1、研究与实践:测定雨水的pH(针对教材P17“研究与实践”)【材料阅读材料阅读】材料一材料一:酸雨酸雨酸雨是指酸雨是指pHpH小于小于5.65.6的雨雪或其他形式的降水。雨、的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质化硫、氮氧化合物等物质,形成了形成了pHpH低于低于5.65.6的酸性降的酸性降水。酸雨主要是人为向大气中排放大量酸性物质所造水。酸雨主要是人为向大气中排放大量酸性物质所造成的。成的。材料二材料二:酸雨类型酸雨类型酸雨中的阴离子主要是硝酸根离子和硫酸根离子酸雨中的阴离子主要是硝酸根离
2、子和硫酸根离子,通通过硫酸根离子和硝酸根离子的浓度比值将酸雨的类型过硫酸根离子和硝酸根离子的浓度比值将酸雨的类型分为三类分为三类,如下如下:(1)(1)硫酸型或燃煤型硫酸型或燃煤型:硫酸根硫酸根/硝酸根硝酸根3 3(2)(2)混合型混合型:0.5:0.5硫酸根硫酸根/硝酸根硝酸根3”或或“”)”)。(2)(2)在这个过程中可以循环使用的物质是在这个过程中可以循环使用的物质是_。(3)(3)上述吸收过程中主要反应的化学方程式是上述吸收过程中主要反应的化学方程式是_。(4)(4)解吸过程需要加热解吸过程需要加热,在这个过程中常伴有少量在这个过程中常伴有少量 产生。产生。24SO证明产物中含证明产物
3、中含 的实验方法是取少量解吸产物的溶液的实验方法是取少量解吸产物的溶液,_(,_(填操作和现象填操作和现象)。产生产生 的原因是的原因是_。24SO24SO【解析解析】(1)(2)(1)(2)烟气中含有烟气中含有COCO、COCO2 2、N N2 2、SOSO2 2等气体等气体,通过亚硫酸钠吸收二氧化硫通过亚硫酸钠吸收二氧化硫,因此富集了二氧化硫因此富集了二氧化硫,亚亚硫酸氢钠受热易分解硫酸氢钠受热易分解,生成二氧化硫、水和亚硫酸钠生成二氧化硫、水和亚硫酸钠,因此因此SOSO2 2的浓度的浓度:,:,可以循环使用的是可以循环使用的是NaNa2 2SOSO3 3;(3)(3)亚硫酸钠溶液吸收二氧
4、化硫反应生成亚硫酸氢钠亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,反应方程式为反应方程式为NaNa2 2SOSO3 3+SO+SO2 2+H+H2 2O=2NaHSOO=2NaHSO3 3;(4)(4)硫酸根的检验方法是先加入过量盐酸硫酸根的检验方法是先加入过量盐酸,不产生沉不产生沉淀淀,再加入再加入BaClBaCl2 2溶液溶液,有白色沉淀生成有白色沉淀生成;亚硫酸根或亚硫酸氢根中的硫为亚硫酸根或亚硫酸氢根中的硫为+4+4价价,易被空气中的易被空气中的氧气氧化为氧气氧化为+6+6价的硫价的硫,即硫酸根即硫酸根,反应方程式为反应方程式为2 +O2 +O2 2=2 =2 。23SO24SO答案答
5、案:(1)(1)(2)Na(2)Na2 2SOSO3 3(3)Na(3)Na2 2SOSO3 3+SO+SO2 2+H+H2 2O=2NaHSOO=2NaHSO3 3(4)(4)先加入过量盐酸先加入过量盐酸,不产生沉淀不产生沉淀,再加入再加入BaClBaCl2 2溶液溶液,有白色沉淀生成加热过程中有白色沉淀生成加热过程中,(,(或或 )被空被空气中的氧气氧化成气中的氧气氧化成 (或或2 +O2 +O2 2=2 )=2 )23SO3HSO24SO23SO24SO【补偿训练补偿训练】某校化学兴趣小组的学生某校化学兴趣小组的学生,分成两组对酸雨及空气分成两组对酸雨及空气中二氧化硫的含量进行了测定。中
6、二氧化硫的含量进行了测定。第一组第一组,取刚降到地面的酸雨水样取刚降到地面的酸雨水样,进行了如下实验进行了如下实验:将一片红色的玫瑰花瓣浸在一份水样中将一片红色的玫瑰花瓣浸在一份水样中;向雨水试样中滴加氯化钡溶液向雨水试样中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成有白色沉淀生成;(1)(1)一段时间后一段时间后,观察到玫瑰花瓣红色变浅观察到玫瑰花瓣红色变浅,原因是原因是_。(2)(2)生成白色沉淀的离子方程式是生成白色沉淀的离子方程式是_ 。第二组第二组,拟用如图装置定量分析空气中拟用如图装置定量分析空气中SOSO2 2的含量的含量:(3)(3)通入空气前应进行的实验操作是通入空气前应进行的实验操作是_
