第三节 硫和氮的氧化物

酸雨的形成
1.什么是酸雨？ 2.正常雨水pH应在什么范围？ 3.酸雨是怎样形成的？ 4.酸雨有什么危害？ 化石燃料的燃烧等原因
硫和氮的氧化物 亚硫酸等
解决 方法
硫酸和硝 酸酸雾
SO2的污染
“空中死神” —— 酸雨 酸雨是英国化学家R· A· Smith 1872年最先提 出的，一般是指pH<5.6的雨、雪、雾等大气 降水。（由于大气中CO2的存在，正常的雨 pH≤5.6。） 酸雨被人们美称为“空中死神”，是因为它 对生物、土壤、建筑材料等危害很大。在广 东、广西、四川盆地及贵州大部分地区形成 了我国西南、华南酸雨区，已与欧洲、北美 并列成为全球三大酸雨区。
品红溶液滴入亚硫酸溶液后，为什么会褪色？ 加热时又显红色说明了什么？
氯气与二氧化硫比较
4.漂白性：
某些有机色素＋SO2
△
无色的物质
SO2与某些有色物质生成不稳定的无色物质。
经SO2漂白的物质长时间光照或受 热后，会恢复原来的颜色，因此， 其漂白作用不持久。
比较SO2与HClO的漂白性
物质 原理 实质 程度 漂白某些有色物质， 范围 不能使紫色石蕊试液 褪色 SO2 SO2与有色物质生成 不稳定的无色物质 非氧化还原反应 HClO HClO将有色物质 氧化成无色物质
问：剩余气体是什么？ 原混合气体中NO2有多少？
（2） NO、O2混合气体溶于水
2NO + O2 === 2NO2
3NO2 + H2O === 2HNO3Biblioteka Baidu+ NO
①
②
①×3+ ②×2得：
4NO + 3O2 +2H2O === 4HNO3
例2：将1LNO和1LO2的混合气体通入水中， 充分反应后。 问：剩余的气体是什么？是多少？
①处品红溶液褪色，说明有SO2；③处品红 溶液不褪色，说明SO2已经完全除去；④处 澄清石灰水变浑浊，说明有CO2。
足量的KMnO4溶液的颜色不褪尽或不褪 色（或不褪成无色）。
5、为了减少矿物燃料燃烧时产生的硫的氧 化物对空气的污染，科学工作者研究出了多 种脱硫技术： （1）在含硫的矿物燃料中加生石灰，及时 吸收燃烧过程中产生的SO2，这种方法称为 “钙基固硫”另外也可以采用烟气脱硫技术， 用石灰浆液或石灰石在烟气吸收塔内循环， 吸收烟气中的SO2。 （2）在冶金工业的烟道废气中，常混有大 量的SO2和CO，它们都是大气的污染物，在 773K和催化剂（铝矾土）的作用下，使二者 反应可收回大量的硫黄。 请写出以上在脱硫技术中涉及的化学反应的 方程式。
为什么长时间放置的报纸和草帽会变黄？
北方市场上,经常见有外面非常白而里面 却是黄的馒头和粉丝,里外不一样,它的做法是 在一个封闭的容器中先放入馒头或粉丝,再放 入燃烧着的硫后熏一下而得到的,您能否马上 就食用或用来做菜?
