硫和氮的氧化物

第三节硫和氮的氧化物一.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:硫铁矿(FeS2)黄铜矿(CuFeS2)硫酸盐:生石膏:(CaSO4·2H2O)熟石膏:(2CaSO4·H2O)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，易升华.3.化学性质：既有氧化性又有还原性！S+Fe=FeS2Cu+S=Cu2SS+O2=SO24.用途：黑火药、制硫酸二、二氧化硫的性质SO2的产生:硫或含硫物质在空气中燃烧S+O2===SO2(一)、物理性质SO2是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。(常温常压下，1体积水能溶解40体积的二氧化硫,即1:40).(二)、化学性质-酸性氧化物的通性3、化学性质1）SO2是亚硫酸（H2SO3）的酸酐，属于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。①与水化合生成H2SO3：SO2+H2OH2SO3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叫做可逆反应。特点a、向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同条件下同时进行、同时共存，两个化学反应构成了一个对立的统一体。b、两边的物质互为反应物、生成物。c、反应体系中反应物和生成物共存问题讨论我们学过的哪些反应是可逆反应？CO2+H2OH2CO3Cl2+H2OHCl+HClOH2燃烧生成水，水电解生成氢气和氧气，是可逆反应吗？反应条件不同，不是可逆反应。亚硫酸是一种弱酸，不稳定酸性：H2SO3＞醋酸H2CO3（弱酸）1.SO2具有酸性氧化物的通性1)SO2与水反应2)SO2与碱反应SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2OSO2不足CaSO3+SO2+H2OCa(HSO3)2SO2足量Ca(OH)2+2SO2Ca(HSO3)2SO2+2NaOH==Na2SO3+H2OSO2不足Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3NaOH+SO2==NaHSO3SO2足量实验室制取SO2，可选择用碱液吸收尾气，防止空气污染（3）与碱性氧化物反应：SO2+Na2O=Na2SO3（亚硫酸钠）SO2+CaO==CaSO3（亚硫酸钙）（4）与盐溶液反应SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2强酸制弱酸怎样除去CO2中的SO2?饱和的NaHCO3溶液SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2Na2CO3溶液可不可以？不行，因为它们都能与Na2CO3反应。1.SO2具有酸性氧化物的通性2.SO2既有还原性又有氧化性-20+4+6SSS（SO2）SO3还原性:可被Cl2（Br2、I2）、O2、KMnO4（H+）、HNO3、Fe3+、Na2O2等许多氧化剂氧化。2SO2+O22SO3SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl5SO2+2KMnO4+2H2O=2H2SO4+K2SO4+2MnSO42FeCl3＋SO2＋2H2O＝2FeCl2＋H2SO4＋2HCl所以：SO2能使氯水（黄绿色）、溴水（橙色）和酸性KMnO4溶液（紫红）褪色。氧化性:SO2+2H2S=3S↓+2H2O思考：如何除去CO2中的SO2？通过KMnO4溶液或FeCl3溶液。这是检验SO2的方法之一.1.SO2具有酸性氧化物的通性2.SO2既有还原性又有氧化性3.SO2的漂白性原理：二氧化硫与某些有色物质直接生成不稳定的无色物质实质：化合作用程度：暂时性，加热可复原范围：漂白某些有色物质，不能使紫色石蕊试液褪色资料：几种物质漂白性比较物质活性炭潮湿氯气臭氧过氧化钠二氧化硫漂白原理吸附色素将大多数有色的物质氧化为稳与某些有色物质结成不稳定定的无色物质（氧化漂白）的无色物质(化合漂白)变化物理化学变化4、实验室制法Na2SO3(固)+H2SO4(70%)=Na2SO4+SO2+H2O收集：向上排空气法检验：湿润的蓝色石蕊试纸或品红试纸干燥：用浓H2SO4或P2O5固体尾气处理：用NaOH溶液吸收实验室制备SO2的硫酸是用浓的还是稀的？提示：二氧化硫易溶于水。用浓硫酸⑴制造硫酸：2SO2+O22SO3SO3：无色固体，熔点（16.8℃）和沸点(44.8℃)都比较低。因此SO3在标准状况下非气态，不能用22.4L/mol进行计算。SO3+H2O==H2SO4（放出大量热）具有酸性氧化物的通性SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2OSO3＋2NaHSO3＝Na2SO4＋2SO2＋H2O（除去SO2中混有的SO3气体）⑵可以漂白白纸浆、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氯水和SO2都具有漂白作用，则1molSO2通入含1molCl2的氯水中，所得溶液的漂白作用加强吗？不会，∵SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl为什么银耳经过二氧化硫的熏蒸会变白呢？2.下列化学反应表示SO2作还原剂的是A．SO2+NaOH=NaHSO3B．2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2H2SO4+2FeSO4C．SO2+2H2S=3S+2H2OD．Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO43.如何除去下列气体的杂质气体?(括号内为杂质)①Cl2(HCl):通人饱和食盐水②SO2(HCl):通人饱和NaHSO3溶液③CO2(HCl):通人饱和NaHCO3溶液④CO2(SO2):饱和NaHCO3液溶液7.