7、;_;酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液中导管末端做成溶液中导管末端做成球状多孔结构的作用是球状多孔结构的作用是_。(4)(4)已知已知:5SO:5SO2 2+2 +2 +2H+2H2 2O=5 O=5 +2Mn+2Mn2+2+4H+4H+。随着。随着空气的不断通入空气的不断通入,酸性高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅直至酸性高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅直至褪色褪色,说明说明SOSO2 2具有具有_性。性。24SO4MnO(5)(5)若实验中气体流速为若实验中气体流速为a a Lmin Lmin-1-1,酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液的溶液的体积为体积为b b L,L,其浓度为其浓度为c c molL
8、molL-1-1,从气体通入到紫色恰从气体通入到紫色恰好褪去好褪去,用时用时5 min,5 min,则空气中二氧化硫的含量为则空气中二氧化硫的含量为_gL_gL-1-1。【解析解析】(1)(1)玫瑰花瓣颜色变浅玫瑰花瓣颜色变浅,则酸雨中存在漂白物则酸雨中存在漂白物质质,即酸雨中的即酸雨中的SOSO2 2有漂白作用。有漂白作用。(2)(2)酸雨中含有硫酸酸雨中含有硫酸,可以与钡离子结合生成沉淀。可以与钡离子结合生成沉淀。(3)(3)有气体参与的体系应先进行气密性检查有气体参与的体系应先进行气密性检查;多孔结构多孔结构表面积增大表面积增大,使使SOSO2 2尽可能地与高锰酸钾反应尽可能地与高锰酸钾
9、反应,有利于有利于SOSO2 2的充分吸收。的充分吸收。(4)(4)根据反应可知根据反应可知5SO5SO2 2+2 +2H+2 +2H2 2O=5 +2MnO=5 +2Mn2+2+4H4H+,SO,SO2 2与酸性高锰酸钾溶液反应与酸性高锰酸钾溶液反应,硫从硫从+4+4价变为价变为+6+6价价,酸性高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅直至褪色酸性高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅直至褪色,说明说明SOSO2 2具具有还原性。有还原性。24SO4MnO(5)(5)高锰酸钾的物质的量为高锰酸钾的物质的量为c c molL molL-1-1b b L=L=bcbc mol,mol,根根据化学方程式据化学方程式5SO5SO
10、2 2+2 +2H+2 +2H2 2O=5 +2MnO=5 +2Mn2+2+4H+4H+,吸收的吸收的SOSO2 2物质的量为物质的量为 bcbc mol,mol,质量为质量为64 gmol64 gmol-1-1 bcbc mol=160 mol=160 bcbc g;g;气体体积为气体体积为a a Lmin Lmin-1-15 min=5 min=5 5a a L,SO L,SO2 2的含量为的含量为 gLgL-1-1。24SO4MnO5252160 bc g32 bc5aLa答案答案:(1)SO(1)SO2 2有漂白作用有漂白作用(2)Ba(2)Ba2+2+=BaSO+=BaSO4 4(3
