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单元复习03 硫、氮及其循环【过知识】-2022-2023学年高一化学上学期单元复习(沪科版2020必修第一册)
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这是一份单元复习03 硫、氮及其循环【过知识】-2022-2023学年高一化学上学期单元复习(沪科版2020必修第一册),共17页。试卷主要包含了硫及其重要化合物,氮及其重要化合物等内容,欢迎下载使用。
第三章 硫、氮及其循环
模块一 硫及其重要化合物
考点1 硫的重要化合物
一、硫及其化合物
(一)硫
1、 硫的物理性质:黄色或淡黄色固体,俗称硫磺。
硫有多种同素异形体。如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。
硫 不溶于 水, 微溶于酒精, 易溶于 CS2
2、硫的化学性质
(1)与金属的反应(生成物中金属呈现低价态)
Na+S=Na2S (剧烈反应并发生爆炸)Al+S Al2S3 (制取的唯一途径)
Fe+S FeS(黑色) Cu + S Cu2S(黑色)
Hg + S = HgS(黑色)
思考:通过哪些实验可以证明Cl元素的非金属性比S元素强?
相同浓度的高氯酸酸性比硫酸酸性强,等等。
(2)与非金属的反应
① 硫与氢气反应:
② 硫与氧气反应: S + O2 = SO2
(3)与化合物反应:
S+6HNO3(浓) H2SO4 + 6 NO2 ↑+2H2O
S+2H2SO4(浓) 3 SO2↑+ 2H2O
3S+6NaOH 2K2S + K2SO3 +3H2O
①在溶液中通过化学反应生成少量硫时,有时呈乳白色。②硫的溶解性:不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。因此用物理方法洗去试管壁上的硫,只能用CS2作溶剂。③由硫能溶于热碱溶液可知,用热碱溶液可洗去试管壁上的硫,由于NaOH碱性强,腐蚀玻璃,故实验室常用热Ca(OH)2溶液而不用热NaOH溶液除去试管内的硫。
【例1】(1)将m g铁粉和n g硫粉均匀混合,在密闭容器中加热到红热,冷却后加入____Lb mol·L-1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来,在标准状况下的体积是______。
(2)若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后,铺在石棉网上用酒精灯加热引燃,完全反应后,将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应,结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L,其原因是__________________________________________________。
【答案】
(1) 0.4m L
(2)与硫反应的铁粉过量,过量的铁粉在加热的条件下被空气中的氧气氧化,生成了铁的氧化物,与H2SO4反应不再放出H2,故放出气体的体积小于2.24 L
3、硫单质的用途:制硫酸、制农药(石灰硫磺合剂)、制黑火药、硫磺温泉、硫磺杀虫剂等。
(二)、硫化氢
1、硫化氢的物理性质
无 色 臭鸡蛋 气味气体,密度 比空气大 ,有毒。能溶于水,它的水溶液叫氢硫酸,显弱酸性,1升水中大约能溶解2.6升的硫化氢。
吸入0. 1﹪的硫化氢,就会使人感到头疼,吸入大量硫化氢使人昏迷。动植物腐败产生硫化氢。
在制取和使用硫化氢时,必须在密闭系统或通风橱中进行。
2、 硫化氢的化学性质
(1)H2S在空气中的燃烧=可燃性
A:纯的H2S气体在空气中点燃,并在火焰上方罩一冷而干燥的洁净小烧杯,
现象:发出淡蓝色火焰,小烧杯内壁有水珠,且出现黄色固体。
写出反应方程式: 2H2S + O2 = 2S + 2H2O
B:H2S在充足的O2中燃烧,
现象:会发出淡蓝色火焰,并产生有刺激性气味的气体。
写出反应方程式: 2H2S + 3O2 = 2SO2 +2 H2O
(2)H2S的还原性
2H2S + SO2 = 3S↓+ 2H2O
H2S + H2SO4 (浓)= S↓ + SO2 ↑+ 2H2O (H2S气体不能用浓硫酸进行干燥)
(3)较高温度时,硫化氢不稳定,发生分解=不稳定性
H2S—△=H2+S
3.制法:
检验:1)醋酸铅试纸或者硝酸铅试纸:(在此要求学生写出其反应的离子方程式)
2)硫酸铜溶液:(同上,该反应是重点考查对象)
(三)、二氧化硫
1、物理性质
无 色, 有刺激性气味的气体,有毒,密度比空气大。
易溶于水,在通常情况下,1体积水可溶解 40 体积的二氧化硫。溶于水的二氧化硫与水反应生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸是一种弱酸,不稳定,容易分解。
2、化学性质
(1)酸性氧化物
A:与水反应 SO2 + H2O = H2SO3
