第3章硫、氮及其循環(huán)知識點1硫及其重要化合物◆一、黑火藥中的硫黃1．黑火藥（1）成分：黑火藥是我國值得驕傲的四大發(fā)明之一。把木炭粉、硫磺粉和硝酸鉀按一定的比例混合，就可以制得黑火藥。（2）爆炸原理：點燃火藥后，混合物發(fā)生迅猛的氧化還原反應(yīng)，放出大量的熱量并生成大量氣體。氣體體積急劇擴大，發(fā)生爆炸。其反應(yīng)的化學方程式為：2eS+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑10e2．硫的存在（1）游離態(tài)：硫單質(zhì)俗稱硫黃，存在于火山口附近或巖層里。（2）化合態(tài)：主要存在于硫化物和硫酸鹽中，火山噴出物中含有硫的氫化物和氧化物等。常見物質(zhì)的化學式見下表。黃鐵礦黃銅礦石膏芒硝FeS2CuFeS2CaSO4·2H2ONa2SO4·10H2O3．硫單質(zhì)的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)顏色狀態(tài)硬度溶解性水酒精CS2黃色晶體質(zhì)脆、易研成粉末難溶微溶易溶（2）化學性質(zhì)①氧化性a.與金屬單質(zhì)反應(yīng)：2Na+Seq\o(,\s\up6(Δ))Na2S(白色)、Fe＋Seq\o(,\s\up6(Δ))FeS(黑色)、2Cu＋Seq\o(,\s\up6(Δ))Cu2S(黑色)、S＋Hg===HgS(黑色，可用硫粉處理撒在地面上有毒的汞蒸氣)。b.與非金屬單質(zhì)（H2）反應(yīng)：H2＋Seq\o(,\s\up6(Δ))H2S。②還原性a.與氧氣反應(yīng)：S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2（現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，有刺激性氣味氣體生成）。b.與強氧化劑（如濃硫酸）反應(yīng)：S＋2H2SO4(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))3SO2↑＋2H2O。③氧化性和還原性與強堿的反應(yīng)：3S＋6NaOHeq\o(,\s\up6(Δ))2Na2S＋Na2SO3＋3H2O(用熱堿溶液清洗試管內(nèi)壁附著的硫單質(zhì))。4．硫單質(zhì)的用途硫是重要的化工原料，常用于制造硫酸、化肥、農(nóng)藥、火藥、硫磺皂等，還可用于制造硫化橡膠等?！舳⒘虻难趸?．二氧化硫（SO2）（1）物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性密度溶解性無色氣體刺激性氣味有毒比空氣大易溶于水（1∶40），不溶于飽和NaHSO3溶液（2）化學性質(zhì)1）實驗探究：操作現(xiàn)象結(jié)論pH試紙變紅SO2的水溶液顯酸性溶液變紅SO2的水溶液顯酸性，不能漂白石蕊溶液開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀①SO2的水溶液與BaCl2不反應(yīng)②SO2具有還原性，可被H2O2氧化成SOeq\o\al(2－,4)，與Ba2＋反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀振蕩后溶液紅色褪去，再加熱溶液恢復紅色SO2具有漂白性，但生成的無色物質(zhì)不穩(wěn)定2）原理探析①酸性氧化物的通性a.與水反應(yīng)：SO2＋H2OH2SO3(該反應(yīng)為可逆反應(yīng))。b.與堿（NaOH）溶液反應(yīng)：SO2＋2NaOHNa2SO3＋H2O(少量SO2)；SO2＋NaOHNaHSO3(過量SO2)(可用于處理尾氣)。c.與堿性氧化物（CaO)）反應(yīng)：SO2＋CaO=CaSO3(可用于燃煤“固硫”)。②氧化性和還原性：－2,0eq\o(←,\s\up9(氧化性))eq\o(S,\s\up6(＋4))O2eq\o(→,\s\up9(還原性))＋6a.氧化性（H2S）：SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O(歸中反應(yīng))（現(xiàn)象：生成黃色沉淀）；b.還原性（O2、鹵水）：2SO2＋O22SO3；SO2＋X2＋2H2O=H2SO4＋2HX(X表示Cl、Br、I)。