上海高一化学(下)从黑火药到酸雨

5评说(pínɡshuō)硫、氮的“功”与“过”目录(mùlù)5.1硫5.2硫的衍生物：硫化氢，氧化硫，硫酸5.3氮共四十九页5.1硫1、存在(cúnzài)形态游离态、化合态2、物理性质(wùlǐxìngzhì)

黄色或淡黄色固体（俗称硫磺）不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）硫单质的同素异形体有：斜方硫（菱形硫）、单斜硫、弹性硫等共四十九页硫元素(yuánsù)常见价态：-2(-1)0

(+2)+4

+6还原性氧化性氧化性、还原性5.1硫硫的用途：黑火药、火柴、烟火(yānhuǒ)、制硫酸、硫化橡胶、医药、农药等共四十九页5.1硫S+2KNO3+3C→K2S+3CO2↑+N2↑

点燃(diǎnrán)黑火药爆炸(bàozhà)铁与硫反应

Fe+S→FeS（黑褐色）

2Cu+S→Cu2S（黑色）

Hg+S→HgS（黑色）

H2+S→H2S（臭鸡蛋气味）

S+O2→SO2

点燃3S+6NaOH

2Na2S+Na2SO3+3H2O可用于洗硫共四十九页S+2KNO3+3C→K2S+3CO2↑+N2↑

黑火药成分：硫磺(liúhuáng)、硝石、木炭；

（一硫二硝三碳）黑火药是我国古代的四大发明之一；硫在此反应中是氧化剂？还原剂？电子如何转移？点燃(diǎnrán)黑火药点燃后爆炸共四十九页

Fe+S→FeS

（黑褐色）

2Cu+S→Cu2S（黑色）

硫与金属(jīnshǔ)的反应硫在此反应中是氧化剂？还原剂？尝试(chángshì)写出硫与金属银的化学反应式Hg+S→HgS（黑色）放热反应处理汞滴散落硫的氧化性较弱，只能将金属氧化到较低价态氧化性：Cl2>S共四十九页常见(chánɡjiàn)金属硫化物物质颜色溶解性K2S白溶于水，溶于酸Na2S白FeS黑不溶于水，溶于酸PbS黑不溶于水，不溶于酸CuS黑共四十九页硫与非金属的反应(fǎnyìng)硫在此反应(fǎnyìng)中是氧化剂？还原剂？尝试写出硫与碳的化学反应式

S+O2→SO2

点燃

H2+S→H2S（臭鸡蛋气味）空气中：淡蓝色火焰纯氧中：明亮的蓝紫色火焰共四十九页3S+6NaOH

2Na2S+Na2SO3+3H2O硫在此反应中是氧化剂？还原剂？电子如何(rúhé)转移？硫的歧化反应(fǎnyìng)S+6HNO3（浓）H2SO4+6NO2↑+2H2OS+2H2SO4（浓）

3SO2↑+2H2O共四十九页5.2硫化氢物理性质(wùlǐxìngzhì)

无色(wúsè)，臭鸡蛋气味，有毒气体比空气重ρ=M/22.4=1.52g/L(STP)能溶于水（1：2.6）水溶液：氢硫酸（二元无氧弱酸）电离：H2SH++HS–

，

HS–H++S2–化学性质

不稳定性；

弱酸性；

可燃性；

强还原性；共四十九页硫化氢的不稳定性H2S→H2+S↓在较高温度(wēndù)下，分解成单质硫硫化氢的弱酸性NaOH+H2S→NaHS+H2O2NaOH

+H2S→Na2S+2H2O尾气(wěiqì)处理共四十九页硫化氢的可燃性O2不足(bùzú)2H2S+O2→2S+2H2O不完全燃烧O2足量（S+O2→SO2）点燃2H2S+3O2→2SO2+2H2O完全燃烧点燃(diǎnrán)点燃n(H2S):n(O2)≥2，产物是S；

n(H2S):n(O2)≤2/3，产物是SO22/3≤n(H2S):n(O2)≤2，产物是？共四十九页硫化氢的强还原性-2价S具有(jùyǒu)很强的还原性（比卤离子强）易被卤素(lǔsù)、O2、SO2、FeCl3、KMnO4(H+)等氧化剂氧化现象：气体反应时：黄色粉末，小水珠溶液反应时：淡黄色浑浊（沉淀）还原剂氧化剂氧化产物：还原产物：2H2S+SO2→3S+2H2O21共四十九页Cl2通入氢硫酸溶液(róngyè)

