上海高一化學(xué)(下)從黑火藥到酸雨

5評(píng)說(pínɡshuō)硫、氮的“功”與“過”目錄(mùlù)5.1硫5.2硫的衍生物：硫化氫，氧化硫，硫酸5.3氮共四十九頁5.1硫1、存在(cúnzài)形態(tài)游離態(tài)、化合態(tài)2、物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)

黃色或淡黃色固體（俗稱硫磺）不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（CS2）硫單質(zhì)的同素異形體有：斜方硫（菱形硫）、單斜硫、彈性硫等共四十九頁硫元素(yuánsù)常見價(jià)態(tài)：-2(-1)0

(+2)+4

+6還原性氧化性氧化性、還原性5.1硫硫的用途：黑火藥、火柴、煙火(yānhuǒ)、制硫酸、硫化橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥等共四十九頁5.1硫S+2KNO3+3C→K2S+3CO2↑+N2↑

點(diǎn)燃(diǎnrán)黑火藥爆炸(bàozhà)鐵與硫反應(yīng)

Fe+S→FeS（黑褐色）

2Cu+S→Cu2S（黑色）

Hg+S→HgS（黑色）

H2+S→H2S（臭雞蛋氣味）

S+O2→SO2

點(diǎn)燃3S+6NaOH

2Na2S+Na2SO3+3H2O可用于洗硫共四十九頁S+2KNO3+3C→K2S+3CO2↑+N2↑

黑火藥成分：硫磺(liúhuáng)、硝石、木炭；

（一硫二硝三碳）黑火藥是我國(guó)古代的四大發(fā)明之一；硫在此反應(yīng)中是氧化劑？還原劑？電子如何轉(zhuǎn)移？點(diǎn)燃(diǎnrán)黑火藥點(diǎn)燃后爆炸共四十九頁

Fe+S→FeS

（黑褐色）

2Cu+S→Cu2S（黑色）

硫與金屬(jīnshǔ)的反應(yīng)硫在此反應(yīng)中是氧化劑？還原劑？嘗試(chángshì)寫出硫與金屬銀的化學(xué)反應(yīng)式Hg+S→HgS（黑色）放熱反應(yīng)處理汞滴散落硫的氧化性較弱，只能將金屬氧化到較低價(jià)態(tài)氧化性：Cl2>S共四十九頁常見(chánɡjiàn)金屬硫化物物質(zhì)顏色溶解性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黑共四十九頁硫與非金屬的反應(yīng)(fǎnyìng)硫在此反應(yīng)(fǎnyìng)中是氧化劑？還原劑？嘗試寫出硫與碳的化學(xué)反應(yīng)式

S+O2→SO2

點(diǎn)燃

H2+S→H2S（臭雞蛋氣味）空氣中：淡藍(lán)色火焰純氧中：明亮的藍(lán)紫色火焰共四十九頁3S+6NaOH

2Na2S+Na2SO3+3H2O硫在此反應(yīng)中是氧化劑？還原劑？電子如何(rúhé)轉(zhuǎn)移？硫的歧化反應(yīng)(fǎnyìng)S+6HNO3（濃）H2SO4+6NO2↑+2H2OS+2H2SO4（濃）

3SO2↑+2H2O共四十九頁5.2硫化氫物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)

無色(wúsè)，臭雞蛋氣味，有毒氣體比空氣重ρ=M/22.4=1.52g/L(STP)能溶于水（1：2.6）水溶液：氫硫酸（二元無氧弱酸）電離：H2SH++HS–

，

HS–H++S2–化學(xué)性質(zhì)

不穩(wěn)定性；

弱酸性；

可燃性；

強(qiáng)還原性；共四十九頁硫化氫的不穩(wěn)定性H2S→H2+S↓在較高溫度(wēndù)下，分解成單質(zhì)硫硫化氫的弱酸性NaOH+H2S→NaHS+H2O2NaOH

