第四章 非金屬及其化合物 第三節(jié) 硫和氮的氧化物

1、第四章 非金屬及其化合物第三節(jié)第三節(jié) 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物空氣質(zhì)量日報空氣質(zhì)量日報 在空氣質(zhì)量報告的指標(biāo)中，有在空氣質(zhì)量報告的指標(biāo)中，有SO2和和NO2的指數(shù)的指數(shù)單質(zhì)硫的圖片硫的存在硫的存在黃色固體，難溶于水，微溶于酒精、易溶于黃色固體，難溶于水，微溶于酒精、易溶于CSCS2 2，易升華易升華游離態(tài)：存在于游離態(tài)：存在于火山噴口火山噴口附近或者附近或者地殼的巖層地殼的巖層里里化合態(tài)：存在于化合態(tài)：存在于硫化物硫化物和和硫酸鹽硫酸鹽中中硫鐵礦（硫鐵礦（FeS2）、黃銅礦（）、黃銅礦（CuFeS2）、）、石膏（石膏（CaSO42H2O）、芒硝（）、芒硝（Na2SO410H2O）硫的物理性

2、質(zhì)硫的物理性質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)硫的化學(xué)性質(zhì)與鐵生成硫化亞鐵與鐵生成硫化亞鐵與銅生成硫化亞銅與銅生成硫化亞銅在空氣中燃燒生成二氧化硫在空氣中燃燒生成二氧化硫和其他非金屬反應(yīng)和其他非金屬反應(yīng)一、二氧化硫的性質(zhì)一、二氧化硫的性質(zhì)n 1. 1. 物理性質(zhì)物理性質(zhì): :實驗實驗4-74-71 1、把盛有、把盛有SOSO2 2的試管倒立在水中，觀察試管內(nèi)水面的的試管倒立在水中，觀察試管內(nèi)水面的上升；上升；試管內(nèi)液面上升試管內(nèi)液面上升溶解度溶解度1 1：40402 2、取出試管，滴入石蕊試液（或用、取出試管，滴入石蕊試液（或用pHpH試紙測定溶液試紙測定溶液的酸堿度）；的酸堿度）；水溶液可使石蕊試液變紅，水溶液

3、可使石蕊試液變紅，pH約為約為353 3、取出試管，滴入、取出試管，滴入1-21-2滴品紅溶液，振蕩，觀察顏滴品紅溶液，振蕩，觀察顏色變化，加熱后再觀察。色變化，加熱后再觀察。能使能使品紅溶液品紅溶液褪色，但加熱后又恢復(fù)為紅色褪色，但加熱后又恢復(fù)為紅色漂白原理：能與某些有色物質(zhì)生成漂白原理：能與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定不穩(wěn)定的無色的無色物質(zhì)。這種無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原物質(zhì)。這種無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復(fù)原來的顏色。來的顏色。能使品紅褪色，但不能是石蕊等酸堿指示劑褪色能使品紅褪色，但不能是石蕊等酸堿指示劑褪色2. 2. 漂白性漂白性: :幾種具有漂白性物質(zhì)的性質(zhì)比較：幾種具有漂白

4、性物質(zhì)的性質(zhì)比較：具具 有有 漂漂 白白 性性 的的 物物 質(zhì)質(zhì)將有色的色素將有色的色素氧化為穩(wěn)定的氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)無色物質(zhì)與色素結(jié)合與色素結(jié)合成不穩(wěn)定的成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)無色物質(zhì)化學(xué)變化化學(xué)變化)化學(xué)變化化學(xué)變化)物理變化物理變化)不可逆不可逆)可逆可逆)3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)（1 1） SOSO2 2是亞硫酸（是亞硫酸（H H2 2SOSO3 3）的酸酐，屬于酸性氧化物，）的酸酐，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性。與水化合生成與水化合生成H H2 2SOSO3 3： 在在相同條件相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，同時又能向逆反