Cl2+H2S→2HCl+S↓现象：溶液(róngyè)变浑浊氢硫酸久置后变浑浊：2H2S+O2→2S↓+2H2O尝试写出硫化氢与单质碘的化学反应式共四十九页硫化氢的实验室制备(zhìbèi)原理：FeS+H2SO4（稀）→FeSO4+H2S↑

也可使用(shǐyòng)稀HCl，尝试写一下

发生装置：固液常温型启普简易启普共四十九页洗气装置(zhuāngzhì)：HCl用饱和(bǎohé)NaHS溶液H2O用无水CaCl2或P2O5收集装置：向上排空气法尾气处理：NaOH溶液CuSO4溶液共四十九页①湿润的醋酸(cùsuān)铅试纸（也可使用硝酸铅）H2S气体(qìtǐ)的检验：H2S+Pb(Ac)2→PbS↓(黑)+2HAc②硫酸铜溶液H2S+CuSO4→CuS↓(黑)+H2SO4

共四十九页练习(liànxí)一下1

把70mlH2S和90mlO2气体混合燃烧，反应后恢复原状况，可得到(dédào)SO2体积是（）A.50mlB.55mlC.60mlD.70mlB2常温常压下，点燃100mlH2S和O2的混合气体，充分反应恢复到原状况，气体的体积变为57ml,这57ml气体的成分可能是（）A.H2SB.SO2

、

C.SO2、O2

D.SO2

、H2SA.C共四十九页在H2S水溶液中通入过量的O2

，

在H2S水溶液中通入过量的SO2

，PH怎样变化(biànhuà)，作出图像。共四十九页PHO27①7PHSO2②共四十九页4下列物质，既能跟H2S反应(fǎnyìng)，又能使溴水褪色的是（）①硫化钾溶液②二氧化硫③硫酸铜溶液④硝酸银溶液⑤小苏打溶液⑥烧碱溶液Ａ①②③B①②④⑥

C③④⑤⑥

D②④⑥B共四十九页6将一定量铁粉和硫粉的混合物共热,充分反应后冷却,

加入足量稀盐酸,得到标准状况(biāozhǔnzhuànɡkuànɡ)下气体11.2L.则原混合物可能的组成是:

An(Fe)<n(S),总质量=44克

Bn(Fe)>n(S),总质量=44克

Cn(Fe)=n(S),总质量>44克

Dn(Fe)>n(S),总质量<44克D52.8克铁粉和1.28克硫粉混合均匀(jūnyún)后加热,充分反应后将剩余固体冷却后放入足量稀硫酸中,求标况下可产生气体多少升?共四十九页6在20℃时一刚性容器内部有一不漏气且可滑动的活塞将容器分隔成左、右室两室。左室充入N2，右室充入H2S和O2，活塞正好停留离左端1/4处（如右图a）然后点燃H2S和O2，反应完毕恢复至原来(yuánlái)温度，活塞恰好停在中间（如右图b），水蒸气的体积可忽略，则反应前H2S和O2的体积比可能是A．1︰1B．4︰5C．5︰4D．7︰2BD共四十九页5.2二氧化硫(èryǎnghuàliú)物理性质(wùlǐxìngzhì)

无色，有刺激性气味，有毒气体比空气重易溶于水（1：40）化学性质

酸性氧化物弱氧化性、较强还原性漂白性共四十九页二氧化硫作为(zuòwéi)酸性氧化物的通性：SO2与H2O的反应(fǎnyìng):

SO2+H2OH2SO3（亚硫酸）H2SO3是一种二元酸，与碱反应时：NaOH比较少，生成NaHSO3；

NaOH比较多，生成Na2SO3。酸性：H2SO3(中强酸)＞H2CO3(弱酸)与碱反应生成盐和水：SO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2+NaOH→NaHSO3实验室制备二氧化硫时，可用于尾气处理共四十九页与碱性(jiǎnxìnɡ)氧化物反应：二氧化硫(èryǎnghuàliú)作为酸性氧化物的通性：SO2+Na2O→Na2SO3

SO2+CaO→CaSO3二氧化硫的氧化还原性SO2+2H2S→3S↓

+2H2OSO2+X2+2H2O→H2SO4+2HX2SO2+O22SO3催化剂共四十九页二氧化硫(èryǎnghuàliú)的漂白性SO2能与有色色素结合成不稳定的无色(wúsè)物质而具有漂白性.