+H2S→Na2S+2H2O尾氣(wěiqì)處理共四十九頁硫化氫的可燃性O(shè)2不足(bùzú)2H2S+O2→2S+2H2O不完全燃燒O2足量（S+O2→SO2）點(diǎn)燃2H2S+3O2→2SO2+2H2O完全燃燒點(diǎn)燃(diǎnrán)點(diǎn)燃n(H2S):n(O2)≥2，產(chǎn)物是S；

n(H2S):n(O2)≤2/3，產(chǎn)物是SO22/3≤n(H2S):n(O2)≤2，產(chǎn)物是？共四十九頁硫化氫的強(qiáng)還原性-2價(jià)S具有(jùyǒu)很強(qiáng)的還原性（比鹵離子強(qiáng)）易被鹵素(lǔsù)、O2、SO2、FeCl3、KMnO4(H+)等氧化劑氧化現(xiàn)象：氣體反應(yīng)時(shí)：黃色粉末，小水珠溶液反應(yīng)時(shí)：淡黃色渾濁（沉淀）還原劑氧化劑氧化產(chǎn)物：還原產(chǎn)物：2H2S+SO2→3S+2H2O21共四十九頁Cl2通入氫硫酸溶液(róngyè)

Cl2+H2S→2HCl+S↓現(xiàn)象：溶液(róngyè)變渾濁氫硫酸久置后變渾濁：2H2S+O2→2S↓+2H2O嘗試寫出硫化氫與單質(zhì)碘的化學(xué)反應(yīng)式共四十九頁硫化氫的實(shí)驗(yàn)室制備(zhìbèi)原理：FeS+H2SO4（?。鶩eSO4+H2S↑

也可使用(shǐyòng)稀HCl，嘗試寫一下

發(fā)生裝置：固液常溫型啟普簡(jiǎn)易啟普共四十九頁洗氣裝置(zhuāngzhì)：HCl用飽和(bǎohé)NaHS溶液H2O用無水CaCl2或P2O5收集裝置：向上排空氣法尾氣處理：NaOH溶液CuSO4溶液共四十九頁①濕潤(rùn)的醋酸(cùsuān)鉛試紙（也可使用硝酸鉛）H2S氣體(qìtǐ)的檢驗(yàn)：H2S+Pb(Ac)2→PbS↓(黑)+2HAc②硫酸銅溶液H2S+CuSO4→CuS↓(黑)+H2SO4

共四十九頁練習(xí)(liànxí)一下1

把70mlH2S和90mlO2氣體混合燃燒，反應(yīng)后恢復(fù)原狀況，可得到(dédào)SO2體積是（）A.50mlB.55mlC.60mlD.70mlB2常溫常壓下，點(diǎn)燃100mlH2S和O2的混合氣體，充分反應(yīng)恢復(fù)到原狀況，氣體的體積變?yōu)?7ml,這57ml氣體的成分可能是（）A.H2SB.SO2

、

C.SO2、O2

D.SO2

、H2SA.C共四十九頁在H2S水溶液中通入過量的O2

，

在H2S水溶液中通入過量的SO2

，PH怎樣變化(biànhuà)，作出圖像。共四十九頁P(yáng)HO27①7PHSO2②共四十九頁4下列物質(zhì)，既能跟H2S反應(yīng)(fǎnyìng)，又能使溴水褪色的是（）①硫化鉀溶液②二氧化硫③硫酸銅溶液④硝酸銀溶液⑤小蘇打溶液⑥燒堿溶液Ａ①②③B①②④⑥

C③④⑤⑥

D②④⑥B共四十九頁6將一定量鐵粉和硫粉的混合物共熱,充分反應(yīng)后冷卻,

加入足量稀鹽酸,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況(biāozhǔnzhuànɡkuànɡ)下氣體11.2L.則原混合物可能的組成是:

An(Fe)<n(S),總質(zhì)量=44克

Bn(Fe)>n(S),總質(zhì)量=44克

Cn(Fe)=n(S),總質(zhì)量>44克

Dn(Fe)>n(S),總質(zhì)量<44克D52.8克鐵粉和1.28克硫粉混合均勻(jūnyún)后加熱,充分反應(yīng)后將剩余固體冷卻后放入足量稀硫酸中,求標(biāo)況下可產(chǎn)生氣體多少升?共四十九頁6在20℃時(shí)一剛性容器內(nèi)部有一不漏氣且可滑動(dòng)的活塞將容器分隔成左、右室兩室。左室充入N2，右室充入H2S和O2，活塞正好停留離左端1/4處（如右圖a）然后點(diǎn)燃H2S和O2，反應(yīng)完畢恢復(fù)至原來(yuánlái)溫度，活塞恰好停在中間（如右圖b），水蒸氣的體積可忽略，則反應(yīng)前H2S和O2的體積比可能是A．1︰1B．4︰5C．5︰4D．7︰2BD共四十九頁5.2二氧化硫(èryǎnghuàliú)物理性質(zhì)(wùlǐxìngzhì)

