高一化学评说硫氮的功与过.ppt

高中化学评说硫 氮的 功 与 过 第一节硫硫化氢 斜方硫 升华硫 弹性硫 一 硫的原子结构 硫原子核外有3个电子层 最外层上有6个电子 在化学反应中易得电子 具有氧化性 一 硫的原子结构 据相对分子质量测定 单质硫的分子相当于分子式S8 这个分子具有环状结构 二 硫的物理性质 1 硫是淡黄色晶体 很脆 2 硫不溶于水 微溶于酒精 易溶于二硫化碳 CS2 说明 硫是淡黄色晶体 俗称硫磺 由于硫易溶于二硫化碳 所以粘在试管上的硫可用二硫化碳除去 3 硫的密度为2g cm3 二 硫的物理性质 三 硫的化学性质 1 硫与金属的反应 1 硫与铜反应 2Cu S Cu2S 硫化亚铜 黑色 难溶于水 说明 铜丝在硫蒸气里燃烧 生成黑色的硫化亚铜 三 硫的化学性质 2 硫与铁反应Fe S FeS 硫化亚铁 黑色 难溶于水 说明 这一反应是放热反应 但需要把反应物加热到一定温度 才能使反应开始发生 反应开始以后 放出的热能使反应继续进行 硫跟铁反应时生成黑色的硫化亚铁 三 硫的化学性质 3 硫还可以与钠 镁 铝等金属反应 2Na S研磨Na2S Mg S MgS 2Al 3S Al2S3 Zn S ZnS 2Ag S Ag2S Hg S HgS 三 硫的化学性质 说明 因Al2S3遇水强烈分解 所以Al2S3不能从溶液中生成而只能用S与Al化合制得 在金属硫化物中 FeS CuS Cu2S Ag2S PbS等 都呈黑色且不溶于水 硫具有氧化性 但氧化性较弱 跟铁 铜等有变价的金属化合时 生成低价金属硫化物 利用Ag和S的反应 可用简易的方法鉴别出真假银 用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力磨擦 如被磨擦处出现黑斑则说明是真银 否则为假银 三 硫的化学性质 2 硫与非金属的反应 1 硫与氢气反应H2 S H2S 说明 硫的蒸气能与氢气直接化合而生成硫化氢气体 反应较难 三 硫的化学性质 说明 硫在空气中燃烧 火焰呈现淡蓝色 而在氧气中燃烧的更旺 发出明亮的蓝紫色 生成一种有刺激性气味的气体 反应放出大量的热 2 硫与氧气反应 三 硫的化学性质 3 硫与化合物反应 S 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O S 6HNO3 浓 6NO2 H2SO4 2H2O 四 硫的性质小结 1 硫的性质硫有氧化性 也有还原性 因为硫是一个中间价态 S 2 S 0 S 4 S 6 既可以得电子 也可以失去电子 氧化性 2Cu S Cu2S Fe S FeS 2Na S研磨Na2S H2 S H2S C 2S CS2 S O2点燃SO2 2 还原性 四 硫的性质小结 3S 6NaOH 2Na2S Na2SO3 3H2O 3 硫与强碱 强酸和其它物质的反应 S 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O S 2KNO3 3C K2S N2 3CO2 S 6HNO3 浓 6NO2 H2SO4 2H2O 四 硫的性质小结 2 说明 1 洗掉试管上的硫的方法 用CS2 加热升华法 用强碱溶液 2 氧化性 Cl2 S O2 S 3 硫和变价金属反应一般生成低价金属硫化物 五 硫的用途 1 用于制造硫酸 2 用于制造黑火药 焰火 火柴 3 用于制造农药 如石灰硫黄合剂 4 医学上用于制硫黄软膏 六 硫的存在 一 硫化氢的物理性质 注意 无色有臭鸡蛋气味的气体 密度比空气略大 制取和使用硫化氢时必须在密闭或通风橱中进行 能溶于水 常温常压下1 2 6 标准状况下硫化氢的密度 34g 22 4L 1 52g L 剧毒 