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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三节 硫和氮的氧化物,第,1,课时 二氧化硫和三氧化硫,重点城市空气质量日报(部分),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,北京,2011-12-5,193,可吸入颗粒物,轻度污染,上海,2011-12-5,可吸入颗粒物,良,沈阳,2011-12-5,二氧化硫,良,大连,2011-12-5,103,二氧化硫,1,轻微污染,成都,2011-12-5,67,可吸入颗粒物,良,1,、空气质量日报中,污染指数的大小由二氧化硫和二氧化氮等污染物的浓度来决定,空气中的二氧化硫和二氧化氮是怎样产生的?,2,、空气中有多种物质,为什么要选择这两种污染物的指数来作报告?它们有什么危害?,想一想,一、硫(俗名,:,硫磺,),1.,存在形式:,游离态:火山口附近或地壳的岩石,化合态:硫化物和硫酸盐,硫铁矿:,FeS,2,、,黄铜矿:,CuFeS,2,、生石膏:,CaSO,4,2H,2,O,、,芒硝:,Na,2,SO,4,10H,2,O,2.,物理性质:俗称硫黄,淡黄色晶体,质脆,易研成粉末。不溶于水,微溶于酒精,,易溶于,CS,2,。,硫粉,+16 2 8 6,S,硫铁矿,(FeS,2,),黄铜矿,(CuFeS,2,),生石膏,(CaSO,4,2H,2,O),芒硝(,Na,2,SO,4,10H,2,O),火山口硫磺,S S S,(,SO,2,),S,-2 0 +4 +6,思 考,?,根据单质硫中,S,的化合价推断它具有怎样的性质?,既有氧化性,又有还原性,加还原剂,加氧化剂,化合价既可升高又可降低,,升高时作还原剂,降低时作氧化剂,(,SO,3,),(,FeS,),3,、化学性质,(1),与金属反应,(,氧化性,),2Cu+S=Cu,2,S,Fe+S=FeS,思考,:,与,Cl,2,跟,Fe,、,Cu,的反应相比较你能得出什么结论?,硫与变价金属反应往往只能将金属氧化到,低价态,既有氧化性又有还原性!,Hg+S=HgS,(除,Hg,),2Al+3S=Al,2,S,3,+17 2 8 7,Cl,+16 2 8 6,S,原子结构,同一周期,左右,原子半径逐渐减小,非金属性逐渐增强,氧化性逐渐增强,对应氢化物稳定性逐渐增强。,(2),与非金属反应(还原性),现象,:,在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,;,在空气中燃烧发出,淡蓝色,火焰,S+O,2,=SO,2,点燃,(3),与强碱溶液反应,3S+6NaOH=2Na,2,S+Na,2,SO,3,+3H,2,O,试管内壁附着的硫怎样洗掉?,注意,:集气瓶里放入少量,水或,NaOH,溶液,,吸收生成的气体,防止污染空气,碱性条件下易发生歧化反应,在氧气中燃烧时放出的热量少(转化为光能的多些),二氧化硫,主要来源:,化石燃料的燃烧,工业尾气等,火山爆发,森林火灾,有机体分解,海洋雾沫等,二、硫的氧化物,(一)二氧化硫,无色,有,刺激性,气味的,有毒,气体,密度比空气大,易溶于水,(常温常压下,1,:,40,),易液化,(沸点:,-10,),1,、物理性质,SO,2,+H,2,O,正反应,逆反应,H,2,SO,3,与水反应,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(,特点:,同条件,同进行,共存在),2,、化学性质,注意,:a.,H,2,SO,3,不稳定,容易分解。