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1、第三节第三节 硫和氮的硫和氮的氧化物氧化物 一、硫的性质一、硫的性质 俗称俗称硫磺。淡黄色硫磺。淡黄色固体,固体,难难溶于水,溶于水,微微溶于溶于酒精,酒精,易易溶于溶于CSCS2 2(二硫化碳)。(二硫化碳)。2 2、化学性质、化学性质 常见化合价为常见化合价为2 2,0 0,4 4,6 6,你能说出,你能说出其代表物吗?单质硫会具有哪些化学性质?其代表物吗?单质硫会具有哪些化学性质?(2 2)还原性:)还原性:(1 1)氧化性:)氧化性: 点燃点燃S+O2=SO2FeS=FeS1 1、物理性质:、物理性质:只生成只生成SOSO2 2!S+2Cu= Cu2S加热n 1. 1. 物理性质物理性
2、质: : SOSO2 2与与H H2 2O O的反应的反应 SO SO2 2溶于水后形成的溶液显酸性。溶于水后形成的溶液显酸性。反应方程式:反应方程式:SOSO2 2 + H+ H2 2O HO H2 2SOSO3 3(亚硫酸)(亚硫酸)2. 2. 化学性质化学性质: :可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,叫做可逆反应。时又能向逆反应的方向进行的反应,叫做可逆反应。 绝大部分的反应都存在可逆性,在学习可逆反应之绝大部分的反应都存在可逆性,在学习可逆反应之前我们所接触的许多的反应都是可逆的,只不过可逆程前
3、我们所接触的许多的反应都是可逆的,只不过可逆程度小而将其忽略了而已。度小而将其忽略了而已。 SOSO2 2是什么氧化物,怎样证明?是什么氧化物,怎样证明? 酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性a.与水反应生成亚硫酸b.与碱反应生成亚硫酸盐和水c.与碱性氧化物反应 与氧化钙生成亚硫酸钙与氧化钙生成亚硫酸钙(高炉炼铁除二氧化硫废气高炉炼铁除二氧化硫废气) 若将二氧化硫通入澄清石灰水直若将二氧化硫通入澄清石灰水直至过量,至过量,将会出现什么现象?将会出现什么现象?SO2 + Ca(OH)2= CaSO3 + H2OCaSO3 + H2O + SO2 = Ca(HSO3)2 还有什么气体通入澄清石灰水,也
4、产还有什么气体通入澄清石灰水,也产生上述现象?生上述现象? 二氧化碳二氧化碳CaCO3 + H2O + CO2= Ca(HCO3)2CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O思思 考考如何从二氧化硫和二氧化碳的混合气如何从二氧化硫和二氧化碳的混合气体中把这两种气体分别体中把这两种气体分别鉴别鉴别出来?出来?思思 考考SOSO2 2 可使品红溶液褪色;可使品红溶液褪色;再加热,又恢复原来的颜色再加热,又恢复原来的颜色。 SO SO2 2的漂白性的漂白性 SO SO2 2 与某些有色物质化合生成与某些有色物质化合生成无色无色物质,但是这些物质,但是这些无色物质不稳定无色物质不稳定,容,
5、容易分解而恢复原来的颜色易分解而恢复原来的颜色 。化合漂白化合漂白 除了除了SOSO2 2,还有哪些物质具有还有哪些物质具有漂白性?漂白性? Cl2 , Na2O2 , O3 ,活性,活性炭,炭,它们的漂白机理有何不同?它们的漂白机理有何不同?Cl2 ,Na2O2 , O3 氧化漂白氧化漂白(永永久漂白久漂白)活性炭活性炭 吸附漂白吸附漂白(物理变化物理变化)SO2 化合漂白化合漂白(暂时漂白暂时漂白)SOSO2 2 中硫元素的化合价是多少?中硫元素的化合价是多少?S-2S0S+4S+6-2e+2e-4e+4e-2e+2e“高价氧化,低价还原,中间价态两边转高价氧化,低价还原,中间价态两边转”
6、结论:结论:SOSO2 2既有氧化性,又有还原性。既有氧化性,又有还原性。 SO SO2 2的还原性的还原性( (与强氧化剂反应与强氧化剂反应) ):SO2 + O2 SO3催化剂催化剂a.a.与与O O2 2的反应的反应(催化氧化)(催化氧化)结论:单质硫结论:单质硫S S在氧气中点燃只能生在氧气中点燃只能生成成SOSO2 2,SOSO2 2催化氧化才能生成催化氧化才能生成SOSO3 3!b b、与卤素单质的反应:、与卤素单质的反应:想一想想一想 在潮湿条件下,若将等物质的量的在潮湿条件下,若将等物质的量的SOSO2 2气体和气体和ClCl2 2同时作用于有色物质,漂白效果同时作用于有色物质
