硫和氮的化合物.pptx

《硫和氮的化合物.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硫和氮的化合物.pptx（59页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、重点城市空气质量日报（部分）重点城市空气质量日报（部分）重点城市空气质量日报（部分）重点城市空气质量日报（部分）为什么要选择为什么要选择为什么要选择为什么要选择SOSOSOSO2 2 2 2等作为首要污染物呢？它们是等作为首要污染物呢？它们是等作为首要污染物呢？它们是等作为首要污染物呢？它们是从哪儿来的？具有什么样的性质呢？从哪儿来的？具有什么样的性质呢？从哪儿来的？具有什么样的性质呢？从哪儿来的？具有什么样的性质呢？城市日期污染指数首要污染物空气质量级别空气质量状况北京2007-12-1491可吸入颗粒物良天津2007-12-1482二氧化硫良广州2007-12-1462可吸入颗粒物良柳州2

2、007-12-14103二氧化硫1轻微污染云浮2007-12-1480可吸入颗粒物良思考第1页/共59页一、二氧化硫和三氧化硫一、二氧化硫和三氧化硫、硫 硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界。（1 1）存在）存在 形式形式游离态：化合态：火山口附近或地壳的岩层里硫化物和硫酸盐的形式 如：硫铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)、石膏(CaSO42H2O和芒硝(Na2SO410H2O)等硫常见化合价为硫常见化合价为2，0，4，6第2页/共59页第3页/共59页第4页/共59页石膏黄铜矿硫铁矿 FeS2芒硝 Na2SO4.10H2OCaSO4.2H2OCuFeS2第5页/共59页硫广泛存在

3、于自然界 第6页/共59页 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2 g/cm3)熔沸点低（112.8,444.6)俗称：硫磺俗称：硫磺（2）硫的物理性质）硫的物理性质试管内壁附着硫试管内壁附着硫怎样洗掉？怎样洗掉？可以杀菌消毒第7页/共59页（3）硫的化学性质）硫的化学性质：S+O2 SO20+4.硫作为还原剂，具有还原性。硫作为还原剂，具有还原性。现象：有刺激性气味的气体生成。有刺激性气味的气体生成。硫在空气中安静地燃烧，硫在空气中安静地燃烧，发出发出淡蓝色淡蓝色的火焰；的火焰；硫在纯氧中发出硫在纯氧中发出蓝紫色蓝紫色地火地火焰焰点燃硫在氧气中

4、燃烧既具有氧化性又具有还原性既具有氧化性又具有还原性第8页/共59页.具有氧化性Hg+S 点燃HgSFe+S FeS2Cu+S点燃Cu2S硫单质氧化性较弱在与具有可变化合价的金属单质反应时，只能把金属单质氧化到低价态含硫物质在空气中燃烧时首先生成SO22H2S点燃+3O2=2SO2+2H2O第9页/共59页二氧化硫（二氧化硫（SOSO2 2）无色有刺激性气味的气体 密度比空气大 二氧化硫是污染大气的主要二氧化硫是污染大气的主要有害物质之一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（）二氧化硫（SO2）的物理性质：）的物理

5、性质：第10页/共59页（2）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）的化学性质：）的化学性质：实验实验47 书书p90实验步骤：见书实验步骤：见书第11页/共59页实验现象实验现象：试管中的水面上升，试管中的水面上升，溶液几乎充满整个试溶液几乎充满整个试管管加入品红溶液，品加入品红溶液，品红溶液褪色红溶液褪色加热后，溶液又变加热后，溶液又变成红色，同时有刺激成红色，同时有刺激性气味的气体生成。性气味的气体生成。实验结论实验结论：SOSO2 2易溶于水，且与水反应易溶于水，且与水反应SO2+H2O逆反应H2SO3正反应SOSO2 2的漂白作用；但漂的漂白作用；但漂白后的新物质不稳定，易白后的新物质不

6、稳定，易恢复原来的颜色恢复原来的颜色(检验检验SOSO2 2的存在的存在)第12页/共59页1）.漂白性SO2漂白原理：由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫还可用来杀菌消毒不良商贩用二氧化硫和含硫化合物漂白食品第13页/共59页几种具有漂白性物质的性质比较：几种具有漂白性物质的性质比较：具具 有有 漂漂 白白 性性 的的 物物 质物物物物质质HClOHClO、OO3 3、HH2 2OO2 2SOSO2 2木炭木炭原理原理原理原理将有色的色素将有色的色素氧化为稳定的氧化为稳定的无色物质无色物质与色素结