③漂白性：SO2能與某些有色物質(zhì)(如品紅溶液等)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，而使其褪色，加熱或久置后，這種無色物質(zhì)分解而使有色物質(zhì)恢復原來的顏色。（3）用途漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等；用于殺菌消毒。如在葡萄酒中添加適量（最大使用量0.25g/L）的二氧化硫可以起到殺菌、抗氧化、保持葡萄酒的天然果香味等作用。2．三氧化硫（SO3）（1）物理性質(zhì)：標準狀況下，SO3是一種無色固體，熔點（16.8℃）、沸點（44.8℃）較低，極易溶于水生成硫酸。（2）化學性質(zhì)：具有酸性氧化物的通性，與水劇烈反應(yīng)生成硫酸：SO3＋H2O===H2SO4；三氧化硫通入氯化鋇溶液反應(yīng)：SO3＋BaCl2＋H2O===BaSO4↓＋2HCl?！镜梅炙儆洝竣俣趸蚝投趸夹再|(zhì)比較化學式CO2SO2物理性質(zhì)氣味無味刺激性氣味密度比空氣大比空氣大毒性無有溶解性可溶(1∶1)易溶(1∶40)化學性質(zhì)與水反應(yīng)CO2＋H2OH2CO3SO2＋H2OH2SO3與堿反應(yīng)堿過量：Ca(OH)2(足量)＋CO2==CaCO3↓＋H2O堿不足：Ca(OH)2(不足)＋2CO2==Ca(HCO3)2堿過量：Ca(OH)2(足量)＋SO2==CaSO3↓＋H2O堿不足：Ca(OH)2(不足)＋2SO2==Ca(HSO3)2與堿性氧化物反應(yīng)CO2＋CaO==CaCO3SO2＋CaO==CaSO3氧化性CO2＋Ceq\o(=====,\s\up7(高溫))2COSO2＋2H2S==3S↓＋2H2O還原性無有漂白性無有，不穩(wěn)定對環(huán)境影響引起溫室效應(yīng)形成酸雨②當SO2中混有CO2時，不會影響SO2的檢驗；當CO2中混有SO2時會干擾CO2的檢驗，應(yīng)先檢驗并除去SO2，再用澄清石灰水檢驗CO2氣體?！羧?、硫酸硫酸鹽1．硫酸（1）稀硫酸的性質(zhì)①稀硫酸與活潑金屬反應(yīng)，如Zn：Zn＋2H＋==Zn2＋＋H2↑。②稀硫酸與金屬氧化物反應(yīng)，如CuO：CuO＋2H＋==Cu2＋＋H2O。③稀硫酸與堿反應(yīng)，如NaOH：OH－＋H＋==H2O。④稀硫酸與部分鹽反應(yīng)，如Na2CO3：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O。（2）濃硫酸的物理性質(zhì)：硫酸是一種無色、黏稠的油狀液體，密度比水的大。濃H2SO4與水以任意比互溶，溶解時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是將濃硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。（3）濃H2SO4的三大特性：吸水性、脫水性、強氧化性。①吸水性：濃硫酸能吸收存在于周圍環(huán)境中的水分,以及混在氣體中的水分子,故常用作干燥劑。

②脫水性：濃硫酸能將蔗糖、紙張、棉布和木材等有機物中的氫元素和氧元素按水的組成比脫去。實驗操作實驗現(xiàn)象①蔗糖逐漸變黑;②蔗糖體積膨脹,形成黑色、疏松多孔的海綿狀的炭；③放出有刺激性氣味的氣體。實驗結(jié)論①濃硫酸具有脫水性;

②濃硫酸具有強氧化性，能將蔗糖炭化生成的碳單質(zhì)氧化為CO2，自身被還原為SO2

③強氧化性：能氧化大多數(shù)金屬單質(zhì)和部分非金屬單質(zhì)。a.與金屬單質(zhì)（如Cu）的反應(yīng)：實驗操作實驗現(xiàn)象試管a中的銅絲表面有氣泡逸出;

試管b中的品紅溶液逐漸變?yōu)闊o色;

試管c中的石蕊溶液逐漸變?yōu)榧t色;

