第三节硫和氮的氧化物第1课时二氧化硫重点城市空气质量日报(部分)城市日期污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况北京2011-12-5193可吸入颗粒物Ⅲ2轻度污染上海2011-12-559可吸入颗粒物Ⅱ良沈阳2011-12-587二氧化硫Ⅱ良大连2011-12-5103二氧化硫Ⅲ1轻微污染成都2011-12-567可吸入颗粒物Ⅱ良1、空气质量日报中,污染指数的大小由二氧化硫和二氧化氮等污染物的浓度来决定,空气中的二氧化硫和二氧化氮是怎样产生的?2、空气中有多种物质,为什么要选择这两种污染物的指数来作报告?它们有什么危害?想一想一、硫(俗名:硫磺)1.存在形式:①游离态:火山口附近或地壳的岩石②化合态:硫化物和硫酸盐,硫铁矿:FeS2、黄铜矿:CuFeS2、生石膏:CaSO4·2H2O、芒硝:Na2SO4·10H2O2.物理性质:俗称硫黄,淡黄色晶体,质脆,易研成粉末。不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。硫粉+16286SSSS(SO2)S-20+4+6思考?根据单质硫中S的化合价推断它具有怎样的性质?既有氧化性,又有还原性加还原剂加氧化剂化合价既可升高又可降低,升高时作还原剂,降低时作氧化剂(SO3)(FeS)3、化学性质(1)与金属反应(氧化性)2Cu+S===Cu2SFe+S===FeS思考:与Cl2跟Fe、Cu的反应相比较你能得出什么结论?硫与变价金属反应往往只能将金属氧化到低价态既有氧化性又有还原性!Hg+S===HgS(除Hg)2Al+3S===Al2S3+17287Cl+16286S原子结构同一周期,左→右,原子半径逐渐减小,非金属性逐渐增强,氧化性逐渐增强,对应氢化物稳定性逐渐增强。(2)与非金属反应(还原性)现象:①在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰;②在空气中燃烧发出淡蓝色火焰S+O2===SO2点燃(3)与强碱溶液反应3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O试管内壁附着的硫怎样洗掉?注意:集气瓶里放入少量水或NaOH溶液,吸收生成的气体,防止污染空气碱性条件下易发生歧化反应在氧气中燃烧时放出的热量少(转化为光能的多些)二氧化硫主要来源:化石燃料的燃烧工业尾气等火山爆发森林火灾有机体分解海洋雾沫等二、硫的氧化物(一)二氧化硫※无色有刺激性气味的有毒气体※密度比空气大※易溶于水(常温常压下1:40)※易液化(沸点:-10℃)1、物理性质SO2+H2O正反应逆反应H2SO3①与水反应可逆反应:在相同条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的化学反应(特点:同条件,同进行,共存在)2、化学性质注意:a.H2SO3不稳定,容易分解。b.H2SO3是二元弱酸2、将盐酸逐滴加入Na2SO3溶液中,现象如何?3、将SO2通入NaHCO3溶液中会发生反应吗?酸性:H2SO3>醋酸>H2CO3(1)酸性氧化物1、为什么收集到的酸雨一段时间后,PH值下降?思考:将充满SO2气体的试管倒立于水中充分反应后,溶液只充满试管体积的一半,假设溶液中的溶剂不扩散,则试管中溶液的物质的量浓度为(标况下)___________?少量浑浊,过量澄清小结:SO2+Ca(OH)2===CaSO3+H2O②与碱反应SO2+H2O+CaSO3===Ca(HSO3)22SO2+Ca(OH)2===Ca(HSO3)2思考:能否用澄清石灰水来鉴别SO2和CO2?A、CO2、SO2通入Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液B、NaOH溶液逐渐滴加含Al3+的溶液C、盐酸逐渐滴加含AlO2-的溶液SO2+CaO===CaSO3③与碱性氧化物反应SO2+Na2O===Na2SO3SO2+2NaHCO3===Na2SO3+2CO2+H2O④与盐溶液反应SO2+Na2CO3===Na2SO3+CO2强酸制弱酸SO2+Na2SO3===2NaHSO3将SO2和CO2分别通入CaCl2或BaCl2溶液,实验现象?SSS(SO2)S-20+4+6思考?根据SO2中S的化合价推断它具有怎样的性质?既有氧化性,又有还原性加还原剂加氧化剂化合价既可升高又可降低,升高时作还原剂,降低时作氧化剂(SO3)(H2S)(2)SO2的还原性SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO42SO2+O2催化剂2SO3△SO3+H2O===H2SO4(放出大量热)工业制硫酸Br2、I2类似5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4小结:SO2可被Cl2(Br2、I2)、O2、KMnO4(H+)、HNO3、Fe3+、Na2O2等氧化剂氧化。