第三节硫和氮的氧化物

第三节硫和氮的氧化物(1)、硫元素得存在形式①游离态:单质硫存在于火山口附近或地壳

得岩石③固态硫化物和硫酸盐:硫铁矿FeS2黄铜矿CuFeS2石膏

CaSO4.2H2O芒硝Na2SO4.10H2O②气态化合物:H2S、SO2、SO3硫就是一种生命元素,组成某些蛋白质时不可离开她。因此化石燃料中经常含有硫元素。一、二氧化硫和三氧化硫游离态得硫存在于火山喷口附近或地壳得岩层里

硫广泛存在于自然界

化合态得硫主要以硫化物和硫酸盐得形式存在石膏黄铁矿黄铜矿淡黄色晶体质脆,容易研成粉末。不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。密度比水大(约为2g/cm3)熔沸点低(112、8℃,444、6℃)俗称:硫磺(2)硫得物理性质:(3)硫得化学性质:S+O2＝SO20+4现象:有刺激性气味得气体生成。硫在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色得火焰;硫在纯氧中发出蓝紫色地火焰。点燃S+FeFeS△△S+

2CuCu2S弱氧化性:还原性:氧化性、还原性:3S+2KOH2K2S+K2SO3+H2O高温S+

H2H2S2、二氧化硫(SO2)无色有刺激性气味得气体密度比空气大二氧化硫就是污染大气得主要有害物质之一易溶于水(常温常压下1:40)有毒(发生呼吸道疾病、浓度高时会令人死亡)易液化(－10℃)(1)、二氧化硫(SO2)得物理性质:大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静(2)、二氧化硫(SO2)得化学性质:1)、SO2跟水反应:[实验4－7]书p90实验步骤:见书实验现象:①试管中得水面上升②pH试纸变红③加入品红溶液,品红溶液褪色④加热后,溶液又变成红色,同时有刺激性气味得气体生成。实验结论:①SO2易溶于水,且与水反应(V水:VSO2=1:40)②SO2+H2O逆反应H2SO3正反应③

SO2得漂白作用;但漂白后得新物质不稳定,易恢复原来得颜色(检验SO2得存在)1)、二氧化硫跟水反应:SO2+H2O逆反应H2SO3正反应可逆反应:在同一条件下,

既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行。特点正反应和逆反应同时发生,均不彻底,反应物和生成物共存。(中强酸)[想一想]:请您判断以下几组反应有哪些属于可逆反应？2H2O和2H2O2H2↑+O2↑2NH3

N2+3H2

2HI和2HIH2+I22NaCl和2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑B、N2+3H2

和2NH3

C、H2+I2

D、2Na+Cl2

A、2H2+O2

BC实验室制取SO2,可选择碱液吸收尾气,防止空气污染。SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O2)、酸性氧化物得通性SO2+CaOCaSO3石灰法脱硫SO2＋CaSO3＋H2O

=

Ca(HSO3)2(3)漂白性:某些有机色素＋SO2无色的物质经SO2漂白得物质长时间光照或受热后,会恢复原来得颜色,因此,其漂白作用不持久。SO2与某些有色物质生成不稳定得无色物质。△银耳漂白性物质得对比名称原理实质效果范围二氧化硫氯水(Na2O2、H2O2、O3)与某些有色物质直接结合生成不稳定得无色物质非氧化还原反应氧化还原反应暂时性,加热后恢复

漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色

漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色思考将有色得色素氧化为稳定得无色物质永久性,加热后不恢复SO2+I2+

2H2O=H2SO4+2HI2SO2+O22SO3催化剂

△SO2+Br2+

2H2O=H2SO4+2HBrSO2+Cl2+

2H2O=H2SO4+2HCl5)、还原性:(工业制硫酸得第二步)5SO2+2KMnO4+

2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4

漂白？4)、氧化性:2H2S+SO23S+2H2O1、下列可以用来鉴别SO2和CO2

得方法就是()A、通入紫色石蕊试液B、闻气味

C、通入澄清石灰水D、通入品红溶液中

BD课堂练习:2、如何除去CO2中含有得SO2？

A、气体通过NaOH溶液

B、气体通过品红溶液C、气体通过Na2CO3溶液

D、气体通过酸性KMnO4溶液

E、气体通过饱和NaHCO3溶液√√品红溶液用来检验SO2,不用来吸收SO2。除杂3、潮湿得氯气和二氧化硫都具有漂白性,现将氯气和SO2在相同状况下等体积混合后,让混合气体通入品红溶液,则其漂白性将