7、合与色素结合成不稳定的成不稳定的无色物质无色物质将有色物将有色物将有色物将有色物质质的分子吸附的分子吸附的分子吸附的分子吸附在其表面在其表面在其表面在其表面实质实质氧化氧化氧化氧化还还原反原反原反原反应应(化学变化化学变化)非氧化非氧化非氧化非氧化还还原反原反原反原反应应(化学变化化学变化)物理吸附物理吸附物理吸附物理吸附(物理变化物理变化)效果效果效果效果永久性永久性永久性永久性(不可逆)暂时暂时性性性性(可逆)暂时暂时性性性性范范范范围围可漂白可漂白可漂白可漂白大多数大多数大多数大多数有色物有色物有色物有色物质质，能使紫色石蕊褪能使紫色石蕊褪能使紫色石蕊褪能使紫色石蕊褪色色色色可漂白可漂白

8、可漂白可漂白某些某些某些某些有色有色有色有色物物物物质质，不能使石不能使石不能使石不能使石蕊蕊蕊蕊试试液褪色液褪色液褪色液褪色可吸附某些可吸附某些可吸附某些可吸附某些有色物有色物有色物有色物质质的的的的分子分子分子分子第14页/共59页、二氧化硫跟水反应：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。（中强酸）（中强酸）说明：SO2与H2O反应生成H2SO3的同时，H2SO3也在分解生成SO2与H2O。正反应和逆反应均不彻底，反应物和生成物共存。特点特点两边的物质互为反应物、生成物2)二氧化硫具有酸性氧化物的通性二氧化

9、硫具有酸性氧化物的通性第15页/共59页问题讨论问题讨论我们学过的哪些反应是可逆反应？CO2+H2O H2CO3Cl2+H2O HCl+HClO1）2H2O 通电通电 2H2 +O2 与与 2H2+O2 点燃点燃 2H2O是可逆反应。是可逆反应。判断下列说法说法正确：2）硫酸铜晶体加热变成白色粉末，冷却又变成蓝色，所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。第16页/共59页2)二氧化硫具有酸性氧化物的通性二氧化硫具有酸性氧化物的通性.SOSO2 2与碱与碱 的反应的反应2NaOH+SO2 =Na2SO3+H2OSO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O实验室制取实验室制取SO2，可选择碱液吸收

10、尾气，可选择碱液吸收尾气，防止空气污染防止空气污染。SO2 CaSO3 H2O=Ca(HSO3)2能否用澄清石灰水鉴别CO2和SO2Na2SO3+SO2+H2O =2 NaHSO3有白色沉淀有白色沉淀白色沉淀消失白色沉淀消失第17页/共59页.与碱性氧化物反应石灰法脱硫石灰法脱硫.与某些盐反应SOSO2 2 +NaHCO+NaHCO3 3 =NaHSO=NaHSO3 3 +CO+CO2 2如何除去如何除去COCO2 2中混有的中混有的SOSO2 2?SO2+Na2O=Na2SO3SO2+CaO=CaSO3通入饱和碳酸氢钠溶液中二氧化硫与氯化钡反应吗？第18页/共59页3)SO3)SO2 2的还

11、原性的还原性2SO2 +O2 2 SO3催化剂.与O2的反应:.与卤素单质的反应:SOSO2 2 +Br+Br2 2 +2 H+2 H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4 +2HBr+2HBrSOSO2 2 +Cl+Cl2 2 +2 H+2 H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4 +2HCl+2HCl氯水褪色氯水褪色.与其他氧化剂反应:例如：可使例如：可使例如：可使例如：可使KMnOKMnOKMnOKMnO4 4 4 4 溶液褪色，还可被溶液褪色，还可被溶液褪色，还可被溶液褪色，还可被FeFeFeFe3+3+3+3+氧化，但不能被浓硫酸氧氧化，但不能被浓硫酸氧氧化，但不能被浓硫酸氧氧化，但