,b.,H,2,SO,3,是二元弱酸,2,、将盐酸逐滴加入,Na,2,SO,3,溶液中,现象如何?,3,、将,SO,2,通入,NaHCO,3,溶液中会发生反应吗?,酸性,:,H,2,SO,3,醋酸,H,2,CO,3,(1),酸性氧化物,1,、为什么收集到的酸雨一段时间后,,PH,值下降?,思考,:,将充满,SO,2,气体的试管倒立于水中充分反应后,溶液只充满试管体积的一半,假设溶液中的溶剂不扩散,则试管中溶液的物质的量浓度为(标况下),_,?,少量浑浊,过量澄清小结:,SO,2,+Ca(OH),2,=,CaSO,3,+H,2,O,与碱反应,SO,2,+H,2,O,+,CaSO,3,=,Ca(HSO,3,),2,2,SO,2,+Ca(OH),2,=,Ca(HSO,3,),2,思考:能否用澄清石灰水来鉴别,SO,2,和,CO,2,?,A、CO,2,、SO,2,通入,Ca(OH),2,、Ba(OH),2,溶液,B、NaOH,溶液逐渐滴加含,Al,3+,的溶液,C、,盐酸逐渐滴加含,AlO,2,-,的溶液,SO,2,+CaO=,CaSO,3,与碱性氧化物反应,SO,2,+Na,2,O=,Na,2,SO,3,SO,2,+2NaHCO,3,=Na,2,SO,3,+2CO,2,+H,2,O,与盐溶液反应,SO,2,+Na,2,CO,3,=Na,2,SO,3,+CO,2,强酸制弱酸,SO,2,+Na,2,SO,3,=2NaHSO,3,将,SO,2,和,CO,2,分别通入,CaCl,2,或,BaCl,2,溶液,实验现象?,S S S,(,SO,2,),S,-2 0 +4 +6,思 考,?,根据,SO,2,中,S,的化合价推断它具有怎样的性质?,既有氧化性,又有还原性,加还原剂,加氧化剂,化合价既可升高又可降低,,升高时作还原剂,降低时作氧化剂,(,SO,3,),(,H,2,S,),(2)SO,2,的还原性,SO,2,+Cl,2,+2H,2,O=2HCl+H,2,SO,4,2SO,2,+O,2,催化剂,2SO,3,SO,3,+H,2,O =H,2,SO,4,(放出大量热),工业制硫酸,Br,2,、,I,2,类似,5 SO,2,+2 KMnO,4,+2 H,2,O=,=,K,2,SO,4,+2 MnSO,4,+2 H,2,SO,4,小结:,SO,2,可被,Cl,2,(,Br,2,、,I,2,)、,O,2,、,KMnO,4,(,H,+,)、,HNO,3,、,Fe,3+,、,Na,2,O,2,等氧化剂氧化。,2FeCl,3,SO,2,2H,2,O=2FeCl,2,H,2,SO,4,2HCl,将,SO,2,和,CO,2,分别通入,CaCl,2,或,BaCl,2,溶液,无明显现象;若将,BaCl,2,溶液改为,Ba(NO,3,),2,,实验现象?,4FeS,2,+11O,2,=2Fe,2,O,3,+8SO,2,SO,2,+2H,2,S=3S,+2H,2,O,(3)SO,2,的氧化性,(4)SO,2,的漂白性,实验,4-7,酸性条件下易发生归中反应,向,NaSO,3,和,Na,2,S,混合溶液中滴加盐酸,有什么现象?,漂白原理,:,注意:,SO,2,不能,使指示剂褪色,SO,2,的漂白性具有,可逆性,现象:,试管中的水面上升,溶液,几乎,充满整个试管;,pH,试纸,变红,;,SO,2,能使,品红溶液褪色,,,加热后,又,恢复红色,。,结论:,SO,2,具有漂白作用,但,可逆,利用品红溶液检验,SO,2,某些有机色素,H,2,SO,3,无色的物质,思考:,将,Cl,2,和,SO,2,分别通入到紫色石蕊试液中有何现象,?,为什么,?,2SO,2,+O,2,2SO,3,SO,3,+H,2,O,=,=H,2,SO,4,可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等,杀灭霉菌和细菌,作食物和干果的防腐剂,制造硫酸:,二氧化硫的用途,催化剂,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。,1,、,SO,2,与,Cl,2,都具有漂白性,若将两者等体积混合,其漂白性是否会增强?为什么?,不会增强,因为混合后发生以下反应:,SO,2,+Cl,2,+2H,2,O=2HCl+H,2,SO,4,2,、,SO,2,能使,Br,2,水,酸性,KMnO,4,褪色,是因其漂白性吗?,不是因其漂白性,而是因为它有,还原性,的缘故。