11、)(3)气密性检查增大接触面积气密性检查增大接触面积,有利于有利于SOSO2 2的充分的充分吸收吸收(4)(4)还原还原(5)(5)24SO32 bca【核心整合核心整合】1.1.氮及其化合物的转化氮及其化合物的转化2.2.主干知识梳理主干知识梳理(1)“(1)“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”涉及反应原理涉及反应原理:N N2 2+O+O2 2 2NO 2NO2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2 3NO 3NO2 2+H+H2 2O O=2HNO2HNO3 3+NO+NO(2)(2)氨的工业制法氨的工业制法:N:N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3 (3)(3)氨的实验室制法氨
12、的实验室制法:原理原理:2NH:2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 2NH 2NH3 3+CaCl+CaCl2 2+2H+2H2 2O O 装置装置:与用与用KMnOKMnO4 4制制O O2 2相同相同 收集方法收集方法:向下排空气法向下排空气法 检验方法检验方法:a.a.用湿润的红色石蕊试纸检验用湿润的红色石蕊试纸检验,会变蓝色。会变蓝色。b.b.用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口,有大量白烟产生。有大量白烟产生。发生反应的化学方程式为发生反应的化学方程式为NHNH3 3+HCl=NH+HCl=NH4 4ClCl。干燥方法干燥方法:可用碱石灰或氧化
13、钙、氢氧化钠可用碱石灰或氧化钙、氢氧化钠,不能用不能用浓硫酸。浓硫酸。(4)(4)氨气氨气氨极易溶于水氨极易溶于水氨与水的反应氨与水的反应:NHNH3 3+H+H2 2O NHO NH3 3HH2 2O O +OH+OH-(氨气极易溶于水氨气极易溶于水1700)1700)。氨显碱性氨显碱性氨气与浓盐酸反应氨气与浓盐酸反应:NH:NH3 3+HCl=NH+HCl=NH4 4ClCl(现象现象:产生白烟产生白烟)。4NH氨的还原性氨的还原性氨的催化氧化氨的催化氧化:4NH:4NH3 3+5O+5O2 2 4NO+4NO+6H6H2 2O(O(制取硝酸的第一步制取硝酸的第一步)。(5)(5)硝酸硝酸
14、浓硝酸的不稳定性浓硝酸的不稳定性:4HNO:4HNO3 3 4NO 4NO2 2+O+O2 2+2H2H2 2O(O(浓硝酸因溶有浓硝酸因溶有NONO2 2而显黄色而显黄色)。浓硝酸的强氧化性浓硝酸的强氧化性:a.a.常温下常温下,浓硫酸、浓硝酸能使铁、铝发生钝化。浓硫酸、浓硝酸能使铁、铝发生钝化。b.b.铜与浓硝酸反应铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO:Cu+4HNO3 3(浓浓)=Cu(NO)=Cu(NO3 3)2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O,O,铜与稀硝酸反应铜与稀硝酸反应:3Cu+8HNO:3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO
15、+2NO+4H+4H2 2O O。c.c.碳与浓硝酸反应碳与浓硝酸反应:C+4HNO:C+4HNO3 3(浓浓)CO)CO2 2+4NO+4NO2 2+2H2H2 2O O。【素养迁移素养迁移】1.1.已知氨气不溶于有机物已知氨气不溶于有机物,如如CClCCl4 4。下列关于氨气的说。下列关于氨气的说法正确的是法正确的是()A.A.氨可以用浓硫酸干燥氨可以用浓硫酸干燥B.B.氨溶于水显弱碱性氨溶于水显弱碱性,因此氨气可使湿润的酚酞试纸变因此氨气可使湿润的酚酞试纸变蓝蓝C.C.氨本身没有毒氨本身没有毒,故发生液氨大量泄漏时故发生液氨大量泄漏时,人们也不必人们也不必采取任何防范措施采取任何防范措施
