第三節(jié)《硫和氮的氧化物》

洞庭沐漁中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部－數(shù)據(jù)中心城市日期污染指數(shù)首要污染物空氣質(zhì)量級(jí)別空氣質(zhì)量狀況北京2007-12-17239可吸入顆粒物Ⅳ1中度污染上海2007-12-1769二氧化硫Ⅱ良南京2007-12-1772二氧化硫Ⅱ良蘇州2007-12-1762可吸入顆粒物Ⅱ良鎮(zhèn)江2007-12-1762二氧化氮Ⅱ良為什么要選擇SO2等作為首要污染物呢？它們是從哪兒來的？具有什么樣的性質(zhì)呢？思考一.硫1.存在形式：游離態(tài)：火山口附近或地殼的巖石化合態(tài)：硫化物和硫酸鹽，如硫鐵礦FeS2、黃銅礦CuFeS2、石膏（CaSO4.2H2O）、芒硝（Na2SO4.10H2O）2.物理性質(zhì)：黃色晶體，俗稱硫黃，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2.試管內(nèi)壁附著硫怎樣洗掉？思考1：根據(jù)硫元素的化合價(jià)推測硫單質(zhì)會(huì)具有哪些性質(zhì)？

3.化學(xué)性質(zhì)：（既有氧化性又有還原性）注意硫與變價(jià)金屬反應(yīng)時(shí)生成低價(jià)產(chǎn)物而氯氣與變價(jià)金屬反應(yīng)是生成高價(jià)產(chǎn)物，由此你可以得出什么結(jié)論？?S+Fe=FeS2Cu+S=Cu2S?S+O2=SO2點(diǎn)燃生成明亮的藍(lán)紫色火焰。一定條件下能與多數(shù)金屬反應(yīng)物反應(yīng)生成硫化物。S+H2=H2S?硫化氫加熱又能分解。二、二氧化硫的性質(zhì)氣體無色有刺激性有毒－10℃，易液化比空氣大易溶于水（1：40）

狀態(tài)：顏色：氣味：毒性：沸點(diǎn)：密度：溶解性：

1.物理性質(zhì):將裝滿SO2氣體的試管倒立于水槽中,會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?說明原因.思考？SO2溶于水使得試管內(nèi)的液面上升.探究過程：用三支試管分別各取少量剛才倒立在大試管中的SO2水溶液：

探究現(xiàn)象：1、溶液PH值＜72、石蕊試液變紅3、澄清石灰水變渾濁1、用PH試紙測溶液的PH值2、滴入2-3滴石蕊試液，觀察溶液顏色的變化3、加入到另一支盛有澄清石灰水的試管中思考2：研究SO2的化學(xué)性質(zhì)可從哪些方面入手？①從組成上看：SO2一種非金屬氧化物，非金屬氧化物有很多是酸性氧化物，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明是SO2酸性氧化物？②從SO2中S元素的化合價(jià)看：推斷它應(yīng)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？2.

SO2的化學(xué)性質(zhì):實(shí)驗(yàn)二氧化硫依次通過：品紅試液酸性高錳鉀溶液石蕊試液氫硫酸氫氧化鋇溶液氫氧化鈉溶液紅色褪去紫色褪去紫色變紅不褪生成淡黃色沉淀生成白色沉淀吸收尾氣防止污染*亞硫酸是一種中強(qiáng)酸，不穩(wěn)定（酸性比碳酸強(qiáng)）2.SO2的化學(xué)性質(zhì):(1)具有酸性氧化物的通性

與H2O反應(yīng):SO2+H2OH2SO3（亞硫酸）

可逆反應(yīng):在同一條件下，既向正反應(yīng)方向進(jìn)行，

同時(shí)又向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)問題討論:下列兩組反應(yīng)是否互為可逆反應(yīng)CO2+H2O=H2CO3H2CO3

=H2O+CO2

2H2+O2==2H2O點(diǎn)燃2H2O==2H2+O2通電（是）（不是）可逆反應(yīng)中反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化成生成物。

與堿反應(yīng)