B:跟碱反应 SO2 + CaO = CaSO3
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3+ H2O
(2)氧化性
SO2+ 2H2S—=3S↓+2H2O 现象:有淡黄色固体和水珠。
(3) 还原性
催化氧化 2SO2 + O2 2SO3
使卤水褪色 SO2 + X2 + 2H2O =H2SO4 + 2HX (X—Cl、Br、I)
使酸性KMnO4褪色:
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O=K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
(4)漂白性:使品红褪色。
3 、制法
工业制法:
S+ O2 =SO2
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2
实验室制法
Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + SO2↑+ H2O
(四)、关于SO2的漂白作用与其他漂白物质的对比
漂白的物质
原理
稳定性
氯水
强氧化性
稳定
二氧化硫
与某些有色的有机物结合成无色物质
不稳定
Na2O2 (或H2O2)
强氧化性
稳定
O3
强氧化性
稳定
活性碳
吸附性
稳定
①能使品红溶液褪色的物质有:SO2 、Cl2、O3、H2O2、Na2O2、活性碳等。
② SO2使氯水、溴水、酸性KMnO4溶液腿色,不是由于其漂白性,而是因为其还原性。③ 干燥的SO2气体无漂白作用。④ 等物质的量SO2 和Cl2混合后通入品红溶液中,不能使之腿色。原因是SO2 和Cl2发生反应生成了无漂白性的盐酸和硫酸。⑤SO2只能使品红等某些有机色质褪色,而不能使石蕊溶液等有机色质褪色。
【例2】下列实验能证明某无色气体为SO2的是 ( )
①能使澄清石灰水变浑浊 ②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③能使品红试液褪色,加热后又显红色 ④能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
A.①②③④ B.①③④ C.③④ D.②③④
【解析】能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2;能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体为酸性气体(如:HCl、HBr、SO2、CO2等);能使品红褪色的气体有Cl2、SO2,但Cl2有颜色,褪色后加热又显红色的只有SO2;能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀生成,只有SO2气体符合。
【答案】C
【规律总结】 SO2和CO2都能使澄清的石灰水变浑浊,若通入的气体过量,则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别SO2和CO2。通常可用以下方法:
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,出现浑浊的是SO2,无明显现象的是CO2。2H2S+SO2=2H2O+3S↓
③用高锰酸钾溶液,紫色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。
2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
④用溴水,使橙色褪去的是SO2,无明显现象的是CO2。Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4
⑤用硝酸酸化的硝酸钡溶液,产生白色沉淀的是SO2,无明显现象的是CO2。
2H2O+2HNO3+3SO2=3H2SO4+2NO Ba(NO3)2+H2SO4=BaSO4↓+2HNO3
⑥用FeCl3溶液,使棕黄色颜色变浅的是SO2,无明显现象的是CO2。
2FeCl3+SO2+2H2O=FeCl2+FeSO4+4HCl
(五)、硫酸
1、纯硫酸的物理性质
纯硫酸是一种无色油状的液体,是一种难挥发的酸。市售硫酸的质量分数有92.5%和98%两种。当浓硫酸吸收了大量的三氧化硫后,就成了发烟硫酸。
2、浓硫酸的物理性质
(1)浓硫酸能以任意比与水混溶,浓硫酸溶解时放出大量的热。
问:如何稀释浓硫酸呢?
答: 把浓硫酸沿器壁慢慢的注入水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速地扩散出去。切不可把水倒入浓硫酸里。
(2)高沸点、难挥发酸可用来制盐酸、硝酸。
NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
NaNO3+H2SO4(浓)Na2SO4+HNO3↑
3、浓硫酸的特性
(1)吸水性(干燥剂)
浓硫酸具有吸水性,常作为干燥剂,那么它能干燥哪些气体呢?不能干燥哪些气体呢?