头痛 头晕 恶心 昏迷 死亡 二 硫化氢的化学性质 1 可燃性 完全燃烧 点燃H2S时 火焰呈淡蓝色 火焰上方盖一表面皿 会看到表面皿上析出淡黄色固体 因为O2不充足 不完全燃烧 析出黄色的硫 二 硫化氢的化学性质 氧化产物是S 氧化产物是SO2 氧化产物是S和SO2 二 硫化氢的化学性质 2 不稳定性 把H2S加热到300 左右 就会分解 二 硫化氢的化学性质 3 强还原性 硫化氢中的硫元素处于最低价态 在反应中易失去电子 是强还原剂 能被氧化剂如卤素单质 酸性KMnO4溶液 浓H2SO4 HNO3 O2 FeCl3等氧化生成S或SO2或H2SO4 二 硫化氢的化学性质 4 H2S气体与某些重金属盐溶液反应产生硫化物沉淀 三 硫化氢气体的水溶液 氢硫酸 的性质 1 弱酸性 氢硫酸是一种挥发性的二元弱酸 具有酸的通性 当 使紫色石蕊试液变红 与碱反应 H2S 2NaOH Na2S 2H2O 三 硫化氢气体的水溶液 氢硫酸 的性质 1 与一元碱NaOH反应时 可以生成正盐或酸式盐 三 硫化氢气体的水溶液 氢硫酸 的性质 2 与某些盐溶液反应时 生成金属硫化物沉淀 H2S CuSO4 H2SO4 CuS CuS为黑色沉淀 用于除去H2S H2S Pb CH3COO 2 2CH3COOH PbS PbS为黑色沉淀 用湿润的醋酸铅试纸检验H2S气体 常见硫化物的溶解性 能溶于水 能溶于酸 Na2S K2S NH4 2S 不溶于水 能溶于酸 FeS ZnS 不溶于水 不溶于酸 CuS PbS Ag2S HgS 三 硫化氢气体的水溶液 氢硫酸 的性质 2 还原性 S2 的性质 氢硫酸中的溶质是硫化氢气体 因此 氢硫酸具有强还原性 2H2S O2 2H2O 2S 此反应说明了下面三个问题 1 氢硫酸久置空气中变浑浊 2 O2的氧化性大于S的氧化性 3 气态氢化物H2O比H2S稳定 氢硫酸易被空气中的氧气氧化 溶液变浑浊 氢硫酸使用时应现制现用 不能长期存放 三 硫化氢气体的水溶液 氢硫酸 的性质 3 氧化性 H 的性质 氢硫酸具酸性 氧化性和还原性 四 硫化氢的实验室制法 金属硫化物与稀硫酸或稀盐酸反应 FeS H2SO4 FeSO4 H2S 装置 启普发生器或简易发生装置 与制氢 制二氧化碳相同 收集方法 向上排空气法 检验 使湿润的醋酸铅试纸变黑 思考 能否用浓硫酸制取硫化氢 用浓盐酸制取硫化氢好不好 FeS 2HCl FeCl2 H2S 不能 H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O 不好 浓盐酸有挥发性 使硫化氢中混有氯化氢 干燥 无水氯化钙或五氧化二磷 尾气处理 CuSO4溶液 说明 1 H2S具有很强的还原性 能与浓H2SO4和HNO3发生反应 实验室制H2S不能用具有氧化性的浓H2SO4和HNO3 只能用稀H2SO4和盐酸与FeS反应制得 也不能用浓H2SO4干燥H2S 2 对比反应H2S CuSO4 H2SO4 CuS 与FeS H2SO4 FeSO4 H2S 可以发现反应方向不同 原因是CuS是不溶于水也不溶于稀硫酸的黑色沉淀 而FeS能溶于稀硫酸 所以只能用稀H2SO4和盐酸与FeS反应制得H2S 而不能用稀H2SO4和盐酸与CuS反应制得H2S 第二节二氧化硫酸雨 硫在氧气中燃烧 实验现象是 生成明亮的蓝紫色火焰 化学方程式是 气体无色有刺激性有毒 10 比空气大易溶于水在常温 常压下 1体积水大约能溶解40体积的SO2 状态 颜色 气味 毒性 沸点 密度 溶解度 一 二氧化硫的物理性质 闻气味的方法 用手轻轻地在瓶口扇动 使少量的气体飘进鼻孔 1 SO2与H2O的反应 二 二氧化硫的化学性质 为什么开始水面没有顺利上升 