下列叙述中,正确的是()A.SO2在空气中易被氧化为SO3；B.在标准状况下,SO3的气体摩尔体积是22.4升；C.SO2与SO3都能与水剧烈反应；D.SO2可用于漂白纸浆,SO3不能。8.氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者(1:1)一起漂白潮湿的有色布条，可观察到的现象（）A.颜色不褪B.颜色立即褪去，加热后又恢复C.颜色立即褪去D.颜色褪去，加热颜色不复现SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl4.下列可以用来鉴别SO2和CO2的方法是[]A、通入紫色石蕊试液都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红B、闻气味SO2有刺激性气味，而CO2没有C、通入澄清石灰水都可以使澄清石灰水变浑浊D、通入CaCl2溶液中都不能使CaCl2变浑浊还有别的鉴定二者方法吗？品红溶液、Br2水、H2S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.Cl2B.HClC.SO2D.CO2下列气体能用NaOH干燥的是（）A.NH3B.SO2C.Cl2D.CO2二、NO、NO2N的氧化物的种类N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5六种，它们都有毒，是大气污染物。（1）NO、NO2①物理性质:NO：无色、无味、难溶于水的气体NO2：红棕色、有刺激性气味、易溶于水、易液化的气体②化学性质NO：不溶于水，易被O2氧化为NO2N2+O2===2NO2NO+O2=2NO2NO2：易与水反应生成HNO3和NONO2既是氧化剂又是还原剂3NO2+H2O=2HNO3+NO二者比值：1：2将充满NO2的试管倒立在水槽，有何现象？红棕色逐渐消失，试管水位上升到2/3处科学探究：如何尽可能多的使二氧化氮被水吸收？4NO2+2H2O+O2=4HNO34NO+2H2O+3O2=2HNO3对工业制硝酸有何启示？通入适量的氧气，可充分利用原料，并减少NO的排放，保护环境NO2具有较强的氧化性，可使湿润的KI淀粉试纸变蓝2NO2（红棕色）=N2O4（无色）③实验室制备NO：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2ONO2：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O黄色（褐色）烟雾煤的燃烧石油的燃烧使用硝酸的工厂汽车排放的废气NO与血红蛋白作用NO2引起气管炎、肺气肿危害人体毁坏树叶腐蚀金属损坏橡胶三、SO2和NO2对大气的污染（1）SOx、NOx的来源：石油和煤等燃料燃烧的产物、汽车尾气、工厂废气等。（2）危害：a、直接危害人体健康，引起呼吸道疾病，严重时致死b、形成酸雨（PH5.6），破坏生态环境（3）防治措施：a、工业废气必须回收处理b、机动车尾气必须符合排放标准c、调整能源结构，加强环境管理。煤中含有S，燃烧时会产生SO2排放到空气中去污染空气，请利用今天学过的知识设计一个合理方案来减少煤燃烧时SO2的排放量，并写出有关方程式？往煤中加石灰—Ca(OH)2,煤燃烧产生的SO2和石灰产生反应生成CaSO3,CaSO3再被氧化成CaSO4，从而减少了SO2排放量，主要反应为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O2CaSO3+O2=2CaSO41.NO2(或和NO、N2混合)气体溶于水练习：某盛满NO2气体的量筒倒置于水槽中，待液面不再上升后，测得剩余气体体积为35毫升，试计算原NO2气体的体积。3NO2+H2O=2HNO3+NO105例题2：某烧瓶中盛满NO2和N2混合气（两者体积比3：1），现将烧瓶倒立于水槽中，待充分反应后，剩余气体的成分是什么？体积比为多少？NO和N21:1练习：某烧瓶中盛满NO2和NO混合气（两者体积比3：2），现将烧瓶倒立于水槽中，待充分反应后，剩余气体的成分是什么？剩余气体与原混合气的体积比为多少？NO3：5分析反应原理：3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2总反应式：4NO2+O2+2H2O=4HNO3结论：V(NO2):V(O2)=4:1恰好反应，无气体剩余V(NO2):V(O2)4:1O2过量，剩余O2V(NO2):V(O2)4:1NO2过量，NO剩余例题1：将4体积NO2和2体积O2充分混合于某烧瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再变化，剩余气体是什么？体积是多少？O21体积将7体积NO2和1体积O2充分混合于某烧瓶中，然后倒立于水槽中，待液面不再变化，剩余气体是什么？体积是多少？NO1体积分析反应原理：2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO总反应式：4NO+3O2+2H2O=4HNO3结论：V(NO):V(O2)=4:3恰好反应，无气体剩余V(NO):V(O2)4:3O2过量，剩余O2V(NO):V(O2)4:3NO过量，NO剩余练习：同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体，它们是①NO和N02，②N02和02，③NO和O2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则大小关系是V1V2V31：一个容积为18mL装满NO2气体的试管，倒立于装满水的水槽中，经过一段时间后，反应已进行完全，液面上升一段距离，问：试管中剩余哪种气体？体积为多少？生成溶液的物质的量浓度为多少？2、将20mLNO2和O2的混合气体通入水中无剩余，则原混合气体中NO2和O2各为多少毫升？若剩余5mL气体呢？3、将盛有20mLNO气体的试管倒置于盛有水的水槽中，向试管中缓慢通入一定量的氧气后，最后试管里充满了水，问通入多少氧气？