注意:通常可用浓硫酸干燥的气体有: O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、CO、CH4、C2H2 等。
不能用浓硫酸干燥的气体有: 碱性和还原性气体,如氨气、硫化氢等 。
干燥装置:长进短出
(2)脱水性(炭化):把化合物里的氢原子核氧原子按2:1脱去,通常用于有机物的脱水。
①在潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸,这三种物质都发生了变化,生成了黑色的物质。
②皮肤与纸屑、棉花、木屑一样都是有机物,含C、H、O等元素。
【思考】浓硫酸对皮肤有强烈的腐蚀性,如果我们做实验时不慎沾上了浓硫酸怎么办?
答案: 先用干抹布擦拭,在用大量水冲洗。
(3)强氧化性
① 跟金属反应
A.常温下,浓硫酸能使 铁、铝 等金属钝化。
B.加热时,浓硫酸可与除Au、Pt之外的所有金属反应。
浓硫酸与铜反应:化学方程式:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑ +2H2O
[小结] 金属+H2SO4(浓) 高价硫酸盐 + SO2↑ +H2O
如:2Fe +6 H2SO4(浓) Fe2(SO4)3 +3 SO2↑ +6H2O
【思考】 ① 浓硫酸与排在氢前的金属反应,能否产生氢气?为什么?
② 氧化性酸与酸的氧化性有什么不同?
答案:因为浓硫酸有强氧化性,生成的是SO2;酸的氧化性是指氢元素的化合价从+1价降低到0价,显氧化性,而氧化性酸中显氧化性的不是氢元素。
② 跟非金属反应:
热的浓硫酸可将C、P、S等非金属单质氧化到其最高价态的氧化物或含氧酸
C+ 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2↑+ 2H2O
S+ 2H2SO4(浓) 3SO2↑+ 2H2O
“黑面包”实验:化学方程式:
蔗糖加入浓硫酸炭化,在蔗糖内加了几滴水,浓硫酸吸水放出大量的热,使浓硫酸与生成的碳发生氧化还原反应,浓硫酸被还原所生成的二氧化硫,碳又被浓硫酸氧化成二氧化碳,所以有大量气体产生,因此会出现体积膨胀,疏松多孔海绵状炭及刺激性气味产生的现象。这里既体现了浓硫酸的脱水性,也体现了其氧化性。
③ 与其它还原性物质反应
3H2S+ H2SO4(浓)=4S↓+ 4H2O 2HBr+ H2SO4(浓)= Br2 + SO2↑ + 2H2O
2HI+ H2SO4(浓)= I2 + SO2↑ + 2H2O
(4)浓硫酸和稀硫酸氧化性比较
比较项目
浓硫酸
稀硫酸
氧化性强弱
强氧化性(S)
弱 氧化性(H+)
氧化性的原因
硫元素处于最高价态,可以得电子
氢元素处于最高价态
还原产物
一般是SO2,可以是硫单质
H2
与金属单质的反应
在常温下,使铁、铝钝化,但加热条件下可以反应。规律:金属+H2SO4=高价硫酸盐 + SO2↑ +H2O
能与排在金属活动顺序表氢之前的金属发生置换反应。
与非金属单质的反应
加热条件下可以和某些非金属单质反应
不能反应
与H2S等还原性物质反应
能够反应
不能反应
【思考】:氨水的密度是随浓度的增大,而如何变化?