,其原因就是

、写出有关反应得化学方程式

、消失,Cl2和SO2作用生成了无漂白作用的HCl和H2SO4

2H2O+Cl2+SO2H2SO4+2HClA、氯化钡有两性

B、两支试管中得白色沉淀都就是BaSO4C、两支试管中得白色沉淀都就是BaSO3D、H2SO3可被HNO3氧化成H2SO4,BaCl2与SO2不反应,但能与SO32-反应

4、在BaCl2溶液中通入SO2,溶液仍澄清,若将氯化钡溶液分装两只试管,一支加HNO3,另一支加NaOH溶液,然后再通入SO2,结果两试管中都有白色沉淀生成、由此得出得下列结论合理得就是()D5、如何设计实验证明某混合气体中既有二氧化碳又有二氧化硫？实验探究关于SO2制取及性质实验【实验探究1】某同学用如图所示装置探究SO2得性质及其有关实验。

(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度得硫酸反应制备SO2

气体,写出该反应得化学方程式:

。(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中,请回答下列问题:①少量SO2通入紫色石蕊试液,现象就是

,继续通入过量SO2气体,现象就是

。

②SO2通入紫红色KMnO4溶液,现象就是

,其反应得离子方程式为

。③SO2慢慢地通入澄清石灰水中,现象就是

。④若C取双氧水,则通入SO2后,请大胆判断所得溶液就是

(填溶质得化学式),若该同学制备得SO2气体中混有CO2气体,产生杂质得得原因可能就是亚硫酸钠固体中混有

。

乐山大佛开凿于唐玄宗开元初年(公元713年),为世界第一大石刻弥勒佛,“佛就是一座山,山就是一尊佛”就是其真实写照,请同学们仔细观察,历经千年时间得流逝,就是什么物质使大佛鼻翼发黑,佛颜暗淡呢？受酸雨伤害得水稻未受酸雨伤害得水稻NO2、SO2与水反应造成得。酸雨:硫酸酸雨:或：SO2+H2OH2SO3SO3+H2O＝H2SO42SO2+O22SO3催化剂

△2H2SO3+O2＝2H2SO42SO2+O2+2H2O

＝2H2SO4炉渣(CaSO4)3、酸雨得形成指pH小于5、6得雨水。[思考1]请同学们思考如何从硫磺制取硫酸？

S?H2SO4?0+4+6+6SSO2

SO3H2SO4

三氧化硫SO3+2NaOH===Na2SO4+H20SO3+Na2O===Na2SO4SO3+H2O===H2SO4稀硫酸得性质和应用

CUO稀硫酸得性质:1、可以使紫色石蕊试液变红2、与金属反应:3、与金属氧化物:4、与碱反应:5、与某些盐反应:

请您回忆初中学习过得稀硫酸得性质和应用

稀硫酸:二元强酸,具有酸得通性

浓硫酸Zn＋2H＋====Zn2＋＋H2↑CuO＋2H＋====2Cu2＋＋H2OBa2+＋SO4

2-====BaSO4↓OH－＋H＋====H2O[实验探究１]向表面皿中加入少量胆矾,再加入约3mL浓硫酸,搅拌,观察实验现象。1、吸水性三、浓硫酸得性质

[实验探究2]蔗糖中加入浓硫酸,并把产生得气体通入品红溶液中,观察实验现象,并加以解释。

C+2H2SO4（浓）===CO2↑+2SO2↑+2H2O△

现象颜色白—棕—黑体积膨胀,呈海绵状烧杯发热品红褪色结论与解释蔗糖脱水炭化有气体生成浓硫酸吸水放热二氧化硫生成2、脱水性:按水得组成比脱去有机物中得H、O元素,形成水分子。(P100)

吸水脱水对象H2O有机化合物中得H和O本质H2SO4+xH2O==H2SO4·xH2O+Q按H2O得组成脱去有机物中得H、O原子,脱去后生成水想一想:如果浓硫酸不慎沾到皮肤或衣服上,可能有什么后果,应该怎样处理呢？立即用抹布拭去,然后用大量水冲洗,再用3%～5%得碳酸氢钠溶液来冲洗。如果不慎溅入眼中,应该立即用大量水冲洗,且边洗边眨眼睛,并及时就医。[实验探究3]铜片加浓硫酸加热,观察实验现象;冷却将试管中物质慢慢倒入水中,观察现象。写出反应得化学方程式。P101