16、D.D.吸收吸收NHNH3 3可用如图所示的装置防止倒吸可用如图所示的装置防止倒吸 【解析解析】选选D D。氨属于碱性气体。氨属于碱性气体,不能用酸性干燥剂干不能用酸性干燥剂干燥燥;湿润的酚酞试纸遇湿润的酚酞试纸遇NHNH3 3会变红会变红;虽然氨气并不能称为虽然氨气并不能称为有毒气体有毒气体,但由于氨气的溶解度极高但由于氨气的溶解度极高,且极易挥发且极易挥发,所以所以常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上常被吸附在皮肤黏膜和眼黏膜上,从而产生刺激和炎症从而产生刺激和炎症,故发生液氨大量泄漏时故发生液氨大量泄漏时,人们必须采取一定的防范措施人们必须采取一定的防范措施,如根据氨的密度小的特征如根据氨的密度
17、小的特征,可以向地势低、逆风的方向可以向地势低、逆风的方向跑离事故区跑离事故区,故故A A、B B、C C三项都错误。四氯化碳是一种三项都错误。四氯化碳是一种油状液体油状液体,氨气不溶解于其中氨气不溶解于其中,这样就防止了倒吸这样就防止了倒吸,D,D项项正确。正确。2.2.下列现象或事实不能用同一原理解释的是下列现象或事实不能用同一原理解释的是()A.A.浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存浓硝酸和氯水用棕色试剂瓶保存B.B.硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质硫化钠和亚硫酸钠固体长期暴露在空气中变质C.C.常温下铁和铂都不溶于浓硝酸常温下铁和铂都不溶于浓硝酸D.SOD.SO2 2和和NaNa2
18、2SOSO3 3溶液都能使氯水褪色溶液都能使氯水褪色【解析解析】选选C C。浓硝酸见光易分解。浓硝酸见光易分解,要存放在棕色试剂要存放在棕色试剂瓶中瓶中;氯水见光会分解氯水见光会分解,应盛放在棕色试剂瓶中应盛放在棕色试剂瓶中,能用同能用同一原理解释一原理解释,A,A不符合题意。硫化钠具有还原性不符合题意。硫化钠具有还原性,易被空易被空气中的氧气氧化而变质气中的氧气氧化而变质;亚硫酸钠具有还原性亚硫酸钠具有还原性,易被空易被空气中的氧气氧化而变质气中的氧气氧化而变质,能用同一原理解释能用同一原理解释,B,B不符合题不符合题意。常温下铁遇浓硝酸发生钝化意。常温下铁遇浓硝酸发生钝化;铂的活泼性较弱铂
19、的活泼性较弱,与与浓硝酸不反应浓硝酸不反应,不能用同一原理解释不能用同一原理解释,C,C符合题意。符合题意。SOSO2 2具有还原性具有还原性,能与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色能与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色;Na;Na2 2SOSO3 3具有还原性具有还原性,能与氯水发生氧化还原反应使氯水能与氯水发生氧化还原反应使氯水褪色褪色,能用同一原理解释能用同一原理解释,D,D不符合题意。不符合题意。3.(20193.(2019北京海淀区高一检测北京海淀区高一检测)木炭与浓硫酸共热产木炭与浓硫酸共热产生的气体生的气体X X和铜与浓硝酸反应产生的气体和铜与浓硝酸反应产生的气体Y Y同时通入盛同时通入
20、盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示装置如图所示装置),),下列有下列有关说法不正确的是关说法不正确的是()A.A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.ZB.Z导管出来的气体中有二氧化碳导管出来的气体中有二氧化碳C.C.洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡D.D.在在Z Z导管口可能有红棕色气体出现导管口可能有红棕色气体出现【解析解析】选选A A。木炭与浓硫酸共热产生的。木炭与浓硫酸共热产生的X X气体为气体为COCO2 2和和SOSO2 2的混合气体的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的铜与浓硝酸反应产生的Y Y气体是气体是NONO2