答案:浓度越大,密度越小。
(5)硫酸的用途
1.制磷酸、除锈、制硫酸盐 2.干燥剂 3.炸药 4.蓄电池
(六)、硫酸根离子的检验
1、原理:利用Ba2++SO42-=BaSO4↓(白色),BaSO4不溶于盐酸、硝酸的特性。
2、试剂: 盐酸和氯化钡溶液 。
3、检验的误区
干扰检验的离子:Ag+能与SO42-离子反应生成难溶于水的白色沉淀Ag 2SO4;Ag+还能与Cl-反应生成难溶于水的白色沉淀AgCl;SO32-、CO32-、SiO32-、PO43-等能与Ba2+反应生成难溶于水的白色沉淀。但这些白色沉淀溶于强酸中。
4、检验步骤
①在待测溶液中加入 盐酸 ,排除Ag+、SO32-、CO32-、SiO32-、PO43-等离子的干扰。注意一般不用稀HNO3,因为稀HNO3能将 SO32- 氧化成 SO42- 而被漏检。
②在排除干扰后的溶液中加入 氯化钡溶液 ,产生的白色沉淀一定是BaSO4,则此溶液中一定含有SO42-。
【例3】对某酸性溶液(可能含有Br-、SO42-、H2SO3、NH4+)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 ②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 ( )
A.Br- B.SO42- C.H2SO3 D.NH4+
【解析】①加热时放出的气体可以使品红褪色,则溶液中一定含有H2SO3,因H2SO3不稳定,分解产生的SO2可使品红褪色。②加碱后加热,产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体,即有NH3产生,说明溶液中一定含有NH4+。③加氯水时溶液显黄色,说明原溶液中含有Br-。再加BaCl2有白色不溶于HNO3的沉淀生成,说明此时溶液中含SO42-,但可能是原溶液含有的,也可能是氯水氧化H2SO3产生的,故不能确定的为SO42-。【答案】B
【误区警示】SO42-检验的误区:
①只加可溶性钡盐,不酸化。误将CO32-、PO43-、SO32-、Ag+等干扰离子判成SO42-,此时上述离子同样会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、AgCl的白色沉淀。
②误将Ag+、Pb2+判成SO42-。如向待测液中滴加BaCl2溶液,再加盐酸有白色沉淀便断定含SO42-。其错误是未注意溶液中不含SO42-而含Ag+或Pb2+也会有同样现象。
因为Ag++Cl-=AgCl↓(白色) Pb2++2Cl-=PbCl2↓(白色)
③误将SO32-判成SO42-。如向待测液中滴加用盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀,便误以为有SO42-。该错误是未注意在酸性环境下NO3-具有强氧化性,发生反应:Ba2++SO32-=BaSO3↓(白色),3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4↓(白色)+2NO↑+H2O
再如向待测液中滴加用硝酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀便错误认定一定含SO42-,也同样是落入干扰离子转化为SO42-从而生成BaSO4的陷阱中。
【思考】如何检验SO32-离子?
答案:向溶液中加入盐酸,将产生的气体通入品红溶液中红色褪去;或加入氯化钡溶液生成白色沉淀,加盐酸,沉淀溶解并产生有刺激性气味的气体。
(七)、常见的硫酸盐
1、硫酸钙(CaSO4):生石膏:CaSO4·2H2O 熟石膏: ___
2、硫酸钡(BaSO4)
天然的硫酸钡叫重晶石,俗称“钡餐”。
性质:不溶于水,不溶于酸,不易被X射线透过。
3、常见的硫酸盐及俗名
胆矾(蓝矾):__ CuSO4·5H2O_ 明矾:__ KAl(SO4)2·12H2O 绿矾:FeSO4·7H2O
(八)、硫酸的工业制法
原理:H2SO4 SO3 SO2 FeS2
S
1、硫酸生产中的“三”
①三种原料:硫铁矿、硫磺、含硫工业废物
②三个主要生产步骤:造气、接触氧化、三氧化硫吸收
③三个反应:
造气:FeS2(s)+11/4O2(g) 1/2Fe2O3(s)+2SO2(g) + Q1 Q1= 853KJ·mol-1
接触氧化: 2SO2(气)+ O2(气)=2SO3(气)+ Q2 Q2= 196.6KJ·mol-1
SO3的吸收:SO3 + H2O = H2SO4 + Q3 Q3= 130.3KJ ·mol-1
④三种主要生产设备:沸腾炉、接触室、吸收塔
⑤三个适宜条件:温度、压强、催化剂
