1、n第三节硫和氮的氧化物(共2课时)n20世纪50年代的北欧，每逢植物生长旺盛之时，湖泊里鱼虾死亡，稻田里禾苗枯萎。初时人们以为年成不好，过了今年会有明年。继而人们又以为病虫为害，但喷洒药物仍然无济于事。人们惊呆了，难道上帝要处罚美丽的斯堪的纳维亚半岛吗？这种异常的自然现象引起了科学家们的注意，他们认为问题出自水。经过对湖塘水的化验分析，发现其酸度比饱和二氧化碳水溶液的pH(5.55.6)还要高。这样高的酸度的水是从哪里来的呢？n经过对瑞典、挪威等国的雨雪的检测分析，其pH不是正常的7，而是34。青蛙、鱼虾最适宜水域的pH是6.87.8，青草、稻禾生长的pH是67。这样高的酸度，水生生物焉有不死
2、之理！植物不萎才怪呢？酸雨是怎样形成的？真的是祸水从“天”而降吗？酸雨中的酸性物质是什么呢？它们是怎样形成的呢？n梳理导引n1自然界中硫元素以_和_形式存在。其中，硫化物和硫酸盐有：硫铁矿(_)、黄铜矿(_)、石膏(_)和芒硝(_)等(填化学式)。硫的物理性质_；硫燃烧的化学方程式_。n2SO2的物理性质_。SO2通入品红溶液中，溶液_，说明SO2具有_性；该作用的原理是_，SO2是_氧化物(填“酸性”或“碱性”“两性”)，与水反应的化学方程式为_。SO3是_氧化物(填“酸性”或“碱性”“两性”)，写出其与CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式_、_。用化学方程式表示工业生产硫酸的原理_。n参
3、考答案：n1 游 离 态 化 合 态 F e S2 C u F e S2CaSO42H2ONa2SO410H2O硫是一种黄色晶体，质脆，易研成粉末，不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳nSO2 SO2n提示：可逆反应即在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应，用“”表示。二者之间不是可逆反应，因其反应的条件不同。n2为什么硫在空气或纯O2中燃烧的产物不是SO3?n提示：由于二氧化硫气体难被氧气氧化，无催化剂时该反应几乎不能发生，所以硫在空气或氧气中燃烧，氧化产物是二氧化硫而不是三氧化硫。n3将SO2通入到溴水和酸性KMnO4溶液中都褪色，是利用SO2的漂白性吗？为什么
4、n提示：不是。利用的是SO2的还原性，将溴水和酸性KMnO4溶液还原成无色物质。n4Cl2和SO2都能使品红溶液褪色，但将等物质的量混合的Cl2和SO2的混合气体通入品红溶液中却没有褪色，请你给出合理的解释。n提示：因Cl2和SO2在水溶液中发生反应：nSO2Cl22H2O=H2SO42HCl，生成没有漂白性的H2SO4和HCl，故品红溶液不能褪色。n细品教材n1硫(俗称硫黄)n2二氧化硫的物理性质n(1)色、态、味：通常是无色，有刺激性气味的气体。n(2)密度：比空气的密度大(由相对分子质量与空气平均相对分子质量29比较得出)。n(3)溶解度：常温常压下，1L水大约能溶解40L SO2气体。
5、n(4)熔、沸点：熔点76，沸点10，容易液化。n(5)毒性：SO2有毒，是主要的大气污染物，能直接危害人体健康，引起呼吸道疾病；SO2浓度达到一定量时，会使人中毒致死，对环境的影响主要表现为酸雨。n温馨提示：易液化的常见气体：SO2、Cl2等。n实验将盛有SO2气体的试管倒立于水槽中，观察试管内液面的变化，并用pH试纸检验溶液的酸碱性。n现象试管内液面上升，用pH试纸测定，溶液显酸性，操作过程中闻到有刺激性气味。n结论SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3为中强酸，不稳定，易分解生成SO2和H2On(2)SO2是酸性氧化物，能与碱性氧化物、碱、某些盐反应。如：nCaOSO2=CaSO3，N
6、a2OSO2=Na2SO3nSO22NaOH=Na2SO3H2On或SO2NaOH=NaHSO3nSO2Na2CO3=Na2SO3CO2nSO2Na2SO3H2O=2NaHSO3nSO2Ca(OH)2=CaSO3H2OnCaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2n(3)SO2中S元素显4价，从氧化还原反应的角度分析，既有氧化性，又有还原性nSO2的氧化性nSO2的氧化性比较弱，只能氧化还原性强的物质，如H2S、S2等。nSO22H2S=3S2H2OnSO2的还原性nSO2的还原性比较强，能被O2、氯水、溴水、碘水、KMnO4溶液等氧化。n温馨提示：SO2、H2SO3、亚硫酸盐均具有还原性，能被