12、不能被浓硫酸氧化化化化溴水褪色工业制硫酸工业制硫酸是是SOSO2 2的漂白性使的漂白性使溴水或氯水褪色溴水或氯水褪色吗？吗？SOSO2 2 +I +I2 2 +2 H +2 H2 2O=HO=H2 2SOSO4 4 +2Hl +2Hl第19页/共59页4）氧化性SO2+2 H2S =3 S +2 H2O 氧化产物和还原产物之比？第20页/共59页SO2CO2色、态、味 无色、有刺激性气味的气体无色无味的气体酸性还原性弱氧化性漂白性SO2+H2OH2SO3能使红色石蕊变红CO2+H2OH2CO3能使红色石蕊变红SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2OCO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OC

13、O2 CaCO3 H2O=Ca(HCO3)2SO2 CaSO3 H2O=Ca(HSO3)2SO2+X2+2H20=2HX+H2SO4SO2+2H2S=3S+2H2OCO2+C=2COCO2+2Mg=2MgO+C能使品红溶液褪色酸性强弱：酸性强弱：H2SO3 H2CO3(NaHCO3+SO2=Na2SO3+CO2)第21页/共59页 SO3 常温常压下是一种无色晶体，熔点（16.8）和沸点(44.8)都比较低，也是一种酸性氧化物。3、三氧化硫（SO3）1）物理性质：第22页/共59页1、如何区分SO2和CO2?2、如何检验混合气体中既有CO2又有SO2?第23页/共59页 SO3与碱性氧化物或碱

14、反应时生成硫酸盐。SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4 +H2O工业制硫酸的原理：SOSO3 3 +H +H2 2O =HO =H2 2SOSO4 4 （放出大量热量）（放出大量热量）（放出大量热量）（放出大量热量）2SO2 +O2 2 SO3催化剂2）化学性质第24页/共59页一、一、SOSO2 2物理性质物理性质无色、有刺激性气味、有毒、易溶于水无色、有刺激性气味、有毒、易溶于水二、二、SOSO2 2化学性质化学性质1 1、与水反应生成酸、与水反应生成酸 SOSO2 2+H+H2 2O HO H2 2SOSO3 32 2、与碱反应生成盐和水、与碱反应生成盐和水 SO

15、SO2 2+2NaOH Na+2NaOH Na2 2SOSO3 3+H+H2 2O O3 3、既有氧化性，又有还原性、既有氧化性，又有还原性 2SO2SO2 2 +O+O2 2 2SO 2SO3 34 4、漂白性：、漂白性：品红溶液品红溶液 褪色褪色 催化剂催化剂课课堂堂小小结结三、三、SOSO3 3的性质的性质第25页/共59页1 1 既能使石蕊试液变红，又能使品红试液变为无色既能使石蕊试液变红，又能使品红试液变为无色的是（的是（）A.ClA.Cl2 2 B.HCl C.SO B.HCl C.SO2 2 D.CO D.CO2 22 2 下列气体能用下列气体能用NaOHNaOH干燥的是（干燥的

16、是（）A.NHA.NH3 3 B.SO B.SO2 2 C.Cl C.Cl2 2 D.CO D.CO2 2 C C A A 3 3 除去除去COCO2 2中中SOSO2 2，应选用的试剂是（，应选用的试剂是（）A.A.烧碱溶液烧碱溶液 B.B.苏打溶液苏打溶液 C.C.饱和小苏打溶液饱和小苏打溶液 D.D.品红溶液品红溶液 C C练练 习习第26页/共59页4.4.下列可以用来鉴别下列可以用来鉴别SOSO2 2 和和COCO2 2 的方法是（的方法是（）A A、通入紫色石蕊试液、通入紫色石蕊试液 B B、通入酸性高锰酸钾溶液、通入酸性高锰酸钾溶液 C C、通入澄清石灰水、通入澄清石灰水 D D

17、、通入品红溶液中、通入品红溶液中 BD BD5.5.检验检验SOSO2 2中是否含有中是否含有COCO2 2，应采取的措施（，应采取的措施（）A.A.通过澄清石灰水通过澄清石灰水 B.B.通过通过BaBa（OHOH）2 2，再通过石灰水，再通过石灰水 C.C.通过酸性通过酸性KMnOKMnO4 4溶液再通过石灰水溶液再通过石灰水 D.D.通过小苏打溶液再通过石灰水通过小苏打溶液再通过石灰水 C C6.下列过程表现了SO2的漂白性的是（）A 使高锰酸钾溶液褪色 B使品红溶液褪色C 使红色的酚酞溶液褪色 D使溴水溶液褪色B第27页/共59页美丽的闪电第28页/共59页第29页/共59页在新疆和青海