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O（少量）

SO2+NaOH=NaHSO3（過量）

SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O

與堿性氧化物反應(yīng)：SO2+Na2O=Na2SO3（亞硫酸鈉）

SO2+CaO==CaSO3（亞硫酸鈣）使石灰水變渾濁的一定是CO2嗎?用于固硫2CaSO3+O2=2CaSO4思考3：根據(jù)SO2中S元素的化合價(jià)推斷它應(yīng)具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？(氧化性？還原性？或既有氧化性，又有還原性？)探究3：怎樣設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明SO2具有氧化性或還原性？S

S

S（SO2）S-20+4+6既有氧化性又有還原性（2）強(qiáng)還原性(O2、氯水、KMnO4、、Fe3+、HNO3）氯水由淺黃綠色褪為無色高錳酸鉀由紫紅色褪為無色SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl思考：SO2+BaCI2溶液有何現(xiàn)象？SO2+Ba(NO3)2溶液有何現(xiàn)象？高溫2SO2+O2

2SO3

催化劑無沉淀有白色沉淀5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4（3）弱氧化性有黃色沉淀有黃色固體附于瓶壁SO2+2H2S==3S↓+2H2OS-2S0S+4→←推出反應(yīng)方程式，提示：

科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象結(jié)論

1、取SO2水溶液的試管，滴入1-2滴品紅溶液,振動(dòng)。

2、然后用酒精燈加熱試管內(nèi)液體品紅溶液褪色溶液變成紅色SO2有漂白作用被SO2漂白不穩(wěn)定,容易變回原來的顏色

二氧化硫的特殊性質(zhì)(4)漂白性漂白原理：SO2+H2O+品紅無色物SO2+H2O+品紅

化合?名稱原理范圍

SO2Cl2水活性炭化合漂白氧化漂白吸附漂白可漂白大多數(shù)有色質(zhì)能使紫色石蕊試液先變紅后褪色漂白某些有色物質(zhì)，不能使紫色石蕊試液褪色(石蕊變紅)可漂白大多數(shù)有色質(zhì)效果暫時(shí)永久永久北京市場黃白兩種銀耳對(duì)比中央電視臺(tái)《生活》欄目2SO2+O22SO3催化劑

SO3+H2O===H2SO4⑵可以漂白白紙漿、毛、絲、草編制品等⑶殺滅霉菌和細(xì)菌⑴制造硫酸：３.二氧化硫的用途請(qǐng)你思考2.怎樣鑒別SO2和CO2?3.除雜CO2(SO2)SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO21.二氧化硫使氯水或高錳酸鉀褪色能否說是因?yàn)槎趸虻钠仔哉n堂練習(xí)1.下列化學(xué)反應(yīng)表示SO2作還原劑的是A．SO2+NaOH=NaHSO3B．2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2H2SO4+2FeSO4C．SO2+2H2S=3S+2H2OD．Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO42.如何除去下列氣體的雜質(zhì)氣體?(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))

①Cl2(HCl):②

SO2(HCl):③CO2(HCl):④CO2(SO2):BD通過飽和食鹽水通過飽和NaHSO3溶液通過飽和NaHCO3溶液通過KMnO4溶液通過飽和NaHCO3溶液4.在BaCl2的水溶液中通入SO2末見沉淀，把其分成兩份,向其中一份中A加入NH3,另一份B加入Cl2則()A.只有A中產(chǎn)生沉淀BaSO4B.只有B中產(chǎn)生沉淀C.都產(chǎn)生沉淀D.都不產(chǎn)生沉淀C3.二氧化硫和氯氣都有漂白性，現(xiàn)把二者以等物質(zhì)的量混合，讓混合氣體通入品紅溶液，則其漂白性將（）

