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1、第四章 非金属及其化合物第三节硫和氮的氧化物 ,硫的氧化物,一、二氧化硫的性质,二氧化硫的产生: (一)物理性质 无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶于水(常温常压下，1体积水能溶解40个体积的二氧化硫,即1:40).,点燃,S + O2 = SO2,2. 化学性质:, SO2与H2O的反应 SO2的还原性:(强) SO2的氧化性:(弱)(4) SO2 的漂白性:,（酸性氧化物的通性）,(二) SO2的化学性质: 1:具有酸性氧化物的通性(1) 与H2O反应: SO2+H2O H2SO3（亚硫酸）,(2) 与碱反应 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2 + Na
2、OH = NaHSO3SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O（不能用鉴别SO2和CO2） (3) 与碱性氧化物反应： SO2+Na2O=Na2SO3 （亚硫酸钠） SO2 +CaO=CaSO3 （亚硫酸钙）实验室制取SO2，可选择用碱液吸收尾气，防止空气污 染。,可逆反应: 在同一条件下，既向正反应方向进行， 同时又向逆反应方向进行的反应,中强酸，酸性大于碳酸，不稳定,SO2 中的化合价是+4价：, SO2既有氧化性，又有还原性。,3、SO2的氧化性与H2S 的反应:,SO2 + 2 H2S = 3 S + 2 H2O,加热，又恢复原来的颜色。,4、SO2 的漂白性:,实验现象
3、：,品红溶液褪色,SO2的漂白作用是SO2跟有色物质化合生成一种无色的不稳定化合物。,漂白原理,化合漂白,HClO 、Na2O2 、 O3 、H2O2 氧化漂白,活性炭 吸附漂白,SO2 化合漂白,漂白原理的比较：,永久性,暂时性,氯气中HClO将有色物质氧化成无色物质,氧化还原反应,非氧化还原反应,可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊试液褪色,SO2与有色物质直接结合生成不稳定无色物质,漂白某些有色物质,不能使紫色石蕊试液褪色,氮的氧化物,氧化物,化合价,是否是酸酐,N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5,+1,+2,+3,+4,+4,+5,否,否,否,否,HNO2的酸酐,HNO3
4、的酸酐,NO：无色、有刺激性气味的难溶于水的有毒气体, 极易和氧气反应。,NO2：红棕色、有刺激性气味的易溶于水的有毒气体,氮在空气中的体积分数为78,(一)氮的存在,3NO2+H2O=2HNO3+NO,此反应可用于工业制硝酸,NO2溶于水后不断通入O2的现象（由不足到过量，试管内液体的体积变化）,NO2与O2的体积比,发生的化学反应,剩余气体,= 4：1（恰好完全反应）,4：1（O2过量）,4：1（NO2过量）,4NO2 + O2 + 2H2O =4HNO3,4NO2 + O2 + 2H2O =4HNO3,4NO2 + O2 + 2H2O =4HNO3,无,O2,NO,3NO2 + H2O
5、=2HNO3 + NO,NO与O2混合通入水中,NO与O2的体积比,发生的化学反应,剩余气体,= 4：3恰好完全反应,4：3（O2过量）,4：3（NO过量）,4NO +3 O2 + 2H2O =4HNO3,4NO + 3O2 + 2H2O =4HNO3,4NO +3 O2 + 2H2O =4HNO3,无,O2,NO,混合气通过水洗,3Cu+8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,实验室制法：,如何集除去NO中NO2,含硫燃料、工厂废气,酸雨,燃烧、排放,SO2等,雨水.霜.雹.露等,一系列的化学、物理变化,S