21、 2,SOSO2 2+H+H2 2O+NOO+NO2 2=H=H2 2SOSO4 4+NO,+NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀沉淀,Z,Z处逸出的气体中有处逸出的气体中有COCO2 2和和NO,NONO,NO遇到空气中的氧遇到空气中的氧气生成了红棕色的气生成了红棕色的NONO2 2。H H2 2SOSO4 4能与氯化钡反应生成能与氯化钡反应生成BaSOBaSO4 4,二氧化碳不与氯化钡反应二氧化碳不与氯化钡反应,所以没有所以没有BaCOBaCO3 3生成生成,故故A A错误错误;因因COCO2 2不与氯化钡反应不与氯化钡反应,从导管中逸出从导管中逸出,则则Z Z导导管
22、出来的气体中含有二氧化碳管出来的气体中含有二氧化碳,故故B B正确正确;因为因为SOSO2 2+H+H2 2O O+NO+NO2 2=H=H2 2SOSO4 4+NO,H+NO,H2 2SOSO4 4能与氯化钡反应生成能与氯化钡反应生成BaSOBaSO4 4,所所以洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡以洗气瓶中产生的沉淀是硫酸钡,故故C C正确正确;反应生成的反应生成的NONO在在Z Z导管口与空气中的氧气反应生成导管口与空气中的氧气反应生成NONO2 2,呈红棕色呈红棕色,故故D D正确。正确。4.4.氨气具有一定的还原性氨气具有一定的还原性,已知氨气可以与热的氧化铜已知氨气可以与热的氧化铜反应得到反
23、应得到N N2 2和金属铜和金属铜,用如图中的装置可以实现该反应用如图中的装置可以实现该反应。回答下列问题回答下列问题:(1)A(1)A中加入的物质是中加入的物质是_。(2)B(2)B中加入的物质是中加入的物质是_,_,其作用是其作用是_。(3)(3)实验时在实验时在C C中观察到的现象是中观察到的现象是_,_,发生反应的化学方程式是发生反应的化学方程式是_。(4)(4)实验时在实验时在D D中观察到的现象是中观察到的现象是_,D_,D中收集到中收集到的物质是的物质是_,_,检验该物质的方法检验该物质的方法和现象是和现象是_。【解析解析】(1)(1)由题中信息知由题中信息知A A装置为制取装置
24、为制取NHNH3 3的装置的装置,故故A A中加入的物质是中加入的物质是NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2固体固体,发生反应的化学发生反应的化学方程式是方程式是2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaCl CaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O。(2)B(2)B装置的作用是干燥装置的作用是干燥NHNH3 3,所用药品为碱石灰所用药品为碱石灰(或或CaO)CaO)。(3)(3)装置装置C C中发生的反应为中发生的反应为2NH2NH3 3+3CuO N+3CuO N2 2+3Cu+3H+3Cu+3H2 2O,O,观察到的现象是黑
25、色固体粉末逐渐变红且右管口有水观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。珠出现。(4)D(4)D中冰水的作用是冷却中冰水的作用是冷却,得到无色溶液氨水。检验氨得到无色溶液氨水。检验氨水用红色石蕊试纸水用红色石蕊试纸,若变蓝则说明有氨水存在。若变蓝则说明有氨水存在。答案答案:(1)(1)固体固体NHNH4 4ClCl和和CaCa(OH)(OH)2 2(其他合理答案也可其他合理答案也可)(2)(2)碱石灰碱石灰(或或CaOCaO)除去除去NHNH3 3中的水蒸气中的水蒸气(3)(3)黑色粉末变为红色黑色粉末变为红色,右管口有水珠出现右管口有水珠出现2NH2NH3 3+3CuO N+3CuO N2 2+3Cu+3H+3Cu+3H2 2O O(4)(4)出现无色液体氨水用红色石蕊试纸出现无色液体氨水用红色石蕊试纸,若变蓝则说若变蓝则说明有氨水存明有氨水存在在