5、應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫做能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)可逆反應(yīng)。特點特點a a、向兩個相反的方向進(jìn)行的兩個化學(xué)反應(yīng)，在相、向兩個相反的方向進(jìn)行的兩個化學(xué)反應(yīng)，在相同條件下同時進(jìn)行、同時共存，兩個化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成了同條件下同時進(jìn)行、同時共存，兩個化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成了一個對立的統(tǒng)一體。一個對立的統(tǒng)一體。2223SOH OH SO b b、兩邊的物質(zhì)互為反應(yīng)物、生成物、兩邊的物質(zhì)互為反應(yīng)物、生成物。特點特點c c、反應(yīng)體系中反應(yīng)物和生成物共存、反應(yīng)體系中反應(yīng)物和生成物共存問題討論問題討論 我們學(xué)過的哪些反應(yīng)是可逆反應(yīng)？我們學(xué)過的哪些反應(yīng)是可逆反應(yīng)？ H2 燃燒生成水，水電解生成氫氣和氧氣，燃燒生成水

6、，水電解生成氫氣和氧氣，是可逆反應(yīng)嗎？是可逆反應(yīng)嗎？反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)。反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)。 222322COH OH COClH OHClHClO想一想：請你判斷以下幾組反應(yīng)有哪些屬于可逆反應(yīng)？想一想：請你判斷以下幾組反應(yīng)有哪些屬于可逆反應(yīng)？A2H2 + O22H2O2H2O2H2 + O2BN2 + 3H22NH32NH3N2 + 3H220MPa-50MPa20MPa-50MPaCH2 + I22HI2HIH2 + I2D2Na + Cl22NaCl2NaCl2Na + Cl2熔融BC3 3、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)（1 1） SOSO2 2是亞硫酸（是亞硫酸（H H2 2SO

7、SO3 3）的酸酐，屬于酸性氧化物，）的酸酐，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性具有酸性氧化物的通性。與水化合生成與水化合生成H H2 2SOSO3 3：2223SOH OH SO與堿性氧化物化合：與堿性氧化物化合：NaNa2 2O + SOO + SO2 2 = Na = Na2 2SOSO3 3 CaO + SOCaO + SO2 2 = CaSO = CaSO3 3與堿反應(yīng)：與堿反應(yīng)：2NaOH+SO2NaOH+SO2 2=Na=Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O NaOH+SOO NaOH+SO2 2=NaHSO=NaHSO3 3 Ca(OH)Ca(OH)2+SO+SO2 2=

8、CaSO=CaSO3 3+H+H2 2O Ca(OH)O Ca(OH)2 2+2SO+2SO2 2=Ca(HSO=Ca(HSO3 3) )2 2 實驗室制取實驗室制取SOSO2 2，可選擇，可選擇用堿液吸收尾氣用堿液吸收尾氣，防止空氣污染，防止空氣污染（3 3） SOSO2 2既有氧化性，又有還原性（但還原性較強(qiáng)）既有氧化性，又有還原性（但還原性較強(qiáng)）4 4氧化性：氧化性：2H2H2 2S +SOS +SO2 2=2H=2H2 2O + 3SO + 3S注意硫化氫氣體中毒注意硫化氫氣體中毒SO2的還原性的還原性a. 與與O2的反應(yīng)的反應(yīng):b. b. 與鹵素單質(zhì)的反應(yīng)與鹵素單質(zhì)的反應(yīng): :SOS

9、O2 2 + Br+ Br2 2 + 2H+ 2H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4 + 2HBr+ 2HBrSOSO2 2 + Cl+ Cl2 2 + 2H+ 2H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4 + 2HCl+ 2HCl氯水褪色氯水褪色c. c. 與其他氧化劑反應(yīng)與其他氧化劑反應(yīng): :例如：與例如：與KMnOKMnO4 4 反應(yīng)使反應(yīng)使KMnOKMnO4 4 溶液褪色溶液褪色溴水褪色溴水褪色還原性還原性: :22322SOOSO催化劑橙色橙色黃綠色黃綠色5SO5SO2 2+2KMnO+2KMnO4 4+2H+2H2 2O=KO=K2 2SOSO4 4+2MnSO+