振荡后水面很快上升 在液面上形成饱和亚硫酸溶液 阻止SO2的吸收 SO2是酸酐 是酸性氧化物 怎样证明 SO2 NaOH 1 2SO2 2NaOH Na2SO3 H2OSO2 NaOH 1 1SO2 NaOH NaHSO3 酸性氧化物的通性 能与碱反应生成盐和水 H2SO3是一种二元酸 与碱反应时 NaOH比较少 生成NaHSO3 NaOH比较多 生成Na2SO3 酸性 H2SO3 中强酸 H2CO3 弱酸 说明 SO2与H2O反应生成H2SO3的同时 H2SO3也在分解生成SO2与H2O 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的反应 SO2中S的化合价是 4价 被氧化剂氧化 2 SO2的氧化还原反应 二 二氧化硫的化学性质 SO2的还原性 a 与O2的反应 SO3 无色固体 熔点 16 8 和沸点 44 8 都比较低 SO3 H2O H2SO4 QSO3也是酸酐 是酸性氧化物 b 与卤素单质的反应 SO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 两种气体生成两种强酸 二 二氧化硫的化学性质 2 SO2的氧化还原反应 c 与更强的氧化剂反应 例如 KMnO4 K2Cr2O4 H2O2 SO2的还原性 SO2中S的化合价是 4价 被还原剂还原 SO2的氧化性 与H2S的反应 SO2 2H2S 3S 2H2O 二 二氧化硫的化学性质 SO2中的化合价是 4价 高价氧化 低价还原 中间价态两边转 SO2既有氧化性 又有还原性 SO2具有漂白作用 再加热 又恢复原来的颜色 3 SO2的漂白性 实验现象 二 二氧化硫的化学性质 漂白机理 化合漂白 SO2与某些有色物质化合生成无色物质 但是这些无色物质不稳定 容易分解而恢复原来的颜色 漂白性物质小结 除了SO2 还有哪些物质具有漂白性 SO3 H2O H2SO4 2 可以漂白纸浆 毛 丝 草编制品等 3 杀灭霉菌和细菌 4 作食物和干果的防腐剂 1 制造硫酸 三 二氧化硫的用途 亚硫酸钠与稀硫酸反应 装置 简易气体发生装置 收集方法 向上排空气法 检验 使湿润的品红试纸褪色 干燥 浓硫酸 尾气处理 NaOH溶液 四 二氧化硫的实验室制法 稀 1 下列叙述中 正确的是 A SO2在空气中易被氧化为SO3 B 在标准状况下 SO3的气体摩尔体积是22 4升 C SO2与SO3都能与水剧烈反应 D SO2可用于漂白纸浆 SO3不能 练习 D 2 氯气和二氧化硫皆可做漂白剂 若用两者 1 1 一起漂白一种物质时 漂白效果会 A 增强B 不变C 减弱D 难确定 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl C 大量二氧化硫散发到大气中 被雨水吸收就会成为对自然界危害较大的酸雨 二氧化硫的污染 什么叫酸雨 当雨水的pH小于5 6时就称为酸雨 正常的雨水的pH是多少 正常的雨水的pH一般小于7大于5 6 这是由于溶解了二氧化碳的缘故 酸雨是怎样形成的 空气中的二氧化硫溶于水生成亚硫酸 亚硫酸被氧化成硫酸 空气中少量的二氧化硫在催化剂作用下被氧化成三氧化硫 三氧化硫溶于水形成硫酸 SO2 H2SO3 H2SO4 SO2 SO3 H2SO4 酸雨形成示意图 酸雨有什么危害 使树叶遭受严重侵蚀 树木的生存受到威胁 导致植物生长所必需的细菌无法存活 引起农业减产 土壤中的营养成分流失 腐蚀水泥 大理石 使钢铁表面生锈 建筑物受损 雕塑和古代遗址受腐蚀 对人体健康也有危害 大气污染是酸雨形成的主要原因 第三节水的电离和溶液的pH 水的电离 H2O H2OH3O OH H2OH OH 讨论 1 影响水电离的因素有哪些 