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1、用心 爱心 专心 1第三节硫和氮的氧化物【本节学习要点】1了解 SO2 的物理性质，掌握 SO2、SO 3 的化学性质。2.了解 NO、NO 2 的物理性质，掌握NO、NO 2 的化学性质。3了解 SO2、NO 2 对大气的污染及其防治。【重难点讲解】重难点、硫与硫的氧化物1硫的化学性质硫原子最外层有 6 个电子，容易得 2 个电子而显2 价，具有弱氧化性。因硫单质硫的化合价为 0 价，处于中间价态，故单质硫既有氧化性，又有还原性。(1)硫与金属的反应2CuS Cu 2S(黑)FeSFeS( 黑 )2NaSNa 2S2Al3SAl 2S3(2)硫与非金属的反应SH 2=H2SSO 2 点燃 S
2、O2特别提醒硫的氧化性比氯气弱，硫与变价金属反应时，生成的化合物中金属显最低价。2二氧化硫的化学性质(1)具有酸性氧化物的通性与水SO2H 2OH2SO3(可逆)能使紫色的石蕊试液变红，湿润的蓝色石蕊试纸变为红色。与碱性氧化物反应：SO 2CaOCaSO 3SO2Na 2ONa2SO3与碱反应aSO 2 与 NaOH 溶液反应NaOH 过量时：SO 22NaOHNa 2SO3H 2O(实验室利用该反应吸收多余的 SO2 气体)SO22OH SO H 2O23SO2 过量时：SO 2NaOHNaHSO 3SO 2OH HSO 3bSO 2 与 Ca(OH)2 溶液反应Ca(OH)2 过量时：用心
3、 爱心 专心 2SO2Ca(OH) 2CaSO3H 2OSO2Ca 2 2OH CaSO3H 2OSO2 过量时：2SO2Ca(OH) 2Ca(HSO3)2SO2OH HSO 3注意SO 2 与碱反应的用量不同，产物不同；能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是 CO2。(2)氧化性和还原性从 SO2 中 S 的化合价分析：得电子 O2 失电子 O3(或 SO )S0 S 4 S 6 24SO2 既能失电子被氧化作还原剂，又能得电子被还原作氧化剂。还原性aSO 2 气体能使 Cl2(Br2、I 2)水褪色SO2X 22H 2OH2SO42HX(X 2Cl 2、Br 2、I 2)bSO 2 气体能使紫
4、色的 KMnO4 酸性溶液褪色c5SO 22KMnO 42H 2OK2SO42MnSO 42H 2SO4d催化氧化2SO 2O 2 催化剂,2SO 3(可逆) ，工业制 SO3氧化性：SO 2 具有弱氧化性，能被 H2S，S 2 等强还原 剂还原为 S2H2SSO 23S2H 2O漂白性SO2 的漂白机理是 SO2 与有色物质结合生成了不稳定的无色物质，故加热时，又显红色，是无色物质又分解的缘故SO 2 的漂白是化学反应。但不是氧化还原反应。3常见的具有漂白性物质的比较漂白剂 SO2 氯水 Na2O2 漂白粉 活性炭漂白原理 化合漂白 氧化漂白氧化漂白氧化漂白吸附漂白反应 非氧化还原反应 氧化
5、还原反应氧化还原反应氧化还原反应物理吸附品红 褪色，加热又恢复褪色，加热不恢复原色褪色红色石蕊变红，不褪色先变红、后褪色先变蓝、后褪色褪色 褪色用心 爱心 专心 3漂白后所得物质的稳定性不稳定 稳定 稳定 稳定特别提醒品红溶液Error!紫色石蕊试液Error!二氧化硫不能漂白酸碱提示剂。能氧化酸碱指示剂而使指示剂褪色的常见物质主要有 Cl2(HClO)、浓 HNO3 及 Na2O2，它们会使酸碱指示剂溶液先显色后褪色。不能一概认为褪色的原因都是由于 SO2 的漂白性。SO2 使品红溶液褪色，是因为其具有漂白性，SO 2 使紫色 KMnO4 溶液褪色是因为其具有还原性，SO2 使滴加酚酞的 N
