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1、第三节第三节 硫和氮的氧化物硫和氮的氧化物重点城市空气质量日报（部分）重点城市空气质量日报（部分）重点城市空气质量日报（部分）重点城市空气质量日报（部分） 为什么要选择为什么要选择为什么要选择为什么要选择SOSOSOSO2 2 2 2等作为首要污染物呢？它们是等作为首要污染物呢？它们是等作为首要污染物呢？它们是等作为首要污染物呢？它们是从哪儿来的？具有什么样的性质呢？从哪儿来的？具有什么样的性质呢？从哪儿来的？具有什么样的性质呢？从哪儿来的？具有什么样的性质呢？思 考城市城市日期日期污染指数污染指数首要污染物首要污染物空气质量级别空气质量级别 空气质量状况空气质量状况北京北京2007-12-1
2、491可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良天津天津2007-12-1482二氧化硫二氧化硫良良广州广州2007-12-1462可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良柳州柳州2007-12-14103二氧化硫二氧化硫1轻微污染轻微污染云浮云浮2007-12-1480可吸入颗粒物可吸入颗粒物良良(1)、硫元素的存在形式、硫元素的存在形式（1）游离态：单质硫存在于火山口附近或）游离态：单质硫存在于火山口附近或地壳的岩石地壳的岩石（3）固态硫化物和硫酸盐：）固态硫化物和硫酸盐： 硫铁矿硫铁矿 FeS2黄铜矿黄铜矿 CuFeS2石膏石膏 CaSO4.2H2O 芒硝芒硝 Na2SO4.10H2O（2）气态化合物）气态化合物
3、 ：H2S、SO2、SO3（4）硫是一种生命元素，组成某些蛋白质）硫是一种生命元素，组成某些蛋白质时不可离开它。因此化石燃料中经常时不可离开它。因此化石燃料中经常含有硫元素。含有硫元素。一、二氧化硫和三氧化硫一、二氧化硫和三氧化硫硫广泛存在于自然界硫广泛存在于自然界 游离态的硫存在于火山喷口游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里附近或地壳的岩层里 游离态游离态的硫存在于火山喷口的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里附近或地壳的岩层里 硫广泛存在于自然界 化合态化合态的硫主要以硫化物和的硫主要以硫化物和硫酸盐的形式存在硫酸盐的形式存在石膏石膏黄铁矿黄铁矿黄铜矿黄铜矿 淡黄色晶体淡黄色晶体质脆，
4、容易研成粉末。质脆，容易研成粉末。 不不溶于溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳。 密度比水大（约为密度比水大（约为2 g/cm3 ) 熔沸点低（熔沸点低（112.8, 444.6 )俗称：硫磺俗称：硫磺（2）硫的物理性质：硫的物理性质：（3）硫的化学性质：）硫的化学性质：S + O2 SO20+4硫硫作为还原剂，具有还原性。作为还原剂，具有还原性。现象：有现象：有刺激性气味刺激性气味的气体生成。的气体生成。 硫在空气中安静地燃烧，发出硫在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色淡蓝色的火焰；的火焰； 硫在纯氧中硫在纯氧中发出发出蓝紫色蓝紫色地火焰地火焰点燃点燃S+Fe Fe
5、SS + 2Cu Cu2S 乐山大佛开凿于唐玄宗开元初年（公元乐山大佛开凿于唐玄宗开元初年（公元713713年），年），为世界第一大石刻弥勒佛，为世界第一大石刻弥勒佛，“佛是一座山，山是一尊佛是一座山，山是一尊佛佛”是其真实写照，请同学们仔细观察，历经千年时是其真实写照，请同学们仔细观察，历经千年时间的流逝，是什么物质使大佛间的流逝，是什么物质使大佛鼻翼发黑，佛容暗淡鼻翼发黑，佛容暗淡呢呢？受酸雨伤害的水稻受酸雨伤害的水稻 未受酸雨伤害的未受酸雨伤害的水稻水稻 2、二氧化硫（、二氧化硫（SO2）无色有刺激性气味的气体无色有刺激性气味的气体 密度比空气大密度比空气大 二氧化硫是污染大气的主要二氧