A.和氯氣單獨(dú)通過時(shí)相同

B.和二氧化硫單獨(dú)通過時(shí)相同

C.是二者作用效果之和

D.可能失去漂白性D三.三氧化硫

1、SO3的物理性質(zhì)SO3是無色易揮發(fā)的晶體，熔點(diǎn)為16.8℃，沸點(diǎn)為44.8℃。

2.化學(xué)性質(zhì)酸性氧化物的通性判斷：標(biāo)況下1molSO3的體積大約為22.4L?SO3+H2O=H2SO4會(huì)放出大量的熱使水氣化，工業(yè)上用98.3%的濃硫酸來吸收ＳＯ３四、一氧化氮和二氧化氮氮?dú)庹伎諝怏w積的78%，通常很穩(wěn)定。N2+O22NO放電或高溫NO

為無色，無味，不溶于水的氣體。常溫2NO+O2=2NO2NO2是紅棕色、有刺激性氣味的有毒氣體；易溶于水。思考：NO和NO2分別用什么方法收集？NO可用排水法收集，不能用排空氣法收集；NO2可用排空氣法收集，不能用排水法收集。3NO2+H2O=2HNO3+NO（紅棕色)(無色)利用右下圖所示裝置收集以下8種氣體（圖中燒瓶的位置不得變化）①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2（1）若燒瓶是干燥的，則由B口進(jìn)氣收集的氣體有________（寫序號(hào)）；（2）若燒瓶充滿水，可收集的氣體有________，這時(shí)氣體由________進(jìn)入。（3）若燒瓶是干燥的，則由A口進(jìn)氣，可收集的氣體有_____。（4）若在燒瓶內(nèi)裝入濃硫酸使氣體干燥，則可用此裝置來干燥的氣體有________，這時(shí)氣體由________口進(jìn)入。

②④⑦⑧①③⑥A①③⑤①②③④⑥⑧B【典型例題】標(biāo)況下，把一只盛滿NO2氣體的試管倒立在盛滿水的水槽中，有何現(xiàn)象？所得溶液的物質(zhì)的量溶度是多少？NO2現(xiàn)象：液面上升到離試管口的2/3處，氣體由紅棕色變成無色C（HNO3)=1/22.4mol/L練習(xí)與思考

1.在新疆與青海交界處有一山谷，人稱魔鬼谷。每當(dāng)人畜進(jìn)入后，經(jīng)常電閃雷鳴，狂風(fēng)暴雨，把人畜擊斃。然而谷內(nèi)卻是牧草茂盛，四季常青。請(qǐng)解釋原因。

N2+O2

====2NO放電或高溫2NO

+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO雷雨發(fā)莊稼科學(xué)探究現(xiàn)給你一試管二氧化氮，其他藥品和儀器自選。1、請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求盡可能多地NO2被水吸收。實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象

解釋（反應(yīng)式）（1）（2）（3）4NO2+2H2O+O2=4HNO3將充滿NO2的試管倒立在水槽紅棕色逐漸消失，試管水位上升到2/3處3NO2+H2O=2HNO3+NO往試管通入O2無色氣體變成紅棕色；水位繼續(xù)上升，紅棕色又消失2NO+O2=2NO2繼續(xù)通入氧氣水逐漸充滿試管3NO2+H2O=2HNO3+NO假如是一試管裝有的是NO，那么有什么辦法使NO盡可能多的被水吸收嗎？2NO+O2=2NO23NO2＋H2O＝2HNO3＋NO4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3NO當(dāng)體積比是多少的時(shí)候跟足量的水反應(yīng)才能完全轉(zhuǎn)變成硝酸呢？氮的氧化物溶于水的計(jì)算⑴NO2

或NO2

與N2（非O2）的混合氣體溶于水時(shí)可依據(jù)：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO利用氣體體積變化差值進(jìn)行計(jì)算。1.將20mL充滿NO和NO2的混合氣體的試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體10mL，求原混合氣體的中NO和NO2的體積。

NO-5mLNO2-15mL2.把盛有NO2和N2的混合氣體的試管倒立在盛水的水槽中，最終液面上升到試管的1/3處，原混合氣體中NO2和N2的體積比是？()A.1:1B.2:1C.1:2D.3:1A⑵NO2

