《硫和氮的氧化物》ppt课件

第四章 非金属及其化合物第三节 硫和氮的氧化物全球环境问题全球环境问题 环环境境污污染染和和生生态态破破坏坏已已经经成成了了人人类类面面临临的的最最严严重重挑挑战战。它它已已经经威威胁胁到到人人类类的的生生存存与与发发展展。一一位位国国家家元元首首说说过过：当当前前环环境境恶恶化化是是人人类类面面临临的的除除核核战战争争之之外外的的最最大大危危险险。英英国国的的每每日日电电讯讯报报曾曾作作过过一一次次民民意意测测验验，测测验验的的结结果果是是公公众认为众认为当今的环境恶化相当于第三次世界大战。当今的环境恶化相当于第三次世界大战。最最近近据据专专家家估估算算，中中国国目目前前每每年年由由于于环环境境污污染染破破坏坏所所造造成成的的经经济济损损失失高高达达 亿亿元元，相当于相当于6060个唐山大地震所造成的损失。个唐山大地震所造成的损失。60006000全球环境问题 环境污染和生态破坏已经成了人类面临的最严重臭氧层空洞臭氧层空洞 酸雨酸雨温室效应温室效应大气污染大气污染臭氧层空洞 酸雨温室效应大气污染被酸雨腐蚀的森林被酸雨腐蚀的森林被酸雨腐蚀的森林酸雨漫画酸雨漫画酸雨漫画第三节硫和氮的氧化物第三节硫和氮的氧化物第三节硫和氮的氧化物硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界。硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界。1.1.存在存在游离态：游离态：化合态：化合态：火山口附近或地壳的岩层里火山口附近或地壳的岩层里硫化物和硫酸盐的形式硫化物和硫酸盐的形式 2.2.物理性质：黄色晶体物理性质：黄色晶体(俗称硫磺俗称硫磺)，质脆，易研，质脆，易研成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于成粉末。不溶于水，微溶于酒精，易溶于CSCS2 2。硫是一种重要的非金属元素，广泛存在于自然界。1.存在游离态：FeS2 黄铁矿黄铁矿黄铜矿黄铜矿CuFeS2 石膏石膏(CaSO4.2H2O)芒硝芒硝(Na2SO4.10H2O)火山喷口处的硫火山喷口处的硫 FeS2 黄铁矿黄铜矿CuFeS2 石膏(CaSO4.2H3.3.化学性质化学性质：S既有氧化性又有还原性！既有氧化性又有还原性！硫在氧气中燃烧硫在氧气中燃烧（2 2）还原性还原性点燃点燃点燃点燃S+OS+OS+OS+O2 2 2 2 =SO SO SO SO2 2 2 2实验现象：在氧气中燃烧生实验现象：在氧气中燃烧生实验现象：在氧气中燃烧生实验现象：在氧气中燃烧生成明亮的蓝紫色火焰。成明亮的蓝紫色火焰。成明亮的蓝紫色火焰。成明亮的蓝紫色火焰。（1 1）氧化性）氧化性 S+Fe S+Fe=FeS FeS 2Cu+S 2Cu+S=CuCu2 2S S 3.化学性质：S既有氧化性又有还原性！硫在氧气中燃烧（SOSOSOSO2 2 2 2一种无色、有刺激性气味的有毒气体，一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大、容易液化、易溶于水。密度比空气大、容易液化、易溶于水。物理性质：物理性质：化学性质：化学性质：1 1、漂白性：它能与某些有色物质结合生成不稳定漂白性：它能与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质，发生的是非氧化还原反应。的无色物质，发生的是非氧化还原反应。“黄黄”银耳银耳“变变”成了成了“白白”银耳。银耳。加工后加工后二、二氧化硫二、二氧化硫SO2一种无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大、容2 2、与水反应：与水反应：SO2 +H2OH2SO3（亚硫酸亚硫酸）亚硫酸是一种弱酸，不稳定，容易分解成水和二氧亚硫酸是一种弱酸，不稳定，容易分解成水和二氧化硫。化硫。可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同可逆反应：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的化学反应。时又能向逆反应方向进行的化学反应。可逆反应的特点：可逆反应的特点：a.在相同的条件下，反应向两个方向进行。在相同的条件下，反应向两个方向进行。b.符号为符号为“”，两边的物质互为反应物和生成物。，两边的物质互为反应物和生成物。c.反应体系中，反应物和生成物共存。反应体系中，反应物和生成物共存。2、与水反应：SO2 +H2OH2SO3（亚硫酸）判断下列反应哪些不属于可逆反应？判断下列反应哪些不属于可逆反应？A2NO2 N2O4B2H2+O2 2H2O CSO2+H2O H2SO3 DCO2+H2O H2CO3 点燃点燃电解电解判断下列反应哪些不属于可逆反应？A2NO2 12NaOH+SO2=Na2SO3 +H2OCaO+SO2=CaSO3Ca(OH)2+SO2(少量）少量）=CaSO3 +H2O【思考思考】1、怎怎样区区别SO2与与CO2？