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高一化学姓名学号共2页，第1页第四章第三节硫和氮的氧化物一、硫及其化合物（一）单质硫1．存在形态(1)游离态：硫单质俗名硫黄，主要存在于火山口附近或地壳的岩层里。(2)化合态：主要以金属硫化物和硫酸盐的形式存在，如硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。2．物理性质：硫为淡黄色固体；不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2（用于洗去试管壁上的硫）；硫有多种同素异形体：如单斜硫、斜方硫、弹性硫等。3．化学性质：硫原子最外层6个电子，较易得电子，表现较强的氧化性。①与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成低价态）2Na+S===Na2S（剧烈反应并发生爆炸）2Al+3SAl2S3（制取Al2S3的唯一途径）Fe+SFeS（黑色）2Cu+SCu2S（黑色）②与非金属反应S+O2SO2S+H2H2S（说明硫化氢不稳定）③与化合物的反应S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2↑+2H2OS+2H2SO4（浓）2SO2↑+2H2O3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O（用热碱溶液清洗硫）4．用途：大量用于制造硫酸、硫化天然橡胶，也用于制药和黑火药。*（二）硫化氢（1）物理性质：①硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大．②硫化氢有剧毒，是一种大气污染物．在制取和使用H2S气体时，必须在密闭系统如通风橱中进行．③在常温、常压下，1体积水中能溶解2.6体积的硫化氢．（2）化学性质：①不稳定性：H2S受热(隔绝空气)能分解：H2SH2+S②可燃性：H2S气体能在空气中燃烧：2H2S+3O2(充足)2H2O+2SO22H2S+O2(不足)2H2O+2S(发出淡蓝色火焰)(析出黄色固体)③强还原性：H2S中的硫为－2价，处在最低价态，当遇到氧化剂时，硫被氧化为0价、+4价或+6价．如：H2S+X2＝2HX+S↓(X＝Cl、Br、I)H2S+H2SO4(浓)＝S↓+SO2+2H2O④水溶液显弱酸性．硫化氢的水溶液叫氢硫酸．氢硫酸是一种二元弱酸，具有酸的通性．氢硫酸易挥发，当氢硫酸受热时，硫化氢会从溶液里逸出．（3）实验室制法：高一化学姓名学号共2页，第2页反应原理：FeS+2H＋＝Fe2＋+H2S↑(因H2S有强还原性，故不能用HNO3或浓H2SO4制取H2S气体)发生装置：固+液→气体型装置干燥剂：用P2O5或CaCl2(不能用浓H2SO4或碱性干燥剂)．（三）硫的氧化物1．二氧化硫（1）物理性质：①二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体，有毒，密度比空气大，易液化．②易溶于水．在常温、常压下，1体积水能溶解40体积的SO2气体．（2）化学性质：①二氧化硫与水反应：SO2+H2OH2SO3(该反应为可逆反应)反应生成的H2SO3为二元中强酸，很不稳定，易分解：H2SO3H2O+SO2②二氧化硫与氧气的反应：2SO2+O22SO3③二氧化硫的漂白性：漂白性：SO2使品红溶液褪色：由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质，而化合成的无色物质却是不稳定的，易分解而恢复原来有色物质的颜色。漂白性的比较具有漂白性的物质物质HClO、O3、H2O2、Na2O2SO2木炭原理将有色物质氧化分解与有色物质结合生成无色物质将有色物质的分子吸附在其表面实质氧化还原反应非氧化还原反应物理吸附效果永久性暂时性暂时性范围可漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊褪色可漂白某些有色物质，不能使石蕊试液褪色可吸附某些有色物质的分子把Cl2和SO2混合用于漂白，能否增强漂白效果？为什么？④二氧化硫能杀菌，可以用作食物和水果的防腐剂．（3）二氧化硫的制法1）.工业制法a，硫磺燃烧法S+O2点燃SO2b，煅烧硫铁矿法4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO22）.实验室制法Na2SO3（ｓ）＋H2SO4（浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸，也可用浓硫酸。