它可以用来漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。

受热或长期放置颜色会恢复漂白性的物质活性炭潮湿氯气(即次氯酸)臭氧过氧化钠二氧化硫（只漂白品红）漂白原理吸附有色色素将有色的色素氧化为稳定的无色物质与色素结合成不稳定的无色物质备注物理变化化学变化共四十九页

二氧化硫(èryǎnghuàliú)的实验室制备Na2SO3+H2SO4

→Na2SO4+H2O+SO2↑共四十九页

酸雨(suānyǔ)正常雨水(含雨、霜、露、雹、霰等)由于存在CO2原因其pH值约为5.6。在水中当pH值小于5.5时,大部分鱼类难以生存;当降到小于5时,各种(ɡèzhǒnɡ)鱼类和两栖动物及昆虫、水草及浮游生物面临灭绝。酸雨：主要指pH值小于5.6的雨水，其主要是含有硫酸和硝酸

如何防治酸雨？减少空气中SO2的排放：优先使用低硫燃料;改进燃煤技术;对煤烧后形成的烟气进行脱硫等改善燃料种类，积极开发新能源；种植能够吸收SO2的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉等）共四十九页某工厂所用的燃料为含硫煤,为防止污染环境和回收SO2,采取将燃烧产生烟道气通入石灰浆的方法,采用(cǎiyòng)这种方法回收效率达95%[如用石灰石代替石灰浆则回收效率也能达到85-90%],你能分析其中的原理吗?钙基固硫：

CaO+SO2→CaSO3

Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O

2CaSO3+O2→2CaSO4（CaSO4与水作用(zuòyòng)生成生石膏CaSO4·2H2O）共四十九页【1】lL0.1mol/L的NaOH溶液吸收0.08molSO2,求所得溶液中溶质(róngzhì)的成分及物质的量。练习(liànxí)一下【2】如何鉴别CO2和SO2共四十九页x设生成

的NaHSO3

及Na2SO3

的物质(wùzhì)的量分别为x、yx

NaOH+SO2

→NaHSO3

2NaOH+SO2

→

Na2SO3+H2Oyyx+2y=0.1·1

x+y=0.08x=0.06moly=0.02mol答：NaHSO3的物质(wùzhì)的量为0.06mol,Na2SO3的物质的量为0.02mol。x2y【解法一】【1】lL0.1mol/L的NaOH溶液吸收0.08molSO2,求所得溶液中溶质的成分及物质的量。共四十九页

NaOH+SO2

→NaHSO3

2NaOH+SO2

→

Na2SO3+H2O

列比例(bǐlì)，可求得NaHSO3的物质的量为0.06mol,Na2SO3的物质的量为0.02mol。【解法(jiěfǎ)二】由题意，知反应物NaOH和SO2的物质的量的比为5:4，生成物为NaHSO3

及Na2SO3

，可得化学方程式：5NaOH+4SO2

→

3NaHSO3+Na2SO3+H2O设NaHSO3和Na2SO3物质的量分别为x、y5mol4mol3mol1mol(1L)(0.1mol/L)0.08molxy共四十九页【2】如何(rúhé)鉴别CO2和SO2（1）闻气味，SO2具有刺激性气味，而CO2没有；（2）分别通入品红溶液，能使品红溶液褪色(tuìsè)的是SO2；（3）分别通入橙色的溴水，能使溴水褪色的是SO2；（Br2+SO2+2H20

→H2SO4+2HBr,CO2不反应）（4）分别通入H2S溶液中，能溶液变浑浊的是SO2；（SO2+2H2S→3S↓+2H20,CO2不反应）（5）分别通入Ca(OH)2溶液？共四十九页1.下列试剂能否用来鉴别CO2和SO2两瓶气体?为什么?A.品红溶液(róngyè)

B.澄清的石灰水C.氯化钙溶液D.紫色石蕊试液E.氯化钡和氯水的混合溶液2.能吸收SO2气体但没有沉淀产生(chǎnshēng)的溶液是A.Ba(OH)2

B.NaOHC.Na2CO3

D.NaHSO3AEBC3.SO2既具有氧化性又具有还原性,请你判断能否用浓硫酸来干燥SO2?说明你的理由.（浓硫酸具强氧化性）

能。因为硫元素在+4和+6价之间无其它的化合价,因此这两者之间不能发生氧化还原反应.

