高三化学总复习实用 必考43 硫和氮的氧化物课件 新人教版.ppt

第三讲硫和氮的氧化物 一 硫 二氧化硫 亚硫酸 三氧化硫1 硫 硫是一种粉末 在空气中燃烧生成so2 s o2so22 1 二氧化硫的物理性质二氧化硫是色 具有气味的有毒气体 密度比空气 易液化 易溶于水 常温常压下1体积水大约能溶解体积so2 黄色或淡黄色 无 刺激性 大 40 2 二氧化硫的化学性质将so2通入下列溶液 将发生的现象及有关化学反应方程式以及so2所表现的性质填入下表 3 so2的实验室制法 用cu和浓h2so4反应 化学方程式为 用na2so3固体和浓h2so4 60 反应 化学方程式为 3 亚硫酸 1 亚硫酸是一种不稳定的二元弱酸 只能存在于溶液中 电离方程式为 分步书写 cu 2h2so4 浓 cuso4 so2 2h2o na2so3 h2so4 na2so4 so2 h2o 2 不稳定性 3 h2so3中s元素为 4价 与so2具有某些相似的性质 漂白性与so2相似 氧化性 如与h2s反应 还原性 如被cl2氧化 被空气中o2氧化 2h2s so2 3s 2h2o h2so3 cl2 h2o h2so4 2hcl o2 2h2so3 2h2so4 4 亚硫酸盐 1 亚硫酸盐中硫元素化合价为价 与so2具有某些相似的性质 2 在酸性条件下表现氧化性na2so3和na2s在酸性条件下 如hcl 不共存 离子方程式为 4 3 还原性 被o2 cl2氧化 在空气中被氧化的方程式为 被cl2氧化的方程式为 2na2so3 o2 2na2so4 na2so3 h2o cl2 na2so4 2hcl 溶解 褪色 红 5 三氧化硫 1 物理性质 通常情况下 三氧化硫是一种无色易挥发的体 熔点为16 8 沸点为44 8 2 化学性质 so3能强烈吸水 在空气中发 烟 与水剧烈反应生成h2so4 同时放出大量的热 形成酸雾 化学方程式为 so3是硫酸的酸酐 具有酸性氧化物的通性 因其中的硫为价 故so3具有较强的氧化性 固 so3 h2o h2so4 6 二 氮的氧化物1 氮元素有 1 2 3 4 5五种正价 五种正价对应六种氧化物 其中分别是hno2和hno3的酸酐 它们都是大气污染物 空气中的氮的氧化物是造成的主要因素 n2o no n2o3 no2 n2o4 n2o5 n2o3和n2o5 光化学烟雾 2 一氧化氮 1 物理性质no是一种色 味 溶于水的气体 2 生理作用no在人体的血管系统内具有传递信号的功能 但过量的no与co类似 也可以与结合造成人体组织缺氧 使人中毒 无 无 不 血红蛋白 3 化学性质常温下no与空气中的o2化合的化学方程式为 此反应中no表现性 可用收集no 4 制备方法 用cu和稀硝酸反应制备no 化学方程式为 2no o2 2no2 还原 排水法 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 3 二氧化氮 1 物理性质no2是一种色 有气味的有毒气体 密度比空气液化 易溶于水 2 化学性质 no2溶于水后生成硝酸和no 反应的化学方程式为 反应中no2表现 3molno2参加反应时 转移电子为mol no2常温时可转化为n2o4 反应的化学方程式为 3no2 h2o 2hno3 no 红棕 刺激性 大 易 氧化性 和还原性 2 3 制备方法 用cu和浓硝酸反应制no2 化学方程式为 收集方法为排空气法 三 环境污染与防治1 so2对大气的污染与防治 1 主要来源 等化石燃料及其产品的燃烧 含金属矿石的冶炼 硫酸厂的废气 cu 4hno3 浓 cu no3 2 2no2 2h2o 向上 煤 石油 硫 2 危害 引起大气污染 直接危害人体健康 形成 3 防治 消除污染源 研究开发新能源 如 核能 利用化学手段对含硫燃料预先进行处理 以降低二氧化硫的排放 如 工业用煤在燃烧时往往加入一些 其目的是作为固硫剂 对燃煤 工业生产中释放出的二氧化硫废气进行处理或回收利用 