的是
(　　)
A．NO可以是某些含低价氮物质氧化的产物
B．NO不是亚硝酸酸酐
C．NO可以是某些含高价氮物质还原的产物
D．NO是红棕色气体
3．对于NO2通入水中的反应，下列说
( http: / / www.21cnjy.com )法不正确的是
(　　)
A．NO2是氧化剂，水是还原剂
B．NO2既是氧化剂，又是还原刑
C．该反应中转移的电子数为2e-
D．V
L
NO2溶于水后，剩余气体V／3L
4．随着资源的开发和现代化工业的发展，你认为减少酸雨以保护环境可采取的措施是
(　　)
①尽量少用煤作燃料　②把工厂的烟囱加高　③将燃料脱硫后再燃烧　④开发新的清洁能源　⑤植树造林
⑥在已酸化的土壤中加石灰
A．①②③④
B．③④⑤⑥
C．①③④
D．①③④⑤
5．最新的研究表明，NO吸收治疗法可快速
( http: / / www.21cnjy.com )改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接的抑制作用。下列关于NO的叙述中正确的是
(　　)
A．NO是红棕色气体
B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量氧元素的NO和CO的物质的量相等
D．NO易溶于水，不能用排水法收集
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
1．一定条件下，将等体积NO和O2
( http: / / www.21cnjy.com )充入一试管，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的
(　　)
A．
B．
C．
D．
2．在体积为V
L的密闭容器中通入a
mol
NO和b
mol
O2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为(　　)
A．
B．
C．
D．
3．下列说法正确的是
(　　)
A．CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
B．NO可用于某些疾病的治疗
C．NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象
D．汽车尾气的主要污染成分包括NO、CO和N2
4．某研究性学习小组借助如图所示的仪器装置完成收集NO气体的实验。正确的操作是
(　　)
A．从①口进气，用排水法集气
B．从①口进气，用排气法集气
C．从②口进气，用排水法集气
D．从②口进气，用排气法集气
5．有一倒置于水槽且装满水的容器，
( http: / / www.21cnjy.com )依次通入一定体积的NO2、NO和O2，充分反应后，若容器中仍充满溶液，则通入的NO2、NO和O2体积比可能是
(　　)
A．1∶1∶1
B．4∶3∶2
C．4∶16∶9
D．4∶3∶4
2.
能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
1．酸雨给人类带来了种种灾祸
( http: / / www.21cnjy.com )，严重地威胁着地球生命生存的生态环境，下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是
(　　)
①对燃煤进行脱硫　②对含SO2、
( http: / / www.21cnjy.com )NO2等的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中　③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物　④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等
A．②③④
B．①②③
C．①②④
D．①③④
2．汽车排放的尾气中含有NO2，NO
( http: / / www.21cnjy.com )2是城市大气污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是
(　　)
A．NO2起催化剂作用
B．NO起催化剂作用
C．NO2只起氧化剂作用
D．O3与O2为同分异构体
3．如图所示装置，开始时夹子处于关闭
( http: / / www.21cnjy.com )状态，将液体A滴入试管②中与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①中的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列中的
(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．氢氧化钠溶液、二氧化硫
B．水、氯化氢
C．氢氧化钠溶液、一氧化氮
D．水、二氧化氮
4．把少量NO2气体通入过量小苏打
( http: / / www.21cnjy.com )溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是
(　　)
A．氧气　　　　　　　B．二氧化氮
C．二氧化氮和氧气
D．二氧化氮和一氧化氮
5．已知，NO2和Br2蒸气都是红棕
( http: / / www.21cnjy.com )色气体，且都有强氧化性，则下列试剂或方法中不能将NO2和Br2蒸气区别开的是
(　　)
A．向两种气体中加入适量水，振荡
B．将两种气体分别通入AgNO3溶液中
C．用湿润的淀粉KI试纸检验
D．将两种气体加压、冷却