请写出请写出SOSO2 2与氧化钙、氢氧化与氧化钙、氢氧化钠、钠、Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液反应的化学方溶液反应的化学方程式。程式。用品红溶液用品红溶液SO2 +NaHCO3 =NaHSO3 +CO2用用NaHCONaHCO3 3溶液除去溶液除去COCO2 2中的中的SOSO2 2。2、怎、怎样除去除去CO2中的中的SO2?12NaOH+SO2=Na2SO3 +H2OCaO+SO2 S S S(SO S S S(SO2 2)S)S-2 0 +4 +6-2 0 +4 +6二氧化硫的化合价分析：二氧化硫的化合价分析：作还原剂作还原剂作氧化剂作氧化剂加还原剂加还原剂如如H2S等等加氧化剂加氧化剂如如O2、Cl2、Br2、KMnO4、HNO3等等 S S S(SO2)S-2 3 3、既有氧化性，又有还原性。既有氧化性，又有还原性。从氧化还原角度从氧化还原角度 现象分析：现象分析：SOSO2 2具有还原性，能被酸性具有还原性，能被酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液和溴水氧化，从而使它们的溶液褪色；它也具有弱和溴水氧化，从而使它们的溶液褪色；它也具有弱氧化性，可将氧化性，可将H H2 2S S氧化成单质氧化成单质S S。2KMnO45SO22H2OK2SO4+2MnSO4+2H2SO4SO2 +Br2 +2 H2O=H2SO4 +2HBr SO2+2H2S =3S+2H2OSOSO2 2+2H+2H2 2O+2FeClO+2FeCl3 3=2HCl+2FeCl=2HCl+2FeCl2 2+H+H2 2SOSO4 4 3、既有氧化性，又有还原性。现象分析：SO2原因原因:SO SO2 2能使溴水、能使溴水、KMnOKMnO4 4溶液褪色与溶液褪色与SOSO2 2使品使品红褪色，实质相同吗红褪色，实质相同吗?不同。前者体现不同。前者体现SOSO2 2的还原性，发生的是的还原性，发生的是氧化还原反应。后者体现其漂白性，发生的氧化还原反应。后者体现其漂白性，发生的是非氧化还原反应。是非氧化还原反应。思考与交流思考与交流原因:SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色与SO2使品红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：物物质氯水水SOSO2 2木炭木炭木炭木炭原理原理实质效果效果范范围氯水中的次氯酸将氯水中的次氯酸将有色物质氧化成无有色物质氧化成无色物质色物质氧化还原反应氧化还原反应(化学变化化学变化)永久性永久性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，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。二氧化硫二氧化硫与有色与有色物质结合物质结合生成生成不不稳定的稳定的无色物质无色物质非氧化还原反应非氧化还原反应(化学变化化学变化)暂时性暂时性可漂白可漂白某些某些有色有色物质，物质，不能使石不能使石蕊试液褪色蕊试液褪色将有色物质将有色物质的分子吸附的分子吸附在其表面在其表面物理吸附物理吸附(物理变化物理变化)暂时性暂时性可吸附某可吸附某些有色物些有色物质的分子质的分子几种具有漂白性物质的性质比较：物质氯水SO2木炭原理实质效果2SO2+O2 2SO3SO3+H2O =H2SO4可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等杀灭霉菌和细菌杀灭霉菌和细菌作食物和干果的防腐剂作食物和干果的防腐剂制造硫酸：制造硫酸：二氧化硫的用途二氧化硫的用途催化催化剂2SO2+O2 2SO3S三、三氧化硫的性质三、三氧化硫的性质1 1、物理性质：、物理性质：（1 1）与水的反应）与水的反应熔点为熔点为16.816.8，沸点为，沸点为44.8,44.8,常温下不为气体。注意：常温下不为气体。注意：不能说在标准状态下不能说在标准状态下1molSO1molSO3 3所占的体积为所占的体积为22.4L22.4L。SOSO3 3HH2 2OOHH2 2SOSO4 4（放出大量热）（放出大量热）（放出大量热）（放出大量热）SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O2 2、化学性质：、化学性质：酸性氧化物的通性酸性氧化物的通性（2 2）与碱性氧化物的反应）与碱性氧化物的反应（3 3）与碱的反应）与碱的反应三、三氧化硫的性质1、物理性质：（1）与水的反应熔点为16.1 1、物理性质：、物理性质：硫化氢硫化氢氢硫酸是一种二元弱酸，具有酸的通性。氢硫酸是一种二元弱酸，具有酸的通性。2 2、化学性质：、化学性质：（1 1）弱酸性：）弱酸性：硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，溶硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，溶于水即得氢硫酸。