酸雨 氢能 生物能 风能 脱硫 石灰石或生石灰 2 氮的氧化物对大气的污染与防治 1 主要来源 的尾气 火山爆发 雷雨天气将n2转变为等 2 危害 形成 no直接与人体结合使人中毒 破坏 形成光化学烟雾 汽车尾气 石油和煤的燃烧产物 硝酸工业 no 酸雨 血红 蛋白 臭氧层 3 防治 使用洁净能源 减少氮氧化物的排放 为汽车安装尾气转化装置 将汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为 对生产化肥 硝酸的工厂排放的废气进行处理等 例如 用碱液吸收 no no2 2naoh 2nano2 h2o2no2 2naoh nano3 nano2 h2o可用nh3催化还原 如 no和nh3反应 co2和n2 3 生活中对环境产生的直接污染 1 随意丢弃废旧电池 电池中的重金属离子对 2 随意丢弃聚乙烯等塑料垃圾产生 3 含有氮 磷化合物的污水排放到湖水中导致 水质恶化 4 氟氯烃冰箱的使用导致的破坏 产生污染 土壤 白色污染 水体 富营养化 臭氧层 考点一二氧化硫的性质 例1 下列说法正确的是 a so2能使品红溶液 溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 是因为so2具有漂白性b so2和cl2都有漂白作用 将等物质的量的两种气体同时作用于潮湿的有色物质时 可增强漂白作用 c 活性炭使有色物质褪色是利用了碳单质具有还原性 使有色物质发生还原反应d so2使品红溶液褪色后 将褪色后的溶液加热 溶液重新变为红色 答案 d 二氧化硫的漂白性so2可使品红或某些有机色质褪色 发生的是非氧化还原反应的化合反应 1 so2不能漂白酸碱指示剂 而氧化类漂白剂 如氯水 na2o2等 能漂白酸碱指示剂 例如 2 so2使品红溶液褪色是因为so2具有漂白性 so2的漂白性是暂时的 而氧化类漂白剂的漂白是永久的 例如 3 so2使滴有酚酞的naoh溶液褪色 是因为so2是酸性氧化物 so2使溴水 kmno4溶液褪色 是利用so2的还原性 以上都不是so2的漂白性 4 so2的检验某气体能使品红溶液褪色 加热至沸溶液又恢复红色 则该气体是so2 5 常见能用于漂白的物质的比较使物质褪色的原理有三种 1 利用物质的吸附性将有色物质吸附掉 2 利用物质的强氧化性 将有色物质的显色基团氧化掉 3 与有色物质化合生成无色物质 溶液的褪色与漂白不是一回事 漂白是溶液褪色 但褪色不一定是漂白 答案 d 2 2008 浙江省杭州市模拟 为了除去co2气体中的so2气体 下列仪器和药品组合中合理的是 仪器 洗气瓶 干燥管药品 固态生石灰 苏打溶液 小苏打溶液a b c d 解析 因co2 cao caco3 co2 na2co3 h2o 2nahco3 故不能选用 和 co2与nahco3溶液不反应 而so2与nahco3溶液反应 so2 2nahco3 na2so3 h2o 2co2 所以应选择试剂 显然装置不能选用干燥管 应使用洗气瓶 答案 a 答案 ac 考点二氮的氧化物 例2 将8mlno2和o2的混合气体通入倒立于水槽中装满水的量筒中 充分反应后 剩余气体为1ml 则原混合气体中no2和o2的体积比可能为 a 7 3b 3 7c 7 1d 1 7 解析 1ml剩余气体可能为no或o2 1 若为no 则由3no2 h2o 2hno3 no 说明no2和o2与水反应后剩余no23ml 设原混合气体中o2的体积为x 则有 答案 ac 有关氮的氧化物溶于水的计算1 电子守恒法no与o2混合通入水中 发生反应 2no o2 2no2 3no2 h2o 2hno3 no 在这当中 存在着no向no2转化 no2向hno3转化的同时又生成no的循环反应 但总体来讲 no hno3 n的化合价升高是由于被o2氧化 因此我们可写出在氧化还原反应中得失电子数必然相等 2 关系式法4no 3o2 2h2o 4hno3就是no