7、O2、Cl2、I2、KMnO4等物质氧化。如：2H2SO3O2=2H2SO4；2Na2SO3O2=2Na2SO4n(4)SO2的漂白性nSO2有漂白性，能使品红溶液褪色，能漂白纸浆、丝、毛、草制品等。nSO2的漂白原理与Na2O2、H2O2、O3、HClO不同，SO2是与有色物质化合生成不稳定的无色物质，这些无色物质容易分解而恢复原色；而Na2O2、H2O2、O3、HClO的漂白性是由于它们的强氧化性，且漂白后颜色不再恢复：n温馨提示：二氧化硫不能使酚酞试液变色。n二氧化硫不能漂白酸碱指示剂。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
8、指示剂溶液先显色后褪色。n4SO2的检验n(1)只含有SO2气体时的检验：把无色气体通入品红溶液，品红溶液褪色，或者把无色有刺激性气味气体通入澄清石灰水产生白色沉淀，都能说明SO2气体。n(2)含有CO2和SO2的混合气体时：混合气体品红溶液酸性高锰酸钾溶液品红溶液澄清的石灰水。n现象和结论：品红溶液褪色说明有SO2气体，通过高锰酸钾溶液时高锰酸钾溶液颜色变浅，再通过品红溶液时品红溶液颜色不变，说明SO2气体已经被完全除去，最后通过澄清石灰水变浑浊说明有CO2气体存在。n5SO2与CO2的鉴别方法n(1)用品红溶液：使品红溶液褪色的是SO2，不能使品红溶液褪色的是CO2；n(2)用氢硫酸溶液：
9、出现淡黄色混浊的是SO2，无明显现象的是CO2；n(3)用酸性KMnO4溶液：KMnO4溶液的紫色褪去的是SO2，无明显现象的是CO2；n(4)用溴水：能使溴水褪色的是SO2，无明显现象的是CO2；n(5)用FeCl3溶液：能使FeCl3溶液的黄色变为浅绿色的是SO2，无明显现象的是CO2。n6常用来鉴别和分离SO2与CO2的装置n上述装置中各部分的作用：nA：检验SO2的存在；nB：除去SO2气体；nC：检验SO2气体是否除去，并进一步吸收SO2；nD：检验CO2气体并吸收。n典例精析n【例1】如下图所示，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量的浓硫酸来制取SO2(以不接触纸条为准)
10、。则下列有关说法正确的是n()nA蓝色石蕊试纸先变红后褪色nB沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性nC品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性nD沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性n【解析】SO2溶于水生成H2SO3，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，但不能褪色；SO2使沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，是因为与KMnO4溶液发生氧化还原反应，体现了SO2的还原性；SO2使沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，是因为与NaOH溶液发生了复分解反应，体现了SO2具有酸性氧化物的性质。n【答案】Cn【点拔】SO2具有酸性氧化物的性质；具有氧化性和还原性；具有漂白性。但褪色的反应不一定
11、是SO2的漂白性。n【例2】某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：在试管中注入某无色溶液，加热试管，气球膨胀且溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因_n【答案】溶有SO2的品红SO2气体逸出，品红溶液恢复红色nn如图是一套检验气体性质的实验装置。根据要求回答下列问题。ABCDX氯气二氧化硫二氧化碳氯化氢YNa2SO3溶液饱和NaHCO3Na2SO3溶液饱和NaHSO3n(1)向装置中缓缓通入少量气体X，若关闭活塞K，则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是_。n(2)若打开活塞K品红溶液褪色，同时澄清石灰水变浑浊，则判
12、断气体X和洗气瓶内液体Y可能的组合是_。n【解析】品红溶液褪色时可以是和SO2化合生成无色物质，也可以被Cl2溶于水后生成的HClO所氧化而漂白。n(1)当关闭K时，气体X必须经过洗气瓶，A中Cl2被Na2SO3溶液吸收发生反应Cl2Na2SO3H2O=Na2SO42HCl，不能使品红溶液褪色；B中SO2溶于水生成H2SO3，再和NaHCO3反应生成CO2，但不能使品红溶液褪色；C中CO2经过NaHCO3不反应，同时CO2也不能使品红溶液褪色；D中HCl和NaHSO3发生如下反应：HClNaHSO3=NaClH2OSO2，产生的SO2通入品红溶液中，褪色。n(2)当打开K时，气体X不通过洗气瓶