现象:加热后,铜片溶解,有气泡生成,品红溶液褪色,反应常温下,无明显现象;生成物水溶液呈蓝色。Cu+2H2SO4

（浓）=CuSO4+SO2↑+2H2O△学生画出双线桥(化合价与电子得失):∆Cu+2H2SO4（浓）==CuSO4+SO2

+2H2O0+6+4+2化合价升高，失２e-化合价降低，得２e-[讨论]该实验中,浓硫酸表现了什么样得性质,在该反应中起什么作用？

酸性和强氧化性Cu+2H2SO4

（浓）===CuSO4+SO2↑+2H2O△有浓硫酸参与得反应,大多数就是氧化还原反应,反应中浓硫酸作氧化剂A、加热,浓H2SO4能氧化大多数金属(除Au、Pt),一般不产生H2;B、常温,浓H2SO4使Fe、Al钝化;C、浓H2SO4与金属反应,表现酸性和氧化性Zn+2H2SO4

（浓）

===ZnSO4+SO2↑+2H2O△3、强氧化性

⑴与金属反应Fe思考:工业上浓硫酸储存在什么容器里？为什么？

常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属表面生成一层致密得氧化物保护膜,阻止内部金属继续跟硫酸起反应。此现象称“钝化”。因此工业上可以用铁槽车和铝槽车储运浓硫酸。例:问题解决:一铁罐车运载浓硫酸发生事故。思考:(1)铁可与硫酸反应,为何可将浓硫酸密闭在铁罐中？在此铁罐出口处腐蚀严重,这说明了浓硫酸具有什么性质？(2)清洗此铁罐时一定要远离火源,为什么呢？(3)道路被破坏,树木被烧死得原因就是什么呢？(4)如何处理被泄露得硫酸呢？1、(1)冷得浓硫酸能使铁钝化,所以可将浓硫酸密闭在铁罐中。铁罐出口处腐蚀严重,说明浓硫酸具有吸水性。(2)稀硫酸与铁反应生成氢气,有火源可能引起爆炸。(3)浓硫酸得强腐蚀性。(4)洒石灰(石)。参考答案:

C+2H2SO4(浓)＝＝CO2↑+2SO2↑

+2H2O∆化合价升高，失4e-×1化合价降低，得２e-×20+6+4+4⑵与非金属反应品红溶液品红溶液溴水或KMnO4溶液澄清石灰水浓H2SO4

木炭

无水CuSO4如何检验C与浓H2SO4

反应得产物S实验室制取氯化氢,常用浓硫酸与固体食盐共热,这就是利用浓硫酸得什么性质？NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl

高沸点——制低沸点4、难挥发性硫酸就是世界上用量最大、用途最广得化工基本原料之一,故素有“化学工业之母”之称。生产能力P1021、将下列现象中硫酸表现出来得性质写在空白处:a敞口放置浓硫酸时,质量增加,

b把CuSO4•5H2O晶体放入浓硫酸中,变白色,

c浓硫酸能使湿润得蓝色石蕊试纸先变红后变黑—_____________d把木屑放入浓硫酸中,变黑,________e铜与浓硫酸反应_________

课堂练习:吸水性吸水性酸性、脱水性脱水性酸性、氧化性3、能否用浓H2SO4干燥H2S气体？H2S+H2SO4(浓)====S↓+SO2+2H2OSO2？氮及其氧化物1、氮元素得存在一、自然界中得氮元素氮无机化合物有机化合物:N2:大气得主要成分蛋白质、氨基酸、尿素游离态化合态酸:硝酸、亚硝酸盐:铵盐、硝酸盐等氨气氧化物一、氮气得物理性质无色、无味、气体、密度比空气稍小,难溶于水原子结构示意图易得3e-,表现较强得氧化性能失去5e-,表现还原性二、氮气得化学性质1、氮气跟氢气得反应(合成氨)N2+3H22NH3（工业合成氨）高温、高压催化剂2、氮气跟某些金属得反应Mg3N2N2＋3Mg点燃常温下很稳定,高温或放电条件下才能与氢气、氧气和活泼金属反应。问题思考:在新疆与青海交界处有一山谷,人称“魔鬼谷”。经常电闪雷鸣,狂风暴雨,把人畜击毙。然而谷内却就是牧草茂盛,四季常青。这就是为什么？联想·质疑闪电1、闪电时空气中会发生哪些化学反应？2、这些反应和生成得物质对人类得生产生活有什么影响？3、通常说得“雷雨发庄稼”,有无道理呢？