將試管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液變?yōu)樗{色化學方程式Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(====,\s\up6(Δ))CuSO4＋SO2↑＋2H2Ob.與非金屬單質(zhì)（C、S）的反應(yīng)：C＋2H2SO4(濃)eq\o(====,\s\up6(Δ))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；S＋2H2SO4(濃)eq\o(,\s\up6(Δ))3SO2↑＋2H2O。（4）硫酸的用途①化工原料：可用于生產(chǎn)化肥、農(nóng)藥、炸藥、染料、鹽類等。②化工工業(yè)：用于精煉石油、金屬加工前的酸洗及制取各種揮發(fā)性酸、作干燥劑等?！镜梅炙儆洝繚饬蛩崤c金屬反應(yīng)的規(guī)律①濃硫酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性，而與非金屬反應(yīng)時，只表現(xiàn)強氧化性。②濃硫酸與不活潑金屬(如銅)反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，就不再與不活潑金屬反應(yīng)。③濃硫酸與活潑金屬(如鋅)反應(yīng)時，開始濃硫酸表現(xiàn)其強氧化性，產(chǎn)生二氧化硫氣體；當濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r，則產(chǎn)生的氣體為氫氣。④常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4發(fā)生鈍化，可用鋁槽車運輸濃H2SO4；體現(xiàn)了濃硫酸的強氧化性。=5\*GB3⑤可利用濃H2SO4的高沸點難揮發(fā)性制備易揮發(fā)性酸(HF、HCl等)，如2NaCl(固)＋H2SO4(濃)eq\o(====,\s\up6(Δ))Na2SO4＋2HCl↑。2．硫酸鹽（1）常見的硫酸鹽①硫酸鈣（CaSO4）：石膏(CaSO4·2H2O)、熟石膏(2CaSO4·H2O)，熟石膏與水混合很快凝固，常制作模型和石膏繃帶，調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時間。②硫酸鋇（BaSO4）：不溶于水、酸，不被X射線透過，作檢查腸胃的藥劑，俗稱鋇餐。③硫酸亞鐵（FeSO4）：FeSO4·7H2O，俗稱綠礬，作治療缺鐵性貧血的藥劑。④硫酸銅（CuSO4）：CuSO4·5H2O，俗稱膽礬，作媒染劑、殺蟲劑、消毒劑等。=5\*GB3⑤硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2]：KAl(SO4)2·12H2O，俗稱明礬，作凈水機、膨化劑、滅火劑、藥物等。（2）硫酸根離子的檢驗①方法：被檢液eq\o(→,\s\up7(加足量鹽酸酸化))取清液eq\o(→,\s\up7(滴加BaCl2溶液))觀察有無白色沉淀產(chǎn)生(判斷有無SO42－)。②試劑：先加稀鹽酸的目的是排除CO32－、SO32－、Ag＋干擾，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生。③原理：CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O、SO32－＋2H＋=SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－=AgCl↓、Ba2＋＋SO42－=BaSO4↓。（3）應(yīng)用：除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)(可溶性硫酸鹽及CaCl2、MgCl2等雜質(zhì))雜質(zhì)加入的試劑離子方程式可溶性硫酸鹽過量BaCl2溶液SO42－+Ba2+=BaSO4↓

CaCl2過量Na2CO3溶液Ca2++CO32－=CaCO3↓、Ba2++CO32－=BaCO3↓

MgCl2過量NaOH溶液Mg2++2OH=Mg(OH)2↓

多余的NaOH、Na2CO3適量稀鹽酸OH+H+=H2O、CO32－+2H+=H2O+CO2↑

知識點2氮及其重要化合物◆一、固氮的途徑1．氮元素存在形態(tài)空氣中含大量N2，是工業(yè)生產(chǎn)中N2的主要來源。2．N2的物理性質(zhì)氮氣難溶于水，難液化，密度比空氣略?。ㄅc空氣密度相近），只能用排水法收集N2。3．N2的化學性質(zhì)由于氮分子的鍵能很大，所以氮氣的性質(zhì)很穩(wěn)定，只有在高溫條件下才能發(fā)生一些化學變化。(1)與H2的反應(yīng)：N2+3H2高溫、高壓?催化劑4．氮的固定(1)定義：把大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。