6、O2H2O H2SO3,3NO2 + H2O =2HNO3 + NO,酸雨的形成,SO2的主要来源,（5）汽车尾气,酸雨的防治,种植能吸收SO2的树木(如臭椿、垂柳、柳杉）等,SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + H2O,往煤中加石灰Ca(OH)2,煤燃烧产生的SO2和石灰产生反应生成CaSO3, CaSO3再被氧化成CaSO4，从而减少了SO2排放量，主要反应为：,2CaSO3 + O2 = 2CaSO4,第四章 非金属及其化合物,第四节硫酸、硝酸和氨 ,N2+3H2 2NH3,无色, 有刺激性气味的气体；,易液化；吸收大量的热,1、氨气的物理性质,极易溶于水(1:700)。,氨气
7、的喷泉实验,2、氨的化学性质,（1）氨跟水反应显弱碱性,氨水显弱碱性，既能使无色的酚酞溶液变红，又能使紫色石蕊变蓝。,氨水中的分子有：H2O、NH3 和 NH3H2O,液氨 是氨气加压或降温后形成的液态物质，液氨所含的微粒是NH3。,所以：氨水是混合物。,所以：液氨是纯净物。,讨论： 氨水中有哪些分子？ 氨水与液态氨有何区别？,（2）氨跟酸的反应,写出上述反应的离子方程式,（硫酸或磷酸无白烟）,沾有浓盐酸的玻棒,沾有浓氨水的玻棒,HCl,NH3,现象：产生大量白烟,NH3+HClNH4Cl,（生成氯化铵固体小颗粒）,(1)氮肥,3、氨的用途:,(3)化工原料,(2)致冷剂,无机：生产硝酸、铵盐
8、和纯碱等,有机：合成纤维、塑料、染料和尿素等,生产硝酸原理：,铵盐,物理性质：,铵盐都是晶体,铵盐都易溶于水,铵盐的形成：NH3 + H+=NH4+,铵盐都不稳定，受热易分解,铵盐的化学性质,（1）铵盐受热易分解,（2）铵盐与碱反应,NH4NO3 + NaOH = NaNO3 +H2O +NH3 ,(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3 ,运用：实验室用来制NH3、用于NH4+的检验,反应实质：NH4+ OH=NH3+H2O,铵盐的用途,大量的铵盐用于生产氮肥,硝酸铵用于制炸药、氯化铵常用作印染和制干电池的原料，也可以用于金属的焊接，以除去金属表面的氧化物薄膜。,
9、氮 肥,制取装置：固固加热装置,（二）NH3的实验室制法,原理：加热铵盐与碱的固体混合物,收集装置： 向下排空气法检验： a：使湿润的酚酞试纸变红 b：遇浓盐酸产生大量的白烟尾气处理：用水吸收NH3,要得到干燥的氨气，常用试剂有哪些？CaO、碱石灰等碱性干燥剂无水CaCl2不能用来干燥NH3（形成CaCl2.8NH3),铵根离子的检验,检验方法：,1、先将其与强碱共热逸出NH32、用红色石蕊试纸或浓盐酸检验逸出的氨气,实验室中其余的制氨气的方法：,加热浓氨水法,浓氨水加生石灰或NaOH固体法,氮在自然界中的循环,使指示剂变色：,与碱发生中和反应：,与碱性氧化物反应：,与盐反应：,使紫色石蕊试液
10、变红,H+ + OH - = H2O,2 H+ + CuO = Cu2+ + H2O,2 H+ + CO3 2- = H2O + CO2,与大多数金属反应,浓硫酸的物理性质,无色、粘稠的油状液体难挥发（高沸点）高密度跟水任意比互溶，溶解放出大量热。两高：沸点、密度高两大：溶解度、溶解放热量大,在稀释时应将浓硫酸沿烧杯壁向水中慢慢注入，并用玻璃棒不断搅拌。,2.浓硫酸的特性：,1) 吸水性:能吸收水份可以用作干燥剂,不能干燥,碱性和还原性的气体,2)、脱水性,浓硫酸与木屑、棉花、纸屑反应,浓硫酸与蔗糖反应,浓硫酸能按水的组成比脱去有机物中的氢和氧元素,浓硫酸沾到皮肤上应如何处理?,浓硫酸的吸水性