7、,漂白效果会更好吗会更好吗? ?为什么为什么? ?生成两种强酸生成两种强酸探究过程:探究过程:向向SOSO2 2的水溶液中各滴入几滴的水溶液中各滴入几滴酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液,观察现象?溶液,观察现象?探究现象:探究现象:酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色溶液褪色q探究结论探究结论3:既有氧化性,又有还原性:既有氧化性,又有还原性二二氧氧化化硫硫的的化化学学性性质质|氧氧化化还还原原性性现象分析:现象分析:SOSO2 2具有还原性,能被酸性具有还原性,能被酸性KMnOKMnO4 4溶液氧化,而使酸性溶液氧化,而使酸性KMnOKMnO4 4溶液褪色。溶液褪色。C C、与更强的氧化
8、剂反应、与更强的氧化剂反应: :从从SOSO2 2中中S S元素的化合价进行理论探究:元素的化合价进行理论探究:可知可知SOSO2 2还应具有氧化性:还应具有氧化性: 如:如:SOSO2 2 + 2H + 2H2 2S =3S+ 2HS =3S+ 2H2 2O O SO SO2 2的氧化性的氧化性( (与与H H2 2S S的反应的反应):):SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O 3 3、用途、用途SO2 + O2 SO3催化剂催化剂SO3 + H2O = H2SO4可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等。可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等。 杀灭霉菌和细菌。杀灭霉菌和细菌。作食物和
9、干果的防腐剂。作食物和干果的防腐剂。制造硫酸:制造硫酸:4、制备、制备 实验室通常用固体亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫。 请根据二氧化硫的性质设计出实验室制备二氧化硫的装置?工业制取:利用煅烧硫铁矿4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2高温高温 固液不加热装置;浓硫酸除杂、干燥;向上排空气法收集;尾气处理用氢氧化钠。Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2SOSO3 3(三氧化硫)(三氧化硫) 与水反应生成与水反应生成硫酸硫酸 与碱性氧化物反应与碱性氧化物反应 与碱反应生成与碱反应生成硫酸盐硫酸盐和水和水物理性质物理性质: :化学性质化学性质: :与氧化钙反应
10、与氧化钙反应生成硫酸钙生成硫酸钙p一、二氧化氮和一氧化氮一、二氧化氮和一氧化氮 放电(或高温)放电(或高温)1 1、自然固氮、自然固氮 N N2 2 + O + O2 2=2NO2NO氮气在通常状况下会变成氮气在通常状况下会变成NONOX X吗?吗? 思考与交流思考与交流1 1大气中是否有大气中是否有NONO存在呢?存在呢?思考与交流思考与交流2 22NO + O2NO + O2 2 = 2NO= 2NO2 2(红棕色)(红棕色)实验室制法:实验室制法: 加热加热Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 +2H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O2
11、2、NONO和和NONO2 2的性质的性质(1)(1)物理性质物理性质pNONO:无色、无色、难溶于水难溶于水、密度比空气略大的气体、密度比空气略大的气体pNONO2 2:红棕色红棕色、有刺激性气味、有毒气体,密度比、有刺激性气味、有毒气体,密度比空气大,易液化,空气大,易液化,易溶于水易溶于水。可用什么样的方法收集可用什么样的方法收集NO和和NO2呢呢NO与空气密度相近且与空气中的氧气反应,与空气密度相近且与空气中的氧气反应,但但NO不溶于水,因此可用排水法收集不溶于水,因此可用排水法收集NO2溶于水,密度比空气大,故用向上排空溶于水,密度比空气大,故用向上排空气法收集气法收集 (2)(2)
12、化学性质化学性质 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO= 2NO2 2 3NO 3NO2 2H H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3NONO实验步骤实验步骤现象现象解释解释1 1 将一支充满将一支充满NONO2 2的试管倒立在盛的试管倒立在盛有水的水槽中有水的水槽中2 23 3制取少量的氧气制取少量的氧气将氧气慢慢的将氧气慢慢的通入步骤通入步骤1 1的的试管中试管中现在给你设计实验,要求尽可能多地使现在给你设计实验,要求尽可能多地使NONO2 2被水吸收。被水吸收。红棕色红棕色气体气体逐渐消逐渐消失失,水位上升,最,水位上升,最后充满试管的后充满试管的2/32/3,无色气体