于水即得氢硫酸。H2S+2NaOH=Na2S+2H2OSO2通入氢硫酸通入氢硫酸H2S中中（2 2）还原性）还原性H2S通入通入FeCl3溶液溶液2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl SO2+2H2S =3S+2H2O1、物理性质：硫化氢氢硫酸是一种二元弱酸，具有酸的通性。2、二氧化氮和一氧化氮二氧化氮和一氧化氮在通常情况下，氮气与氧气不反应，但在在通常情况下，氮气与氧气不反应，但在放电条件下，它们可以直接化合。此外，放电条件下，它们可以直接化合。此外，在高温时氮气也能与氧气反应生成一氧化在高温时氮气也能与氧气反应生成一氧化氮。氮。N2O2 2NO放电或高温放电或高温 NO是无色、无味、有毒的气体，密度比是无色、无味、有毒的气体，密度比空气略大，不溶于水。空气略大，不溶于水。二氧化氮和一氧化氮在通常情况下，氮气与氧气不反应，但在放电条一氧化氮很容易在常温下与空气中的氧一氧化氮很容易在常温下与空气中的氧气化合，生成二氧化氮。气化合，生成二氧化氮。2NOO2 2NO2 二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，二氧化氮是红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。密度比空气大，易液化，易溶于水。一氧化氮很容易在常温下与空气中的氧气化合，生成二氧化氮。2N二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。工业上利用这一原理制取硝酸。工业上利用这一原理制取硝酸。3NO2H2O 2HNO3NO 请你设计实验，要求尽请你设计实验，要求尽可能多地使二氧化氮被水可能多地使二氧化氮被水吸收。吸收。二氧化氮溶于水时生成硝酸和一氧化氮。工业上利用这一原理制取硝科学探究科学探究现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。1、请你设计实验，要求尽可能多地使、请你设计实验，要求尽可能多地使NO2被水吸收。被水吸收。实验步骤实验步骤 现现 象象 解释（反应式）解释（反应式）将充满将充满NO2的的试管倒立在试管倒立在水槽。水槽。红棕色逐渐消失，红棕色逐渐消失，试管水位上升到试管水位上升到2/3处处3NO2+H2O=2HNO3+NO往试管通入往试管通入少量少量O2无色气体变成红棕无色气体变成红棕色；水位继续上升，色；水位继续上升，红棕色又消失红棕色又消失2NO+O2=2NO2继续通入继续通入O2水逐渐充满试管水逐渐充满试管3NO2+H2O=2HNO3+NO3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2科学探究现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器自选。实验步2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？在工业上生产硝酸时，在吸收后的废气中再通入在工业上生产硝酸时，在吸收后的废气中再通入适量的氧气或空气，经过多次循环氧化吸收，可充适量的氧气或空气，经过多次循环氧化吸收，可充分利用原料，并能减少分利用原料，并能减少NO的排放以保护环境，总的的排放以保护环境，总的反应可表示为：反应可表示为：4 NO+2H2O+3O2=4HNO3实验设计：实验设计：2、你的设计对工业上生产硝酸有什么启示？在工业上生产3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO224NO2+O2+2H2O=4HNO3+）3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO232+）4NO+3O2+2H2O=4HNO3 两个重要的反应方程式两个重要的反应方程式:3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O 近来发现一氧化氮（近来发现一氧化氮（nitric oxidenitric oxide，NONO）广）广泛分布于生物体内各组织中，它是一种新型生物泛分布于生物体内各组织中，它是一种新型生物信使分子，信使分子，19921992年被美国年被美国ScienceScience杂志评选为明杂志评选为明星分子。在心、脑血管调节、神经、免疫调节等星分子。在心、脑血管调节、神经、免疫调节等病理和生理过程有着十分重要的生物学作用。因病理和生理过程有着十分重要的生物学作用。因此，受到人们的普遍重视。此，受到人们的普遍重视。NONO的生物学作用和其的生物学作用和其作用机制尚有待研究，它的发现提示着无机分子作用机制尚有待研究，它的发现提示着无机分子在医学领域中有广泛的研究前景。在医学领域中有广泛的研究前景。