XY硫和氮的氧化物.ppt

第三节硫和氮的氧化物 这是一幅幅多么撩人的自然美景 然而 如今的地球正在遭受着前所未有的灾难 大气污染加剧 水污染严重 固体废弃物与日俱增 臭氧空洞 酸雨 赤潮 温室效应 水土流失 土地沙漠化等 生存环境的日益恶化 严重威胁着人类的健康和生命 于是 全人类大声疾呼 SaveOurSoul 保护地球 保护环境 一 硫 S 硫元素是一种重要的非金属元素 广泛存在于自然界 S元素自然界存在形态 游离态 S单质 火山口附近或地壳岩石里 化合态 硫化物 H2SFeS2 氧化物 SO2SO3 硫酸盐 CaSO4 2H2O Na2SO4 10H2O 生命元素 1 硫单质 S 一种淡黄色晶体 很脆 不溶于水 微溶于酒精 易溶于二硫化碳 CS2 化学性质比较活泼 与氧相似 与金属 氢气和其它非金属反应 特性 Hg S HgS 氧化性 还原性 硫化亚铜 硫化亚铁 S用于制黑火药 2 硫的氢化物 硫化氢 H2S 一种没有颜色 有臭鸡蛋气味的气体 密度比空气略大 有剧毒 常温 常压下1体积水中溶解2 6体积硫化氢 是一种可燃气体 具有较强还原性 H2S的水溶液 氢硫酸 挥发性弱酸 弱电解质 具有酸的通性 H2S的实验室制法 FeS 2HCl FeCl2 H2S FeS H2SO4 稀 FeSO4 H2S 注意 由于H2S具有较强的还原性 不能用氧化性酸 如浓H2SO4 HNO3等制H2S H2S H2SO4 浓 SO2 S 2H2OH2S Cl2 S 2HCl 2价S具有强还原性 3 硫的氧化物 1 二氧化硫 SO2 物理性质 无色 有刺激性气味有毒的气体 密度比空气大 易液化 沸点 10 易溶于水 体积比 1 40 溶液为亚硫酸 H2SO3 SO2溶于水水有没有发生化学反应 向通入了SO2的水中加入紫色石蕊试液 SO2 H2O H2SO3 紫色石蕊试液变红 溶液中有H 有新物质生成 H2SO3是否稳定 在H2SO3上方放一张PH试纸 H2SO3 SO2 H2O PH试纸变红 有SO2生成 化学性质 SO2是亚硫酸的酸酐 思考 能否用水来吸收SO2 因为SO2为可逆 所以用水来吸收不彻底 可以用什么来吸收SO2 SO2 2NaOH Na2SO3 H2O SO2 Ca OH 2 CaSO3 H2O SO2 CaO CaSO3 加热 SO2 2NaOH Na2SO3 H2O 不能用来区分CO2和SO2 SO2是酸性氧化物 具有酸性氧化物的性质 化学性质 SO2强还原性弱氧化性 还原性 氧化性 SO2 2H2S 3S 2H2O SO2通入氯水 溴水 KMnO4溶液中 观察实验现象 思考变化的原因 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HClSO2 Br2 2H2O H2SO4 2HBr5SO2 2KMnO4 2H2O K2SO4 2MnSO4 2H2SO4 氯水和SO2都具有漂白作用 则1molSO2通入含1molCl2的氯水中 所得溶液的漂白作用加强吗 不会 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl SO2具有漂白性 特性 探究实验 品红溶液褪色 溶液变回红色 SO2有漂白作用 被SO2漂白不稳定 容易变回原来的颜色 花瓣褪色 溶液重新分解出SO2 吸附有色色素 将有色的色素氧化为稳定的无色物质 与色素结合成不稳定的无色物质 物理变化 化学变化 SO2具有漂白性 特性 SO2能漂白某些有色物质 生成不稳定的无色物质 遇热无色物质易分解恢复原来颜色 使品红溶液褪色 使石蕊溶液变红不能褪色 实验室制法Na2SO3 H2SO4 浓 Na2SO4 SO2 H2O收集 向上排空气法检验 湿润的蓝色石蕊试纸或品红试纸干燥 用浓H2SO4或P2O5固体尾气处理 用NaOH溶液吸收 二氧化硫的用途 SO3 H2O H2SO4 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 2005年12月24日 锦州石化实业公司二氧化硫生产车间发生二氧化硫泄漏事故 造成邻近的新民乡孙家湾村20多村民嗓子痛 村里猪死 羊 狐狸打蔫等 2005年12月25日 出事的二氧化硫生产车间 北京市场黄白两种银耳对比 2 三氧化硫 SO3 物理性质 是一种无色易挥发的晶体 熔点 16 8 沸点 44 8 标准状况时SO3为固态 化学性质 SO3是酸性氧化物 具有酸性氧化物的通性 SO3 Ca OH 2 CaSO4 H2O SO3是H2SO4的酸酐 硫酐 能直接与水反应生成H2SO4SO3 H2O H2SO4 SO3中硫元素表现为最高价 在氧化还原反应中可做氧化剂 SO3 H2S S SO2 H2OH2SO4 浓 H2S S SO2 2H2O 工业上以硫磺 空气 水等为原料制硫酸 用化学方程式来表示 二 二氧化氮 NO2 和一氧化氮 NO 氮原子结构简图 氮元素具有较强的氧化性 氮元素在自然界存在的形式 生命元素 1 氮气 N2 物理性质 纯净氮气无色无味气体 在水中溶解性很小 通常条件下1 0 02 沸点 195 