11、与脱水性有何区别?,实验：将浓硫酸慢慢加入蔗糖中，并用玻 璃棒搅拌,现象：,蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松多孔的海绵状，并放出有刺激性气味的气体,原因：,C12H22O11 浓硫酸能将蔗糖中的H和O按原子个数比2：1脱去形成水，使蔗糖生成炭,3)与金属铜反应：,加热时，浓硫酸能与大多数金属反应(Au、Pt除外) ，一般没有氢气生成，通常生成SO2气体。,强氧化性,现象：铜片溶解，有刺激性气味气体产生，分层下层为白色固体加水后变成蓝色溶液,4)与非金属反应,加热时，浓硫酸也能与某些非金属反应。,先用无水硫酸铜检验水，然后用品红验证二氧化硫，再用高锰酸钾氧化多余的二氧化硫，接着再次验证二氧化硫是否全
12、部被氧化，最后才验证二氧化碳。,检验浓硫酸与碳反应生成的各种产物,浓硫酸与稀硫酸比较：稀H2SO4：由H+和SO42-构成弱氧化性（由H+体现）可与活泼金属反应生成H2 浓H2SO4：由H2SO4分子构成强氧化性（由 S 体现）,加热时可与大多数金属和某些非金属反应，通常生成SO2,一、硝酸物理性质,无色、有刺激气味的液体易溶于水，低沸点（83），易挥发。,三、硝酸化学性质,硝酸的不稳定性：,久置浓硝酸为什么呈黄色？,硝酸应如何保存？,密封于棕色瓶中,并放在阴暗处！,久置硝酸分解产生的NO2溶于溶液中,使得溶液变黄！,讨论：,浓硝酸与铜反应,现象：,铜片溶解,常温下反应剧烈；,有红棕色的气体产
13、生；,溶液变蓝。,Cu4HNO3(浓)Cu(NO3)22NO22H2O,（1）与金属反应,稀硝酸与铜反应,反应缓慢，铜片溶解；,有无色的气体产生，气体接触空气时立即变成红棕色；,溶液由无色变为蓝色。,现象：,3Cu8HNO3(稀)3Cu(NO3)22NO4H2O,3Cu8H+ 2NO3 - 3Cu2+2NO4H2O,在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入KNO3 ，铜粉会溶解。,3Cu8H+ 2NO3 - 3Cu2+2NO4H2O,浓硝酸与铁、铝反应,FeHNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜（钝化）,AlHNO3(浓) 常温时生成致密的氧化膜（钝化）,钝化使金属的化学活动性大大降低，耐腐蚀性
14、大大增强。因此在常温下可以用铝槽车装运浓硝酸和浓硫酸。,应用：,与非金属反应,结论：硝酸跟非金属反应，生成NO2、 H2O和相应的含氧酸,硝酸还能氧化HBr(Br-)、 HI(I-) 、H2S (S2-)、 SO2等具有还原性的化合物发生氧化还原反应，因此，不能用硝酸与有关的盐反应制取HI、 SO2、 H2S、 HBr等气体,小结：硝酸与金属反应时，稀硝酸的还原产物一般是NO，浓硝酸的还原产物一般是NO2，而不像盐酸与金属反应那样生成H2。,王水,浓HNO3和浓HCl（体积比1:3）混合物，能使一些不溶于硝酸的金属如Au、Pt等溶解。,(1) 氨在催化剂的作用下与氧气发生反应，生成一氧化氮；,工业上制备硝酸的过程如下，试写出各步反应的化学方程式 ：,四、硝酸的工业制法,2NO + O2 = 2NO2,3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO,4NH3+5O2 = 4NO+6H2O,催化剂,(2) 一氧化氮进一步被氧气氧化成二氧化氮；,(3) 用水吸收二氧化氮生成硝酸。,硝酸的用途,氮 肥,硝化纤维塑料,炸 药,染 料,硝酸盐,硫酸和硝酸的氧化性规律,与金属活动性处于H之前的金属反应,置换出H2。,加热下能与多数金属和非金属单质反应，放出SO2。,能与多数金属单质反应，一般放出NO。,能与多数金属和非金属单质反应，一般放出NO2。,