温度 越高电离程度越大 溶液的酸碱性 2 在纯水中 水电离出来的 H 和 OH 是否相等 水的离子积 实验测得 在25 时 水电离出来的 H OH 10 7mol L H OH 10 14 是一个常数 H OH Kw Kw叫做水的离子积常数 简称水的离子积 注意 水的离子积只随温度的改变而改变 问题与讨论 1 在水中加入盐酸后 水的离子积是否发生改变 2 在水中加入强碱后 水的离子积是否发生改变 3 在酸或碱溶液中 水电离出来的 H 和 OH 是否相等 4 100 时 水的离子积为10 12 求 H 为多少 5 求0 1mol L盐酸中酸电离出来的 H 为多少 7 在酸溶液中水电离出来的 H 和酸电离出来的 H 有什么关系 6 求0 1mol L盐酸中水电离出来的 H 为多少 溶液的酸碱性 无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在H 和OH 而且在一定温度下是定值 常温下 溶液的酸碱性跟H 和OH 浓度的关系 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 H 1 10 7mol L OH H 1 10 7mol L OH H 1 10 7mol L OH 溶液的酸碱性 正误判断 1 如果 H 不等于 OH 则溶液一定呈现酸性或碱性 2 在水中加酸会抑制水的电离 电离度减小 3 任何水溶液中都具有一定的 H 和 OH 4 H 等于10 6mol L的溶液一定呈现酸性 5 酸的电离度越大则溶液的酸性越强 6 升高温度使水的电离度增大 则酸性增强 问题与讨论 溶液的pH值 1 意义 表示溶液酸碱性的强弱 2 表示 用H 物质的量浓度的负对数来表示 3 式子 pH lg H 如 H 1 10 7mol L的溶液 pH 7 pOH lg OH pH pOH 14 另有公式 溶液的pH与酸碱性 常温下 溶液的酸碱性跟pH的关系 中性溶液 酸性溶液 碱性溶液 H 1 10 7mol L OH H 1 10 7mol L OH H 1 10 7mol L OH pH 7 pH 7 pH 7 溶液的pH 酸性增强 碱性增强 溶液的pH 正误判断 1 一定条件下pH越大 溶液的酸性越强 2 用pH表示任何溶液的酸碱性都很方便 3 强酸溶液的pH一定大 4 pH等于6是一个弱酸体系 5 pH有可能等于负值 6 pH相同的强酸和弱酸中的 H 相同 问题与讨论 7 pH相同的强酸和弱酸的物质的量浓度相同 pH测定方法 测定方法 酸碱指示剂法 pH试纸法 pH计法等 酸碱指示剂一般是弱的有机酸或弱的有机碱 他们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的 我们把指示剂发生颜色变化的pH范围叫做指示剂的变色范围 pH计算1 酸的稀释 例题 在25 时 pH等于5的盐酸稀释到原来的10倍 pH等于多少 稀释到1000倍后 pH等于多少 解 pH lg H lg 10 5 9 10 7 10 lg10 6 6 pH lg H lg 10 5 999 10 7 1000 lg 1 1 10 7 7 lg1 1 6 96 关键 抓住氢离子进行计算 pH计算2 碱的稀释 例题 在25 时 pH等于9的强碱溶液稀释到原来的10倍 pH等于多少 稀释到1000倍后 pH等于多少 解 OH 10 5 1 9 10 7 10 10 6 pH lg H lg KW OH lg10 8 8 OH 10 5 1 999 10 7 1000 pOH lg OH 1 1 10 7 6 96 pH 14 6 96 7 04 关键 抓住氢氧根离子进行计算 pH计算3 