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
1．某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂
( http: / / www.21cnjy.com )的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳．若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1∶2，则该氮的氧化物是
(　　)
A．N2O
B．NO
C．NO2
D．N2O5
2．关于二氧化硫和二氧化
( http: / / www.21cnjy.com )氮叙述正确的是
(　　)
A．两种气体都是无色有毒的气体，且都可用水吸收以消除对空气的污染
B．二氧化硫与过量的二氧化氮混合后通入水中能得到两种常用的强酸
C．两种气体都具有强氧化性，因此都能够使品红溶液褪色
D．两种气体溶于水都可以与水反应，且只生成相应的酸
3．N2O俗称“笑气”，曾
( http: / / www.21cnjy.com )用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是
(　　)
A．上述反应中每生成1
mol
N2O，消耗1.5
mol
CO
B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数
C．N2O只具有氧化性，无还原性
D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒
4．某混合气体中可能含有Cl2、
( http: / / www.21cnjy.com )O2、SO2、NO、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色,把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是
(　　)
A．肯定有SO2和NO
B．肯定没有O2和NO2，可能有Cl2
C．可能有Cl2和O2
D．肯定只有NO
5．将充有m
mL
NO和n
mL
( http: / / www.21cnjy.com )
NO2的量筒倒立于水槽中，然后通入m
mL
O2，若m＜n，则充分反应后，量筒内气体的体积为(单位：mL)
(　　)
A．3(m－n)
B．m＋
C．
D．
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
1．在体积为VL的密闭容器中通入a
mol
NO和b
mol
O2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为
(　　)
A．a/b
B．a/2b
C．a/(a+2b)
D．a/2(a+b)
2．将盛
有N2和NO2(无N2O
( http: / / www.21cnjy.com )4)混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体的体积缩小为原来的一半，则原混合气体中N2和NO2的体积比是
(　　)
A．1∶1
B．1∶2
C．1∶3
D．3∶1
3．在标准状况下，将O2与NO按3∶4
( http: / / www.21cnjy.com )的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为
(　　)
A．0.045
mol·L－1
( http: / / www.21cnjy.com )
B．0.036
mol·L－1
C．0.026
mol·L－1
D．0.030
mol·L－1
4．把3体积的NO2气体
( http: / / www.21cnjy.com )，依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液，②浓H2SO4，③Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是(同温同压下测定)
(　　)
A．1体积NO
B．2体积NO2和0.5体积O2
C．2体积O2
D．0.25体积O2
5．相同条件下，在容积相同的三个烧瓶内分
( http: / / www.21cnjy.com )别充满干燥的NH3、HCl、NO2气体，做喷泉实验，所得三种溶液的物质的量浓度比为
(　　)
A．3∶3∶2
B．2∶2∶3
C．1∶1∶1
D．无法比较
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
1．10mLNO、CO2的混合气
( http: / / www.21cnjy.com )体通过足量的Na2O2后，气体的体积变为5mL（相同状况），则CO2和NO的体积比不可能为
(　　)
A．1∶1　　　　
B．2∶1　　　
　
C．3∶2　　　　
D．1∶2
2．无色的混合气体甲中可能含NO
( http: / / www.21cnjy.com )、CO2、NO2、NH3、N2中的几种．将100
mL气体甲经过如图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为
(　　)
A．NH3、NO2、N2
B．NH3、NO、CO2
C．NH3、NO2、CO2
D．NO、CO2、N2
3．如图所示，试管中盛装
( http: / / www.21cnjy.com )的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的气体是