6、aOH 溶液褪色，是因为 SO2 是酸性氧化物，与 NaOH 反应而碱性减弱的原因。SO 2 和 Cl2 以等物质的量混合通入品红溶液中，溶液颜色无变化，因SO2Cl 22H 2OH2SO 42HCl，所以不再有漂白性。4二氧化硫和二氧化碳的性质比较SO2 CO2气味 有刺激性气味 无味毒性 毒性 毒性物理性质溶解性 易溶 微溶用心 爱心 专心 4特别提醒(1)SO 2 和 CO2 都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性特别是与澄清的石灰水反应极为相似，一般不用此反应区别 CO2 与 SO2，而利用 SO2 的漂白性、还原性和氧化性，选择试剂如品红、H2S、Cl 2、Br 2、I 2、H 2O2
7、、KMnO 4(H )等试剂。(2)除去 CO2 中的 SO2 不能选用品红溶液，可利用 SO2 的还原性选择 KMnO4(H )溶液、溴水、H 2O2等氧化剂，或用饱和 NaHCO3 溶液 NaHCO3SO 2NaHSO3CO 2。检验 SO2 可以用品红溶液。(3)检验混合气体中既有 CO2，又有 SO2 的方法是：依次通入品红溶液溴水( 或酸性 KMnO4 溶液等氧化剂溶液) 品红溶液澄清石灰水。重难点二、有关 NO、NO 2、O 2 与 H2O 作用的计算1有关化学反应方程式3NO2H 2O2HNO3NO4NO2O 22H 2O4HNO34NO3O 22H 2O4HNO32NOO 22
8、NO22不同情况及剩余气体的体积用心 爱心 专心 53.NO2、NO、O 2 三者组成的混合气体溶于水：a先按反应后，再据表进行计算。b先按反应后，再据表进行计算。特别提醒4NO 2O 2 和 4NO3O 2 从组成上均相当于 2N2O5 的组成，即上述两种情况中的总反应式都与 N2O5H 2O2HNO3 等效。这不仅是记忆上述二式的方法，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。NOError!【典例精讲】题型 1 SO2 的性质【例 1】SO 2 通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明 SO2 具有漂白作用的组合是( )KMnO 4(H ，aq)溴
9、水碘水氯水Fe 3 (aq)AB.C.全部 D.都不是解析SO 2 能使 KMnO4(H ， aq)褪色，是由于 KMnO4(H ，aq)将 SO2 氧化为 H2SO4，本身被还原为无色 Mn2 的缘故：2KMnO 45SO 22H 2OK2SO42MnSO 42H 2SO4。SO 2 能使卤水褪色，是由于 X2(不包括 F2)将 SO2 氧化为 H2SO4，本身被还原为无色 X 的缘故：SO 2X 22H 2OH2SO42HX 。SO 2 能使棕黄色 Fe3 (aq)颜色变浅，是由于 Fe3 把 SO2 氧化为 H2SO4，本身被还原为浅绿色 Fe2 的缘故：SO22H 2O2Fe 3 2F
10、e2 4H SO 。SO 2 的漂白作用是 SO2 与有色物质的化合反应，不是氧化反应，24用心 爱心 专心 6且被 SO2 漂白的物质受热后能恢复为原来的颜色，而以上反应后溶液受热不能恢复为原来的颜色，故都不是 SO2 的漂白作用。答案DSO2 发生氧化还原反应造成的褪色不能说成是漂白作用。SO 2 使品红试液褪色发生的是非氧化还原反应，表现了 SO2 的漂白性。 题型 2 SO2 的检验【例 2】检验 SO2 气体中是否混有 CO2 气体，可采用的方法是()A通过澄清石灰水B先通过饱和 NaHCO3 溶液，再通过澄清石灰水C先通过 NaOH 溶液，再通过澄清石灰水D先通过酸性 KMnO4
