硫和氮的氧化物.ppt

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1、,2011-12-20,第三节 硫和氮的氧化物,硫广泛存在于自然界,硫广泛存在于自然界,一.硫,1.存在形式： 游离态：火山口附近或地壳的岩石 化合态：硫化物和硫酸盐，如硫铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、石膏（CaSO4.2H2O）、芒硝（Na2SO4.10H2O）,2.物理性质：黄色晶体，俗称硫黄，质脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2.,试管内壁附着硫怎样洗掉？,第三节 硫和氮的氧化物,一.硫,3.化学性质：,氧化性较弱 既有氧化性又有还原性！,(一)二氧化硫,1.来源:,煤等含硫燃料的燃烧、工业 废气、火山喷发等.,二、硫的氧化物,二氧化硫的性质,【P90实验7：观察并思

2、考】 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？ -试管内水位上升； 说明SO2易溶水 、用试纸检验试管内水溶液酸碱性。 -试纸变红色， 溶液呈酸性,易溶于水， V(H2O):V(SO2)=1:40,SO2,颜色状态,气味,密度,毒性,沸点,水溶性,无色气体,刺激性气味,密度比空气大,有毒,沸点低、 易液化,2.物理性质,*亚硫酸是一种弱酸，不稳定 （酸性醋酸碳酸）,3、 SO2的化学性质: （1）:具有酸性氧化物的通性 与H2O反应: SO2+H2O H2SO3（亚硫酸）,与碱反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 与碱性氧化物反应： SO2+Na2O=Na2S

3、O3 （亚硫酸钠） SO2 +CaO=CaSO3 （亚硫酸钙） 实验室制取SO2，可选择用碱液吸收尾气，防止空气污 染。,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,与CO2相似,小结：CO2和SO2性质的比较（酸性氧化物）,性质物理,化学性质,SO2+H2O H2SO3,CO2+H2O H2CO3,SO2+2H2S=3S+2H2O,SO2气体通入澄清石灰水中先有沉淀后沉淀溶解 SO2+Ca(OH)2= CaSO3+H2O CaSO3+SO2+H2O= Ca(HSO3)2,CO2气体通入澄清石灰水中先有沉淀后沉淀溶解 CO2+Ca(OH)2= CaCO3+H2

4、O CaCO3+CO2+H2O= Ca(HCO3)2,SO2 + NaHCO3 = NaHSO3 +CO2,用途：用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2.,怎样除去CO2中的SO2?,怎样除去CO2中的HCl?,怎样除去SO2中的HCl?,北京市场黄白两种银耳对比 中央电视台生活栏目,二氧化硫的性质,【P90实验7：观察并思考】 、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？,-使品红溶液的红色褪去；加热后，溶液又恢复红色 这是检验SO2的方法之一.,实验探究SO2的性质,将产生的SO2依次通过下列溶液，观察产生的现象，并分析其表现SO2的性质？,SO2

5、品红溶液 酸性高锰酸钾溶液 紫 色石蕊试液 氢硫酸溶液 Ba(OH)2溶液,褪色加热后恢复原色,褪色,紫色变为红色,产生淡黄色沉淀,产生白色色沉淀,(2). SO2的漂白性,原理：SO2能与某些有色物质结合成不稳定的无色物质而具有漂白性 -暂时性、可逆性,-选择性：遇酸碱指示剂只变色不褪色 不能使紫色石蕊试液褪色(石蕊变红),为什么长时间放置的报纸和草帽会变黄？,PH试纸检测SO2水溶液酸碱性时，试纸变红,氯水和二氧化硫漂白性的比较,氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质,氧化还原反应,永久性,可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液先变红后褪色,SO2溶于水与有色物质直接结合生成不稳定的无色物

6、质,非氧化还原反应,暂时性,漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色 (石蕊变红),(3)：具有较强的还原性： 可被X2（卤素单质）、O2、KMnO4（H+）、HNO3、Fe3+、Na2O2等许多氧化剂氧化。,2Fe3+SO22H2O2Fe2+4H+ +SO42-,SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl (溴水、碘水与SO2反应与氯水相似),注：SO2能使氯水、溴水和酸性KMnO4溶液褪色。,2KMnO45SO22H2OK2SO4 +2MnSO4+2H2SO4,（三）SO2的用途,3.制硫酸：SSO2SO3H2SO4,1.漂白纸浆、毛、丝、草帽。,2.杀菌消毒,4、具