,3,、将,SO,2,通到,红色,酚酞试液中,发现红色消失,主要是因为,SO,2,(,),A,有漂白性,B,有还原性,C,有氧化性,D,溶于水后显酸性,D,几种具有漂白性物质的性质比较:,物质,氯水,SO,2,活性,炭,原理,实质,效果,范围,氯水中的,次氯酸,将有色物质氧化成无色物质,氧化还原反应,(,化学变化,),永久性,可漂白,大多数,有色物质,,能使紫色石蕊褪色,SO,2,溶于水反应生成的,H,2,SO,3,与有色物质直接结合,生成,不稳定的,无色物质,非氧化还原反应,(,化学变化,),暂时性,可漂白,某些,有色物质,,不能漂白酸碱指示剂,将有色物质的分子吸附在其表面,物理吸附,(,物理变化,),暂时性,可吸附某些有色物质的分子,Na,2,O,2,、,O,3,、,H,2,O,2,CO,2,和,SO,2,的比较,利用,SO,2,漂白性,:,品红溶液,鉴别,鉴别方法,(化学),有,漂白性,无,漂白性,不同点,酸性氧化物(对应的酸是弱酸,酸性:亚硫酸碳酸),与,CaCl,2,、,BaCl,2,溶液不产生沉淀,相同点,化学性质,有,还原性,无,还原性,易,溶于水,可,溶于水,有,毒,无,毒,物理性质,利用,SO,2,还原性,:,氯水,、,酸性高锰酸钾,等溶液鉴别,有刺激性,气味,无,味,不同点,无色气体、密度比空气大,相同点,SO,2,CO,2,拓展:如何除去下列气体的杂质气体,?(,括号内为杂质,),Cl,2,(HCl):,SO,2,(HCl):,CO,2,(HCl):,CO,2,(SO,2,):,通人饱和食盐水,通人饱和,NaHSO,3,溶液,通人饱和,NaHCO,3,溶液,饱和,NaHCO,3,液,溶液,、通过饱和,NaHCO,3,溶液,、通过,KMnO,4,溶液或,FeCl,3,溶液。,思 考,?,如何除去,CO,2,中的,SO,2,?,A.,通过品红溶液,B.,通过澄清石灰水,C.,先通过,NaOH,溶液,再通过澄清石灰水,D.,先通过酸性,KMnO,4,溶液,再通过澄清石灰水,思 考,?,检验,SO,2,气体中是否混有,CO,2,气体,可采用的方法是(),D,尾气处理:,用,NaOH,溶液吸收,收集:,向上排空气法,检验:,品红溶液,干燥:,用,浓,H,2,SO,4,或,P,2,O,5,固体,Na,2,SO,3,(,固,)+H,2,SO,4,(,70%,)=Na,2,SO,4,+SO,2,+H,2,O,实验室制备,SO,2,的硫酸是用,浓,硫酸还是,稀,硫酸?能否改为浓盐酸或浓硝酸?,3,、实验室制法,实验室用什么方法制取和收集二氧化硫气体?,浓盐酸易挥发,,SO,2,中会混有少量的,HCl,气体;硝酸有强氧化性,会氧化,SO,2,。,SO,2,性质实验,:将,SO,2,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,褪色 褪色 红色,先浑浊,后澄清,思考与交流:,1.,如何证明某无色气体含有二氧化碳和二氧化硫?画出实验装置示意图,KMnO,4,(,H,+,),品红溶液,品红溶液,澄清石灰水,先,检验,SO,2,,,后,检验,CO,2,SO,2,+2H,2,S=3S +2H,2,O,二氧化硫,物理性质,无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、易溶于水(,1,:,40,),化学性质,1,、酸性氧化物的通性,SO,2,+2 NaOH=Na,2,SO,3,+H,2,O,2,、既有氧化性,又有还原性,2SO,2,+O,2,2SO,3,3,、漂白性:暂时性漂白,可逆,催化剂,小结,SO,2,+H,2,O,正反应,逆反应,H,2,SO,3,某些有机色素,H,2,SO,3,无色的物质,1,、物理性质,与水剧烈反应,SO,3,+H,2,O=H,2,SO,4,与碱反应,SO,3,+2NaOH=Na,2,SO,4,+H,2,O,标况下,,无色,易挥发的,晶体,(熔点,1
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