10、2MnSO4 4+2H+2H2 2SOSO4 4氯水和氯水和SOSO2 2都具有漂白作用，則都具有漂白作用，則1molSO1molSO2 2通入含通入含1molCl1molCl2 2的氯水中，所得溶液的的氯水中，所得溶液的漂白作用加強(qiáng)嗎？漂白作用加強(qiáng)嗎？不會，不會，SOSO2 2+ Cl+ Cl2 2+ 2H+ 2H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4+ 2HCl+ 2HCl二、二氧化硫的用途二、二氧化硫的用途SOSO2 2 + O+ O2 2 SOSO3 3催化劑催化劑SOSO3 3 + H + H2 2O = HO = H2 2SOSO4 4可以漂白白紙漿、毛、絲、草可以漂白白紙

11、漿、毛、絲、草編制品等。編制品等。 殺滅霉菌和細(xì)菌。殺滅霉菌和細(xì)菌。作食物和干果的防腐劑。作食物和干果的防腐劑。制造硫酸：制造硫酸：試一試試一試1.下列可以用來鑒別下列可以用來鑒別SO2 和和CO2 的方法的方法 A、通入紫色石蕊試液、通入紫色石蕊試液 B、聞氣味、聞氣味C、通入澄清石灰水、通入澄清石灰水 D、通入品紅溶液、通入品紅溶液中中都是酸性氧化物，溶液都是酸性氧化物，溶液都可以使石蕊變紅都可以使石蕊變紅SO2有刺激性氣味，有刺激性氣味，而而CO2沒有沒有都可以使澄清石都可以使澄清石灰水變渾濁灰水變渾濁SO2可使品紅褪色，可使品紅褪色，而而CO2不能不能 B D2.下列反應(yīng)中通入的氣體只

12、做氧化劑的是（）下列反應(yīng)中通入的氣體只做氧化劑的是（）A. SO2通入通入H2S溶液中溶液中 B. Cl2通入通入NaOH溶液溶液 C. SO2通入通入KOH溶液中溶液中 D. H2S通入溴水中通入溴水中A3、高溫下、高溫下FeSO4發(fā)生如下反應(yīng)發(fā)生如下反應(yīng): 2FeSO4 Fe2O3 + SO2 + SO3，若將生成的氣體通入，若將生成的氣體通入BaCl2，可以得到的沉，可以得到的沉淀物是（淀物是（ ）。）。A、BaSO3和和BaSO4 B、BaS C、BaSO3 D、BaSO4二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮NONO是一種無色有毒氣體，在常溫下能和氧氣化合：是一種無色有毒氣體，

13、在常溫下能和氧氣化合：2 NO 2 NO O O2 2 2NO2NO2 2（紅棕色）（紅棕色）NONO2 2：紅棕色紅棕色、有刺激性氣味、有刺激性氣味、易溶于水易溶于水、有毒性、有毒性3NO3NO2 2 H H2 2O O 2HNO2HNO3 3 NONO（工業(yè)生產(chǎn)硝酸的化學(xué)反應(yīng)原理）（工業(yè)生產(chǎn)硝酸的化學(xué)反應(yīng)原理）222NONO放點或高溫1、在放電或高溫下：、在放電或高溫下：二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮 農(nóng)村有句諺語農(nóng)村有句諺語“雷雷雨發(fā)莊稼雨發(fā)莊稼”這是由于在這是由于在放電條件下，空氣中的放電條件下，空氣中的氧氣和氮氣相化合生成氧氣和氮氣相化合生成了氮的氧化物，氮的氧了氮的氧