模块二 氮及其重要化合物
考点2 氮的重要化合物
一、氮及其化合物
(一)、氨气
1、氨的物理性质
氨气为 无 色、有 刺激性 气味的 气体,比空气 轻 , 易 液化, 极易 溶于水,氨水的密度小于水的密度,氨水的浓度 越高 ,密度 越小 。
2、氨的化学性质;
(1)与水反应,溶液呈碱性:NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH4++OH-
氨水中所含有微粒: NH3·H2O分子,NH4+,OH— ,氨水中溶质通常看作为NH3,而不是NH3·H2O。
(2) 与酸反应
NH3+HNO3=NH4NO3
HCl+NH3⇌NH4Cl
氨气与氯化氢相遇便产生 白烟 ,可用于NH3与HCl的相互检验。
H2SO4+2NH3= (NH4)2SO4
(3)还原性
NH3分子中氮元素呈-3价,具有还原性,能在一定条件下与O2、Cl2、CuO等反应,被它们氧化:
2NH3+3Cl2= N2+6HCl
2NH3+3CuO= 3Cu+N2 + 3H2O
4NH3+5O2 4NO + 6H2O
3、氨气的实验室制法(高考中明确不考,但是在
(1)原理:固态铵盐与碱加热反应: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)发生装置:固+固+加热型,与制备 氧气 相似;
(3)收集: 只能向下排空气法 。(需要添加棉花)
(4)干燥:在干燥管中盛放 碱石灰 作干燥剂。不能用浓硫酸、P2O5、无水氯化钙作干燥剂,因CaCl2吸收氨气生成CaCl2·8NH3。
(5)验满:a.用湿润的红色石蕊试纸放在瓶口,若变蓝,则满;
b.蘸有浓盐酸的玻璃棒接近瓶口,若产生白烟,则满。
[特别提醒]:
①制氨气所用铵盐不能用硝铵、碳铵。因加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应,发生危险;而碳铵受热极易分解产生CO2,使生成的NH3中混有较多的CO2杂质。
②消石灰不能用NaOH、KOH代替,原因是:a、NaOH、KOH具有吸湿性、易结块,不利于产生NH3;b、在高温下能腐蚀大试管。
③因氨气比空气轻,易与空气发生对流,所以收集时,导气管应插入收集气体的试管底部附近,管口塞一团干燥的棉花团,来防止NH3与空气对流,确保收集到纯净的氨气。
④制备NH3也可以通过加热浓氨水的方法,利用NH3·H2ONH3↑+H2O原理制备。也可以利用往浓氨水中加入烧碱制备,原理:烧碱溶于水为放热反应,促进NH3·H2O的分解,增大c(OH-)使上述可逆反应向左移动,而产生NH3。
氨气的快速制氨气的方法:
A. 加热浓氨水的方法 (见下图图1)
B. 浓氨水加生石灰(或碱石灰)法(见下图图2)
图1 加热浓氨水制取氨气 图2浓氨水加生石灰(或碱石灰)法制取氨气
【思考】用浓氨水加生石灰制取氨气时,生石灰的作用是:生石灰溶解并与水反应,反应放热,减少氨气在水中溶解度,促进氨气逸出。 换成碱石灰,也是同样的作用。
氨的用途
(1)作制冷剂;(2)制氮肥;(3)制硝酸;(4)制纯碱;(5)在有机合成工业中作原料。
二、氨的工业制法
1、合成氨工业
(1)反应原理:N2+3H22NH3 +Q
(2)主要设备:合成塔。
(3)合成氨条件的选择:增大N2、H2浓度,及时分离出氨;适当的温度(500℃左右)和压强(2×107Pa~5×107Pa);采用铁催化剂。
压强:20MPa~50MPa(中压) (有利于氨的合成,对动力、材料强度、设备制造要求适中)
温度:500℃左右(速率较快,转化率适中催化剂活性最大)
催化剂:铁触媒
浓度:C(N2):C(H2)=1:2.8(将生成的氨及时从混合气中分离出来,且向循环气中不断补充)
(4)合成氨工业流程:原料气制取=净化=压缩=合成=分离=液氨,原料 循环 利用
注意:①该反应为可逆反应,所以所得产品是NH3、N2、H2的混合物,利用NH3易液化的特点将NH3分离以后,N2、H2可循环使用。
②原料N2可通过蒸馏液态空气获得,而原料H2一般通过焦炭与高温水蒸气反应获得,有关反应方程式为:C+H2OCO + H2,CO+H2OCO2 + H2,除去CO2即得H2。
三、铵盐与化学肥料
1.铵根离子的结构与铵盐的定义
电子式为,结构式为,空间构型为正四面体型,键和键之间的夹角为109°28′。铵盐是由铵根离子和酸根离子构成的盐。在NH4+才中存在着共价键和配位键,形成铵盐的离子都是非金属元素,但铵盐属于___离子__晶体,在铵盐中存在的化学键有:离子键、共价键和配位键。铵盐都是晶体,都能溶于水。
2.铵盐的化学性质
(1)铵盐受热分解
如:NH4ClNH3↑+ HCl↑ NH4HCO3NH3↑+ H2O↑+ CO2↑