18、交界处有一狭长山谷，每当牧民和在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里狂风大作，人畜往往遭雷击倒下。奇怪的是这里的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为的牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼魔鬼谷谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼谷魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗牧草茂盛、四季常青的原因吗?第30页/共59页二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮1、氮气、氮气(N2)无色无味无毒气体无色无味无毒气体 密度比空

19、气略密度比空气略小小1)1)、氮气的物理性质：氮气的物理性质：不溶于水不溶于水 (1:0.02)(1:0.02)收集氮气时用收集氮气时用排水法排水法不用排空法不用排空法第31页/共59页常温下无色、无味的气体有常温下无色、无味的气体有:H2、O2、N2、CO、CO2、NO、CH4。直接排入空气的有直接排入空气的有:O2、N2、CO2难溶于水的有难溶于水的有:O2、N2、H2、CO、NO、CH4。第32页/共59页 还原性：N2+O2 =2NO放电或高温放电或高温2)、氮气的化学性质：、氮气的化学性质：3)、氮气的用途：、氮气的用途：保护气：填充灯泡，焊接金属等保护气：填充灯泡，焊接金属等氧化性

20、：N2+3H2=2NH3催化剂高温、高压第33页/共59页2 2、一氧化氮（、一氧化氮（NONO）：）：1)、NO的物理性质：的物理性质：无色、无色、不溶于水不溶于水、有毒气体、有毒气体是大气的污染物是大气的污染物2)、NO的化学性质：的化学性质：2NO+O2 =2NO2 （红棕色）（红棕色）（工业制硝酸的第二步）（工业制硝酸的第二步）第34页/共59页3）NO的实验室制法：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O第35页/共59页3 3、二氧化氮（、二氧化氮（NONO2 2）：）：1)、NO2的物理性质：的物理性质：红棕色红棕色、有刺激性有刺激性气味的有毒气体气味的有毒

21、气体 密度比空气大密度比空气大 易液化，易溶于水并与水反应易液化，易溶于水并与水反应污染大气的有害物质之一第36页/共59页2)2)、NONO2 2的化学性质：的化学性质：3NO2+H2O =2HNO3+NO （工业制硝酸的第三步）（工业制硝酸的第三步）+4+5 二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？硝酸的酸酐是硝酸的酸酐是N2O5+5 哪种氧化物是亚硝酸哪种氧化物是亚硝酸(HNO2)的酸酐？的酸酐？N2O3+2第37页/共59页Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O3）NO2的实验室制法：第38页/共59页NONO2颜色、状态气味溶解性毒性 稳

22、定性收集方法无色气体红棕色气体-有刺激性气味难溶于水易溶于水且与水反应有毒性有毒性排水法向上排空气法NO和NO2的性质比较：不稳定(易氧化)稳定第39页/共59页 N2O俗名笑气，是一种麻醉剂，N2O3是亚硝酸（HNO2）的酸酐，N2O5是硝酸的酸酐，是一种白色固体。35氮的其它氧化物：1第40页/共59页 2NO+O2=2NO2 N2+O2=2NO放电3NO2+H2O=2HNO3+NO思考思考:解释解释“雷雨发庄稼雷雨发庄稼”的原的原理理解释开始“魔鬼谷”四季常青的原因：第41页/共59页实验：请你设计实验，要求尽可能多地使NO2被水吸收。实验步骤现象解释1将一支充满NO2的试管倒立在盛有水

23、的水槽中红棕色气体逐渐消失，水位上升，最后充满试管的2/3，无色气体充满试管上部的1/33NO2H2O2HNO3NO2制取少量的氧气2H2O2=2H2O+2O23将氧气慢慢的通入步骤1的试管中无色气体变为红棕色气体，又变为无色气体，气体体积减少，液面不断上升2NO+O2=2 NO23NO2H2O2HNO3NO第42页/共59页 在这个过程中要通入多少O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？3NO2H2O2HNO3NO 2NO+O2 2NO24NO2O22H2O4HNO3 结论：NO2与O2以41的体积比混合，与足量 的水反应就可以完全转变成硝酸。2 得：(工业合成硝酸)6NO22H2O4HNO3