(2)氮的同定的途徑①生物固氮豆科植物的根部常附有小根瘤，其中含有固氮菌，能把空氣中游離的氮變成氨（銨態(tài)氮肥）作為養(yǎng)分吸收，所以這些植物可以少施肥，甚至不施肥。②大氣同氮閃電時，大氣中的氮轉(zhuǎn)化為氮的氧化物，經(jīng)降水生成極稀的硝酸（硝態(tài)氮肥），滲入土壤被植物根系吸收。2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO【注意】生物固氮和大氣固氮統(tǒng)稱自然固氮。③工業(yè)固氮氮氣和氫氣在高溫、高壓并有催化劑存在的條件下，可以直接化合生成氨(NH3)。N2+3H22高溫、高壓?催化劑工業(yè)上就是利用這個原理來合成氨的?！舳?、氨氣1．物理性質(zhì)氨氣是一種無色有刺激性氣味的氣體。密度比空氣小，極易溶于水，易液化，液氨汽化時吸收大量的熱，因此液氨可作制冷劑。2．分子結(jié)構(gòu)電子式：，結(jié)構(gòu)式：，分子空間構(gòu)型：三角錐型，鍵和鍵之間的夾角為107°18′。3．化學性質(zhì)(1)與水反應(yīng)NH3+H2O?NH3·H2O?NH4++OH，，NH3是中學化學中唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，常用此性質(zhì)檢驗NH3的存在。(2)噴泉實驗①實驗原理：如右圖所示，圓底燒瓶中充滿NH3，由于氨極易溶于水，擠壓膠頭滴管，少量的水即可溶解大量的氨(1:700)，導致燒瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓作用下使燒杯中滴有酚酞的水壓入燒瓶，形成美麗的紅色噴泉。②實驗現(xiàn)象：產(chǎn)生紅色噴泉，這是因為氨溶于水后形成堿性溶液，遇酚酞顯紅色。③噴泉實驗成敗的關(guān)鍵：a．燒瓶、預先吸液的滴管及長直玻璃管的外部都要干燥；b．氣體要充滿圓底燒瓶；c．瓶塞要嚴密，不漏氣，止水夾要夾緊。④說明問題：a．氨極易溶于水．b．氨氣的水溶液顯堿性。⑤實驗拓展：a．從噴泉實驗的實驗原理可知，只要燒瓶內(nèi)的氣體能被膠頭滴管中擠出的少量液體快速吸收，使燒瓶內(nèi)氣體壓強遠遠低于外界大氣壓，就可形成噴泉。因此理論上大多數(shù)氣體都可做噴泉實驗，關(guān)鍵是膠頭滴管中的少量液體要選得合適。如：12345燒瓶中的氣體Cl2CO2H2SNO2+NOHCl滴管中的液體濃NaOH濃NaOH濃NaOH濃NaOHH2Ob．此外，若改變噴泉實驗裝置，也可以使某些本來不能形成噴泉的氣體形成噴泉，因此要從產(chǎn)生噴泉的條件認識形成噴泉的本質(zhì)。(3)與酸反應(yīng)NH3+HCl=NH4Cl(生成白煙)2NH3+H3SO4=(NH4)2HSO4(俗稱硫銨)NH3+HNO3=NH4NO3（俗稱硝銨）NH3+CO2+H2O=NH4HCO3（俗稱碳銨）(4)與O2反應(yīng)【注意】①通常狀況下，氨在氧氣中不反應(yīng)。②反應(yīng)條件：催化劑（如鉑）、加熱。③該反應(yīng)放熱。④該反應(yīng)是工業(yè)上制硝酸的基礎(chǔ)。4．NH3的實驗室制法及工業(yè)制法(1)工業(yè)制法N2+3H2高溫、高壓?催化劑(2)實驗室制法①原理：固態(tài)銨鹽與堿加熱反應(yīng)。②發(fā)生裝置：加熱固體制取氣體的裝置，與制氧氣類同。③干燥：在干燥管中盛放堿石灰(CaO、NaOH的混合物)作干燥劑。不能用濃硫酸、無水氯化鈣作干燥劑，因CaCl2吸收氨氣生成CaCl2·8NH3。④收集：向下排空氣法。⑤驗滿：a．用濕潤的紅色石蕊試紙放在瓶口，若變藍，則滿；b．用蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口，若產(chǎn)生白煙，則滿。5．氨的用途(1)作制冷劑；(2)制氮肥；(3)制硝酸；(4)制純堿；(5)在有機合成工業(yè)中作原料。◆三、銨鹽與化學肥料1．銨根離子的結(jié)構(gòu)與銨鹽的定義電子式為，結(jié)構(gòu)式為，空間構(gòu)型為正四面體型，鍵和鍵之間的夾角為109°28′。銨鹽是由銨根離子和酸根離子構(gòu)成的鹽。在NH4+才中存在著共價鍵和配位鍵，形成銨鹽的離子都是非金屬元素，但銨鹽屬于___離子__晶體，在銨鹽中存在的化學鍵有：離子鍵、共價鍵和配位鍵。銨鹽都是晶體，都能溶于水。2．銨鹽的化學性質(zhì)(1)銨鹽受熱分解【注意】①并不是所有的銨鹽受熱分解都產(chǎn)生NH3。