强酸与强酸混合 例题 在25 时 pH等于1的盐酸1L和pH等于4的硫酸溶液1000L混合后 溶液的pH等于多少 解 pH lg H lg 1 10 1 1000 10 4 1 1000 lg 2 10 4 4 lg2 3 7 关键 抓住氢离子进行计算 pH计算3 强酸与强酸混合 例题 在25 时 pH等于1的盐酸和pH等于4的硫酸溶液等体积混合后 溶液的pH等于多少 解 pH lg H lg 1 10 1 1 10 4 1 1 lg 5 10 2 2 lg5 1 3 关键 抓住氢离子进行计算 pH混 pH小 0 3 pH计算4 强碱与强碱混合 解 4 lg5 3 3 例题 在25 时 pH等于9和pH等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合后 溶液的pH等于多少 OH 1 10 5 1 10 3 1 1 pOH lg OH pOH lg5 10 4 pH 14 pOH 10 7 pH混 pH大 0 3 关键 抓住氢氧根离子离子进行计算 pH计算5 强酸与强碱混合 例题 在25 时 100mLO 6mol L的盐酸与等体积0 4mol L的氢氧化钠溶液混合后 溶液的pH等于多少 解 NaOH HCl NaCl H2O 0 06 0 04 pH lg H lg 0 02 0 1 0 1 lg10 1 1 关键 酸过量抓住氢离子进行计算 pH计算5 强酸与强碱混合 例题 在25 时 100mLO 4mol L的盐酸与等体积0 6mol L的氢氧化钠溶液混合后 溶液的pH等于多少 解 NaOH HCl NaCl H2O 0 04 0 06 关键 碱过量抓住氢氧根离子进行计算 1 pOH lg OH pOH lg 0 02 0 1 0 1 pH 14 pOH 13 第四节硫酸 一 硫酸的物理性质1 纯硫酸是一种无色油状液体 2 98 3 的浓硫酸的沸点是338 硫酸是一种难挥发的强酸 易溶于水且溶解时放出大量热 3 常用浓硫酸的质量分数为98 密度为1 84g cm3 二 稀硫酸的化学性质稀硫酸具有酸的通性 H2SO4 2H SO42 1 Fe H2SO4 FeSO4 H2 2 CuO H2SO4 CuSO4 H2O3 2NaOH H2SO4 Na2SO4 2H2O4 FeS H2SO4 FeSO4 H2S 5 Na2CO3 H2SO4 Na2SO4 H2O CO2 H2SO4 2H SO42 硫酸 三 浓硫酸的特性1 浓硫酸的吸水性浓硫酸中的硫酸分子能强烈地吸收湿存水 结晶水和空气中的水分生成一系列水合物 H2SO4 nH2O H2SO4 nH2O n 1 2 3 4等 这些水合物很稳定 可做干燥剂 那么 浓硫酸可以干燥哪些气体呢 2 浓硫酸的脱水性浓H2SO4可将许多有机物中的氢和氧原子按水分子的组成 H2O 比例脱去 如浓H2SO4使糖类 蛋白质等有机物脱水而碳化 因而浓H2SO4对棉麻衣服或皮肤有很强的腐蚀性 例如 C12H22O11 12C 11H2O 蔗糖 浓硫酸 吸水性和脱水性的区别 H2SO4 H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2SO4 xH2O 说明 1 浓硫酸具有吸水性 故实验室常利用这个性质将浓H2SO4作为气体的干燥剂 但是碱性气体 如氨气 不能选用浓H2SO4作干燥剂 2 脱水性与吸水性有本质不同 脱水性属化学变化 吸水性主要是物理变化 吸收结晶水时属于化学变化 3 浓硫酸的氧化性浓硫酸是一种强氧化性酸 它的氧化作用是由H2SO4分子中 6价的硫元素引起的 加热后氧化性更强 1 与金属反应常温下 浓硫酸可使铁 铝等金属钝化 钝化过程是化学变化 