24、2NO+得：第43页/共59页 3NO2H2O2HNO3NO 2NO+O2 2NO2如果是NO和O2的混合气体，那么NO与O2的体积比为多少时，能完全生成硝酸？2+2+33结论：当NO和O2的体积比是4：3的时候，恰好完全反应生成硝酸第44页/共59页小结：小结：氮的氧化物的化学性质：氮的氧化物的化学性质：第45页/共59页一定条件下，将等体积的一定条件下，将等体积的NONO和和NO2NO2的混合的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原混合气体充分反应后剩余气体的体积约为原混合气体总体积的（总体积的（）A A、1/2 B1

25、/2 B、1/3 C1/3 C、2/3 D2/3 D、5/65/6第46页/共59页3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO232+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3 关于NONO2 2、NONO、O O2 2混合气体溶于水的计算1、NO和O2混合叠加法：2、NO2和O2混合3NO2+H2O=2HNO3+NO22NO+O2=2NO2+4NO2+O2+2H2O=4HNO3 第47页/共59页一般NO2、NO、O2与H2O反应，可归纳成四种情况：（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水（1）NO和O2混合溶于水（3）NO和NO2混合溶于水（2）NO2和O2混合溶于水第48页/共59

26、页关于NONO2 2、NONO、O O2 2混合气体溶于水的计算例1、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？1、NO和O2的混合气体通入H2O4NO+3O2+2H2O=4HNO3 第49页/共59页解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的NO为20-416mL 4NO3O22H2O4HNO3 4 3 16 X X=12 mL 若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均与水反应4NO3O22H2O4HNO3 4 320 X X=15mL 此时，通入O2的体积为15+419mL通入O2的体积可能是12 mL

27、 或19 mL 例1、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？第50页/共59页2、NO2和O2的混合气体通入H2O例2、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？关于NONO2 2、NONO、O O2 2混合气体溶于水的计算4NO2+O2+2H2O=4HNO3 第51页/共59页解：设原混合气体中NO2的体积为x mL，O2的体积为y mL 则 x+y=30 若O2过量，则余下5 mL 气体为O2,则所有的NO2

28、全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y 5)mL 4 NO2+O2+2H2O=4HNO3 4 1 x y-5 x=4(y-5)解之得，x=20 mL y=10 mL 若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO，4 NO2+O2+2H2O=4HNO3 4 1 4y y则过量的NO2体积为(x-4y)mL3NO2+H2O=2HNO3+NO 3 1(x-4y)5 则 x-4y=15解之得，x=27 mL y=3 mL NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL 第52页/共59页（3 3）NONO和和NONO2 2混合溶

29、于水混合溶于水例3、一定条件下，将等体积的NO和NO2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积约为原混合气体总体积的（）A、1/2 B、1/3 C、2/3 D、5/6C3NO2+H2O=2HNO3+NO第53页/共59页例4、将充有5mlNO和6 mlNO2混合气体的试管倒置于水槽中，通入7mlO2，充分反应后，试管中剩余的气体是什么？体积多少？（4）NO、NO2、O2三种混合溶于水剩余气体为O2NO2耗氧1.5mlNO耗氧3.75ml剩余O2体积为1.75ml4NO+3O2+2H2O=4HNO3 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 第54页/共59页三、二氧化硫

30、和二氧化氮对大气的污染酸雨对环境的危害酸雨对环境的危害第55页/共59页酸 雨pH5.6的雨水空气中空气中S S的氧化物和的氧化物和NN的氧化物的氧化物(H(H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3)随雨水降下就成为酸雨。随雨水降下就成为酸雨。危害危害：破坏农作物、森林、草原，破坏农作物、森林、草原，使水土酸性化；加速建筑物等腐蚀。使水土酸性化；加速建筑物等腐蚀。1 1、硫氧化物主要来自含硫矿物的燃烧，氮、硫氧化物主要来自含硫矿物的燃烧，氮氧化物来自汽车尾气。氧化物来自汽车尾气。2 2、酸雨的形成过程：、酸雨的形成过程：第56页/共59页我国其它酸雨区：1、珠江三角洲及其北部2、杭州湾第57页/共59页S SSOSO2 2SOSO3 3H H2 2SOSO4 4 硫酸型酸雨：硫酸型酸雨：硝酸型酸雨：硝酸型酸雨：NONO2 2HNOHNO3 3防 治主要是固硫和尾气净化。固硫方程式 S+O2点燃点燃SO2 CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页