7、有氧化性 SO2+ 2H2S = 3S+2H2O,氯水和二氧化硫漂白性的比较,氯水中HClO将有色物质氧化成无色物质，为永久性漂白。,SO2结合某些有色物质生成不稳定的无色物质，为暂时性漂白，具有可逆性。,比一比：,将Cl2通入到紫色石蕊试液中现象是_,表现的性质是_，将SO2通入到紫色石蕊试液中现象是_，表现的性质是_，将SO2通入到品红溶液中现象是_，表现的性质是_，将SO2通入到酸性KMnO4溶液中现象是_，表现的性质是_，将SO2通入到滴有酚酞试液的NaOH溶液中现象是_，表现的性质是_.将SO2通入到溴水中现象是_，表现的性质是_.,SO32-的检验,取少量待测液于试管中，滴加BaC

8、l2溶液生成白色沉淀； 再加稀HCl白色沉淀溶解 ，产生的气体使品红溶液褪色,加热后溶液恢复红色，则待测液中有SO32-,SO3+CaO=CaSO4 SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O,如何除去SO2中混有的SO3气体？ SO32NaHSO3Na2SO42SO2H2O,2、 SO3的化学性质 具有酸性氧化物的通性 SO3H2OH2SO4（放出大量热）,（二）.三氧化硫,1、 SO3的物理性质 SO3是无色易挥发的晶体，熔点16.8，沸点为44.8。,N2 + O2 = 2NO （无色）,放电或高温,2)、氮气的化学性质：,3)、氮气的用途：,作保护气填充灯泡，焊接金属等,无色无味气体，

9、不溶于水，比空气稍轻,1)、氮气的物理性质：,1、氮气(N2),二、氮及氮的化合物,二、二氧化氮和一氧化氮,1、一氧化氮 无色有毒气体、不溶于水、与水不反应 2 NO O2 2 NO2 （红棕色） 2、 二氧化氮 红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性，密度大于空气，易液化，与水反应 与水反应： 3 NO2 H2O 2HNO3 NO 氧化性： NO2 SO2 SO3 NO,放电,3NO2 + H2O= 2HNO3 + NO,2NO + O2 = 2NO2,3、NO和NO2的性质,红棕色，有刺激性 气味的有毒气体，是大气的污染物， 易溶于水，易液化,无色、不溶于水的有毒气体，是大气的污染物

10、,O2,H2O,科学视野：信使分子NO 想一想： （）1998年的诺贝尔生理学和医学奖的主要研究成果是什么？ -发现NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能 （） NO一向被视为大气污染物，却在生命过程中有如此重要的功能，这是否能给人们一些什么启示呢？ -世上没有绝对的有害物质,？,通常情况下，下列各组气体不能共存的是（ ） A.N2和O2 B.H2和Cl2 C.H2和O2 D.NO和O2,下列气体溶于水，没有发生氧化还原反应的是（ ） A.SO2 B.CO2 C.NO2 D.Cl2,D,AB,科学探究,现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。 1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收

11、。,科学探究,现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。 1、请你设计实验，要求尽可能多地NO2被水吸收。,4 NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3,将充满NO2的试管倒立在水槽,红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处,3NO2+H2O= 2HNO3+NO,往试管 通入O2,无色气体变成红棕色；水位继续上升，红棕色又消失,2NO+O2= 2NO2,继续通入氧气,水逐渐充满试管,3NO2+H2O= 2HNO3+NO,NO2 和 O2 混和气体溶于水的反应,2NO + O2 = 2NO2 ,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO , 2 ,总反应： 4NO2 + O2 + 2H2

12、O = 4HNO3,NO 和 O2 混和气体溶于水的反应,2NO + O2 = 2NO2 ,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO , 3 2,总反应： 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3,2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？,-工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境。,4 NO + 2H2O + 3O2 = 4HNO3,【科学视野】：火箭为什么能飞上天？,某试管内盛有NO2气体12体积，把它倒立于盛水的水槽中，剩余_气体，试管内的气体为_体积；试管内的溶液为_溶液。 如要使试管内