其实质是在铁 铝的表面形成了致密的氧化膜 从而阻止内部的金属继续跟H2SO4作用 故工业上可用铁或铝制容器贮存 运输浓硫酸 加热时 大多数金属 金 铂除外 都能被浓硫酸氧化为最高价态 此类反应中 由于不是H 与金属反应 故所发生的反应不是置换反应 一般不生成氢气 而生成相应的金属硫酸盐 二氧化硫和水 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O2Fe 6H2SO4 浓 Fe2 SO4 3 3SO2 6H2O 说明 常温下 浓硫酸可使铁 铝等金属钝化 如加热 则可以发生氧化还原反应 下列反应 既体现了浓硫酸的氧化性 也体现了浓硫酸的酸性 2 与非金属反应热浓硫酸能氧化除卤素 氮气以外的一些非金属 在反应中 浓硫酸被还原为SO2 而非金属一般被氧化成高价氧化物 当氧化物溶于水时 则生成酸 C 2H2SO4 浓 2H2O 2SO2 CO2 2P 5H2SO4 浓 2H3PO4 5SO2 2H2OS 2H2SO4 浓 3SO2 2H2O 说明 在此类反应中 只体现了浓硫酸的氧化性 与浓硫酸和金属的反应不同 3 与化合物反应H2S HI HBr的还原性较强 均能被浓硫酸氧化 H2S H2SO4 浓 S SO2 2H2O2HBr H2SO4 浓 Br2 SO2 2H2O8HI H2SO4 浓 4I2 H2S 4H2O 说明 由于以上反应的存在 实验室不能用浓硫酸制取H2S HBr HI等还原性气体 也不能干燥H2S HBr HI等还原性气体 练习 下列过程中应用了硫酸的哪些性质 1 魔术师用玻璃棒蘸无色液体在白布上写字而变黑 2 用浓硫酸除掉氯化氢中混有的水蒸气 3 实验室中用稀硫酸和锌反应制取氢气 4 浓硫酸和硫在加热条件下反应生成二氧化硫和水 5 亚硫酸钠和硫酸反应生成硫酸钠 水和二氧化硫 6 某些罪犯用浓硫酸给人毁容 7 硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水 8 用铁制的容器盛装浓硫酸 酸性 氧化性 脱水性 吸水性 四 硫酸根离子的检验先用稀硝酸或盐酸将被检验的溶液酸化 然后加入硝酸钡溶液或氯化钡溶液 如果有白色沉淀生成 则说明原溶液中有SO42 存在 加稀酸的目的是为了排除其它离子 如CO32 SO32 PO43 等 的干扰 因为BaCO3 BaSO3 Ba3 PO4 2等都是可溶于酸的白色沉淀 说明 1 若待测液中含有Ag 时 不能加盐酸 因AgCl也是不溶于强酸的白色沉淀 2 若含有SO32 时 不宜加稀HNO3因为BaSO3沉淀能被稀HNO3氧化为BaSO4沉淀 3 若SO42 与Cl 混合鉴别时 应加BaCl2溶液 不宜用AgNO3溶液 因Ag2SO4是微溶于水的白色沉淀 对实验有干扰 五 硫酸的用途1 硫酸用途示意图硫酸在工业上和实验室具有十分广泛的用途用途是由它的性质决定的 现归纳为 稀硫酸强酸性的用途浓硫酸主要性质的用途 2 稀硫酸强酸性的用途 1 实验室用稀硫酸与活泼金属作用制取氢气 2 工业上使稀硫酸与Fe Zn等反应制取绿矾 皓矾 3 电镀工业用稀硫酸清除铁锈 Fe2O3 nH2O 4 在氧化还原反应中用稀硫酸作酸性介质 5 一些有机化学反应 如糖 酯类的水解 用稀H2SO4作催化剂 3 浓硫酸主要性质的用途 1 利用浓硫酸的强酸性在化肥工业上制取氮肥 硫铵 NH4 2SO4 和磷肥 普钙 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4Ca3 PO4 2 2H2SO4 Ca H2PO4 2 2CaSO4 2 利用浓硫酸的吸水性 在实验室里 浓H2SO4常用作酸性或中性物质 主要是气体 的干燥剂 