無色，有刺激性氣味，有毒氣體比空氣重易溶于水（1：40）化學(xué)性質(zhì)

酸性氧化物弱氧化性、較強(qiáng)還原性漂白性共四十九頁二氧化硫作為(zuòwéi)酸性氧化物的通性：SO2與H2O的反應(yīng)(fǎnyìng):

SO2+H2OH2SO3（亞硫酸）H2SO3是一種二元酸，與堿反應(yīng)時(shí)：NaOH比較少，生成NaHSO3；

NaOH比較多，生成Na2SO3。酸性：H2SO3(中強(qiáng)酸)＞H2CO3(弱酸)與堿反應(yīng)生成鹽和水：SO2+2NaOH→Na2SO3+H2OSO2+NaOH→NaHSO3實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫時(shí)，可用于尾氣處理共四十九頁與堿性(jiǎnxìnɡ)氧化物反應(yīng)：二氧化硫(èryǎnghuàliú)作為酸性氧化物的通性：SO2+Na2O→Na2SO3

SO2+CaO→CaSO3二氧化硫的氧化還原性SO2+2H2S→3S↓

+2H2OSO2+X2+2H2O→H2SO4+2HX2SO2+O22SO3催化劑共四十九頁二氧化硫(èryǎnghuàliú)的漂白性SO2能與有色色素結(jié)合成不穩(wěn)定的無色(wúsè)物質(zhì)而具有漂白性.

它可以用來漂白紙漿、毛、絲、草編制品等。

受熱或長(zhǎng)期放置顏色會(huì)恢復(fù)漂白性的物質(zhì)活性炭潮濕氯氣(即次氯酸)臭氧過氧化鈉二氧化硫（只漂白品紅）漂白原理吸附有色色素將有色的色素氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)與色素結(jié)合成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)備注物理變化化學(xué)變化共四十九頁

二氧化硫(èryǎnghuàliú)的實(shí)驗(yàn)室制備Na2SO3+H2SO4

→Na2SO4+H2O+SO2↑共四十九頁

酸雨(suānyǔ)正常雨水(含雨、霜、露、雹、霰等)由于存在CO2原因其pH值約為5.6。在水中當(dāng)pH值小于5.5時(shí),大部分魚類難以生存;當(dāng)降到小于5時(shí),各種(ɡèzhǒnɡ)魚類和兩棲動(dòng)物及昆蟲、水草及浮游生物面臨滅絕。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？減少空氣中SO2的排放：優(yōu)先使用低硫燃料;改進(jìn)燃煤技術(shù);對(duì)煤燒后形成的煙氣進(jìn)行脫硫等改善燃料種類，積極開發(fā)新能源；種植能夠吸收SO2的有關(guān)樹木(如臭椿、垂柳、柳杉等）共四十九頁某工廠所用的燃料為含硫煤,為防止污染環(huán)境和回收SO2,采取將燃燒產(chǎn)生煙道氣通入石灰漿的方法,采用(cǎiyòng)這種方法回收效率達(dá)95%[如用石灰石代替石灰漿則回收效率也能達(dá)到85-90%],你能分析其中的原理嗎?鈣基固硫：

CaO+SO2→CaSO3

Ca(OH)2+SO2→CaSO3+H2O

2CaSO3+O2→2CaSO4（CaSO4與水作用(zuòyòng)生成生石膏CaSO4·2H2O）共四十九頁【1】lL0.1mol/L的NaOH溶液吸收0.08molSO2,求所得溶液中溶質(zhì)(róngzhì)的成分及物質(zhì)的量。練習(xí)(liànxí)一下【2】如何鑒別CO2和SO2共四十九頁x設(shè)生成