11、溶液，再通过品红溶液，最后通过澄清石灰水解析二氧化硫对二氧化碳的检验有干扰作用，因此，在检验二氧化碳之前必须先除去二氧化硫气体。答案DCO2 的存在不影响 SO2 的鉴定，但 SO2 的存在会影响 CO2 的鉴定(使澄清石灰水变浑浊)，须先除去(用溴水或酸性 KMnO4 溶液，品红溶液可用于鉴别 SO2，但一般不用于除 SO2)。二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，若通入的气体过量，则沉淀都可消失。所以不能用澄清的石灰水鉴别二氧化硫和二氧化碳。通常可用以下方法：(1)用品红溶液，使品红溶液褪色的是二氧化硫，不能使品红溶液褪色的是二氧化碳。(2)用高锰酸钾溶液，紫色褪去的是二氧化硫，无明
12、显现象的是二氧化碳。2KMnO45SO 22H 2OK2SO42MnSO 42H 2SO4(3)用溴水，使橙色褪去的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。Br 22H 2OSO 22HBrH 2SO4(4)用硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2H2O2HNO 33SO 23H2SO42NOBa(NO3)2H 2SO4BaSO42HNO 3(5)用 FeCl3 溶液，使棕黄色颜色变浅的是二氧化硫，无明显现象的是二氧化碳。2FeCl3 SO22H 2OFeCl2FeSO 44HCl 题型 3 NO2 与 O2 混合气体溶于水的计算【例 3】将一充满 NO2 和
13、O2 混合气体的试管倒立于水中，若试管的容积为 10 mL，充分反应后剩余气体为 1 mL，求原混合气体中 NO2 和 O2 的体积各为多少毫升？解析(1)若 O2 过量，剩余的 1 mL 气体为 O2。根据 4NO2O 22H 2O4HNO3 得：用心 爱心 专心 7V(NO2) 9 mL7.2 mL，V(O 2) 9 mL1.8 mL。45 15故 V(O2)1.8 mL1 mL2.8 mL。(2)若 NO2 过量，剩余的 1 mL 气体为 NO。先根据 3NO2H 2O2HNO3NO 得出过量的 NO2 体积为 3 mL。再根据 4NO2O 22H 2O4HNO3 计算参加此反应的 NO
14、2、 O2 的体积：V(NO 2) 7 mL5.6 mL，V(O 2) 7 mL1.4 mL。45 15故 V(NO2)5.6 mL3 mL8.6 mL，V(O 2)1.4 mL。答案7.2 mL、2.8 mL 或 8.6 mL、1.4 mL错因分析本题易发生的错误是：对最后的 1 mL 气体的成分的可能性考虑不全。题型 4 利用喷泉实验求溶质的物质的量浓度【例 4】标准状况下，两个体积相等的干燥圆底烧瓶中分别充满HCl；NO 2 进行喷泉实验。经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度是()A B. C. D.不能确定答案C解析设圆底烧瓶的体积为 V L，n(气) mol，HCl 极易溶于水，所以
15、，溶液的体积为 V V22.4L，c(HCl) molL1 。V/22.4molV L 122.43NO2H 2O2HNO3NO3 mol2 moln(HNO3)V22.4moln(HNO3) mol，V( 溶液) V L，2V322.4 23c(HNO3) mol V L molL12V322.4 23 122.4用心 爱心 专心 8进入烧瓶液体的体积等于气体减少的体积，若气体为单一气体，物质的量浓度为 molL1 ，V m 为1Vm该条件下的气体摩尔体积。 题型 5 有关 SO2 的实验设计与评价【例 5】研究性学习小组进行 SO2 的制备及性质探究实验。(1)根据反应 Na2SO3(固)H 2SO4(浓)Na 2SO4SO 2H 2O，制备 SO2 气体。用下列简图，在方框中画出制备并收集 S O2 的实验装置(含试剂)示意图。实验过 程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是。(2)将 SO2 气体分别通入下列溶液中：品红溶液，现象是_