3 利用浓硫酸的脱水性 实验室制取一氧化碳 HCOOHCO H2O 4 用浓硫酸的难挥发性 实验室制取易挥发的强酸 盐酸 硝酸 NaNO3 H2SO4 浓 HNO3 NaHSO4 5 用浓硫酸的难挥发性和强酸性 也可制挥发性弱酸 CaF2 H2SO4 浓 CaSO4 2HF 六 几种重要的硫酸盐大多数硫酸盐含有结晶水 含有结晶水的硫酸盐通常称为矾 如五水硫酸铜称胆矾 七水硫酸锌为皓矾等 常见的一些重要的硫酸盐有以下几种 第五节硫酸的工业制法 接触法 H2SO4 SO3 SO2 FeS2 S 催化剂 加热 H2O 一 接触法制硫酸的反应原理和过程 1 原料 Fe2S或S 空气 H2O 反应原理和生产过程 1 二氧化硫的制取和净化 2 二氧化硫氧化成三氧化硫 3 三氧化硫的吸收和硫酸的生成 3 硫酸的生产流程 黄铁矿 空气 沸腾炉 燃烧 炉气 炉渣 净化后的炉气 接触室 催化氧化 SO3 SO2 N2 O2 98 3 浓硫酸 吸收塔 发烟硫酸 水或稀硫酸 各种浓度的硫酸 二 环境保护 1 环境污染主要包括 大气污染 水污染 土壤污染 食品污染 2 综合治理与环境保护 消除污染源 主要措施 我国三废排放量 工业污染源 废气 烟尘 包括生活炉窖 1400万吨 年二氧化硫1500多万吨 年 废水 工业污水 包括生活用水 7780万吨 日90 未处理 工业废渣3亿多吨 年大部分丢弃历年来积存的钢渣2亿多吨历年来积存的煤矸石10亿多吨 废渣 第六节氮和氮的氧化物 1 氮和氢化合是合成氨的关键 用于制氨 并继而制硝酸和化肥 炸药 2 氮气的化学性质不活泼 可用来代替稀有气体作焊接金属时的保护气 3 利用氮的稳定性 可用它充白炽灯 防止钨的挥发 4 利用氮的低沸点 可用它作为深度致冷剂 如液氮可把一些痣冻去 用于美容和手术 氮气还用于保鲜水果和蔬菜 氮气的用途 工业制取氮气的方法 液化空气法 利用氮气沸点比较低的性质 一 氮气的物理性质 无色无味的气体 比空气略轻 难溶于水难液化 二 氮气的化学性质 N2分子 N N叁键 键能大 打开键不容易 所以反应条件难 稳定 类似稀有气体 可做保护气 1 与金属反应 与镁 钙 锶 钡 形成离子化合物 Mg在空气中燃烧 产物有MgO和Mg3N2 金属镁在N2中燃烧生成氮化镁 在空气点燃镁条得到的产物是纯净物还是混和物 与非金属反应 条件难 说明N2叁键键能大 可逆反应 说明N原子的氧化性弱于Cl和O原子 反应放热 说明N有一定的非金属性 反应放热的多少说明元素非金属性强弱 同样也可说明金属性强弱 不论是金属还是非金属 反应放热越多 越活泼 N2和H2的反应 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO N2和O2的反应 NO是一种无色不溶于水的气体 有毒 易和人体里血红蛋白结合 而引起中毒 NO2是一种红棕色易溶于水的气体 有毒 在常温下能相互化合成无色的N2O4 2NO O2 2NO2 3NO2 H2O 2HNO3 NO 两个反应可得两个虚拟反应 4NO2 O2 2H2O 4HNO34NO 3O2 2H2O 4HNO3 此反应为自身化合反应 Q 温度升高 相对分子质量减小 相对分子质量 M 为 46 M 92 常温下是混合气体 温度降低 相对分子质量增大 三 氮的氧化物N2O5 HNO3酸酐 N2O5 H2O 2HNO3硝酐N2O3 HNO2酸酐 N2O3 H2O 2HNO2亚硝酐而NO N2O NO2则不是酸酐 1 含义 将空气中游离的氮转变为氮的化合物的方法 2 方式 自然固氮 生物固氮和大气固氮如雷雨天产生NO气体人工固氮 工业固氮如合成氨 四 氮的固定 1 相同质量的镁 分别在纯氧中燃烧和在氮气中燃烧 得到的产物哪个质量大 