的NaHSO3

及Na2SO3

的物質(zhì)(wùzhì)的量分別為x、yx

NaOH+SO2

→NaHSO3

2NaOH+SO2

→

Na2SO3+H2Oyyx+2y=0.1·1

x+y=0.08x=0.06moly=0.02mol答：NaHSO3的物質(zhì)(wùzhì)的量為0.06mol,Na2SO3的物質(zhì)的量為0.02mol。x2y【解法一】【1】lL0.1mol/L的NaOH溶液吸收0.08molSO2,求所得溶液中溶質(zhì)的成分及物質(zhì)的量。共四十九頁

NaOH+SO2

→NaHSO3

2NaOH+SO2

→

Na2SO3+H2O

列比例(bǐlì)，可求得NaHSO3的物質(zhì)的量為0.06mol,Na2SO3的物質(zhì)的量為0.02mol?！窘夥?jiěfǎ)二】由題意，知反應(yīng)物NaOH和SO2的物質(zhì)的量的比為5:4，生成物為NaHSO3

及Na2SO3

，可得化學(xué)方程式：5NaOH+4SO2

→

3NaHSO3+Na2SO3+H2O設(shè)NaHSO3和Na2SO3物質(zhì)的量分別為x、y5mol4mol3mol1mol(1L)(0.1mol/L)0.08molxy共四十九頁【2】如何(rúhé)鑒別CO2和SO2（1）聞氣味，SO2具有刺激性氣味，而CO2沒有；（2）分別通入品紅溶液，能使品紅溶液褪色(tuìsè)的是SO2；（3）分別通入橙色的溴水，能使溴水褪色的是SO2；（Br2+SO2+2H20

→H2SO4+2HBr,CO2不反應(yīng)）（4）分別通入H2S溶液中，能溶液變渾濁的是SO2；（SO2+2H2S→3S↓+2H20,CO2不反應(yīng)）（5）分別通入Ca(OH)2溶液？共四十九頁1.下列試劑能否用來鑒別CO2和SO2兩瓶氣體?為什么?A.品紅溶液(róngyè)

B.澄清的石灰水C.氯化鈣溶液D.紫色石蕊試液E.氯化鋇和氯水的混合溶液2.能吸收SO2氣體但沒有沉淀產(chǎn)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還原性,請(qǐng)你判斷能否用濃硫酸來干燥SO2?說明你的理由.（濃硫酸具強(qiáng)氧化性）

能。因?yàn)榱蛟卦?4和+6價(jià)之間無其它的化合價(jià),因此這兩者之間不能發(fā)生氧化還原反應(yīng).

即含同種元素兩種物質(zhì)間若不存在中間價(jià)態(tài)時(shí),它們就不能發(fā)生氧化還原反應(yīng).共四十九頁4.常溫下,向20升真空容器內(nèi)通入a摩硫化氫和b摩二氧化硫(a和b都是正整數(shù),且a≤5,b≤5).反應(yīng)完全后,容器內(nèi)氣體(qìtǐ)可能達(dá)到的最大密度約是(A)24.5克/升 (B)14.4克/升 (C)8克/升 (D)5.1克/升B共四十九頁一個(gè)城市的環(huán)保部門采集了一份雨水樣品,每隔一段時(shí)間測(cè)定一次pH值,其結(jié)果如下:1.請(qǐng)你寫出酸雨開始呈酸性的化學(xué)方程式.2.這種雨水的pH值逐漸減小,其原因何在?(提示(tíshì):從硫元素的化合價(jià)和酸性強(qiáng)弱方面考慮)測(cè)試時(shí)間0小時(shí)后1小時(shí)后2小時(shí)后4小時(shí)后5小時(shí)后雨水的pH值4.744.634.574.534.53SO2+H2O→H2SO3O2+2H2SO3→2H2SO42SO2+O2