N2+O2

====2NO放电或高温2NO

+O2====2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NOCaCO3+2HNO3==Ca(NO3)2+H2O+CO2↑(工业制硝酸)(无色,难溶于水)(红棕色,易溶于水)3、氮气跟氧气得反应三、氮得氧化物<一>、一氧化氮(NO)1、物理性质无色、无味、气态,有毒(同CO)密度比空气略大,难溶于水。收集方法？2、化学性质①还原性2NO+O2===2NO26NO+4NH3====5N2+6H2O②氧化性催化剂一氧化氮对人体得作用:1、扩张血管,降血压2、预防心脑血管、抑制癌细胞3、改善糖尿病及其并发症4、改善睡眠质量……科学视野1:信使分子——NO<二>、二氧化氮(NO2)1、物理性质红棕色、刺激性气味、气态,有毒密度比空气大,难溶于水。收集方法？导致肺部病变出现哮喘、气管炎、肺气肿等疾病2、化学性质①与水反应3NO2+H2O==2HNO3+NON2O52NO2N2O4②氧化剂6NO2+8NH3=====7N2+12H2ONO2+2I-+H2O===I2+NO+OH-催化剂③自身结合反应(1)通入水中,得无色溶液得就是NO2,溶液为橙色得就是溴蒸气;3NO2+H2O=2HNO3+NO(2)通入硝酸银溶液中,无沉淀生成得为NO2,产生浅黄色沉淀得就是溴;Ag++Br-=AgBr↓(3)通入CCl4中,CCl4为橙红色得就是溴蒸气,无现象得就是NO2溴蒸气和NO2气体得鉴别<三>、氮得固定P97概念:使空气中游离态得氮转化为可利用得含氮化合物得过程叫做氮得固定,简称固氮。固氮类型自然固氮人工固氮生物固氮:高能固氮:N2+O2==2NO放电豆科植物得根瘤菌固氮仿生固氮合成氨:N2+3H22NH3高温、高压催化剂1、下列反应不属于氮得固定得就是()A.N2＋O22NO放电B、N2＋3MgMg3N2点燃3NO2＋H2O2HNO3＋NOC.D、CN2＋3H2高温、高压催化剂2NH3练习P92[科学探究]书P92NO2溶于水实验实验步骤

现象

解释(1)(2)(3)3NO2+H2O

=HNO3+NO△将试管倒扣在水槽中红棕色气体变为无色,液面上升到2/32KClO3=2KCl+3O2制取氧气向试管中慢慢通入氧气液体充满整个试管2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2×3×2+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3

关于NO2、NO、O2混合气体溶于水得计算2、NO和O2混合叠加法:1、NO2和O2混合3NO2+H2O=2HNO3+NO×22NO+O2=2NO2+）4NO2+O2+2H2O=4HNO3

一般NO2、NO、O2与H2O反应,可归纳成三种情况:(2)NO和O2混合溶于水(3)NO和NO2混合溶于水(1)NO2和O2混合溶于水4NO+3O2+2H2O=4HNO3

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

3NO2+H2O=2HNO3+NO例1:将12mLNO2与O2混合气体被水充分吸收后,发现剩余2mL气体,问原混合气体体积各为多少？讨论:(1)若剩余气体为O2,则4NO2+O2+2H2O=====4HNO3ΔV4mL1mL5mL

x

12-2=10mL

X=10╳4/5=8mL所以有O2＝

(12-8)mL＝

4mL(2)若剩余气体就是NO,则3NO2+H2O=====2HNO3+NO2mL6mL4NO2+O2+2H2O=====4HNO34mL1mL4xx4x+x+6=12X=1、2mL所以有NO2:6+4╳1、2=10、8mL返回例2:在标况下,把一个50mL量筒装满水,倒置于水槽中,先通入10mLNO,然后通入20mLO2,问最后剩余气体为多少？解:4NO+3O2+2H2O=====4HNO34mL3mL10mLx现有氧气20mL,所以O2过量,应根据NO得体积计算,剩余氧气有12、5mL、X=7、5mL例3:将40mLNO和NO2得混合气体跟20mLO2同时通入装满水倒立于水槽中得量筒中,发现有5mL气体剩余,问原NO和NO2混合气体得体积组成情况？1、若剩余气体为O2,则无NO和NO2剩余,设原有NO2体积为x,则NO得体积为(40-x)3NO2+H2O=====2HNO3+NO31xx/34NO+3O2+2H2O=====4HNO34340-x+x/3(20-5)X=30mLVNO=10mL故原气体组成为:VNO2=30mL2、若剩余气体为NO,无O2、NO2剩余设原NO体积为y,则NO2体积为(40-y)3NO2+H2O=====2HNO3+NO3140-y(40-y)/34NO+3O2+2H2O=====4HNO34320y+(40-y)/3-5y=27、5mL,则NO2体积为12、5mL<四>、空气中氮氧化物得来源①氮肥生产、金属冶炼和汽车尾气等产生氮氧化物②火山爆发、电闪雷鸣将氮气转化为氮氧化合物<五>、氮氧化物对空气污染①空气中得NO2形成硝酸型酸雨②形成光化学烟雾,对人体健康和植物生长不利③破坏臭氧层,造成“臭氧层空洞”水体富营养化悲哀得海豚被污染得河流预防措施:<六>氮氧化物与环境污染得防治使用清洁能源,减少氮氧化物得排放为汽车安装尾气转化装置对生产化肥、硝酸得工厂排放得废气进行处理2CO+2NO===2CO2+N2催化剂