五 练习题 2 下列能鉴别Br2蒸气和NO2气体的是 A KI 淀粉试纸B 水C CCl4D AgNO3E 加热F 冷却 BCDF 3 将NO2气体充于试管中 并将试管倒立于水槽中 充分反应后 剩余气体体积约为试管的 4 将等体积的NO和O2混和气体充满试管中 将试管倒立于水槽中 剩余气体体积约为 5 将等体积NO2和O2混和气体充满试管中 将试管倒立于水槽中 剩余气体体积约为 6 氮气在大气中的体积分数是多少 质量分数又是多少 体积分数为 78 质量分数为 总结 综合氮气的各项性质 可知氮及其主要化合物有如下转化关系 NH3 Mg3N2 可被氧化 氧化 化合价升高 N2 NO O2 2 3 4 5 5 3 具有氧化性 高温 高压 催化剂 放电 高温 H2 还原 化合价降低 O2 NO2 HNO3 H2O H2O N2O5 N2O4 H2O 第七节氨铵盐 写出分子式 电子式 结构式 空间构型 1 氨的存在 物理性质无色刺激性气味的气体 喷泉实验 极易溶于水 氨水是弱碱 易液化 液氨气化时吸收大量热 致冷剂 氨水的密度小于水的密度 所以氨水的浓度越大 密度越小 一 氨NH3 浓H2SO4 无水CaCl2 P2O5均与NH3反应 2 氨的实验室制法 问题1 原料试剂用溶液还是固体 为什么 问题2 用怎样的发生装置 问题3 如何收集氨气 怎样检验是否集满 问题5 氨气对人体有害吗 如何尾气处理 问题4 如何干燥氨气 强碱制弱碱 用装碱石灰的干燥管 注意1 铵盐不能用NH4NO3或 NH4 2CO3 因为它们本身受热要分解 注意2 消石灰不能用NaOH KOH代替 因为它们易潮解结块 不利于NH3产生 高温下腐蚀试管 3 氨的化学性质 氨水中存在哪些微粒 涉及氨水浓度时 氨水的溶质是NH3 而不是NH3 H2O 1 与水反应 NH3 NH3 H2O H2O NH4 OH H 2 与酸反应 NH3的检验方法之一 与挥发性酸如HX HNO3在空气中相遇形成白烟 NH3的检验方法之二 使湿润的红色石蕊试纸变蓝 NH3 HCl NH4Cl NH3 HNO3 NH4NO3 2NH3 H2SO4 NH4 2SO4 3 3价氮的还原性 b 催化氧化 已知在一定条件下NH3能被Cl2氧化 写出可能的化学反应方程式 2NH3 3Cl2 N2 6HCl 8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl a 在纯氧中燃烧 4NH3 3O2 2N2 6H2O NH3 HCl NH4Cl 6NH3 6HCl 6NH4Cl 二 铵盐NH4 1 铵盐的物理性质 易溶于水的无色晶体 写出NH4 的电子式 4个H原子完全等同 NH4 呈正四面体构型 2 铵盐的化学性质 1 易分解 一般生成氨和相应的酸 2 与碱反应 问题1 氯化铵受热时的现象是升华吗 问题2 为什么铵肥施用时要埋在土下并及时灌水 注意1 铵盐与碱固体间反应时不能写离子方程式 注意2 铵盐与碱溶液间反应时浓溶液或加热产生氨气 稀溶液不加热生成NH3 H2O 3 NH4 的检验 取少量样品与碱混合于试管中共热 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 若试纸变蓝 则证明样品中含有NH4 或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口 若有白烟产生 则证明样品中含有NH4 1 初入江湖 化肥会挥发 世上最强的绕口令 2 小有名气 黑化肥发灰 灰化肥发黑 3 名动一方 黑化肥发灰会挥发灰化肥挥发会发黑 4 天下闻名 黑化肥挥发发灰会花飞灰化肥挥发发黑会飞花 5 一代宗师 黑灰化肥会挥发发灰黑