《硫和氮的氧化物》PPT课件.pptx

第三节 硫和氮的氧化物 （第一课时）,1.硫的存在,游离态,化合态,硫的常见化合价,-2 0 +4 +6,你能说出哪些对应这些化合价的物质？,H2SNa2S,S,SO2H2SO3 SO32-,SO3H2SO4 SO42-,从氧化还原的角度对上述价态硫元素性质做预测,只有还原性,既有氧化性也有还原性,只有氧化性,阅读教材P90 硫的性质,1.物理性质：黄色晶体，俗称硫黄，质脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。,一、单质硫,可以用CS2来清洗沾满硫的试管。,（1）氧化性：,2.化学性质：,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的SO2气体。,（2）还原性：,可以作为对比氧化性的依据,研究物质的一般方法是什么？,二、硫的氧化物,（1）从物质分类角度出发。（2）从氧化还原性的角度出发。（3）从应用和实践的角度出发。,物理性质：色、态、味、密度、溶解性,化学性质：,SO2,(一)、物理性质,无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气 大,易液化(沸点为100C),易溶于水(常温常压下，1体积水能溶解40体积的二氧化硫,即1:40).,SO2,H2O,从物质分类角度预测SO2性质尽可能多写出对应的化学方程式,可以类比？,酸性氧化物,与水反应生成对应酸（酸酐的性质）,与碱反应生成对应价态盐和水,与碱性氧化物反应生成对应价态盐,实验验证,二氧化硫的性质,【P84实验7：观察并思考】 1、 实验中原盛有SO2 气体的试管水位有什么变化？说明了什么？-试管内水位上升；说明SO2易溶水、用p试纸检验试管内水溶液酸碱性。-试纸变红色，溶液呈酸性,*亚硫酸是一种弱酸，不稳定 （酸性醋酸碳酸）,(二) SO2的化学性质:1:具有酸性氧化物的通性（类比CO2）(1) 与H2O反应: SO2+H2O H2SO3（亚硫酸）,(2) 与碱反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O (吸收尾气) SO2+2Ca(OH)2=CaSO3 +2H2O（类比CO2） (3) 与碱性氧化物反应（燃煤污染的治理，钙基固硫）,可逆反应: 在同一条件下，既向正反应方向进行， 同时又向逆反应方向进行的反应,燃煤烟气中含有SO2为了减少它的污染排放我们通常在燃煤中添加一定量的生石灰,钙基固硫,SO2 +CaO=CaSO3 （亚硫酸钙）,+,思考下列反应是否为可逆反应？,不是可逆反应,是可逆反应,延伸1,SO2 + NaHCO3 = NaHSO3 +CO2,用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的SO2.,怎样除去CO2中的SO2?,延伸2,类推括号中是杂质CO2(HCl)SO2(SO3)利用1、二者不溶于对应酸式盐饱和溶液 2、强酸制弱酸,饱和的NaHCO3溶液,饱和的NaHSO3溶液,即具有氧化性也具有还原性,从氧化还原角度预测SO2性质,2、较强的还原性,2FeCl3SO22H2O2FeCl2H2SO42HCl2KMnO45SO22H2OK2SO4 +2MnSO4+2H2SO4,3：具有较强的还原性：可被X2（卤素单质）、O2、KMnO4（H+）、HNO3、Fe3+、Na2O2等许多氧化剂氧化。,SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HClSO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr,所以：SO2能使氯水、溴水和酸性KMnO4溶液褪色。,延伸1,用上述装置检验在 SO2气体中混有CO2的实验现象是_,U型管末端的蓝色没有退净，烧杯中有白色浑浊出现,二氧化硫是怎样形成酸雨的？,延伸2,工业上如何制备硫酸？,SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O,3、较弱的氧化性,这样的氧化（还原）性是SO2 特有的？还是+4价S的化合物都具有的？,结论：+4价S的化合物（SO2、 H2SO3 、SO32-）都具有较强的还原性和弱氧化性。,延伸：亚硫酸钠固体储存的时候需要注意什么？如何检验它已经变质？,中央电视台生活栏目报到,在田间大棚里加工白银耳,（用硫熏蒸的银耳）,实验现象：,加热，又恢复原来的颜色。,4、 SO2的漂白性,SO2溶于水产生的H2SO3能与某些有色物质结合成不稳定的无色物质而具有漂白性-加热可恢复颜色并释放出二氧化硫.,选择性：不能使紫色石蕊试液褪色 (石蕊变红),化合漂白,让SO2溶解在品红溶液中，品红溶液的红色褪去；加热后，溶液又恢复红色,这是检验SO2重要方法,食品“化妆品”,二氧化硫作为食品添加剂历史悠久，主要有两个用途，一是用于干果、蜜饯果脯等的漂白，令其外观更好看；二是具有防腐、抗氧化等作用，能延长食品保质期。