四、SO2的用途 1、制硫酸 2、漂白 3、杀菌消毒
总结
漂白性
特 性 氧化性
3、还原性 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
2 SO2 + O2
催化剂 △
2 SO3
5SO2+2KMnO4+2H2O =K2SO4 + 2MnSO4+2H2SO4 （SO2可使紫红色KMnO4溶液褪色。） （此反应可用来吸收SO2。）
一、主要来源：
现象： 空气中： 微弱的淡蓝色火焰； 纯氧中： 明亮的蓝紫色火焰。
S+O2===SO2
点燃
二、物理性质 1、无色、有刺激性气味、气体 2、易液化（－10℃） 3、密度大于空气 4、易溶于水（1：40） P90实验4-7。 5、有毒 SO2是污染大气的主要有害物质之一。
三、化学性质 1、具有酸性氧化物的性质 （1）与水反应 SO2 + H2O = H2SO3 （亚硫酸） H2SO3 = SO2↑+ H2O
1.请设计实验，要求尽可能多地使二 氧化氮被水吸收。
2. 你的设计对工业上生产硝酸有什 么启示？（从原料的充分利用、减 少污染物的排放等方面考虑。）
实验步骤
1
将一支充满 NO2的试管倒 放在盛有水的 水槽中
2 制取少量氧气
3 将氧气慢慢地 通入（1）试 管中
解释 红棕色气体逐渐 3NO2 + H2O 消失，水位上升， =2HNO3 + NO 最后水充满整个 NO2红棕色气体，易 试管的2/3，无色 溶于水，NO无色、 气体充满试管的 不溶于水 1/3 2KClO3 = 2KCl + 3O2 无色气体变为红 2NO+ O2 = 2NO2 棕色气体又变为 3NO2 + H2O 无色气体，但气 =2HNO3 + NO 体体积逐渐缩小， 液面不断上升
+4价
SO2
酸酐
与H2O反应
与碱反应
与某些碱性 氧化物反应
还原性
练习
1、下列可用来鉴别SO2和CO2的方法是 （ BD ） 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
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 （ D ） 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、失去漂白性
SO2 + Cl2 + 2H2O = 2HCl + H2 SO4
3、如何除去CO2中含有的SO2？ A、气体通过NaOH溶液 B、气体通过品红溶液 品红溶液用来检验，不用来吸收SO2。 C、气体通过Na2CO3溶液 √ D、气体通过酸性KMnO4溶液 √ E、气体通过饱和NaHCO3溶液
4、如何设计实验证明某混合气体中既有二 氧化碳又有二氧化硫？
莫尔盐：（NH4）2SO4.FeSO4.6H2O 胆矾、蓝矾：CuSO4.5H2O 黄铁矿（愚人金）：FeS2 大苏打（海波）：Na2S2O3 泻盐：MgSO4.7H2O 波尔多液：CuSO4+Ca(OH)2 锌钡白：ZnS+BaSO4
硫的各种单质
二氧化硫和三氧化硫
2SO2 + Ca(OH)2 = Ca(HSO3)2 • 使澄清石灰水先变浑浊后变澄清的气体除二氧化 碳外，还可能是二氧化硫。
• 思考：根据SO2中S的化合价，推断它具有怎 样的性质？
S
-2
S
0
S
+4
S
+6
SO2既有氧化性，又有还原性。
2、氧化性 （弱氧化性） SO2 + 2H2S = 3S↓+ 2H2O
（3） NO2、O2混合气体溶于水 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 2NO + O2 = 2NO2 ① ②
①×2+ ②×1得：
4NO2 + O2 +2H2O === 4HNO3
例3：常温下，将3LNO2和1LO2混合后充于 试管中，并将试管倒立在水槽中，充分反 应后，剩余气体是什么？其体积约占试管 体积的几分之几？ 若是5LNO2和1LO2呢？ 室温时，将盛有20mLNO2和O2的混合气体 的量筒倒立在盛有水的水槽中，充分反应 后，量筒内残留气体3mL，则原混合气体 中NO2的体积是多少？
授奖致辞: “(表彰他们)关于一氧化氮在心血管组织中作为信号分 子的发现"
二氧化氮和一氧化氮
2N2 + O2
放电或高温
=
2NO
2NO + O2 = 2 NO2
NO:无色、不溶于水的有毒气体。 NO2：红棕色，有刺激性气味的有毒气体。 密度比空气大，易溶于水，易液化。
科学探究：
现给你一试管二氧化氮，其他药品和仪器 自选。请设计实验，要求尽可能多地使二 氧化氮被水吸收。
NOx的污染
来源： （1）汽车等排放的尾气 （2）煤、石油等化石燃料的燃烧 （3）硝酸工厂的废气 危害： 引起光化学烟雾、臭氧层空洞、酸雨
光化学烟雾
光化学烟雾简介
氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（HC）在大气 环境中受到强烈的太阳紫外线照射后，发生复 杂的光化学反应，主要生成光化学氧化剂（主 要是O3）及其它多种复杂的化合物，这是一种 新的二次污染物，统成为光化学烟雾。 对人类最大的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜， 引起眼睛红肿和喉炎，使机体缺氧，出现头痛， 引起肺气肿等。 1943年美国洛杉矶——最早的光化学烟雾事件 1970年美国加利福尼亚州 1971年日本东京 ……
食物的化妆品——二氧化硫 二氧化硫在食品业中的应用，可使一些食品如 银耳、果干、果脯等具有美好的外观，所以有 人称它为化妆品性的添加剂。一些不法生产者， 为了得到更白的银耳，在大棚内放置了硫黄， 采用这种传统的“硫黄熏蒸”工艺生产出来的 银耳往往会残留一定量的二氧化硫。日前，上 海质监部门对银耳产品进行了一次专项抽查， 结果发现被抽检的21种银耳产品居然全部存在 二氧化硫残留量超标的现象。部分银耳产品的 二氧化硫残留连量居然高达2.83g/kg，最低的 二氧化硫残留量也有0.125g/kg。我国《食品添 加剂使用卫生标准》（GB2760－1996）对食 品中二氧化硫的允许残留量做了强制性的规定， 根据这一标准，银耳产品中不得含有二氧化硫 残留。因此银耳并非越白越好。
问： （1）二氧化硫可使一些食品具有美好的外观， 这是利用了二氧化硫的 性。 （2）国家为什么要严格控制食品中二氧化硫 的含量? （1）漂白性。 （2）二氧化硫有毒，二氧化硫进水则形成亚 硫酸，亚硫酸及其对应的盐不仅会引发支气 管痉挛，还会在人体内转化成一种致癌物 质——亚硝铵。
在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼 谷。经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。 然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释 原因。
2.一氧化氮在免疫中的作用 一氧化氮是免疫系统对付细菌、病毒、 肿瘤细胞等病原体的有效武器。 除了以上生理功能外,一氧化氮还在呼吸 系统、内分泌系统中起重要作用。
Prize citation: "for their discoveries concerning nitric oxide as a signalling molecule in the cardiovascular system"
现象
二氧化氮与水的反应：(工业上制取硝酸的原理) 3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO
有关NO、NO2、O2混合气体 通入水中的计算
（1）NO2、NO混合气体溶于水
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
例1：10mLNO2和NO的混合气体通入水中，
充分反应后，剩余6mL气体。
氧化还原反应
不可逆 漂白大多数有色 物质，能使紫色 石蕊试液褪色
漂白原理 漂白剂
氧化
氯水（HClO） 漂粉精、O3 H2O2、Na2O2 等 持久 加热后 不恢复
化合
SO2 H2SO3
吸附
活性炭
漂白效果
暂时 加热后 恢复
暂时
加热后
恢复
SO2能使品红溶液褪色，加热后恢复。 —— 利用此反应可用来检验SO2
第三节 硫和氮的氧化物
硫在自然界的存在（化合态）
黄铜矿
石膏 黄铁矿
皓矾： ZnSO4.7H2O 钡餐,重晶石： BaSO4 绿矾： FeSO4.7H2O 芒硝： Na2SO4.10H2O 明矾： KAl(SO4)2.12H2O 生石膏：CaSO4.2H2O 熟石膏：2CaSO4.H2O
SO2 + H2O
逆反应 正反应
H2SO3
（可逆反应）
可逆反应
定义： 在相同条件下，既能向正反应方向进行， 同时又能向逆反应方向进行的化学反应。 特点： a. 同一条件、同时进行； b. 用可逆号 连接； c. 反应体系中，与化学反应有关的各种物 质共存。
（2）与碱反应： SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2
N2 + O2 ====
放电或高温
2NO
2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
雷雨发庄稼
信使分子——NO 1.一氧化氮在神经系统中的作用 一氧化氮是一种神经信使分子,参与包括 学习、记忆在内的多种生理过程,并且具有 调节脑血流的作用。 在神经系统中,二氧化氮除了具有重要的 生理功能外,还具有神经毒性。脑缺血诱导 表达i N0S,生成大量一氧化氮,对神经系统 造成损伤。此外,一些神经退行性疾病的发 生发展也有一氧化氮参与。