碱液吸收法

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2ONH3还原法4NH3+6NO=5N2+6H2O氨气(NH3)杭州市一制冷车间发生液氨泄漏

2012年6月25日凌晨,杭州市一制冷车间发生液氨泄漏事件,整个厂区就是白茫茫得一片,方圆数百米,空气中弥漫着一股浓烈得刺激性气味。厂区内寒气逼人。氨气有哪些物理性质？(1)

色,有

气味得气体。无刺激性(2)密度比空气

。小(3)易液化,

可用作

剂。致冷(4)极易溶于水。常温下,1体积水约能溶解

体积得氨。氨水得密度比水

,且氨水浓度越大,其密度越

。700小小一、物理性质认识氨气实验4-8将烧杯中得水进入烧瓶,形成喷泉,且溶液变成红色。氨气极易溶于水,且水溶液显碱性。

现象:结论:----氨气得喷泉实验

演示实验

收集得氨气不纯或较少

收集氨气时烧瓶潮湿

烧瓶装置气密性不好

导管过长

其她喷泉实验失败得原因？例1、如图所示:烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中得液体b挤入烧瓶内,轻轻震荡烧瓶,然后打开弹簧夹,烧杯中得液体呈喷泉状喷出,则a、b可能就是()A、a为NH3,b为NaCl溶液B、a为CO2,b为浓NaOH溶液C、a为Cl2,b为饱和NaCl溶液D、a为Cl2,b为浓NaOH溶液ABDa气体b液体1、氨水中得离子和分子就是？离子：NH4+

、OH-、H+

分子：H2O、NH3.H2O、NH3

NH3+H20

NH3.H20NH4++OH-一水合氨(大部分)(少量电离)注意NH3·H2O==NH3↑+H2O△主要1、氨气与水得反应:4、计算氨水得浓度以溶解之前得氨气为溶质3、氨水得存放:玻璃、陶瓷、橡皮袋等。(腐蚀金属,不能用金属容器)2、液氨:氨分子,纯净物例2、用一充满标况下氨气得烧瓶做喷泉实验,当水充满整个烧瓶后,烧瓶内氨水(设此氨水得密度为1g·cm-3)得物质得量浓度为多少？若将氨气换为NO2呢？例4、用等体积得水稀释后,所得溶液中溶质得质量分数为()A、等于12、5%B、大于12、5%C、小于12、5%D、无法确定若将氨水换成稀硫酸呢？例3、1mol/L得氨水中,1mol指什么？就是溶质NH3吗？2、氨气与酸得反应NH3+HCl=NH4Cl(白烟)NH3+HNO3=NH4NO3(白烟)2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4用蘸浓氨水得玻璃棒与蘸浓盐酸得玻璃棒靠近,能观察到什么现象产生？为什么？将上述浓盐酸换成浓硝酸or浓硫酸现象就是否相同？为什么？实质？3、氨跟氧气得反应2NH3+3Cl2==N2+6HCl

4NH3+5O2(空气)==4NO+6H2O(单/双线桥)催化剂Δ

此外,氨气还能与氯气等强氧化剂反应。8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl2NH3+3CuO==3Cu+3H2O+N2

Δ三、氨得用途:氨得用途致冷剂化工原料制氮肥铵盐制硝酸制纯碱用途:HNO3+NONH3NONO21、生产硝酸原理:2、侯德榜制碱法:NaCl+NH3+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑四、氨气得制取10MPa~30MPa铁触媒4000C

~5000C压强：催化剂：温度：(1)原理(2)条件选择(一)、工业制法N2+3H22NH3（工业合成氨）高温、高压催化剂(二)、实验室制法(1)原理:铵盐+碱——NH3↑(2)装置:固固加热制气装置(与O2同)2NH4Cl+Ca(OH)2==CaCl2+2H2O+2NH3↑△(3)集气方法:向下排空气法(4)验满方法:①将湿润得红色石蕊试纸放于试管口(试纸变蓝)②将蘸有浓盐酸得玻璃棒靠近试管