一般来讲，少量的二氧化硫进入机体可以认为是安全无害的，但如果超量使用，就有可能造成食品中二氧化硫超标，对人体的肝、肾等造成伤害。,几种物质的漂白性比较,因强氧化性而具有漂白性的物质有：HClO Na2O2 H2O2 O3 ClO2 等,某学生利用如图装置做如下实验：在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是 溶液。加热时溶液由无色变为红色的原因是 。,溶有SO2的品红,SO2气体逸出，品红恢复红色,延伸1,延伸2,某混合气体由SO2 CO2 和水蒸气组成，为分别检验三种气体，使用下列装置：,可供选择的药品为：酸性高锰酸钾溶液、品红溶液澄清石灰水、无水硫酸铜，指明各容器中的药品，d装置作用是_说明存在CO2的实验现象是_,a,b,c,c,d,e,无水硫酸铜,品红,高锰酸钾,品红,澄清石灰水,d中品红不退色e中出现白色浑浊,检验SO2是否除净,原理：,4、 SO2的实验室制法,H2SO4 (浓) + Na2SO3 = SO2 + H2O+ Na2SO4,利用了什么原理？体现了亚硫酸的什么性质？,强制弱、难挥制易挥,弱酸性、不稳定性,SO2的用途,杀菌、消毒、干果防腐剂,漂白纸浆、 毛、丝、草帽,小结：,还原性,巩固训练,氧化性,还原性,漂白性,还原性,水溶液呈酸性,2、将SO2依次通过下列实验装置，说出A、B、C、D各装置中的实验现象。,A B C D,3. 下列化学反应表示SO2作还原剂的是ASO2+NaOH=NaHSO3B2H2O+SO2+Fe2(SO4)3=2H2SO4+2FeSO4CSO2+2H2S=3S+2H2ODCl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,4.足量的SO2、Cl2分别通入到石蕊试液中有什么现象？若按1：1的体积比混合后再通入石蕊试液中又有什么现象？为什么？,5.如何除去下列气体的杂质气体?(括号内为杂质) Cl2(HCl):, SO2(HCl):,CO2(HCl):,CO2 (SO2):,B D,通人饱和食盐水,通人饱和NaHSO3溶液,通人饱和NaHCO3溶液,通人KMnO4溶液,下列四种有色溶液与SO2气体作用均能褪色，其实质相同的是（ ） 酸性高锰酸钾溶液； 品红溶液； 溴水； 滴有酚酞的氢氧化钠溶液 A B C D,Cl2和SO2都具有漂白作用，若将等物质的量的这两种气体混合后通入品红和BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是 （） 溶液很快褪色； 溶液不褪色； 出现沉淀； 不出现沉淀 A B C D,为除去混入CO2中的SO2和O2，下列试剂的使用顺序正确的是： ( )饱和Na2CO3溶液；饱和NaHCO3溶液； 浓H2SO4溶液；灼热的铜网；碱石灰A B C D,2022/11/7,38,俗语：雷雨肥庄稼？大家知道什么意思吗?,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,39,1、在放电或高温下： 2、在常温下： 比较NO和NO2的性质：NO：无色、不溶于水、不稳定（易被氧化）NO2：红棕色、有刺激性气味、易溶于水、稳定、有毒性3、 NO2与水反应：,2 NO O2 = 2 NO2 （红棕色）,3 NO2 H2O =2HNO3 NO,在打雷放电的情况下，将空气中游离态的氮变成易被庄稼吸收的物质，促进庄稼生长。,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,40,3NO2+H2O=2HNO3+NO,+4,+5,+2,NO2中有2/3的氮元素化合价升高，被氧化；有1/3的氮元素化合价降低，被还原。NO2既是氧化剂又是还原剂。,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,41,明星分子NO,1998年诺贝尔奖获得者伊格纳罗发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆等功能，成为当前生命科学的研究热点，NO亦称为“明星分子”。,2022/11/7,42,1、请你设计实验，要求尽可能多的NO2被水吸收。,水逐渐充满试管,3NO2+H2O=2HNO3+NO,科学探究,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,43,在这个过程中要通入多少的O2，NO2才能完全转变成HNO3呢？,2NO+O2=2NO23NO2H2O2HNO3NO 4NO2O22H2O4HNO3NO2与O2以4:1的体积比（摩尔比）混合，与足量的水反应就可以完全转变成硝酸。,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,44,假如是NO和O2混合呢？