(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
A．可能是N2与NO2的混合气体
B．只能是O2与NO2的混合气体
C．可能是NO与NO2的混合气体
D．只能是NO2一种气体
4．设阿伏加德罗常数(NA)的数值为nA，下列说法正确的是
(　　)
A．1
mol
Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA
B．1.5
mol
NO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA
C．常温常压下，46
g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为2nA
D．0.10
mol
Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA
5．工业废气中的氮氧化物是主要
( http: / / www.21cnjy.com )污染物，为了治理污染，常通入NH3：利用NOx＋NH3―→N2＋H2O反应来治理污染。现有NO、NO2混合气体3
L，用同温同压下3.5
L
NH3恰好使其完全转化为N2，则混合气体中NO、NO2的物质的量之比为
(　　)
A．1∶1　　　　　　　B．2∶1
C．1∶3
D．1∶4
知识拓展
1．一氧化氮的生成
（1）氮气与氧气在放电时反应得到：N2＋O22NO
（2）二氧化氮与水反应生成：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
（3）铜与稀硝酸反应生成：3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2＋4H2O＋2NO↑
2．二氧化氮的生成
（1）一氧化氮与氧气反应得到：2NO＋O2=2NO2
（2）铜与浓硝酸反应生成；Cu＋4HNO3（浓）=Cu（NO3）2＋2H2O＋2NO↑
（3）浓硝酸或硝酸盐分解生成：4HNO3=4NO2↑＋O2↑＋2H2O
2Cu（NO3）22CuO＋4NO2↑＋O2↑
3．一氧化氮与二氧化氮知识总结
NO
NO2
N的化合价
+2
+4
物理性质
颜色状态
无色气体
红棕色气体
气味
无味
刺激性气味
溶解性
不溶
易溶
毒性
有毒
有毒
密度
与空气接近，略大
比空气大
化学性质
O2
2NO+O2＝NO2
H2O
3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
实验室制法
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
生成或来源
N2＋O2＝2NO
2NO+O2＝NO2
与人体、环境的关系
①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
答案：
温故知新
答案：
1．①SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水或碘水，是否褪色鉴别；
②SO2的漂白性，用品红溶液鉴别。
2．
实验探究
答案：
（1）不正确　带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气
（2）2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑　无气体剩余
（3）正确　硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若NO2不支持燃烧，则木条不会复燃
（4）用金属铜与浓硝酸反应制取NO2气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象
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思维训练
1.
基础练习:
思维的准确性训练(Accuracy
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
A中，NO是不成盐氧化物，它不
( http: / / www.21cnjy.com )能与水反应生成酸；B中，NO可由N2和O2在雷雨天气获得；C中，由于2NO＋O2=2NO2，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，故NO是大气污染物，能形成酸雨；D中，因NO易与O2反应，不可用排空气法收集。
2
C
O是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。常温常压下，NO容易与氧气直接化合生成NO2。
3
C
通常情况下氮气的性质很不活泼，在放电或高温条件下，能跟氧气反应。
4
D
SO2不能使石蕊试液褪色，A项错误；SO2＋H2O??H2SO3，B项错误；N2＋O22NO，C项错误。
5
C
NO是无色的气体，不溶于水，可由N2与O2直接化合而得到，且易与空气中的氧气直接反应而生成NO2，故只有C项符合题意。
题号
答案
解析
1
A
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2
A
由气体加入水后得橙色溶液，气体颜色消失，可知一定有Br2；拿走玻璃片后瓶中气体变为红棕色，则气体中一定有NO2，故A项正确。
3
C
设烧瓶的体积为V
L，由4NO2＋
( http: / / www.21cnjy.com )O2＋2H2O=4HNO3知NO2的体积为V