13、充满水，则应通入02_体积。,4,NO,HNO3,3,1.将20mL充满NO和NO2的混合气体的试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体10mL，求原混合气体的中NO和NO2的体积。,2.一定条件下，将16mLNO2和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余气体2mL,则原混合气体中NO2和O2的体积分别是多少？,NO-5mL NO2-15mL,神州号载人宇宙飞船升空,请阅读教材P92的科学视野。,C2H8N2 + 2N2O4 = 2CO2+3N2 +4H2O ,洛杉矶光化学烟雾,1952年12月5日的伦敦，前所未见的浓雾弥漫全城，市内某些地区的能见度曾经降到零。

14、仅四天时间内死亡了4000多人，在之后的两个月时间内，又有8000人陆续死亡。这就是著名的“1952年伦敦大雾事件”。,1948年10月26-31日，美国宾夕法尼亚州多诺拉镇持续雾天，使6000人突然发生眼痛、咽喉痛、流鼻涕、头痛、胸闷等不适，其中20人很快死亡。,世界重大环境污染事件,1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。 2、污染物的来源：酸雨形成的主要原因 （1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等工业产生的废气、火山喷口 （2）NO2主要来自于汽车尾气、硝酸工业等,三、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,酸雨的形成：,石油,煤 金属矿物,酸雨

15、,燃 烧,SO2,NOx,雨水. 霜. 雹. 露 等,酸雨及形成： 主要指pH值小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸。,酸雨危害： 1、直接危害人体健康，引起呼吸道疾病 2、破坏农作物、桥梁、房屋和腐蚀电信电缆等 防治酸雨的措施： 1、调整能源结构，发展清洁能源，提高能源利用率 2、研究脱硫、固硫技术，减少SO2的排放,这是一幅幅多么撩人的自然美景，然而，如今的地球正在遭受着前所未有的灾难：大气污染加剧、水污染严重，固体废弃物与日俱增，导致产生白色污染、臭氧空洞、酸雨、温室效应、光化学烟雾、赤潮、水华、水俣病、水土流失、土地沙漠化等环境问题。生存环境的日益恶化，严重威胁着人类的健康和生命，

16、于是，全人类大声疾呼：“Save Our Soul”，保护地球，保护环境。,下列现象主要与NO2有关的是（ ） A.臭氧空洞 B.酸雨 C.光化学烟雾 D.温室效应,臭氧空洞：氟氯代烃 光化学烟雾: 氮氧化物、碳氢化合物。,在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内物质N原子数和O原子数之比为（ ） A.a/b B.a/2b C.a/（a+2b）D.b/a,BC,C,1、除去CO2中SO2，应选用的试剂是（ ） A.烧碱溶液 B.苏打溶液 C.饱和小苏打溶液 D.品红溶液,2.下列可以用来鉴别SO2和CO2的方法是 A、通入紫色石蕊试液 B、闻气味 C、通入澄

17、清石灰水 D、通入品红溶液中 E、通入酸性高锰酸钾溶液,BDE,C,3、既能使石蕊试液变红，又能使品红试液变为无色，还能使溴水褪色的是（ ） A.Cl2 B.HCl C.SO2 D.CO2,4、SO2气体通入BaCl2溶液后，无明显现象，通入下列气体不能出现浑浊现象的是（ ） A.NH3 B.NO2 C.Cl2 D.CO2 E.H2S,C,D,有气体：H2 Cl2 O2 HCl NO NO2 NH3 SO2 CO2,1.若由A口进气，可收集的气体有： 2.若瓶中充满水，可收集的气体有：,A B,Cl2 O2 HCl NO2 SO2 CO2,H2 O2 NO,作业： 1、Na2SO3和Na2S在