当体积比是多少的时候跟足量的水反应才能完全转变成硝酸呢？,2NO+O2=2NO23NO2H2O2HNO3NO 4NO3O22H2O4HNO3,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,45,2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？,工业生产硝酸，将尾气（NO）吸收通入适量的氧气后再溶解于水，经过多次循环氧化、溶解，可充分利用原料，并减少NO的排放，有利于保护环境。,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,46,【科学视野】：火箭为什么能飞上天？,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,47,二、二氧化氮和一氧化氮,2022/11/7,48,1、二氧化硫和二氧化氮是主要的大气污染物。2、污染物的来源： （1）SO2主要来自于化石燃料（如煤与石油）的燃烧、含硫金属的冶炼以及制造硫酸、磷肥等产生的废气。 （2）NO2主要来自于汽车尾气。,二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染,1、将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见沉淀生成，继续通入另一种气体，仍无沉淀，则通入的气体可能是（） ACO2 BNH3 CNO2 DH2S,2、下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）ANO2通入FeSO4溶液中BCO2通入CaCl2溶液中CNH3通入AlCl3溶液中DSO2通入已酸化的Ba（NO3）2溶液中,3、把3体积的NO2气体，依次通过下列3个分别装有NaHCO3饱和溶液，浓H2SO4，Na2O2的装置后，用排水法把残留气体收集到集气瓶中，集气瓶内气体应是（同温同压下测定）（ ）A1体积NO B2体积NO2和0.5体积O2C2体积O2 D0.25体积O2,2、把少量的NO2气体通入过量的小苏打溶液中，在使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是（） A氧气 B二氧化氮 C 二氧化氮和氧气 D二氧化氮和一氧化氮,4、将盛有N2和NO2混合气体的试管倒立于水中，经过足够长的时间后，试管内气体体积缩小为原混合气体体积的一半，求原混合气体中N2和NO2的体积之比是多少？,5、在一定温度和压强下,将一支容积为15mL的试管充满NO2后，倒置于一个盛水的水槽中,当试管内液面上升一定高度不再变化时,在相同条件下再通入O2，若要使试管内的液面仍保持在原高度,则通入O2的体积为（ ）A、3.75mL B、5mL C、7.5mL D、8.75mL,将一定量的二氧化氮充入量筒里，并将量筒倒置在水槽中，当量筒液面不再上升时，向量筒中缓缓通入氧气，当通入氧气42mL时，量筒中液面与未通氧气之前等高，则二氧化氮体积为（ ）A.100mL B.72mL C.48mL D.24mL,向容积为20ml倒置在水槽且充满水的试管里充入20mlNO气体，再缓缓通入纯净的O2，当试管内液面稳定在容积的一半时，停止通O2，则通入的O2的体积为（ ）A.35mL B.25mL C.17.5mL D.7.5mL,6、在一支容积为40mL的试管内充满NO和O2的混合气体，将试管倒置于水中，充分反应后：（1）若无气体剩余，原混合气体中NO和O2的体积各为多少？（2）若气体剩余5mL，原混合气体中NO和O2的体积各为多少？,7、在一支容积为25mL的试管内充满NO2和O2的混合气体，将试管倒置于水中，充分反应后：（1）若无气体剩余，原混合气体中NO2和O2的体积各为多少？（2）若气体剩余5mL，原混合气体中NO2和O2的体积各为多少？,8、在一定条件下 将充满NO2和O2的试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体体积为原混合气体的1/8，则原混合气体中NO2和O2的体积比是多少?,如图所示，当向试管内通入21mLO2时，最后试管中的液面仍在原来的位置，则原试管中NO为（ ）A6mLB12mLC16mLD18mL,设法把NO2和O2按4：1体积比充满一干燥的真空烧瓶中，然后把烧瓶置于水中，瓶内液面会逐渐上升，则最终烧瓶中所得溶液的物质的量浓度为（气体体积为标准状况下测定烧瓶中溶液不向外扩散）（） A1/14mol/L B1/22.4mol/L C1/28mol/L D1/42mol/L,若将NO和O2按4：3体积比充满一干燥的真空烧瓶呢？,在标准状况下，将NO、NO2、O2混合后充满容器倒置于水槽中。充分水反应后,水恰好充满容器,若溶质不扩散，求容器内生成的HNO3的物质的量浓度c的范围？,