第四章非金属及其化合物硫和氮的氧化物为什么要选择SO2等作为首要污染物?他们是从哪儿来的?具有什么样的性质呢?重点城市空气质量日报(部分)一、二氧化硫和三氧化硫(一).硫(俗称硫黄)1.存在形式A、游离态:存在于火山口附近或地壳的岩层里。硫铁矿(FeS2)黄铜矿(CuFeS2)石膏(CaSO4.2H2O)芒硝(Na2SO4.10H2O)硫化物:硫酸盐:C、石油、煤、天然气中含硫元素B、化合态单质硫2.物理性质俗名颜色状态溶解性硫黄黄色固体不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2硫粉试管内附着硫应该怎样洗涤?根据S的化合价推测硫单质具有什么性质?S是比较活泼的非金属单质,S元素常见化合价为-2,0,+4,+6,单质S既有氧化性又有还原性!+2+1注意:硫的氧化性较弱在与变价金属(Fe、Cu)反应时一般生成低价金属硫化物。S+2NaNa2S研磨S+FeFeS△S+2CuCu2S△3.化学性质氧化性点燃S+O2SO2实验现象:氧气中:发出明亮的蓝紫色火焰。空气中:发出明亮的淡蓝色火焰。4.用途:黑火药、制硫酸还原性(二)、二氧化硫(SO2)1.物理性质色态:无色气体密度:密度比空气大溶解性:易溶于水(1:40)气味:有刺激性气味有无毒性:有毒熔沸点:较低(易液化)如何收集?尾气如何处理?请从物质的分类的角度推测它可能具有怎样的化学性质?2、化学性质(1)、具有酸性氧化物通性(A)、与H2O的反应:【实验4-7】观察并思考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?2、用PH试纸检验试管内水溶液酸碱性。----试管内水位上升;说明SO2易溶水----试纸变红色溶液呈酸性SO2+H2OH2SO3(亚硫酸)(可逆号)可逆反应:在同一条件下既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。正反应和逆反应均不彻底,反应物和生成物共存。特点(A)与H2O的反应:亚硫酸是二元中强酸,不稳定(酸性大于醋酸、碳酸)我们学过的哪些反应是可逆反应?反应条件不同,不是可逆反应。Cl2+H2OHCl+HClOCO2+H2OH2CO3H2燃烧生成水,水电解生成氢气和氧气,是可逆反应吗?(B)与碱性氧化物反应:SO2+Na2ONa2SO3SO2+CaOCaSO3(亚硫酸钠)(亚硫酸钙)+4+4石灰法脱硫(C)与碱反应:SO2+2NaOHNa2SO3+H2OSO2(少)+Ca(OH)2CaSO3+H2O处理SO2尾气,防止污染空气2SO2(过)+Ca(OH)2Ca(HSO3)22.SO2通入BaCl2溶液中,会出现沉淀吗,为什么?不会,因为H2SO3为弱酸,HCl为强酸,H2SO3不能与BaCl2反应得到BaSO3和HCl。1.某无色气体能使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是CO2?不一定食品化妆品两种不同颜色的银耳,哪种更好?——SO2(2)、特性——漂白性【实验4-7】观察并思考3、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?——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.(2)、特性——漂白性原理:二氧化硫与某些有色物质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(如品红),不能使酸碱指示剂褪色注意:PH试纸检测SO2水溶液酸碱性时,试纸变红而并不褪色试解释为什么长时间放置的报纸和草帽会变黄?——SO2的漂白性具有暂时性、可逆性SO2漂白后,加热能复原,Cl2漂白后能复原吗?Cl2漂白后不能复原-20+4+6还原性氧化性加还原剂如H2S等加氧化剂如O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等根据SO2中S元素的化合价的角度推断它应具有怎样的化学性质?SSS(SO2)S(3)、既有氧化性,又有还原性(A)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。2SO2+O2催化剂△2SO3(工业制硫酸的第二步)SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(溴水、碘水与SO2反应与氯水相似)①将SO2通入品红溶液中有什么现象?②将Cl2通入品红溶液中有什么现象?③SO2和Cl2按1:1的体积比混合后再通入品红溶液中有什么现象,为什么?①中品红溶液褪色②中品红溶液褪色③中品红溶液不褪色2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4现象:溶液由紫色变成无色。注:SO2能使氯水、溴水和酸性KMnO4溶液褪色。SO2能使溴水、高锰酸钾褪色,其原理与使品红褪色的原理相同吗?不同。前者体现SO2的还原性,发生的是氧化还原反应。后者体现其漂白性,发生的是非氧化还原反应(B)、具有较弱的氧化性SO2+2H2S=3S↓+2H2O——唯一的体现出SO2氧化性的反应指出下列反应或现象中,SO2所体现的性质:SO2+2H2S=3S↓+2H2O2SO2+O2催化剂△2SO3SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSO2使酸性高锰酸钾溶液褪色SO2使品红溶液褪色SO2使紫色石蕊试液变红氧化性还原性还原性还原性漂白性酸性氧化物3、用途1)制造硫酸2)可以漂白白纸浆、毛、丝、草编制品等3)杀灭毒菌和细菌2SO2+O2催化剂△2SO3SO3+H2O=H2SO4SO2化学性质物质分类角度氧化还原角度特殊性角度(酸性氧化物)(还原性为主,也有氧化性)(漂白性)与CaO等反应与碱反应与水反应氧化性还原性品红褪色1、物理性质:2、化学性质:酸性氧化物的通性(1)与水的反应(2)与碱性氧化物反应(3)与碱反应熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,常温下不为气体SO3+H2O=H2SO4SO3+CaO=CaSO4※注意:不能说在标准状态下1molSO3所占的体积为22.4L。(除此之外还要注意标况下H2O、HF、CCl4也均为非气态)(三)、三氧化硫(SO3)SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2OO2H2SNaOH等O2H2OCl2、KMnO4NaOH等1、关于SO2的下列说法不正确的是A.SO2在有的反应中显示出氧化性,有的反应中显示还原性B.SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸C.能使KMnO4溶液褪色,说明SO2具有漂白性D.SO2气体通入品红溶液中,溶液褪色,说明具有漂白性(C)2、下列有关SO3的说法中正确的是()A、SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4B、SO3标准状况下,1mol的体积约为22.4LC、硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D、SO2、SO3均具有漂白性,能使紫色石蕊试液褪色A