18、酸性条件下(如HCl)不共存，离子方程式为_,2、Na2SO3溶液中通入Cl2的离子方程式为_ 3、K2Cr2O7溶液与稀HCl溶液反应溶液由橙黄色 变为灰绿色Cr3+，写出该反应的离子方程式_ 4、一定条件下，将30mLNO2和O2混合于一试管中，然后将试管倒立于盛水的水槽中，充分反应后，剩余5mL气体, 原混合气体中NO2和O2的体积分别是多少？,黄本P3011、12,例2将8 mL NO2和O2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒中，充分反应后，剩余气体为1 mL，则原混合气体中NO2和O2的体积比可能为 () A73 B3 7 C71 D1 7,检验SO2中是否含有CO2，应采取的措

19、施（ ） A.通过澄清石灰水 B.通过Ba（OH）2，再通过石灰水 C.通过酸性KMnO4溶液再通过石灰水 D.通过小苏打溶液再通过石灰水,C,二氧化硫和氯气都有漂白性，现把二者以等物质的量混合，让混合气体通入品红溶液，则其漂白性将 A、和氯气单独通过时相同 B、和二氧化硫单独通过时相同 C、是二者作用效果之和 D、可能失去漂白性,D,例1下列说法正确的是() ASO2能使品红溶液、溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具有漂白性 BSO2和Cl2都有漂白作用，将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时，可增强漂白作用,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

20、反应 DSO2使品红溶液褪色后，将褪色后的溶液加热，溶液重新变为红色,答案D,二氧化硫的漂白性 SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是非氧化还原反应的化合反应。 1SO2不能漂白酸碱指示剂，而氧化类漂白剂(如氯水、Na2O2等)能漂白酸碱指示剂。例如：,2SO2使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2的漂白性是暂时的，而氧化类漂白剂的漂白是永久的。例如：,3SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。以上都不是SO2的漂白性。 4SO2的检验 某气体能使品红溶液褪色，加热至沸溶液又恢复红色，则该气体是SO2。 5

21、常见能用于漂白的物质的比较 使物质褪色的原理有三种：(1)利用物质的吸附性将有色物质吸附掉；(2)利用物质的强氧化性，将有色物质的显色基团氧化掉；(3)与有色物质化合生成无色物质。,漂白性物质小结,1现有等体积混合而成的4组气体。NO2NO、NO2O2、HClN2、Cl2SO2。现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中，试管内水面上升的高度分别为h1、h2、h3、h4，则高度关系是 () Ah4h2h3h1 Bh4h3h2h1 Ch2h3h1h4 Dh3h2h1h4,答案A,(1)当NO2或NO转化为HNO3时要失去电子，若NO2或NO与O2混合通入水中时，O得电子，N失电子，且得失

22、电子数必然相等，这是用电子得失守恒法解答此类题目的依据。(2)因为NO2在水溶液中发生反应，3NO2H2O=2HNO3NO，所以无论何种情况下水溶液中都不会剩余NO2。(3)当NO2和N2O4的混合气体作用于H2O时，不要忽视由于NO2的消耗，N2O4会转化为NO2。,答案D,有关氮的氧化物溶于水的计算 1电子守恒法 NO与O2混合通入水中，发生反应：2NOO2=2NO2,3NO2H2O=2HNO3NO，在这当中，存在着NO向NO2转化，NO2向HNO3转化的同时又生成NO的循环反应。但总体来讲，NOHNO3，N的化合价升高是由于被O2氧化，因此我们可写出 在氧化还原反应中得失电子数必然相等。

23、,2关系式法 4NO3O22H2O=4HNO3就是NO、O2、H2O之间的综合反应式。同法可得NO2在足量的O2、H2O存在下完全转化为HNO3的综合反应式： 4NO2O22H2O=4HNO3 由此可归结如下： (1)NO2和O2的混合气体溶于水时，由4NO2O22H2O=4HNO3可知，当体积比,(2)NO和O2同时通入水中时，其反应是2NOO2=2NO2,4NO2O22H2O=4HNO3，总反应式为4NO3O22H2O=4HNO3，当体积比,(3)值得注意的是4NO2O2和4NO3O2从组成上均相当于2N2O5的组成，即(1)(2)两种情况中的总反应式都与N2O5H2O=2HNO3等效。这