②NH4Cl在試管中受熱分解的現(xiàn)象與碘的升華相似。但二者有本質(zhì)的差別，前者是NH4Cl分解后又化合成NH4Cl，屬于化學變化過程。而后者是物理變化過程。(2)銨鹽與堿的反應(yīng)【注意】銨鹽與堿共熱都能產(chǎn)生NH3，這是銨鹽的共同性質(zhì)。實驗室利用銨鹽的這一性質(zhì)來制取氨氣和驗根離子的存在。3．銨鹽的用途及貯存(1)用途：銨鹽可作氮肥。常用的氮肥有硝酸銨(NH4NO3)、硫酸銨[(NH4)2SO4]、碳酸氫銨(NH4HCO3)和尿素[(NH2)2CO]等。(2)貯存：密封包裝并放在陰涼通風處。因為銨鹽受熱易分解。所以施肥時應(yīng)將肥料埋在土下并及時灌水，以保證肥效。4．尿素(1)尿素[(NH2)2CO]是一種白色晶體，其中氮的質(zhì)量分數(shù)為47%左右，是目前同體氮肥中含氮量最高的一種。尿素是一種中性肥料，適用于各種土壤和植物，是一種優(yōu)質(zhì)，高效的氮肥。尿素施入土壤后，受微生物的作用，跟水緩慢反應(yīng)生成碳酸銨，因此尿素的肥效比較持久。5．化肥的利與弊及化肥的合理施用(1)利：化學肥料為增加糧食產(chǎn)量，作出了重要的貢獻。(2)弊：長期使用化學肥料的土壤，容易酸化、板結(jié)。雨水的沖洗使肥料離開土壤，進入溪水、河水和湖泊進入水中的肥料會使細菌和藻類迅速生成，并會消耗水中的氧氣，嚴重時導致水中含氧量的迅速減少，使許多水生生物死亡、腐爛，水會變黑發(fā)臭。(3)化肥的合理施用化學肥料的施用要適時、適地、適量，只有講究科學種田，才能既達到農(nóng)作物豐收，又減少對環(huán)境的負面影響。知識點3硫循環(huán)和氮循環(huán)◆一、自然界中的硫循環(huán)1．含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化（1）轉(zhuǎn)化原理①硫元素常見價態(tài)：常見化合價含硫物質(zhì)－2H2S、HgS、FeS0S＋4SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3＋6SO3、H2SO4、Na2SO4②原理：a.通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化；b.低價態(tài)的硫向高價態(tài)轉(zhuǎn)化時需加入氧化劑，高價態(tài)的硫向低價態(tài)轉(zhuǎn)化時需加入還原劑。（2）不同價態(tài)硫元素的轉(zhuǎn)化①硫元素常見的化合價有2、0、+4、+6，可以通過氧化還原反應(yīng)實現(xiàn)不同價態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。②利用氧化劑，可將硫元素從低價態(tài)轉(zhuǎn)化為高價態(tài)；利用還原劑，可將硫元素從高價態(tài)轉(zhuǎn)化為低價態(tài)。③常見轉(zhuǎn)化關(guān)系序號轉(zhuǎn)化目標轉(zhuǎn)化前的含硫物質(zhì)選擇試劑轉(zhuǎn)化后的含硫物質(zhì)①－2→0H2SO2(不足)SSO2②0→－2SH2H2SFe或CuFeS或Cu2S③－2→＋4H2SO2(足量)SO2④0→＋4SO2SO2⑤＋4→0SO2H2SS⑥＋4→＋6SO2O2SO3Cl2H2SO4⑦＋6→＋4H2SO4CuSO2有關(guān)化學方程式：①2H2S＋O2eq\o(═══,\s\up7(點燃))2S＋2H2O，SO2＋2H2S==3S＋2H2O；②H2＋Seq\o(====,\s\up6(Δ))H2S，F(xiàn)e＋Seq\o(====,\s\up6(Δ))FeS或2Cu＋Seq\o(====,\s\up6(Δ))Cu2S；③2H2S＋3O2eq\o(═══,\s\up7(點燃))2SO2＋2H2O；④S＋O2eq\o(═══,\s\up7(點燃))SO2；⑤SO2＋2H2S===3S＋2H2O；⑥2SO2＋O22SO3，SO2＋Cl2＋2H2O==2HCl＋2H2SO4；⑦Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(====,\s\up6(Δ))CuSO4＋2H2O＋SO2↑。