8 O2 183 无色液体熔点 209 9 O2 218 雪花状固体 氮气的化学性质 氮分子的结构很稳定 通常情况下 氮气的化学性质不活泼 很难与其它物质发生化学反应 在一定条件下 高温 高压 放电等 氮分子获得足够能量使分子破裂 氮原子就能与一些物质发生反应 氮气与氢气反应 表现氧化性 氮气与氧气反应 表现还原性 空气中的主要成份是N2和O2 通常条件下是不反应 在放电时直接化合成无色 有毒 不溶于水的一氧化氮气体 与某些金属反应 表现氧化性 N的氧化物的种类N2O NO N2O3 NO2 N2O4 N2O5六种 它们都有毒 是大气污染物 2 一氧化氮 NO NO是一种无色无味 有毒 不溶于水的气体 具有强还原性 常温下很容易与空气中的氧气化合2NO O2 2NO2 红棕色 在有O2存时能与水反应 生成HNO34NO 3O2 2H2O 4HNO3 3 二氧化氮 NO2 红棕色 具有刺激性气味 有毒 易溶于水且能与水反应的气体 3NO2 H2O 2HNO3 NO 4 5 2 自身氧化还原反应 n氧化剂 n还原剂 1 2 NO2不是硝酸的酸酐 硝酸的酸酐是N2O5 工业上利用这一原理制取硝酸 4NO2 O2 2H2O 4HNO3 实验室制备NO 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2ONO2 Cu 4HNO3 浓 Cu NO3 2 2NO2 2H2O 1 雷雨发庄稼 为什么 2 怎样除去NO中的NO2 思考 三 SO2和NO2对大气的污染 酸雨 pH值小于5 6的降水 包括雨 雪在内 其酸性成分主要是硫酸 也有硝酸和盐酸等 酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫 氮氧化物等酸性气体 经过复杂的大气化学反应 被雨水吸收溶解而成 DISCOVERY 酸雨的发现 到六十年代 欧洲開始关注酸雨问题 设立了大气化学检测网 发现欧洲大陆存在大面积的酸雨 并证实酸雨问题是洲际级的环境问题 一九六七年 美国俄亥俄河上的跨河大桥倒塌 死亡人数高达四十六名 调查发现与酸雨侵蚀大桥有关 一九七五年欧洲经济合作与发展组织开展了专项研究 证实酸雨地区几乎覆盖了整个西北欧 北美有三分之二陆地面积受到酸雨威胁 与此同时 东南亚日本 韩国等亦发现大面积酸雨 此项发现使人知悉酸雨不单是欧美的问题 亚洲地区也不能幸免 在五十年代初期 北欧国家瑞典和挪威的渔业突然无故减产 经研究之后 发现与酸雨有关 DISCOVERY 受到酸雨影响的渔业 而现在 EFFECT 酸雨的影响 酸湖形成 鱼虾难存 酸雨危害 植物死亡 土壤酸化 作物减产 酸雨一下 死物也死 酸雨对人体也有不良的影响 酸雨的来源 1自然物质 火山爆发喷出大量之硫化物及悬浮固体物 自然水域表面释放之硫化氢 动植物分解产生有机酸 土壤微生物及海藻释放之硫化氢 二甲基硫及氮化物 2人为原因 工业化后 燃料之大量使用 燃烧过程中产生SO2 氮氧化物NOX及悬浮固体物 排放至大气环境中 经过化学反应生成硫酸 硝酸等酸性物质 酸雨的防治1 开发新能源 如氢能 太阳能 水能 潮汐能 地热能等2 使用燃煤脱硫技术 减少二氧化硫排放3 工业生产排放气体处理后再排放4 少开车 多乘坐公共交通工具出行5 使用天然气等较清洁能源 少用煤 钙基固硫法 近年来为防治酸雨 工业上常采用 钙基固硫法 即生石灰和含硫的煤混合后燃烧 燃烧时硫 生石灰和氧气共同反应生成硫酸钙 从而使硫酸转移到煤渣中 反应方程式 2CaO 2SO2 CaSO32CaSO3 O2 2CaSO4总反应方程式 2CaO 2SO2 O2 2CaSO4 1 下列可以用来鉴别SO2和CO2的方法是 A 通入紫色石蕊试液B 闻气味C 通入澄清石灰水D 通入品红溶液中 BD 课堂练习 2 二氧化硫和氯气都有漂白性 现把二者以等物质的量混合 让混合气体通入品红溶液 则其漂白性将 A 和氯气单独通过时相同B 和二氧化硫单独通过时相同C 是二者作用效果之和D 可能失去漂白性 D 3 在BaCl2的水溶液中通入SO2未见沉淀 把其分成两份 向其中一份A中加入NH3 另一份B加入Cl2 A 只有中A产生沉淀BaSO4B 只有B中产生沉淀C 都产生沉淀D 都没有产生沉淀 B 4 下列物质因发生化学变化而能使品红溶液褪色的是 活性炭 过氧化钠 氯水 二氧化硫A B C D C 5 下列可用来鉴别SO2和CO2的最佳方法是A 通入紫色石蕊试液B 闻气味C 通入澄清石灰水D 通入品红溶液中 都是酸性氧化物 都可以使石蕊变红 SO2有刺激性气味 而CO2没有 都可以使澄清石灰水变浑浊 SO2可使品红褪色 而CO2不能 D 6为了除去混入CO2中的SO2 最好将混合气体通入下列哪种溶液中A 饱和烧碱溶液B 饱和小苏打溶液C 饱和纯碱溶液D 浓硫酸 B NO NO2的利与弊 在雷雨天气时 空气中的N2和O2可生成NOX 氮氧化物主要是NO NO2 及HNO3 并与土壤里的矿物质结合成硝酸盐 可被植物吸收 使植物获得氮肥 雷雨发庄家 NOx是大气中的一次污染物 空气中的NOX主要来自石油产品和煤燃