13、充满试管无色气体充满试管上部的上部的1/31/3思考与交流思考与交流3NO3NO2 2H H2 2O O2HNO2HNO3 3NONO无色无色气体气体变为红棕变为红棕色色气体,又变为气体,又变为无无色色气体,气体气体,气体体积体积减少减少,液面不断液面不断上上升升2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 23NO3NO2 2H H2 2O O2HNO2HNO3 3NONO2H2H2 2O O2 2 = 2H= 2H2 2O + 2OO + 2O2 2催化剂催化剂这个过程中要通入多少的这个过程中要通入多少的O O2 2,NONO2 2才能才能完全转变成完全转变成HNOHNO3 3呢?呢? 2
14、NO+O 2NO+O2 2=2NO=2NO2 2 -(1) 3NO -(1) 3NO2 2H H2 2O O2HNO2HNO3 3NO -(2)NO -(2)p 4NO 4NO2 2O O2 22H2H2 2O O4HNO4HNO3 3 NO NO2 2与与O O2 2以以4 4:1 1的体积比的体积比( (物质的量之比物质的量之比) )混合,与足混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。量的水反应就可以完全转变成硝酸。 2NO+O 2NO+O2 2=2NO=2NO2 2 -(1) 3NO-(1) 3NO2 2H H2 2O O2HNO2HNO3 3NO -(2) NO -(2) p 4NO4
15、NO3O3O2 22H2H2 2O O4HNO4HNO3 3 NO NO与与O O2 2以以4 4:3 3的体积比的体积比( (物质的量之比物质的量之比) )混合,与足混合,与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。量的水反应就可以完全转变成硝酸。思考与交流思考与交流 假如:是假如:是NONO和和O O2 2混合呢?当体积比是多少的时候跟混合呢?当体积比是多少的时候跟足量的水反应才能完全转变成硝酸呢?足量的水反应才能完全转变成硝酸呢?思考与交流思考与交流p三、三、SOSO2 2和和NONO2 2对大气的污染对大气的污染1.1.下列可以用来鉴别下列可以用来鉴别SOSO2 2和和COCO2 2 的方法是
16、的方法是( ) ( ) A A、通入紫色石蕊试液、通入紫色石蕊试液 B B、闻气味、闻气味 C C、通入澄清石灰水、通入澄清石灰水 D D、通入品红溶液中、通入品红溶液中 BD BD课堂练习课堂练习2.2.在在BaClBaCl2 2的水溶液中通入的水溶液中通入SOSO2 2未见沉淀未见沉淀,把其,把其分成两份分成两份, ,向其中一份向其中一份A A中加入中加入NHNH3 3, ,另一份另一份B B中加中加入入ClCl2 2则则( ) ( ) A A、只有中、只有中A A产生沉淀产生沉淀BaSOBaSO4 4 B B、只有中产生沉淀、只有中产生沉淀 C C、都不产生沉淀、都不产生沉淀 D D、都
17、产生沉淀、都产生沉淀 D D3.3.下列能说明下列能说明SOSO2 2具有漂白作用的是具有漂白作用的是( )( ) A ASOSO2 2能使酸性高锰酸钾褪色能使酸性高锰酸钾褪色 B BSOSO2 2能使品红溶液褪色能使品红溶液褪色 C CSOSO2 2能溴水褪色能溴水褪色 D DSOSO2 2难使品红试液变红难使品红试液变红B B4.4.潮湿的氯气和二氧化硫都具有漂白性,将氯潮湿的氯气和二氧化硫都具有漂白性,将氯气和气和SOSO2 2在相同状况下等体积混合后,其漂白性在相同状况下等体积混合后,其漂白性变化为变化为 ,其原因是,其原因是 . .写出写出有关反应的化学方程式有关反应的化学方程式 . .5.5.下列叙述中下列叙述中, ,正确的是正确的是( )( )A.SOA.SO2 2在空气中易被氧化为在空气中易被氧化为SOSO3 3;B.B.在标准状况下在标准状况下, SO, SO3 3的气体摩尔体的气体摩尔体 积是积是22.422.4升;升;C.SOC.SO2 2 与与SOSO3 3都能与水剧烈反应;都能与水剧烈反应;D.SOD.SO2 2可用于漂白纸浆可用于漂白纸浆, SO, SO3 3不能。不能。