L。又O2和NO2的体积比为1∶4，所以最终液体充满整个烧瓶，溶液的体积为V
L，NO2的物质的量也是生成硝酸的物质的量为V
L÷22.4
L/mol＝V
mol，硝酸的物质的量浓度为V
mol÷V
L＝
mol/L。
4
B
设该氮氧化物的化学式为NOx，先写出反应
( http: / / www.21cnjy.com )物和生成物，再写出N2、CO2的化学计量数1和2，然后分别根据氮、碳原子守恒得出NOx、CO的化学计量数分别是2和2。由题意得：2NOx+2CON2+2CO2，根据氧原子守恒得：2x+2=4，解得：x=1，NOx为NO。
5
A
剩余的2
mL无色气体有两种可能情况：
( http: / / www.21cnjy.com )（1）若为O2，则发生反应：4N
( http: / / www.21cnjy.com )O2＋O2＋2H2O=4HNO3，V(NO2)＝×(12
mL－2
mL)＝8
mL，V(O2)＝12
mL－8
mL＝4
mL，B、C不正确。（2）若为NO，则发生反应：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3　①，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO　
②，反应②中消耗NO2的体积为2
mL×3＝6
mL，则原混合气体中V(O2)＝×(12
mL－6
mL)＝1.2
mL，D不正确。
思维的广阔性训练(Width
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
写出反应方程式并标出电子的转移：
( http: / / www.21cnjy.com )可知氧化剂和还原剂均是NO2，所以发生还原反应和氧化反应的物质的质量之比为1∶2。
2
D
( http: / / www.21cnjy.com )
3
A
根据下列反应分析，只有N元素的化合价有升
( http: / / www.21cnjy.com )高和降低，所以，NO2既是氧化剂，又是还原剂，转移的电子数是2e-，剩余气体的体积是NO2体积的1／3。
4
C
防止污染应从源头抓起，要从根本上解决酸雨的危害，必须阻止二氧化硫的产生和排放，所以①③④符合题意。
5
C
本题考查的是NO的性质，要注意分清NO与NO2性质的差异。
思维的灵活性训练(Flexibility
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3；若NO和O2都取4体积，则反应后剩余O2
1体积，所以充分反应后剩余气体的体积约为原总体积的。
2
C
NO和O2的反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数没有增减，即原子守恒，所以，＝＝＝。
3
B
NO易被氧化为NO2，N2不是污染物，NO2通入溶液中生成HNO3，能把Fe2+氧化成Fe3+，溶液由浅绿色变成棕黄色。
4
C
NO遇空气立即被氧化，故不能用排气法集气，只能用排水法集气。排水法集气时应短进长出。
5
A
反应后容器中仍充满溶液，说明
( http: / / www.21cnjy.com )没有气体剩余，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3进行判断。若NO2为4体积，NO为4体积，则消耗(1＋3)体积O2，故NO2、NO和O2的体积比为1∶1∶1，A项符合；若NO2为4体积，NO为3体积，则消耗(1＋)体积O2，B项不符合；同理可得出C项、D项不符合。
2.
能力拓展
思维的批判性训练(Critical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
①对燃煤进行脱硫，可以减
( http: / / www.21cnjy.com )少SO2的排放；②对含、NO2等的工业废气进行无害处理后，再排放到大气中，正确；③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物，难以操作，且产量低；④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等，正确。
2
A
( http: / / www.21cnjy.com )
3
C
由于试管①中96
℃的水立刻沸腾，说明
( http: / / www.21cnjy.com )整个体系内的压强减小了，即②中的气体被消耗使气体的物质的量减小。结合选项可知只有C项中气体的物质的量保持不变，其他几项中气体的物质的量均会减小。
4
C
少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，逸
( http: / / www.21cnjy.com )出的气体为NO、CO2，二者物质的量比为1∶2，同时还有少量水蒸气逸出，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，CO2、水蒸气与过氧化钠反应生成的O2使V(NO)∶V(O2)<1∶1，所以最后收集到的气体是NO2和O2。
5
C
A选项NO2与水反应生成硝酸和无色气体
( http: / / www.21cnjy.com )HO，Br2蒸气溶于水形成棕色溶液，A能区别NO2和Br2蒸气；B选项将两种气体分别通入AgNO3溶液中，前者无沉淀生成，后者有浅黄色AgBr沉淀生成，Br2＋H2O=HBr＋HBrO，Ag+＋Br-=AgBr↓，B能区别NO2和Br2蒸气；C选项NO2和Br2蒸气都有强氧化性．都能将I－氧化成I2，使淀粉变蓝色，C不能区别NO2和Br2蒸气；D选项将两种气体冷却、加压，NO2转变为N2O4而颜色变浅，Br2蒸气颜色加深，D能区别NO2和Br2蒸气。