14、化物，氮的氧化物再經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)化物再經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)變化最后生成了易被農(nóng)變化最后生成了易被農(nóng)作物吸收的硝酸鹽雷雨作物吸收的硝酸鹽雷雨施加了肥氮肥。施加了肥氮肥。 想想看：想想看： 若將若將NONO2 2和和O O2 2同時通入水中的反應(yīng)是什么？同時通入水中的反應(yīng)是什么？NONO與與O O2 2同時通入水中呢？同時通入水中呢？3NO3NO2 2 + H + H2 2O = 2HNOO = 2HNO3 3 + NO + NO 2NO + O2NO + O2 2 = 2NO = 2NO2 2 2+2+得：得： 同理同理2+2+3 3得：得：科學(xué)探究科學(xué)探究現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選?，F(xiàn)

15、給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選。1 1、請你、請你設(shè)計實驗設(shè)計實驗，要求盡可能多地，要求盡可能多地NONO2 2被水吸收。被水吸收。 實驗步驟實驗步驟 現(xiàn)現(xiàn) 象象解釋（反應(yīng)式）解釋（反應(yīng)式）（1 1）（2 2）（3 3）將充滿將充滿NO2的的試管倒立在水試管倒立在水槽槽紅棕色逐漸消失，紅棕色逐漸消失，試管水位上升到試管水位上升到2/3處處3NO3NO2 2+H+H2 2O=2HNOO=2HNO3 3+NO+NO往試管通入往試管通入O2無色氣體變成紅棕色；無色氣體變成紅棕色；水位水位繼續(xù)繼續(xù)上升，紅棕上升，紅棕色又消失色又消失2NO+O2NO+O2 2=2NO=2NO2 2繼續(xù)通入氧氣繼

16、續(xù)通入氧氣水逐漸充滿試管水逐漸充滿試管水逐漸充滿試管水逐漸充滿試管2 2、你的設(shè)計對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？、你的設(shè)計對工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示？ 工業(yè)生產(chǎn)硝酸，將尾氣（工業(yè)生產(chǎn)硝酸，將尾氣（NONO）吸收通入適量）吸收通入適量的氧氣后再溶解于水，經(jīng)過多次循環(huán)氧化、溶解，的氧氣后再溶解于水，經(jīng)過多次循環(huán)氧化、溶解，可可充分利用原料，并減少充分利用原料，并減少NONO的排放，保護(hù)環(huán)境的排放，保護(hù)環(huán)境。NONO2色態(tài)色態(tài)毒性毒性與水反應(yīng)與水反應(yīng)與與O2反反應(yīng)應(yīng)與水、與水、O2其它反應(yīng)其它反應(yīng) 制法制法收集收集尾氣處理尾氣處理無色氣體無色氣體紅棕色氣體紅棕色氣體有毒有毒有毒有毒不反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)不

17、反應(yīng)3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀)=)=Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+ +NO+NO+H H2 2O O Cu+4HNO Cu+4HNO3 3( (濃濃)=)= Cu(NOCu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+H H2 2O O排水集氣法排水集氣法 向上排空氣法向上排空氣法NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O2NO + O2 = 2NO22NO2 N2O4 （無色氣體）例例1 1：一個容積為：一個容積為18mL18mL裝滿裝滿NONO2 2氣體的試管，倒立于裝氣體的試管，倒立于裝滿水的水槽中，經(jīng)過一段時間后，反應(yīng)已進(jìn)行完全，滿水的水槽中，經(jīng)

18、過一段時間后，反應(yīng)已進(jìn)行完全，液面上升一段距離，問：試管中剩余哪種氣體？體積液面上升一段距離，問：試管中剩余哪種氣體？體積為多少？為多少？ 生成溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？生成溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？例例3 3、將盛有、將盛有20mLNO20mLNO氣體的試管倒置于盛有水的水槽中，氣體的試管倒置于盛有水的水槽中，向試管中緩慢通入一定量的氧氣后，最后試管里充滿了向試管中緩慢通入一定量的氧氣后，最后試管里充滿了水，問通入多少氧氣？水，問通入多少氧氣？例例2 2、將、將20mL NO20mL NO2 2和和O O2 2的混合氣體通入水中無剩余，則的混合氣體通入水中無剩余，則原混合氣體中原混合氣體中N