6、化硫是污染大气的主要有害物质之一有害物质之一易溶于水（常温常压下易溶于水（常温常压下 1 : 40 ） 有毒有毒 （发生呼吸道疾病、浓度高时会令人死亡）（发生呼吸道疾病、浓度高时会令人死亡）易液化（易液化（10 ）（1）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）的物理性质：）的物理性质：（2）、二氧化硫（）、二氧化硫（SO2）的化学性质：）的化学性质：1）、二氧化硫跟水反应：）、二氧化硫跟水反应：实验实验47 书书p90实验步骤：见书实验步骤：见书实验现象：实验现象：试管中的水面上升，试管中的水面上升，溶液几乎充满整个试溶液几乎充满整个试管管pHpH试纸变红试纸变红加入品红溶液，品加入品红溶液，品红溶
7、液褪色红溶液褪色加热后，溶液又变加热后，溶液又变成红色，同时有刺激成红色，同时有刺激性气味的气体生成。性气味的气体生成。实验结论：实验结论：SOSO2 2易溶于水，且与水反应易溶于水，且与水反应SO2 + H2O逆反应逆反应H2SO3正反应正反应 SOSO2 2的漂白作用；但漂的漂白作用；但漂白后的新物质不稳定，易白后的新物质不稳定，易恢复原来的颜色恢复原来的颜色( (检验检验SOSO2 2的存在的存在) )1）、二氧化硫跟水反应：）、二氧化硫跟水反应：SO2 + H2O逆反应逆反应H2SO3正反应正反应可逆反应：可逆反应：在在同一条件同一条件下下, 既能向正反应方向进行，既能向正反应方向进行
8、， 又能向逆反应方向进行。又能向逆反应方向进行。特点特点正反应和逆反应同时发生，均不彻底，正反应和逆反应同时发生，均不彻底，反应物和生成物共存。反应物和生成物共存。SO2漂白原理：漂白原理：由于它能与某些有色物质生成由于它能与某些有色物质生成不稳定的无色物质。无色物质容易分解不稳定的无色物质。无色物质容易分解而使有色物质恢复原来的颜色。而使有色物质恢复原来的颜色。（中强酸）（中强酸）漂白性物质的对比漂白性物质的对比名称名称原理原理实质实质程度程度范围范围二二 氧氧 化化 硫硫氯氯 水水(Na2O2 H2O2 O3)与与某些某些有色物质直有色物质直接结合生成接结合生成不稳定不稳定的无色物质的无色
9、物质 非氧化还原反应非氧化还原反应 氧化还原反应氧化还原反应 可逆可逆 不可逆不可逆 漂白某些有色物质，漂白某些有色物质，不不能能使紫色石蕊试液褪色使紫色石蕊试液褪色 漂白大多数有色物质，漂白大多数有色物质，能使紫色石蕊试液褪色能使紫色石蕊试液褪色思考将有色的色素氧化将有色的色素氧化为为稳定稳定的无色物质的无色物质实验室制取实验室制取SO2，可选择碱液吸收尾气，防止空气污染可选择碱液吸收尾气，防止空气污染。SO2+Ca(OH)2 CaSO3 +H2O（2）二氧化硫具有酸性氧化物的通性）二氧化硫具有酸性氧化物的通性SO2+CaO CaSO3石灰法脱硫石灰法脱硫SO2 CaSO3 H2O = Ca
10、(HSO3)2（3）氧化性：）氧化性：2H2S+SO2 3S+2H2OSO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI2SO2 + O2 2SO3催化剂催化剂 SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl4）、二氧化硫的还原性：）、二氧化硫的还原性：（工业制硫酸的第二步）（工业制硫酸的第二步）3、三氧化硫、三氧化硫（酸性氧化物）（酸性氧化物） SO3 + Ca(OH)2 = CaSO4 + H2O SO3 + CaO = CaSO4SO3 + H2OH2SO4（工业制硫酸的第三步）（工业制硫酸的第三步）5