24、不仅是记忆二式的方法，也为上述问题的解法提供了新的思路，即利用混合气体中的N、O原子个数比进行分析判断。,1(1)一定温度、压强下，一盛满NO2的试管倒置于盛足量水的水槽里，试管中水的体积占试管容积的_。 (2)相同状况下，30 mL N2和NO2的混合气体通入倒立于水槽里盛满水的量筒中，剩余气体16 mL，则原混合气体中N2与NO2的体积比是_。 (3)将盛满NO和NO2的一试管倒置于盛足量水的水槽里，气体体积缩小为原来的3/5，则NO和NO2的体积比是_。,(4)一定条件下，将等体积的NO和NO2混合气体充满试管，倒置于盛足量水的水槽里，充分反应后，剩余气体的体积为原来体积的_。 (5)一

25、定条件下，将等体积的O2和NO混合气体充满试管，倒置于盛足量水的水槽里，充分反应后，剩余气体的体积为原总体积的_。 (6)一定条件下，将等体积的O2和NO2混合气体充满试管，倒置于盛足量水的水槽里，充分反应后，剩余气体的体积为原总体积的_。,3向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成，此沉淀是() ABaSO4 BFeS CBaSO3 DS,答案A,4一瓶无色气体，可能含有HCl、HBr、SO2中的一种或几种。将其通入氯水中，得到无色透明溶液，将该溶液分成两份，一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液，析出白色沉淀；一份加入硝酸酸化的硝酸银溶液，也有白色沉淀生成。下面结论正确

26、的是() A原气体中肯定有SO2 B原气体中可能有HBr C原气体中不能肯定有无HCl D不能肯定有无SO2,答案AC,解析通入氯水，得无色溶液，一定无HBr，加入BaCl2有白色沉淀，则一定有SO2，生成BaSO4沉淀，而HCl不能确定。,5实验室用向上排空气法收集NO2气体，若用150 mL的集气瓶收集了一定的NO2后，将集气瓶倒置于盛满水的水槽里，充分作用后残留60 mL气体，将集气瓶从水槽中取出，又见瓶中气体变成红棕色，据此推知收集的NO2气体的体积为(空气按体积比N2O241计，不考虑N2O4的生成) () A50 mL B72 mL C78 mL D100 mL,解析常规的计算只是

27、单一的NO2或NO2与O2或NO2、NO、O2等溶于水的计算，而本题是在常规题中增加了空气这一成分，使本题的思维空间得以很大的扩张。概念不清楚，思维不流畅，只能是“望题兴叹”。解答本题的关键是要弄清两个问题：混合气体中的O2与NO2按14耗完；60 mL残留气体中的成分为NO和N2，且NO由3倍的NO2与H2O反应得到。 解法1：根据题意可分析如下：,由此可见，N2在整个反应过程中是不变量。抓住这一点，根据空气中的N2和O2的体积比为41，可设O2为x mL，则N2为4x mL，反应后剩余的NO为(604x)mL。由4NO2O22H2O4HNO3，可知x mL O2要耗掉4x mL的NO2；再

28、根据3NO2H2O2HNO3NO，可知需3(604x)mL的NO2，才能生成(604x)mL NO。即可列得以下方程：4x3(604x)4xx150，解得x10 mL。所以，收集到的NO2为：4x3(604x)410 mL3(60410)mL100 mL。故选D。,解法2：设收集到NO2为x mL，根据题意则得： 解得x100 mL 答案D,7为探究SO2和NaOH溶液确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计了下列三种实验装置。,(1)写出SO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式： (2)从实验装置、中任意选择一种，简述出现的实验现象：选择的实验装置是_，实验现象为_。 (3)某同学质疑上述实

29、验设计，该同学质疑的依据是: (4)在原实验的基础上，请你设计实验证明在实验的试管中SO2和NaOH肯定发生了化学反应：_。,作业3： 1、配平下列反应方程式 (1) Cu + HNO3(浓) Cu(NO3)2+ NO2 + H2O (2) Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O (3) MnO4- + SO32- + H+ SO42- + Mn2+ + H2O (4) MnO4- + S2- + _ S + Mn2+ + H2O,10足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液 和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水 吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶 液的体积是( ) (A)60 mL (B)45 mL (C)30 mL (D)15 mL,