13、直接进入品红溶液中，Cl2、SO2均可使品红溶液褪色，但Cl2不能使澄清的石灰水变浑浊，SO2能使澄清的石灰水变浑浊。n【答案】(1)D(2)BnCl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色。若将等物质的量的Cl2、SO2混合后再通入品红与BaCl2的混合溶液中，能观察到的现象是n()n溶液很快褪色溶液不褪色出现沉淀不出现沉淀nA B C Dn【解析】虽然Cl2和SO2都具有漂白作用，但Cl2具有强的氧化性，而SO2具有还原性，若同时使用，它们将发生下列反应：Cl2SO22H2O=H2SO42HCl。这样，二者等物质的量混合，会完全丧失漂白作用，溶液不会褪色，而生成的H2SO4则和BaCl2
14、反应生成不溶于水和酸的白色沉沉BaSO4。本题易忽视二者间的反应，误认为两者混合后，漂白效果会更好，溶液很快褪色，且溶液不出现白色沉淀。n【答案】Cn细品教材n1物理性质n常温常压下，SO3是一种无色固体，熔点(16.8)、沸点(44.8)较低。n2化学性质n三氧化硫是一种酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。如：nSO3H2O=H2SO4；SO3CaO=CaSO4；nSO3Ca(OH)2=CaSO4H2On典例精析n【例3】下列对SO2和SO3的叙述正确的是()nA通常条件下，都是无色气体，都易溶于水nB都是酸性氧化物，其水溶液都是强酸nC都可使品红溶液褪色，加热时红色又能再现nD都能跟碱溶液反
15、应n【解析】在通常条件下，SO3是无色固体，SO2溶于水得到的是中强酸。SO2能使品红溶液褪色，加热时红色恢复，SO3则不能。但SO2和SO3都是酸性氧化物，都能跟碱反应，故选D。n【答案】Dn【例4】将32g三氧化硫溶于68g水中，所得溶液物质的量浓度应是n()nA等于4molL1B大于4molL1nC小于4molL1 D无法判断n【解析】32g三氧化硫的物质的量为32g80gmol10.4mol,32g三氧化硫溶于68g水中，所得硫酸溶液的质量为100g，由于硫酸溶液的密度大于1gcm3，所以，该硫酸溶液的体积小于100cm3即小于0.1L，因此，所得硫酸溶液物质的量浓度应大于4molL1
16、。n也 可 以 通 过 反 应 计 算 求 出，由 S O3H2O=H2SO4可知，m(H2SO4)39.2g，w(H2SO4)39.2%，由于硫酸溶液中硫酸的质量可以分别用质量分数和物质的量浓度表示，则 V 3 9.2%m(H2S O4)cV/100098，nc4molL1。而1，所以，c4molL1n【答案】Bn【点拔】(1)SO3溶于水后，得到硫酸溶液，溶液的溶质是H2SO4；n(2)硫酸溶液的密度比水的密度(1gcm3)大；n(3)在 V 3 9.2%m(H2S O4)cV/100098中，V的单位不同。nNA为阿伏加德罗常数，下列叙述不正确的是n()nA132g硫酸铵中含有氮原子数目
17、为2NAnB标准状况下，11.2L SO3中所含分子数目为0.5NAnC标准状况下，11.2L H2S气体含有电子数目为9NAnD在铁与氯气的反应中，1mol Fe失去电子数目为3NAn【解析】硫酸铵的摩尔质量是132gmol1,132g硫酸铵的物质的量就是1mol，而1mol(NH4)2SO4中含有2mol N原子，所以，A正确。标准状况下，SO3是固体，其摩尔体积不是22.4Lmol1，B错误。标准状况下，11.2L H2S气体的物质的量为0.5mol，n1个H2S分子中含有的电子数为(12161)18个，所以0.5mol H2S含有的电子数目为0.5mol189mol，即9NA，C正确。在铁与氯气的反应中，铁显3价，即1mol铁失去3mol电子，D正确。n【答案】Bn【点拔】标准状况下SO3是固体，其摩尔体积不是22.4Lmol1。n要善于将mol与NA相互转换。n将SO2、SO3各0.01mol，依次溶解于1L水中，则该溶液性质的叙述正确的是n()nA中性、漂白性B酸性、漂白性nC只有酸性 D只有漂白性n【答案】Cn资料备选n几种常见漂白剂的漂白原理比较漂白剂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品红褪色，加热又恢复红色褪色褪色褪色褪色石蕊变红，不褪色先变红，后褪色先变蓝后褪色，褪色褪色稳定性不稳定稳定稳定稳定n特别提示：