11、SO2 + 2KMnO4+ 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 一、一、 SOSO2 2物理性质物理性质无色、有刺激性气味、有毒、易溶于水无色、有刺激性气味、有毒、易溶于水二、二、 SOSO2 2化学性质化学性质1 1、与水反应生成酸、与水反应生成酸 SOSO2 2 + H + H2 2O HO H2 2SOSO3 32 2、与碱反应生成盐和水与碱反应生成盐和水 SOSO2 2 + 2NaOH Na + 2NaOH Na2 2SOSO3 3 + H + H2 2O O3 3、既有氧化性，又有还原性既有氧化性，又有还原性 2SO2SO2 2 + O+ O2 2 2SO
12、2SO3 34 4、漂白性：漂白性： 品红溶液品红溶液 褪色褪色 催化剂催化剂三、三、SOSO3 3的性质的性质1.1.下列可以用来鉴别下列可以用来鉴别SOSO2 2和和COCO2 2 的方法是的方法是( ) ( ) A A、通入紫色石蕊试液通入紫色石蕊试液 B B、闻气味闻气味 C C、通入澄清石灰水通入澄清石灰水 D D、通入品红溶液中通入品红溶液中 B DB D课堂练习：课堂练习：2.2.在在BaClBaCl2 2的水溶液中通入的水溶液中通入SOSO2 2未见沉淀，把其未见沉淀，把其分成两份分成两份, ,向其中一份中向其中一份中A A加入加入NHNH3 3, ,另一份另一份B B加入加入
13、ClCl2 2则则( ) ( ) A A、只有只有A A中产生沉淀中产生沉淀BaSOBaSO4 4 B B、只有只有B B中产生沉淀中产生沉淀 C C、都不产生沉淀都不产生沉淀 D D、都产生沉淀都产生沉淀 D D3.3.下列能说明下列能说明SOSO2 2具有漂白作用的是具有漂白作用的是( )( ) A ASOSO2 2能使酸性高锰酸钾褪色能使酸性高锰酸钾褪色 B BSOSO2 2能使品红溶液褪色能使品红溶液褪色 C CSOSO2 2能溴水褪色能溴水褪色 D DSOSO2 2难使品红试液变红难使品红试液变红B B4.4.潮潮湿湿的的氯氯气气和和二二氧氧化化硫硫都都具具有有漂漂白白性性，将将氯氯
14、气气和和SOSO2 2在在相相同同状状况况下下等等体体积积混混合合后后，其其漂漂白白性性变变化化为为 ，其其原原因因是是 . .写写出出有关反应的化学方程式有关反应的化学方程式 . .漂漂白白性性消消失失 ,Cl,Cl2 2和和SOSO2 2作作用用生生成成了了无无漂漂白白作作用用的的HClHCl和和H H2 2SOSO4 4 2H2H2 2O +ClO +Cl2 2+SO+SO2 2 H H2 2SOSO4 4+2HCl+2HCl 二、二氧化氮和一氧化氮二、二氧化氮和一氧化氮1、氮气、氮气(N2) 无色无味无毒气体无色无味无毒气体 比空气稍轻比空气稍轻1)、氮气的物理性质：氮气的物理性质：
15、不溶于水不溶于水收集氮气时用收集氮气时用排水法排水法不用排空法不用排空法常温下无色、无味的气体有常温下无色、无味的气体有:H2、O2、N2、CO、CO2、NO、CH4。直接排入空气的有直接排入空气的有: O2、N2、CO2难溶于水的有难溶于水的有 : O2、N2、H2、CO、NO、CH4。 N2 + O2 = 2NO放电或高温放电或高温2)、氮气的化学性质：、氮气的化学性质：3)、氮气的用途：、氮气的用途：保护气：填充灯泡，焊接金属等保护气：填充灯泡，焊接金属等2、一氧化氮（、一氧化氮（NO）：）：1)、NO的物理性质：的物理性质：无色、无色、不溶于水不溶于水、有毒气体、有毒气体是大气的污染物