19、ONO2 2和和O O2 2各為多少毫升？各為多少毫升？ 若剩余若剩余5mL氣體呢氣體呢1 1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大氣污染物。、二氧化硫和二氧化氮是主要的大氣污染物。2 2、污染物的、污染物的來源來源： （1 1）SOSO2 2主要來自于化石燃料（如煤與石油）的燃主要來自于化石燃料（如煤與石油）的燃燒、含硫金屬的冶煉以及制造硫酸、磷肥等產(chǎn)生的廢燒、含硫金屬的冶煉以及制造硫酸、磷肥等產(chǎn)生的廢氣。氣。 （2 2）NONO2 2主要來自于汽車尾氣，機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)中。主要來自于汽車尾氣，機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)中。三、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染三、二氧化硫和二氧化氮對大氣的污染 酸雨酸雨：主要指：主要指

20、pHpH值值小于小于5.65.6的雨水的雨水，其主要是其主要是含有硫含有硫酸和硝酸酸和硝酸。 正常雨水正常雨水( (含雨、霜、露、雹、霧等含雨、霜、露、雹、霧等) )由于存在由于存在COCO2 2原原因其因其pHpH值約為值約為5.6 5.6 。在水中當(dāng)。在水中當(dāng)pHpH值小于值小于5.55.5時時, ,大部分魚類大部分魚類難以生存難以生存; ;當(dāng)降到小于當(dāng)降到小于5 5時時, ,各種魚類和兩棲動物及昆蟲、各種魚類和兩棲動物及昆蟲、水草及浮游生物面臨滅絕。水草及浮游生物面臨滅絕。 酸雨會傷害植物的新生芽，使葉綠素含酸雨會傷害植物的新生芽，使葉綠素含量偏小，光合作用受阻，作物產(chǎn)量下降，嚴(yán)量偏小，

21、光合作用受阻，作物產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時會導(dǎo)致大面積的農(nóng)作物減少或絕收，大重時會導(dǎo)致大面積的農(nóng)作物減少或絕收，大片的森林樹木枯死，小生物隨之滅絕片的森林樹木枯死，小生物隨之滅絕最最終必然會影響到我們?nèi)祟愖陨?。終必然會影響到我們?nèi)祟愖陨怼Ｈ绾慰刂扑嵊?？如何控制酸雨？P94P94資料卡片資料卡片1 1、改善燃料種類，積極開發(fā)新能源；、改善燃料種類，積極開發(fā)新能源；2 2、對煤（其中含硫為、對煤（其中含硫為0.3%-5%)0.3%-5%)進(jìn)行處理進(jìn)行處理, ,如選洗加工、綜如選洗加工、綜合開發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進(jìn)行處理合開發(fā)、在煤中加入適量的生石灰、對排放的煙進(jìn)行處理以回收以回收SOSO2.2.3 3、種植能夠吸收、種植能夠吸收SOSO2 2的有關(guān)樹木的有關(guān)樹木( (如臭椿、垂柳、柳杉）如臭椿、垂柳、柳杉）等；等；酸雨的酸雨的危害危害主要有：主要有：1 1、對人體的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它會、對人體的直接危害，首先是它的刺激性，其次是它會形成硫酸霧和硫酸鹽霧形成硫酸霧和硫酸鹽霧, ,其毒性比其毒性比SOSO2 2大大, ,能浸入人的肺部能浸入人的肺部, ,引起肺水腫等疾病而使人致死引起肺水腫等疾病而使人致死; ;2 2、引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動物生長、引起河流、湖泊的水體酸化，嚴(yán)重影響水生動物生長3 3、破壞土壤、植被、森林；、破壞土壤、