和O2的混合氣體溶于水時(shí)，由4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3可知，當(dāng)體積比：V（NO2）:V（O2）＞4:1，NO2過量，剩余氣體為NO＜4:1，O2過量，剩余氣體為O2＝4:1，恰好完全反應(yīng)3.將盛有12mlNO2和02的混合氣體的量筒倒立于水槽中，充分反應(yīng)后，還剩余2ml無色氣體，則原混合氣體中O2的體積是多少？1.2ml或4ml⑶NO和O2同時(shí)通入水中時(shí)，由4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3可知，

V（NO）:V（O2）＝4:3恰好完全反應(yīng)＞4:3剩余NO＜4:3

剩余O24.一定條件下，將等體積的NO和O2混合于一試管中，然后將試管倒立于盛水的水槽中，充分反應(yīng)后，剩余氣體的體積約占原氣體總體積的（）A.1/4

B.3/4

C.1/8

D.3/8C⑷NO、NO2、O2三種混合氣體通入水中，可先按⑴求出NO2與

H2O反應(yīng)生成的NO的體積，再加上原混合氣體中的NO的體積即為NO的總體積，再按⑶方法進(jìn)行計(jì)算。5.將充有mmlNO和nmlNO2的量筒倒立在水槽中，然后通入mml的O2，若m<n則充分反應(yīng)后，量筒內(nèi)氣體體積的毫升數(shù)為()A.3(m-n)B.(m+n)/3C.(n-m)/3

C

【典型例題】(2003年江蘇高考題)同溫同壓下，在4支相同體積的試管中分別充有等體積混合的2種氣體，它們是①NO和NO2；②NO2和O2；

NO和O2④NH3和N2?，F(xiàn)將4支試管均倒置于水槽中，充分反應(yīng)后，試管中剩余氣體的體積分別為V1、V2、V3、V4由大到小的關(guān)系是試管內(nèi)水面上升的高度分別為h1、h2、h3、h4由小到大的關(guān)系是V1>V4>V2>V3h1<h4<h2<h3三、SO2和NO2對(duì)大氣的污染硫酸型酸雨：SH2SO3H2SO4SO2硝酸型酸雨：NNOXHNO3（1）來源1）SO2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)生的廢氣。

2）NO2主要來自于汽車尾氣。(2)危害引起呼吸道疾病，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使人死亡SO2和NO2溶于水后形成酸性溶液，產(chǎn)生酸雨正常雨水溶解了CO2，pH為5.6；酸雨的pH小于5.61）對(duì)人體健康造成直接危害眼角膜和呼吸道粘膜對(duì)酸類卻十分敏感，受酸雨刺激，導(dǎo)致紅眼癥和支氣管炎！農(nóng)田土壤的酸化，使土壤礦化物中的有害重金屬，如汞及鉛等再溶出，由食物鏈的傳送，人類食后，中毒死亡！2）破壞森林、草原和農(nóng)作物3）土壤酸堿性增強(qiáng)，湖泊酸化，生態(tài)環(huán)境受損酸湖形成，魚蝦難存

土壤酸化，作物減產(chǎn)

4）破壞建筑物

酸雨使非金屬建筑材料如混凝土、砂漿和灰砂磚等的水泥溶解，出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致建筑物損壞。酸雨使古跡文物面目全非。

酸雨也造成暴露在外的雕像受到侵蝕，這造成文化資產(chǎn)的破壞，令許多人擔(dān)憂。

三、防止（2）原煤的脫硫；（3）石灰法：SO2+CaO=CaSO3高溫2CaSO3+O2=2CaSO4高溫（1）調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源思考：把硫酸工廠或硝酸工廠的煙囪建得更高能減少ＳＯ２或氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響嗎？典型例題.下列物質(zhì)不屬于“城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”報(bào)道內(nèi)容的是（）A．二氧化硫B．氮氧化物C．二氧化碳D．懸浮顆粒C典型例題

一氧化氮是大氣污染物之一。目前，有一種治理方法是在400℃左右、有催化劑存在的情況下，用氨把一氧化氮還原為氮?dú)夂退?。?qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案：6NO＋4NH35