必修1第4章第3节硫和氮的氧化物(黄岳新)

1硫和氮的氧化物第一课时【学习目标】1．了解硫在自然界的存在、单质的性质和用途2．掌握SO2、SO3的性质【点拨解惑1】将SO2分别通入许多有颜色的溶液中，溶液的颜色会发生不同的变化。如：①SO2使紫色石蕊试液变红；②SO2使滴加酚酞试液的NaOH溶液褪色；③SO2使品红试液褪色；④SO2使酸性KMnO4溶液褪色。在这些变化中，SO2分别表现了哪些性质？在①②中，SO2溶于水中生成H2SO3，H2SO3使石蕊变红色；也能中和NaOH的碱性，使滴加了酚酞的NaOH溶液变无色。所以在①②中SO2表现了酸性氧化物的性质。在③中SO2能使品红褪色表现了SO2的漂白性。在④中SO2使酸性KMnO4溶液褪色则表现了SO2的还原性。值得注意的是能使用SO2漂白的物质并不是很多，在中学知识中仅仅体现在使品红褪色，和应用于漂白纸桨、毛、丝、秸秆等，不能随意扩展到其它的物质，比如SO2只能是石蕊变红色而不能褪色。【例1】如右下图所示，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)。则下列有关说法正确的是A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性【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。【答案】C【变式训练1】Cl2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()①溶液很快褪色②溶液不褪色③出现沉淀④不出现沉淀A．①②B．①③C．②③D．②④【点拨解惑2】SO2与CO2的化学性质有哪些异同点？怎样鉴别SO2和CO2?SO2与CO2的化学性质相同的方面为都属于酸性氧化物，都有酸性氧化物的性质：如都2能与碱性氧化物、碱反应等。不同的方面主要是SO2有漂白性和还原性，与某些物质反应时还能表现出氧化性而CO2通常不会表现这样的性质。所以鉴别SO2和CO2可以利用下列方法：(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；(2)用氢硫酸溶液：出现淡黄色混浊的是SO2，无明显现象的是CO2；(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；(4)用溴水：能使溴水褪色的是SO2，无明显现象的是CO2；(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。【例2】下图是常用来分别检出混合气体中的SO2与CO2的装置图在这套装置中上述装置中各部分分别起什么作用?【解析】当SO2和CO2同时存在时，要分别检出这两中气体，要利用SO2的特性。CO2通常用澄清石灰水鉴别，但如果有SO2，SO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以在鉴别CO2是应除去其中的SO2。在保证SO2完全除去的基础上，还能是澄清石灰水变浑浊，证明有CO2存在。【答案】A：检验SO2的存在；B：除去SO2气体；C：检验SO2气体是否除去，并进一步吸收SO2；D：检验CO2气体并吸收。【变式训练2】为了除去CO2中的SO2气体，下列仪器和试剂组合合理的是（）仪器：①洗气瓶②干燥管试剂：③碱石灰④饱和碳酸钠溶液⑤饱和碳酸氢钠溶液A①③B①⑤C②③D①④【课堂练习】1.下列变化中可以说明SO2具有漂白性的是（）A．SO2通入酸性高锰酸钾溶液中红色褪去B．SO2通入品红溶液红色褪去C．SO2通入溴水溶液中红棕色褪去D．SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液红色褪去2．下列溶液中，不能区别SO2和CO2气体的是（）①石灰水②H2S溶液③KMnO4溶液④溴水⑤酸化的Ba(NO3)2溶液⑥品红溶液A．①②③⑤B．②③④⑤C．只有①D．①③3．下列污染现象主要与SO2有关的是（）A．臭氧空洞B．酸雨C．光化学烟雾D．温室效应【课外作业】3A组一．单选题1．下列各组气体中均能造成大气污染的是()A.CO2、O2B.N2、COC.Cl2、N2D.H2S、SO22．下列变化需要加入氧化剂才能实现的是A、S2—→HS—B、Na2SO3→SO2C、H2S→SD、SO2→S3．下列物质均有漂白作用，其漂白原理相同的是()①过氧化钠②次氯酸③二氧化硫④活性炭⑤臭氧A、①②⑤B、①③⑤C、②③④D、①②③4．检验SO2气体中是否存在CO2气体，应采用的方法是()A．通过澄清石灰水B．先通过小苏打(NaHCO3)溶液，再通过石灰水C．先通过足量酸性高锰酸钾溶液，再通过石灰水D．通过品红溶液二．多选题5．下列说法正确的是()A．SO2能使KMnO4水溶液褪色B．可以用澄清石灰水鉴别SO2和CO2C．硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成SO3D．SO2可用于杀菌、消毒6．有关硫的氧化物的叙述正确的是()A．空气中二氧化硫主要源于硫酸厂的废气B．二氧化硫与飘尘接触，部分氧化为三氧化硫，危害更严重C．酸雨中的含硫化合物只有硫的氧化物和硫酸D．消除大气中SO2污染的主要方法之一是减少含SO2污染物的排放B组一．单选题1．下列说法都不正确的是()①硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体②硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里③硫在空气中燃烧的产物是二氧化硫④硫在纯氧中燃烧的产物是三氧化硫A．①②B．②③C．③④D．①④2．下列情况下，二氧化硫可作为还原剂的是()A．与潮湿的硫化氢混合B．使溴水褪色C．通入NaOH溶液中D．使品红褪色3．下列反应中，SO2表现氧化性的是()A．2SO2＋O2=====催化剂2SO3B．SO2＋H2O===H2SO3C．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2OD．SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl44．将SO2通入BaCl2溶液至饱和，未见沉淀生成，加入下列物质溶液足量，溶液依然澄清的是（）A．Na2SO4溶液B．氨水C．盐酸D．FeCl3溶液5．用某溶液浸湿滤纸后置于集气瓶口，以检验瓶中是否收集满SO2气体，则该溶液是()A．BaCl2溶液B．酸性KMnO4溶液C．KI淀粉溶液D．澄清的石灰水二．双选题6．将等物质的量的SO2、Cl2通入水中，关于所得溶液的叙述正确的是（）A.溶液中滴加石蕊变红色B.溶液中滴加品红变无色C.溶液中滴加BaCl2出现白色沉淀D溶液中滴加KI淀粉溶液变蓝色7．强热绿矾晶体，除结晶水蒸发出去外，还发生如下化学反应：2FeSO4==Fe2O3+SO2↑+SO3↑如果将生成的气体通入浓BaCl2溶液中，产生的现象是（）A．生成的沉淀加入足量盐酸不能溶解B．生成的沉淀加入足量盐酸能完全溶解C．气体能完全被吸收D．溢出的气体能使品红褪色三．非选择题8．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。(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________。(2)若打开活塞K品红溶液褪色，同时澄清石灰水变浑浊，则判断气体X和洗气瓶内液体Y可能的组合是________。9．有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是________________________________。(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。____________________________________。5(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：上述方案是否合理？________。请简要说明两点理由：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。10.某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH=________________．（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________．（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO42-．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑．．．空气的CO2的影响）．①提出合理假设．假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_____________．②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选．．实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．步骤2：步骤3：6第二课时【学习目标】1．掌握NO、NO2的性质与用途2．了解SO2、NO2等对大气的污染及其防治3．掌握NO、NO2与O2溶于水的有关计算【点拨解惑1】在NO2被水吸收的过程中，只有23的NO2转化为HNO3，如何采取措施提高NO2的转化率？在NO2的吸收反应过程中可补充一些空气，使生成的NO再氧化为NO2，NO2溶于水又生成HNO3和NO。经过多次吸收和氧化，NO2可以比较完全地被水吸收，既提高了原料的利用率，又可减少污染物的排放。其总反应化学方程式可以表示为4NO2＋O2＋2H2O==4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3。NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3当V(NO2)：V(O2)NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3当V(NO)：V(O2)值得注意的是：4NO2＋O2和4NO＋3O2从组成上均相当于2N2O5的组成。即①②两情况中的总反应式都与N2O5＋H2O===2HNO3等效。这不仅是记忆①②二式的方法，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：【例1】将充满NO2和O2的混合气体10mL的量筒，倒立在盛有水的水槽中，充分反应后，最后剩余1mL气体，问原混合气体中NO2和O2的体积各是多少？【解析】NO2和O2混合物溶于水后发生如下反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3当V(NO2)：V(O2)＝4:1时恰好反应完全。现剩余1mL气体，可能是O2也可能是NO，NO7是发生如下反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO所生成的，所以有两种可能的情况：①若剩余O2，则参加反应的NO2和O2为9mL。根据4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，得V(NO2)＝9mL×45＝7.2mL，V(O2)＝9mL×15＋1mL＝2.8mL②若剩余NO，即NO2过量，则由3NO2＋H2O===2HNO2＋NO知，过量的NO2为3mL，则4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3中反应的NO2和O2共7mL。V(NO2)＝7mL×45＋3mL＝8.6mLV(O2)＝7mL×15＝1.4mL【答案】若O2过量，则V(NO2)＝7.2mL，V(O2)＝2.8mL；若NO2过量，则V(NO2)＝8.6mL，V