（3）同種價態(tài)含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化上圖物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化可以通過不同的反應(yīng)來實現(xiàn)，可以是元素化合價變化的氧化還原反應(yīng)(對應(yīng)圖中橫向箭頭表示的轉(zhuǎn)化)，也可以是元素化合價不變的非氧化還原反應(yīng)(對應(yīng)圖中縱向箭頭表示的轉(zhuǎn)化)。（4）含硫物質(zhì)的連續(xù)氧化H2SSO2SO3H2SO4、SSO2SO3H2SO4【提醒】硫單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律①鄰位價態(tài)原則：當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態(tài)，即臺階式升降，如②相鄰價態(tài)規(guī)律：相鄰價態(tài)的粒子不發(fā)生氧化還原反應(yīng)：如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。③歸中規(guī)律：硫元素的高價態(tài)粒子與低價態(tài)粒子反應(yīng)時，一般生成中間價態(tài)，如2H2S＋SO2==3S↓＋2H2O，2Na2S＋Na2SO3＋3H2SO4===3Na2SO4＋3S↓＋3H2O或2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋6H＋=3S↓＋3H2O。2．自然界中硫循環(huán)（1）SO2的來源：含硫化石燃料燃燒、含硫金屬礦石冶煉、硫酸生產(chǎn)等。（2）自然界中的硫循環(huán)：地殼的巖石里、生物體內(nèi)以及大氣與水中都含有硫元素。隨著地殼運動、生命活動以及大氣與水的流動，這些含硫物質(zhì)不斷地發(fā)生轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，形成了硫在自然界中的循環(huán)。如下圖所示：（3）含硫礦石中的硫循環(huán)：地殼中的硫黃礦、硫鐵礦和煤等都含有硫元素，這些礦物通過風化分解、燃燒、火山爆發(fā)等方式釋放出SO2、H2S等氣體，這些氣體有些進入大氣，有些轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽、硫酸鹽溶入河流或海洋，還有些則被土壤中的硫化細菌吸收。（4）“價—類”二維圖：自然界中含硫物質(zhì)非常豐富，主要以H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等形式存在。在硫循環(huán)中各種含硫的物質(zhì)會呈現(xiàn)—2、+4、+6等不同的價態(tài)，這些物質(zhì)通過氧化還原反應(yīng)等轉(zhuǎn)化過程構(gòu)成了復雜的全球循環(huán)。如下圖：◆二、自然界中的氮循環(huán)1．含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化（1）主線：空氣中的氮氣與氧氣在放電條件下反應(yīng)，使游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮：（2）規(guī)律：①歧化——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。如：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O②歸中——不同物質(zhì)中同一元素的不同化合價在同一反應(yīng)中只靠攏。如6NO＋4NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))5N2＋6H2O、NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O2．自然界中氮循環(huán)（1）循環(huán)過程：（2）主要轉(zhuǎn)化關(guān)系：①②③（3）“價—類”二維圖【提醒】氮氧化物對環(huán)境的污染、人體的危害包括：①光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發(fā)生一系列光化學反應(yīng)，產(chǎn)生一種有毒的煙霧。②酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2，隨雨水降到地面。