2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl将SO2和CO2分别通入CaCl2或BaCl2溶液,无明显现象;若将BaCl2溶液改为Ba(NO3)2,实验现象?4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2△SO2+2H2S===3S↓+2H2O(3)SO2的氧化性(4)SO2的漂白性[实验4-7]酸性条件下易发生归中反应向NaSO3和Na2S混合溶液中滴加盐酸,有什么现象?漂白原理:注意:①SO2不能使指示剂褪色②SO2的漂白性具有可逆性现象:试管中的水面上升,溶液几乎充满整个试管;pH试纸变红;SO2能使品红溶液褪色,加热后又恢复红色。结论:SO2具有漂白作用,但可逆利用品红溶液检验SO2某些有机色素+H2SO3△无色的物质思考:将Cl2和SO2分别通入到紫色石蕊试液中有何现象?为什么?2SO2+O22SO3SO3+H2O===H2SO4⑵可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等⑶杀灭霉菌和细菌⑷作食物和干果的防腐剂⑴制造硫酸:二氧化硫的用途催化剂△二氧化硫作为食品添加剂历史悠久,主要有两个用途,一是用于干果、蜜饯果脯等的漂白,令其外观更好看;二是具有防腐、抗氧化等作用,能延长食品保质期。一般来讲,少量的二氧化硫进入机体可以认为是安全无害的,但如果超量使用,就有可能造成食品中二氧化硫超标,对人体的肝、肾等造成伤害。1、SO2与Cl2都具有漂白性,若将两者等体积混合,其漂白性是否会增强?为什么?不会增强,因为混合后发生以下反应:SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO42、SO2能使Br2水,酸性KMnO4褪色,是因其漂白性吗?不是因其漂白性,而是因为它有还原性的缘故。3、将SO2通到红色酚酞试液中,发现红色消失,主要是因为SO2()A.有漂白性B.有还原性C.有氧化性D.溶于水后显酸性D几种具有漂白性物质的性质比较:物质氯水SO2活性炭原理实质效果范围氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无色物质氧化还原反应(化学变化)永久性可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色SO2溶于水反应生成的H2SO3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质非氧化还原反应(化学变化)暂时性可漂白某些有色物质,不能漂白酸碱指示剂将有色物质的分子吸附在其表面物理吸附(物理变化)暂时性可吸附某些有色物质的分子Na2O2、O3、H2O2CO2和SO2的比较①利用SO2漂白性:品红溶液鉴别鉴别方法(化学)有漂白性无漂白性不同点①酸性氧化物(对应的酸是弱酸,酸性:亚硫酸>碳酸)②与CaCl2、BaCl2溶液不产生沉淀相同点化学性质有还原性无还原性易溶于水可溶于水有毒无毒物理性质②利用SO2还原性:氯水、酸性高锰酸钾等溶液鉴别有刺激性气味无味不同点无色气体、密度比空气大相同点SO2CO2拓展:如何除去下列气体的杂质气体?(括号内为杂质)①Cl2(HCl):③SO2(HCl):②CO2(HCl):④CO2(SO2):通人饱和食盐水通人饱和NaHSO3溶液通人饱和NaHCO3溶液饱和NaHCO3液溶液①、通过饱和NaHCO3溶液②、通过KMnO4溶液或FeCl3溶液。思考?如何除去CO2中的SO2?A.通过品红溶液B.通过澄清石灰水C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水D.先通过酸性KMnO4溶液,再通过澄清石灰水思考?检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是()D尾气处理:用NaOH溶液吸收收集:向上排空气法检验:品红溶液干燥:用浓H2SO4或P2O5固体Na2SO3(固)+H2SO4(70%)===Na2SO4+SO2+H2O实验室制备SO2的硫酸是用浓硫酸还是稀硫酸?能否改为浓盐酸或浓硝酸?3、实验室制法实验室用什么方法制取和收集二氧化硫气体?浓盐酸易挥发,SO2中会混有少量的HCl气体;硝酸有强氧化性,会氧化SO2。SO2性质实验:将SO2依次通过下列实验装置,说出A、B、C、D各装置中的实验现象。ABCD褪色褪色红色先浑浊后澄清思考与交流:1.如何证明某无色气体含有二氧化碳和二氧化硫?画出实验装置示意图KMnO4(H+)品红溶液品红溶液澄清石灰水先检验SO2,后检验CO2SO2+2H2S===3S+2H2O二氧化硫物理性质无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、易溶于水(1:40)化学性质1、酸性氧化物的通性SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O2、既有氧化性,又有还原性2SO2+O22SO33、漂白性:暂时性漂白,可逆催化剂小结SO2+H2O正反应逆反应H2SO3某些有机色素+H2SO3无色的物质△