→2SO3

SO3+H2O→H2SO4空氣(kōngqì)中的氧氣在灰塵等存在下能夠逐漸將水中的H2SO3氧化成強(qiáng)酸硫酸.共四十九頁雨水(yǔshuǐ)酸堿性的測(cè)定？溶液(róngyè)的酸堿性pHpH是氫離子物質(zhì)的量濃度數(shù)值的負(fù)對(duì)數(shù)pH=-lgc(H+)水的電離：H2OH++OH-25℃時(shí)，c(H+)×c(OH-)=KW水的離子積常數(shù)：KW=10-14中性溶液中:c(H+)=c(OH-)25℃時(shí),c(H+)=1×10-7mol/LpH=7它僅適用于c(H+)

c(OH-)均小于1mol·L-1時(shí)的稀溶液。共四十九頁雨水(yǔshuǐ)酸堿性的測(cè)定？用酸堿指示劑判斷(最方便,但酸堿指示劑測(cè)定溶液(róngyè)的pH值是很粗略。)用pH試紙測(cè)定(常用方法,不準(zhǔn)確)用比色法或用pH計(jì)測(cè)定(常在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)中，準(zhǔn)確測(cè)定溶液的pH值)共四十九頁單一溶液pH的計(jì)算(jìsuàn)

1.強(qiáng)酸溶液強(qiáng)酸溶液的pH計(jì)算方法是：根據(jù)酸的濃度先求出強(qiáng)酸溶液中的c(H+)，然后對(duì)其取負(fù)對(duì)數(shù)，就可求得pH?！纠?】求25℃時(shí)，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計(jì)算(jìsuàn)2.強(qiáng)堿溶液強(qiáng)酸溶液的pH計(jì)算方法是：根據(jù)堿的濃度先求出強(qiáng)堿溶液中的c(OH-)，然后利用該溫度下的Kw求出c(H+)，然后求pH。【例2】求25℃時(shí)，10-5mol/L的NaOH溶液的pH解：10-5mol/L的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-5mol/L,則故pH=9共四十九頁求強(qiáng)堿溶液pH的另一方法是：先求出該溶液的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，則pOH=－lgc(OH-)=5故：25℃時(shí)，pH=14-pOH=9；100℃時(shí)，pH=12-pOH=7【練習(xí)一下】求下列(xiàliè)各組溶液的pH1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLHCl溶于水配成5L溶液,求所得溶液的pH.2.4gNaOH溶于水配成10L溶液共四十九頁3.其它溶液(róngyè)其它溶液的pH計(jì)算方法是：想辦法求出溶液中的c(H+)然后取負(fù)對(duì)數(shù)【例3】求25℃時(shí)，某濃度的CH3COOH溶液中，由水電離的c(H+)=1×10-12mol/L,求該溶液的pH解：由題中水電離的c(H+)=1×10-12mol/L,可得c(OH-)=1×10-12mol/L，則溶液中的

，故pH=2【練習(xí)一下】求25℃時(shí)，某濃度的NH3·H2O溶液(róngyè)中，由水電離的c(H+)=1×10-12mol/L,求該溶液的pH共四十九頁稀釋(xīshì)型（指單一溶質(zhì)加水稀釋(xīshì)或相當(dāng)于水的稀釋(xīshì)作用）實(shí)質(zhì)：稀釋前后酸或堿的物質(zhì)的量不變。一般計(jì)算公式：C1V1＝C2V2，據(jù)此求出稀釋后酸或堿的物質(zhì)的量的濃度。特殊結(jié)論：⒈若為酸：強(qiáng)酸(qiánɡsuān)，PH＝a,稀釋10n倍，PH＝a+n；若為弱酸，PH＝a,稀釋10n倍,a＜PH＜a+n；若酸的溶液無限稀釋，則無論酸的強(qiáng)弱，PH一律接近于7⒉若為堿：強(qiáng)堿，PH＝a,稀釋10n倍,PH＝a－n；弱堿，PH＝a,稀釋10n倍,a－n.＜PH＜a；若堿的溶液無限稀釋，則無論堿的強(qiáng)弱，PH一律接近于7。共四十九頁【例4】．下列(xiàliè)六種情況下的PH分別為多少?⑴PH＝2的HCl溶液稀釋1000倍，所得溶液的PH（

）

⑵PH＝2的CH3COOH溶液稀釋1000倍，所得溶液的PH（

）

⑶PH＝2的HCl溶液稀釋100倍，所得溶液的PH（

）

⑷PH＝11的NaOH溶液稀釋100倍，所得溶液的PH（

）