不能用很稀的硫酸，因为SO2在水中的溶解度较大，常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2（4）SO2与CO2的比较高一化学姓名学号共2页，第3页SO2CO2物理性质无色、有刺激性气体、易液化易溶于水(1:40)无色、无气味气体微溶于水(1:1)与水反应SO2+H2OH2SO3中强酸CO2+H2OH2CO2弱酸与碱反应Ca(OH)2CaSO3↓Ca(HSO3)2清液白清液Ca(OH)2CaCO3↓Ca(HCO3)2清液白↓清液氧化性SO2+2H2S=3S↓+2H2OCO2+C=====高温2CO还原性能被酸性高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化无漂白性能与某些有色物质生成不稳定的无色物质而使其褪色无与碱性氧化物Na2O2+SO2==Na2SO42Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2对环境的影响形成酸雨，直接危害人体健康引起温室效应（5）二氧化硫的污染和治理【1】SO2的污染：二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一．它对人体的直接危害是引起呼吸道疾病，严重时还会使人死亡．【2】酸雨的形成和危害：空气中的SO2在O2和H2O的作用下生成H2SO3、H2SO4。2SO2+O2＝2SO3SO2+H2O＝H2SO3SO3+H2O＝H2SO4下雨时，硫的氧化物(和氮的氧化物)以及所形成的硫酸(和硝酸)随雨水降下，就形成酸雨．酸雨的pH小于5.6(正常雨水因溶解了CO2，其pH约为5.6)．酸雨能使湖泊水质酸化，毒害鱼类和其他水生生物；使土壤酸化，破坏农田，损害农作物和森林；酸雨还会腐蚀建筑物、工业设备和名胜古迹等．【3】治理：燃煤脱硫、改进燃烧技术。空气中的二氧化硫主要来自化石燃料(煤和石油)的燃烧．此外，还有含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、纸浆生产等产生的工业废气．消除大气污染的主要方法之一是减少污染物的排放、例如，硫酸厂、化工厂、冶炼厂等的尾气在排放前进行回收处理．2．三氧化硫（1）物理性质：熔点16.8℃，沸点44.8℃，常温下为液态，标准状况下为固态。（2）化学性质：酸性氧化物，与H2O、CaO、Ca(OH)2、NaHSO3反应的方程式为：H2O＋SO3＝H2SO4(放出大量的热)CaO＋SO3＝CaSO4Ca(OH)2＋SO3＝CaSO4+H2O2NaHSO3＋SO3＝Na2SO4＋2SO2↑＋H2O(除去SO2中的SO3)二．氮的氧化物：N2O、（笑气麻醉剂）NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5注意：N2O3是HNO2酸酐；N2O5是HNO3酸酐。其它的氧化物都不是酸酐。高一化学姓名学号共2页，第4页1.种类化学式N的化合价颜色状态水溶解性主要性质，用途及转化N2O(笑气)+1无色有甜味气体可溶麻醉作用，NO+2无色气体不溶有毒，2NO+O2＝2NO2N2O3(亚硝酐)+3暗蓝色气体可溶N2O3+H2O=2HNO2NO2+4红棕色气体可溶3NO2+H2O=2HNO3+NON2O4+4无色气体可溶N2O42NO2N2O5(硝酸酐)+5白色固体可溶N2O5+2H2O=2HNO32．NO和NO2的性质NONO2物理性质无色，有毒，难溶于水红棕色有刺激性气味的气体，有毒化学性质还原性2NO+O2=2NO2（NO与O2不共存）-----------------------氧化性6NO+4NH3催化剂5N2+6H2O6NO2+8NH3催化剂7N2+12H2O强氧化性(相当于硝酸)与（碱）反应3NO2+H2O=2HNO3+NONO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O∴2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O（尾气处理）实验室制法3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O收集方法排水法（绝对不用排空法）向上排空气法（绝对不用排水法）注意：2NO2N2O4（通常情况下NO2气体不是纯净物）3.如何鉴别一瓶红棕色气体是二氧化氮或溴蒸气？（找出尽可能多的方法）①AgNO3：加入少量硝酸银溶液振荡，若有浅黄色沉淀生成，是溴蒸气，若无浅黄色沉淀生成，是二氧化氮。（二者的共同现象是红棕色消失）②H2O：加入少量的水后振荡，若红棕色消失，是二氧化氮，若红棕色不消失，是溴蒸气。③CCl4：加入少量CCl4后振荡，若红棕色消失且CCl4由无色变为橙红色，是溴蒸气。若红棕色不消失，是二氧化氮。④降温：冷凝成红棕色液体的是溴蒸气，颜色变浅的是NO2。不能用湿润的淀粉—KI试纸鉴别二者4.自然界中硝酸盐的形成过程(1)电闪雷鸣时：N2+O22NO(2)2NO+O2=2NO2(3)下雨时：3NO2+H2O＝2HNO3+NO(4)生成的硝酸随雨水淋洒到土壤中，并与土壤中的矿物作用生成能被植物吸收的硝酸盐．5.光化学烟雾：NO、NO2有毒，是大气的污染物．空气中的NO、NO2污染物主要来自于石油产品和煤燃烧的产物、汽车尾气以及制硝酸工厂的废气．NO2在紫外线照射下，发生一系列光化学反应，产生一种有毒的烟雾——光化学烟雾．因此，NO2是造成光化学烟雾的主要因素．光化学烟雾刺激呼吸器官，使人生病甚至死亡．