o2 h2o之间的综合反应式 同法可得no2在足量的o2 h2o存在下完全转化为hno3的综合反应式 4no2 o2 2h2o 4hno3 由此可归结如下 1 no2和o2的混合气体溶于水时 由4no2 o2 2h2o 4hno3可知 当体积比 2 no和o2同时通入水中时 其反应是2no o2 2no2 4no2 o2 2h2o 4hno3 总反应式为4no 3o2 2h2o 4hno3 当体积比 3 值得注意的是4no2 o2和4no 3o2从组成上均相当于2n2o5的组成 即 1 2 两种情况中的总反应式都与n2o5 h2o 2hno3等效 这不仅是记忆 二式的方法 也为上述问题的解法提供了新的思路 即利用混合气体中的n o原子个数比进行分析判断 1 当no2或no转化为hno3时要失去电子 若no2或no与o2混合通入水中时 o得电子 n失电子 且得失电子数必然相等 这是用电子得失守恒法解答此类题目的依据 2 因为no2在水溶液中发生反应 3no2 h2o 2hno3 no 所以无论何种情况下水溶液中都不会剩余no2 3 当no2和n2o4的混合气体作用于h2o时 不要忽视由于no2的消耗 n2o4会转化为no2 1 1 一定温度 压强下 一盛满no2的试管倒置于盛足量水的水槽里 试管中水的体积占试管容积的 2 相同状况下 30mln2和no2的混合气体通入倒立于水槽里盛满水的量筒中 剩余气体16ml 则原混合气体中n2与no2的体积比是 3 将盛满no和no2的一试管倒置于盛足量水的水槽里 气体体积缩小为原来的3 5 则no和no2的体积比是 4 一定条件下 将等体积的no和no2混合气体充满试管 倒置于盛足量水的水槽里 充分反应后 剩余气体的体积为原来体积的 5 一定条件下 将等体积的o2和no混合气体充满试管 倒置于盛足量水的水槽里 充分反应后 剩余气体的体积为原总体积的 6 一定条件下 将等体积的o2和no2混合气体充满试管 倒置于盛足量水的水槽里 充分反应后 剩余气体的体积为原总体积的 2 现有等体积混合而成的4组气体 no2 no no2 o2 hcl n2 cl2 so2 现将其分别通入体积相同的试管中并立即倒立在足量水中 试管内水面上升的高度分别为h1 h2 h3 h4 则高度关系是 a h4 h2 h3 h1b h4 h3 h2 h1c h2 h3 h1 h4d h3 h2 h1 h4 答案 a 与环境保护有关的硫化合物知识的考查 国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复 中说 到2010年 二氧化硫排放总量控制在2000年排放水平以内 城市环境空气二氧化硫浓度达到国家环境质量标准 酸雨控制区降水ph小于4 5的面积比2000年有明显减少 禁止新建煤层含硫分大于3 的矿井 建成的生产煤层含硫分大于3 的矿井 逐步实行限产或关停 新建 改造含硫分大于1 5 的煤矿 应当配套建设相应规模的煤炭洗选设施 现有煤矿应按照规划的要求分期分批补建煤炭洗选设施 例1 so2是常见的大气污染物之一 我国规定空气中so2含量不得超过0 02mg l 下列措施中能够减少so2排放量的是 用天然气代替煤炭作为民用燃料 使用水煤气或干馏煤气作为燃料 硫酸厂用v2o5作为催化剂 加快so2的转化速率 将块状煤粉碎 提高其燃烧效率 在煤中加入石灰后再燃用 循环处理吸收塔放出的尾气 a b c d 解析 天然气燃烧不产生so2 水煤气或干馏煤气都已经脱硫 燃烧不产生so2 催化剂虽然能加快so2的转化速率 但不能提高so2转化率 故不能减少so2排放量 将块状煤粉碎并不能降低煤中的含硫量 故不能减少so2排放量 在煤中加入石灰后再燃用 可以将so2固定为caso4等物质 能够减少so2排放量 循环处理吸收塔放出的尾气 可以提高so2利用率 能减少so2排放量 答案 c 例2 工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有n2 