即含同种元素两种物质间若不存在中间价态时,它们就不能发生氧化还原反应.共四十九页4.常温下,向20升真空容器内通入a摩硫化氢和b摩二氧化硫(a和b都是正整数,且a≤5,b≤5).反应完全后,容器内气体(qìtǐ)可能达到的最大密度约是(A)24.5克/升 (B)14.4克/升 (C)8克/升 (D)5.1克/升B共四十九页一个城市的环保部门采集了一份雨水样品,每隔一段时间测定一次pH值,其结果如下:1.请你写出酸雨开始呈酸性的化学方程式.2.这种雨水的pH值逐渐减小,其原因何在?(提示(tíshì):从硫元素的化合价和酸性强弱方面考虑)测试时间0小时后1小时后2小时后4小时后5小时后雨水的pH值4.744.634.574.534.53SO2+H2O→H2SO3O2+2H2SO3→2H2SO42SO2+O2

→2SO3

SO3+H2O→H2SO4空气(kōngqì)中的氧气在灰尘等存在下能够逐渐将水中的H2SO3氧化成强酸硫酸.共四十九页雨水(yǔshuǐ)酸碱性的测定？溶液(róngyè)的酸碱性pHpH是氢离子物质的量浓度数值的负对数pH=-lgc(H+)水的电离：H2OH++OH-25℃时，c(H+)×c(OH-)=KW水的离子积常数：KW=10-14中性溶液中:c(H+)=c(OH-)25℃时,c(H+)=1×10-7mol/LpH=7它仅适用于c(H+)

c(OH-)均小于1mol·L-1时的稀溶液。共四十九页雨水(yǔshuǐ)酸碱性的测定？用酸碱指示剂判断(最方便,但酸碱指示剂测定溶液(róngyè)的pH值是很粗略。)用pH试纸测定(常用方法,不准确)用比色法或用pH计测定(常在科学实验和生产中，准确测定溶液的pH值)共四十九页单一溶液pH的计算(jìsuàn)

1.强酸溶液强酸溶液的pH计算方法是：根据酸的浓度先求出强酸溶液中的c(H+)，然后对其取负对数，就可求得pH。【例1】求25℃时，0.005mol/L的H2SO4溶液的pH解：0.005mol/L的H2SO4溶液中c(H+)=1×10-2故pH=2pH计算(jìsuàn)2.强碱溶液强酸溶液的pH计算方法是：根据碱的浓度先求出强碱溶液中的c(OH-)，然后利用该温度下的Kw求出c(H+)，然后求pH。【例2】求25℃时，10-5mol/L的NaOH溶液的pH解：10-5mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol/L,则故pH=9共四十九页求强碱溶液pH的另一方法是：先求出该溶液的pOH，然后(ránhòu)利用pH+POH=－lg(Kw)求出pH。如：10-5mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol/L，则pOH=－lgc(OH-)=5故：25℃时，pH=14-pOH=9；100℃时，pH=12-pOH=7【练习一下】求下列(xiàliè)各组溶液的pH1.标准状况下112mLHCl溶于水配成5L溶液,求所得溶液的pH.2.4gNaOH溶于水配成10L溶液共四十九页3.其它溶液(róngyè)其它溶液的pH计算方法是：想办法求出溶液中的c(H+)然后取负对数【例3】求25℃时，某浓度的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,求该溶液的pH解：由题中水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,可得c(OH-)=1×10-12mol/L，则溶液中的

，故pH=2【练习一下】求25℃时，某浓度的NH3·H2O溶液(róngyè)中，由水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,求该溶液的pH共四十九页稀释(xīshì)型（指单一溶质加水稀释(xīshì)或相当于水的稀释(xīshì)作用）实质：稀释前后酸或碱的物质的量不变。一般计算公式：C1V1＝C2V2，据此求出稀释后酸或碱的物质的量的浓度。特殊结论：⒈若为酸：强酸(qiánɡsuān)，PH＝a,稀释10n倍，PH＝a+n；若为弱酸，PH＝a,稀释10n倍,a＜PH＜a+n；若酸的溶液无限稀释，则无论酸的强弱，PH一律接近于7⒉若为碱：强碱，PH＝a,稀释10n倍,PH＝a－n；弱碱，PH＝a,稀释10n倍,a－n.＜PH＜a；若碱的溶液无限稀释，则无论碱的强弱，PH一律接近于7。共四十九页【例4】．下列(xiàliè)六种情况下的PH分别为多少?⑴PH＝2的HCl溶液稀释1000倍，所得溶液的PH（

）

⑵PH＝2的CH3COOH溶液稀释1000倍，所得溶液的PH（

）

⑶PH＝2的HCl溶液稀释100倍，所得溶液的PH（

）

⑷PH＝11的NaOH溶液稀释100倍，所得溶液的PH（

）