③破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。④NO與血紅蛋白結(jié)合使人中毒?！羧?、酸雨1．常見污染類型污染類型污染原因溫室效應(yīng)CO2排放量過多，造成全球氣溫上升赤潮水華大量富含N、P等營養(yǎng)物質(zhì)的廢水的排放，使水體富營養(yǎng)化臭氧層空洞氟氯代烷、氮的氧化物等的大量排放使臭氧層大量損耗光化學污染主要是由氮的氧化物(主要指NO2)和碳氫化合物引起白色污染主要由廢棄的難降解的塑料類制品造成食品污染人類在動物飼養(yǎng)和植物培養(yǎng)過程中，使用大量的生長激素、農(nóng)藥、化肥等造成飄塵煙霧、塵埃、煤灰或冷凝汽化物的固體長時間懸浮于空氣中造成酸雨空氣中硫、氮的氧化物在空氣中形成硫酸型、硝酸型酸雨汽車尾氣汽油不完全燃燒產(chǎn)生CO，氣態(tài)烴及氣缸中空氣放電產(chǎn)生的氮的氧化物2．酸雨的形成、危害與防治（1）定義：約為CO2酸雨是指pH小于5.6的雨水。（2）形成：NO2或SO2都會導致酸雨，酸雨的形成主要人為排放的氮氧化物和硫氧化物等酸性氣體轉(zhuǎn)化而成的NOx和SO2排入大氣中后，與水反應(yīng)生成HNO3和HNO2或H2SO4，隨雨雪降到地面。形成原理：①硫酸型酸雨：有關(guān)反應(yīng)：①2SO2+O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3；②SO2＋H2O?H2SO3；③SO3＋H2O=H2SO4；④2H2SO3＋O2=2H2SO4。②硝酸型酸雨：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO【提醒】①空氣中SO2的主要來源是煤、石油和某些金屬礦物中含硫或含硫化合物的燃燒或冶煉；②NOx的主要來源是汽車尾氣排放、煤、石油的燃燒等，此外，汽車尾氣中還含有一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物、含鉛化合物和顆粒等，嚴重污染大氣，破壞環(huán)境。（3）危害：①直接破壞農(nóng)作物、草原、森林，使土壤、湖泊酸化；②加速建筑物、橋梁、工業(yè)設(shè)備、運輸工具及電信電纜的腐蝕。（4）防治措施:①調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源；②研究煤的脫硫技術(shù)，改進燃燒裝置和燃燒技術(shù)，減少二氧化硫和氮氧化物的排放；③加強工廠廢氣的回收處理；④改進汽車尾氣的處理技術(shù)，控制汽車尾氣的排放標準?！咎嵝选浚?）硫酸型酸雨的防治：①消除污染源：首先要從消除污染源著手，研究開發(fā)替代化石燃料的新能源（如氫能、太陽能、核能等），這既有利于合理利用化石燃料這一有限的資源，又能從根本上防止酸雨的產(chǎn)生。②脫硫處理：利用物理及化學方法對含硫燃料預先進行脫硫處理，以減少二氧化硫的排放。③化學轉(zhuǎn)化：對燃煤、工業(yè)生產(chǎn)中釋放出的二氧化硫廢氣進行處理或回收利用。如在燃煤中加入生石灰就可減少二氧化硫的排放[SO2＋CaO=CaSO3，2CaSO3＋O2=2CaSO4（形成煤渣）]；④樹立環(huán)保意識：提高全民的環(huán)保意識，加強國際的合作，共同努力以減少硫酸型酸雨的產(chǎn)生。（2）常見的NOx尾氣處理方法①堿液吸收法：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O、NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2ONO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是n（NO2）≥n（NO），一般適用于工業(yè)尾氣中NOx的處理。②催化轉(zhuǎn)化法：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2）或NOx與CO在一定溫度下催化轉(zhuǎn)化為無毒氣體（N2和CO2，一般適用于汽車尾氣中NOx的處理）。易錯點01：SO2的漂白性SO2的漂白性具有選擇性，可以漂白品紅溶液，以及棉、麻等物品，但不能漂白酸堿指示劑，如石蕊、酚酞等。易錯點02：正確區(qū)分SO2的漂白性與還原性SO2能使溴水、酸性KMnO4褪色，是因為SO2的還原性而非漂白性。