o2外 还含有so2 微量的so3和酸雾 为了保护环境 同时提高硫酸工业综合经济效益 应尽可能将尾气中的so2转化为有用的副产品 请按要求回答下列问题 1 将尾气通入氨水中 能发生多个反应 写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式 2 在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中 按一定比例加入氨水或碳酸氢铵 此时溶液的温度会自行降低 并析出晶体 导致溶液温度降低的原因可能是 析出的晶体可用于造纸工业 也可用于照相用显影液的生产 已知该结晶水合物的相对分子质量为134 则其化学式为 生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质 其目的是 3 能用于测定硫酸尾气中so2含量的是 a naoh溶液 酚酞试液b kmno4溶液 稀h2so4c 碘水 淀粉溶液d 氨水 酚酞试液 3 b c中的试剂能够与so2发生反应 且现象变化明显 b溶液由紫红色变为无色 c溶液由蓝色变为无色 可以判断反应进行的程度 而a d溶液与so2反应过程中因so2的量的不同 产物不同 无法判断反应进行的程度 答案 1 2h2so3 o2 2h2so42 nh4 2so3 o2 2 nh4 2so42nh4hso3 o2 2nh4hso4 选填两个即可 2 反应吸热 nh4 2so3 h2o 防止亚硫酸铵被氧化 3 bc 2008 莱芜期末 2007年世界环境日中国主题是 污染减排和环境友好型社会 下列有关环境问题说法不正确的是 a 正常雨水的ph为7 0 酸雨的ph小于7 0b 严格执行机动车尾气排放标准有利于防止大气污染c 使用二氧化硫和某些含硫化合物进行增白食品对人体健康产生损害d 使用氯气对自来水消毒过程中 生成的有机氯化物可能对人体有害 解析 正常雨水的ph为5 6 酸雨的ph小于5 6 答案 a 2 上世纪80年代后期人们逐渐认识到 no在人体内起着多方面的重要生理作用 下列关于no的说法不正确的是 a no分子中有极性共价键b no是造成光化学烟雾的因素之一c no是汽车尾气的有害成分之一d no分子所含电子总数为偶数 解析 no为双原子共价化合物 无疑是极性分子 也是造成光化学烟雾的成分之一 汽车排放的有害成分中含有no no分子中的电子数为7 8 15个 是奇数 d选项符合题意 答案 d 3 向fecl3和bacl2的酸性混合溶液中通入so2气体 有白色沉淀生成 此沉淀是 a baso4b fesc baso3d s 答案 a 4 一瓶无色气体 可能含有hcl hbr so2中的一种或几种 将其通入氯水中 得到无色透明溶液 将该溶液分成两份 一份加入盐酸酸化的氯化钡溶液 析出白色沉淀 一份加入硝酸酸化的硝酸银溶液 也有白色沉淀生成 下面结论正确的是 a 原气体中肯定有so2b 原气体中可能有hbrc 原气体中不能肯定有无hcld 不能肯定有无so2 解析 通入氯水 得无色溶液 一定无hbr 加入bacl2有白色沉淀 则一定有so2 生成baso4沉淀 而hcl不能确定 答案 ac 5 实验室用向上排空气法收集no2气体 若用150ml的集气瓶收集了一定的no2后 将集气瓶倒置于盛满水的水槽里 充分作用后残留60ml气体 将集气瓶从水槽中取出 又见瓶中气体变成红棕色 据此推知收集的no2气体的体积为 空气按体积比n2 o2 4 1计 不考虑n2o4的生成 a 50mlb 72mlc 78mld 100ml 解析 常规的计算只是单一的no2或no2与o2或no2 no o2等溶于水的计算 而本题是在常规题中增加了空气这一成分 使本题的思维空间得以很大的扩张 概念不清楚 思维不流畅 只能是 望题兴叹 解答本题的关键是要弄清两个问题 混合气体中的o2与no2按1 4耗完 60ml残留气体中的成分为n