温度不同,硝酸铵分解产物也不同。
在110°C时:NH4NO3 NH3+HNO3
在185~200°C时:NH4NO3 N2O+2H2O
在230°C以上时,同时有弱光:2NH4NO3 2N2+O2+4H2O
在400°C以上时,发生爆炸:4NH4NO3 3N2+2NO2+8H2O
注意:①并不是所有的铵盐受热分解都产生NH3。
②NH4Cl在试管中受热分解的现象与碘的升华相似。但二者有本质的差别,前者是NH4Cl分解后又化合成NH4Cl,属于化学变化过程。而后者是物理变化过程。
(2)铵盐与碱的反应
如:(NH4)2SO4 + 2NaOHNa2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O.
NH4NO3 + NaOHNaNO3 + NH3↑+ H2O。
注意:铵盐与碱共热都能产生NH3,这是铵盐的共同性质。实验室利用铵盐的这一性质来制取氨气和验根离子的存在。
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3.铵盐的用途及贮存
(1)用途:铵盐可作氮肥。常用的氮肥有硝酸铵(NH4NO3)、硫酸铵[(NH4)2SO4]、碳酸氢铵(NH4HCO3)和尿素[(NH2)2CO]等。
(2)贮存:密封包装并放在阴凉通风处。
因为铵盐受热易分解。所以施肥时应将肥料埋在土下并及时灌水,以保证肥效。
4.尿素
(1)尿素[(NH2)2CO]是一种白色晶体,其中氮的质量分数为47%左右,是目前同体氮肥中含氮量最高的一种。尿素是一种中性肥料,适用于各种土壤和植物,是一种优质,高效的氮肥。尿素施入土壤后,受微生物的作用,跟水缓慢反应生成碳酸铵,因此尿素的肥效比较持久。
(2)工业上尿素的合成
2NH3 + CO2(NH2)2CO + H2O
5.化肥的利与弊及化肥的合理施用
(1)利:化学肥料为增加粮食产量,作出了重要的贡献。
(2)弊:长期使用化学肥料的土壤,容易酸化、板结。雨水的冲洗使肥料离开土壤,进入溪水、河水和湖泊进入水中的肥料会使细菌和藻类迅速生成,并会消耗水中的氧气,严重时导致水中含氧量的迅速减少,使许多水生生物死亡、腐烂,水会变黑发臭。
(3)化肥的合理施用
化学肥料的施用要适时、适地、适量,只有讲究科学种田,才能既达到农作物丰收,又减少对环境的负面影响。
(二)、氮的氧化物
氮元素有+1、+2、+3、+4、+5等五种正价态,对应有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O5等五种氧化物,
其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐;
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
无毒
溶解性
不溶
能溶
化学性质
与O2反应
2NO+O2===2NO2
与H2O反应
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
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
特别提醒:
(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾和形成雾霾天气的主要因素。
(3)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。
(4)NO2: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。
(三)、氮氧化物溶于水和氢氧化钠的计算方法
1、单一气体:NO2溶于水时,可依据3NO2+H2O=2HNO3+NO,利用气体体积的变化差值进行计算。
2、混合气体:(含氧气)
涉及的可能相关化学反应方程式分别为:
3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、NO2+NO+O2+H2O=2HNO3。
(1)NO2和O2的混合气体溶于水时,由反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3进行计算。
①当V(NO2)∶V(O2)=4∶1时,恰好完全反应,无气体剩余。
②当V(NO2)∶V(O2)>4∶1时,NO2过量,剩余气体为NO。
③当V(NO2)∶V(O2)4∶3时,剩余气体为NO。
③当V(NO)∶V(O2)
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