氮的氧化物的用途氮的氧化物的用途信使分子信使分子NONO 近来发现一氧化氮（nitric oxide，NO）广 我国我国“长征二号长征二号”火箭的主火箭的主要燃料是偏二甲肼（要燃料是偏二甲肼（C C2 2H H8 8N N2 2），），在火箭发射时，偏二甲肼与四在火箭发射时，偏二甲肼与四氧化二氮（氧化剂）剧烈反应，氧化二氮（氧化剂）剧烈反应，产生大量气体并释放出大量的产生大量气体并释放出大量的热，把火箭送入太空。该反应热，把火箭送入太空。该反应的化学方程式如下：的化学方程式如下：C2H8N2+2N2O4 =3N2+2CO2+4H2O火箭为什么能飞上天火箭为什么能飞上天 我国“长征二号”火箭的主要燃料是偏二甲肼（C2H8N2 在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。想知道原因吗？草茂盛，四季常青。想知道原因吗？N2+O2 =2NO放电或高温放电或高温2NO+O2 =2NO2 3NO2+H2O =2HNO3+NO雷雨发庄稼雷雨发庄稼 在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷，经常电闪雷鸣NO2 SO2NO2HNO3SO2 SO3 H2SO4酸酸雨雨二氧化硫和二氧化氮对大气的污染二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 由于溶解了二氧化碳的缘故，正常雨水的由于溶解了二氧化碳的缘故，正常雨水的PH值在值在5.6左右，然而，当空气中大量左右，然而，当空气中大量N和和S的氧化物随雨水降落下的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的来就会使得雨水的PH值小于值小于5.6而形成酸雨。而形成酸雨。NO2 SO2NO2HNO3SO2 SO3 H2S硫和氮的氧化物ppt课件左侧图片摄于左侧图片摄于1908年年右侧图片摄于右侧图片摄于1968年年左侧图片摄于1908年右侧图片摄于1968年防治酸雨的措施（变废为宝）防治酸雨的措施（变废为宝）江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间利用炼铜时产生江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车间利用炼铜时产生的二氧化硫生产硫酸，变废为宝，化害为利。的二氧化硫生产硫酸，变废为宝，化害为利。防治酸雨的措施（变废为宝）江西铜业公司贵溪冶炼厂硫酸车 煤中含有煤中含有S S，燃烧时会产生，燃烧时会产生SOSO2 2排放到空气中污染排放到空气中污染空气，工业上往煤中加生石灰空气，工业上往煤中加生石灰,煤燃烧产生的煤燃烧产生的SOSO2 2和生和生石灰反应生成石灰反应生成CaSOCaSO3 3,CaSO,CaSO3 3再被氧化成再被氧化成CaSOCaSO4 4，从而，从而减少了减少了SOSO2 2排放量，主要反应为：排放量，主要反应为：CaO+SO2=CaSO3 2CaSO3+O2=2CaSO4 钙基固硫法（煤中掺入生石灰）钙基固硫法（煤中掺入生石灰）煤中含有S，燃烧时会产生SO2排放到空气中污染空气，工1 1、下列可以用来鉴别、下列可以用来鉴别SOSO2 2 和和COCO2 2 的的方法是方法是 A A、通入紫色石蕊试液、通入紫色石蕊试液 B B、闻气味、闻气味C C、通入澄清石灰水、通入澄清石灰水 D D、通入品红溶液中、通入品红溶液中都是酸性氧化物，都可都是酸性氧化物，都可以使石蕊变红以使石蕊变红SO2有刺激性气味，有刺激性气味，而而CO2没有没有都可以使澄清石都可以使澄清石灰水变浑浊灰水变浑浊SO2可使品红褪色，可使品红褪色，而而CO2不能不能 B D2.2.下列能说明下列能说明SOSO2 2具有漂白作用的是具有漂白作用的是()()A ASOSO2 2能使酸性高锰酸钾褪色能使酸性高锰酸钾褪色 B BSOSO2 2能使品红溶液褪色能使品红溶液褪色 C CSOSO2 2能溴水褪色能溴水褪色 D DSOSO2 2难使品红试液变红难使品红试液变红 B1、下列可以用来鉴别SO2 和CO2 的方法是 （1 1 1 1）SOSO2 2使滴有酚酞的使滴有酚酞的NaOHNaOH溶液红色褪去，溶液红色褪去，SOSO2 2体现体现 性；性；（2)SO2)SO2 2使品红褪色，使品红褪色，SOSO2 2体现体现 性；性；（3)SO3)SO2 2使溴水褪色，使溴水褪色，SOSO2 2体现体现 性。性。酸酸漂白漂白还原还原 3.SO 3.SO2 2具有漂白性，氯水有漂白性，如果混在一起，具有漂白性，氯水有漂白性，如果混在一起，有漂白性吗？有漂白性吗？可能失去漂白性可能失去漂白性 二氧化硫和氯水发生化学反应生成新物质，而二氧化硫和氯水发生化学反应生成新物质，而HCl 和和H2SO4是没有漂白性的，因此漂白性可能消失。是没有漂白性的，因此漂白性可能消失。SO2 +Cl2+2H2O=2HCl +H2SO4（1）SO2使滴有酚酞的NaOH溶液红色褪去，硫和氮的氧化物ppt课件