易錯點03：氯水與SO2的漂白性氯水、SO2的漂白性原理不同。分別通入品紅溶液，品紅溶液均褪色，加熱，后者可恢復紅色，前者不恢復原來紅色。易錯點04：不是所有的最高價態(tài)的物質(zhì)都具有氧化性含＋6價硫的化合物不一定都有強氧化性，如濃硫酸具有氧化性，而稀硫酸、硫酸鹽中的硫元素均不表現(xiàn)氧化性。方法01．SO2的特性【解題通法】亞硫酸(H2SO3)是一種弱酸，不穩(wěn)定，易分解。SO2是H2SO3的酸酐，為酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性：除與H2O反應(yīng)外，還與酸堿指示劑、堿性氧化物、堿及某些鹽反應(yīng)?！镜湫屠}】根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得結(jié)論正確的是操作現(xiàn)象結(jié)論A用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應(yīng)火焰呈黃色原溶液中有，無B溶液變紅原溶液中有C將濃硫酸和蔗糖混合攪拌，并用濕潤的品紅試紙檢驗產(chǎn)生的氣體蔗糖變黑，品紅試紙褪色濃硫酸有脫水性和氧化性D試紙不變藍A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A．用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色說明溶液中一定有鈉離子，但不能確定是否含有鉀離子，故A錯誤；B．溶液中含有鐵離子時，滴入硫氰化鉀溶液，溶液也會變?yōu)榧t色，則向某溶液中滴加幾滴氯水，再滴加硫氰化鉀溶液，溶液變紅不能確定溶液中是否含有亞鐵離子，故B錯誤；C．濃硫酸具有脫水性，將濃硫酸和蔗糖混合攪拌，蔗糖脫水碳化，且放出大量的熱，具有強氧化性的濃硫酸可與碳共熱反應(yīng)生成二氧化硫和二氧化碳，反應(yīng)生成的二氧化硫能使品紅溶液漂白褪色，則蔗糖變黑，品紅試紙褪色說明濃硫酸有脫水性和氧化性，故C正確；D．溶液中的銨根離子能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成一水合氨，不能生成能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍色的氨氣，則試紙不變藍不能說明溶液中是否含有銨根離子，故D錯誤；故選C。方法02．濃硫酸的三大特性【解題通法】濃H2SO4只能作與之不反應(yīng)氣體的干燥劑。根據(jù)濃H2SO4的性質(zhì)：?酸性，?強氧化性，濃硫酸只能干燥酸性、中性且無強還原性的氣體，如Cl2、HCl、SO2、O2、N2、CO2、CO、H2等；不能干燥堿性或強還原性氣體，如NH3、H2S、HI、HBr等。濃硫酸能將許多有機化合物中的氫、氧元素按原子數(shù)2:1奪取出來，這就是濃硫酸的脫水性。如濃硫酸能使某些含C、H、O的有機化合物碳化。濃硫酸中+6價的硫元素會奪取電子（呈現(xiàn)強氧化性），一般被還原成+4價硫元素的化合物(SO2)，所以濃硫酸稱為強氧化性酸?！镜湫屠}】“類比”是預測物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與化學反應(yīng)的重要方法之一，下列有關(guān)類比合理的是A．能與溴水反應(yīng)使之褪色，推測也能與氯水反應(yīng)使之褪色B．鉈(Tl)與鋁同主族，其氫氧化物既能與鹽酸反應(yīng)又能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)D．濃硫酸可與NaCl反應(yīng)制HCl，推測濃硫酸也可與NaI反應(yīng)制取HI【答案】A【詳解】A．SO2與溴水反應(yīng)是因還原性，氯水中的Cl2同樣具有強氧化性，SO2可與其反應(yīng)生成H2SO4和HCl，使氯水褪色，類比合理，A正確；B．鉈與鋁同主族，但隨原子半徑增大，金屬性增強，Tl的氫氧化物堿性增強，不再具有兩性，類比不合理，B錯誤；C．NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO，屬于混合氧化物而非酸性氧化物，類比不合理，B錯誤；D．濃硫酸與NaI反應(yīng)時，I會被氧化為I2，而非生成HI，類比不合理，D錯誤；故選A。方法03．硫酸根離子檢驗要點【解題通法】酸化時對酸的選擇。不能選硫酸，因為硫酸溶液