思维的深刻性训练(Thinking
profundity
training)
题号
答案
解析
1
B
设氮氧化物的化学式为NOx，由题
( http: / / www.21cnjy.com )意得：2NOx＋2CON2＋2CO2，先写出反应物和生成物，再写出N2、CO2的化学计量数1和2，然后分别根据N、C原子守恒得出NOx、CO的化学计量数是2和2。
2
B
二氧化氮跟水反应，生成硝酸
( http: / / www.21cnjy.com )和一氧化氮，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，硝酸氧化亚硫酸生成硫酸。二氧化硫的漂白原理不是利用强氧化性，二氧化硫也不具有强氧化性。
3
B
( http: / / www.21cnjy.com )
4
A
由于混合气体无色,所以没有Cl2、
( http: / / www.21cnjy.com )NO2；通入品红溶液后，品红褪色，则气体中有SO2；剩余气体排入空气中变为红棕色，说明混合气体中含有NO，没有O2，因为NO、O2不共存。
5
C
由电子得失守恒：NO2NO3－，NONO3－；O22O2－。设最后剩余NO
x
mL，根据电子得失总数相等有：3(m－x)＋n＝4m。解得x＝
mL。
思维的逻辑性训练(Logical
thinking
training)
题号
答案
解析
1
C
NO和O2的反应在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数没有增减，即原子守恒，所以，。
2
C
N2难溶于水，NO2与水反应气体体积减小设原气体的体积为V，设NO2的体积为x，根据差量法求解：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　ΔV减3
2x
解得：x＝，故V(N2)＝V－＝，故＝。
3
C
由于NO和O2恰好反应：4N
( http: / / www.21cnjy.com )O＋3O2＋2H2O===4HNO3，即最后溶液充满整个烧瓶。设烧瓶容积为V
L，则n(NO)＝n(HNO3)＝V/22.4
mol，而反应后溶液体积为V
L，故c(HNO3)＝mol·L－1＝0.026
mol·L－1。
4
D
( http: / / www.21cnjy.com )
5
C
HCl、NH3全部溶于水，溶液充满整个烧瓶。设烧瓶容积为V
L，则所得溶液的物质的量浓度为：c＝＝
mol/L。对NO2，由反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3
mol
2
mol
n(HNO3)得n(HNO3)＝
mol，溶液的体积也充满烧瓶体积的，代入浓度计算式，求得c(HNO3)＝
mol/L。
思维的独创性训练(Originality
of
thinking
training)
题号
答案
解析
1
D
本题是CO2、NO的混合气体通过Na2O2时，体积变化的计算。　　2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2
①　　2NO＋O2=2NO2
②①＋②得：2CO2＋2NO＋2Na2O2=2Na2CO3＋2NO2
③　　
4体积
2体积由此可得出下列推论：（1）当(CO2)＝(NO)，反应恰好按③式进行，反应后＝[(CO2)＋(NO)]（2）当(CO2)＞(NO)，反应按③式进行后，剩余CO2按①式进行，即体积仍减少一半，反应后＝[(CO2)＋(NO)]（3）当(CO2)＜(NO)，反应按③式进行后，剩余NO体积不变化，反应后＞[(CO2)＋(NO)]。根据上述讨论，现已知NO、CO2气体通过Na2O2后体积为原来的一半，故应满足（1）（2）两种推论结果，A、B、C均符合(CO2)≥(NO)，只有D不符。
2
B
3
C
解答本题要注意以下两点：(1)明确氮气
( http: / / www.21cnjy.com )不溶于水，且常温下不与其他物质发生化学反应；(2)NO2可与水反应生成不溶于水的NO，NO2和NO与氧气按适当的比例被水完全吸收。
4
B
A选项1
mol
Cl2只能得到2
mol
( http: / / www.21cnjy.com )
e-
，A错误；B选项3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，易知B正确；C选项中，可把N2O4看作2NO2，则有1
mol
NO2，所以有3
mol原子；也可以用极端假设的方法，可看作全部是NO2或全部是N2O4考虑，即可得出结果；D选项3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，由方程式可知D错误。
5
C
若为NO，则反应方程式为
( http: / / www.21cnjy.com )：6NO＋4NH3=
5N2＋6H2O，3
L
NO需用同温同压下2
L
NH3；若为NO2，则反应方程式为：6NO2＋8NH3=
7N2＋12H2O，3
L
NO2需用同温同压下4
L
NH3。用十字交叉法计算：
( http: / / www.21cnjy.com )即混合气体中n(NO)∶n(NO2)＝1∶3。
催化剂
加热

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