16、是大气的污染物2)、NO的化学性质：的化学性质：2NO + O2 = 2NO2 （红棕色）（红棕色） （工业制硝酸的第二步）（工业制硝酸的第二步）3、二氧化氮（、二氧化氮（NO2）：）：1)、NO2的物理性质：的物理性质： 红棕色、有刺激性气味的有毒气体红棕色、有刺激性气味的有毒气体 密度比空气大密度比空气大 易液化（易液化（20）易溶于水并与水反应）易溶于水并与水反应污染大气的有害物质之一污染大气的有害物质之一2)、NO2的化学性质：的化学性质： 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO （工业制硝酸的第三步）（工业制硝酸的第三步）+4+5 二氧化氮是硝酸的酸酐吗？为什么？二氧化氮是硝
17、酸的酸酐吗？为什么？ 硝酸的酸酐是硝酸的酸酐是N2O5+5 哪种氧化物是亚硝酸哪种氧化物是亚硝酸(HNO2)的酸酐？的酸酐？ N2O3 科学探究科学探究 书书p92 NO2溶于水实验溶于水实验实验步骤实验步骤 现象现象 解释解释（1） 将试管倒将试管倒扣在水槽扣在水槽中中红棕色气体红棕色气体变为无色，变为无色，液面上升到液面上升到2/32/3（2） 制取氧气制取氧气2KClO3=2KCl+3O2（3） 向试管中向试管中慢慢通入慢慢通入氧气氧气液体充满整液体充满整个试管个试管2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3 +NO 3NO3NO2 2 + H + H2 2O O = = 2HN
18、O2HNO3 3 + NO + NO NO2 和和 O2 混和气体溶于水的反应混和气体溶于水的反应3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 2 总反应：总反应：4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3NO 和和 O2 混和气体溶于水的反应混和气体溶于水的反应2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 3 2 4NO + 3O2 + 2H2O = 4HNO3三、三、SO2、NO2对大气的污染：对大气的污染：1、SO2、NO2污染物的形成：污染物的形成： 书书p93、煤、石油、金属矿物质的燃烧和冶、煤、石油、金属矿物
19、质的燃烧和冶炼产生炼产生SO2、汽车尾气、硝酸工业产生的、汽车尾气、硝酸工业产生的NO2、酸雨的形成、酸雨的形成NONO2 2、SOSO2 2与水反应造成的与水反应造成的硝酸酸雨：硝酸酸雨：酸雨：指酸雨：指pH小于小于5.6的降水。的降水。3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 硫酸酸雨硫酸酸雨：或：或：SO2 + H2O H2SO3SO3 + H2OH2SO42SO2 + O2 2SO3催化剂催化剂 2H2SO3 + O2 2H2SO4催化剂催化剂2、大气污染的危害：、大气污染的危害： 、危害人体健康、危害人体健康、酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化，腐蚀、酸雨破坏农作物、森林，土壤酸化
20、，腐蚀建筑等建筑等3、保护环境，整治污染、保护环境，整治污染防治酸雨的措施防治酸雨的措施 书书p94、调整、发展、优化、提高，、调整、发展、优化、提高， 减少污染物减少污染物、严格控制污染物的排放量、严格控制污染物的排放量、研究开发新技术、研究开发新技术436mLx 8mL1.在容积为在容积为20mL的试管里装满水，倒放于横的试管里装满水，倒放于横线水槽中，用排水法收集线水槽中，用排水法收集14mL NO 气体，再气体，再充入充入6mL O2 ，充分反应后。问试管中剩下的充分反应后。问试管中剩下的气体的体积为多少气体的体积为多少解：根据解：根据4NO+ 3O2+2H2O=4HNO3 同温同压下同温同压下气体体积比为物质的量比，经判断气体体积比为物质的量比，经判断NO 过量。则过量。则有：有：4NO+ 3O2+2H2O=4HNO3x因此试管内还余下因此试管内还余下NO 为（为（148）=6mL
