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第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
(一)、硫(sulphur)（俗称硫磺）
1、硫的物理性质：淡黄色固体，难溶于水，可溶于酒精，易溶于CS2 ，熔沸点都很低。
2、 硫的化学性质
① 氧化性：与绝大多数金属反应：Fe+SFeS
2Cu+SCuS
2Na+S==Na2S
Hg+S==HgS
与非金属反应：H2+SH2S
3C+S+2KNO3===K2S+K2SO3+H2O
② 还原性：S+O2SO2
S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2+2H2O
S+2H2SO4(浓) 3SO2+2H2O
③ 歧化反应：3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
3．用途：制火药、制橡胶、制高纯度硫酸、作医药
(二) 二氧化硫
1、物理性质：二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
2、化学性质
(1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 ：SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
② 二氧化硫与碱的反应
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ；SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O；Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
③ 与碱性氧化物反应 ：SO2+CaO==CaSO3
(2) 二氧化硫的氧化性：SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
(3) 二氧化硫的还原性：SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
2SO2+O2 2SO3
2H2O+ SO2+2Fe3+=== 2Fe2++SO42-+4H+
(4) 漂白性：使品红褪色，加热后复色（生成物不稳定）
(5) 用途：制H2SO4 ；作漂白剂；杀菌，消毒
(6) SO2的实验室制法
① 反应原理：Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置：固体和液体不加热制备气体的装置
净化干燥装置：盛放浓硫酸的洗气瓶
收集方法：向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
检验：湿润的蓝色石蕊试纸---变红 湿润的品红试纸---褪色
尾气处理：用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
(7) SO2的污染
酸雨：空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨，pH<5.6
(三) 三氧化硫
1、物理性质：又名硫酸酐，是一种无色易挥发的晶体，溶沸点都很低。
2、化学性质：具有酸的氧化物的通性，与水反应放出大量的热，具有较强的氧化性。
(1) 与水反应： SO3 + H2O==H2SO4 (放出大量的热)
(2) 与碱性氧化物反应： SO3 + CaO==CaSO4
(3) 与碱反应： SO3 +Ca(OH)2 == CaSO4 +H2O
(四) 硫化氢
1、H2S的物理性质：无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气大，能溶于水，有剧毒。
2、实验室制法：
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑；FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H＋ == Fe2＋ + H2S ↑
用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
3、化学性质
(1) 可燃性：2H2S + 3O2 2H2O ＋ 2SO2
2H2S + O2 2H2O ＋S
(2) 还原性：H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
(4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
(3) 不稳定性：H2S H2↑+S
二．二氧化氮和一氧化氮
放电或
高温
1、NO和NO2的生成：N2 + O2 2NO
2NO + O2== 2NO2
实验室制法：Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H2O
2、物理性质：
NO是一种无色、无味、难溶于水的有毒气体。
NO2是一种红棕色、有剌激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水
3、化学性质
（1）NO与氧气反应：2NO＋O2＝＝2NO2
(2) NO2 的聚合反应：2NO2 N2O4
(3) NO2 的氧化性：4NO2 +2KI ==2NO + 2KNO3 + I2
NO2 + SO2 + H2O == H2SO4 + NO
(4) 与碱反应：NO＋NO2 ＋2NaOH==2NaNO2 +H2O
2NO2 +2NaOH==NaNO3 +NaNO2+H2O
(5)与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O==4HNO3
4NO + 3O2+2H2O==4HNO3
三、NO2、NO和O2的混合气体跟H2O反应的相关计算
1、NO2溶于水的问题
依据原理：3NO2+H2O==2HNO3+NO，若有气体剩余，应为NO。
例1、将20mL NO和NO2 的混合气体的试管倒立于盛有H2O水槽中，充分反应后，余于气体体积变为10mL，求原混合气体中NO和NO2 各占多少？
解法一：设NO体积为x mL，NO2体积为y mL
x+y==20
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
y y/3
x+y/3==10 解之得，x==5 y==15
利用差量法可帮助快速解题，可在题中寻找体积差
解法二：设NO2体积为x mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO △V
3 1 2
x 20-10==10
x = 15
2、NO和O2的混合气体通入H2O
若将NO和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
通过方程式分析可知，若NO过量则余下气体为NO，若O2过量则余下气体为O2，解这类题的关键是分析过量并判断余下气体成份。
例2、一支试管中充有20mLNO气体，倒置于水槽中，现向其中通入一定量的O2，试管内最终有4mL气体，则通入O2的体积可能是多少？
解：若最终余下气体的成份为NO，则与水反应的NO为20-4＝16mL
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
16 X X=12 mL
若最终余下气体的成份为O2，则20mLNO均与水反应
4NO＋3O2＋2H2O＝＝4HNO3
4 3
20 X X=15mL
此时，通入O2的体积为15+4＝19mL
∴通入O2的体积可能是12 mL 或19 mL
3、NO2和O2的混合气体通入H2O
若将NO2和O2的混合气体通入水中，会发生反应4NO2＋O2＋2H2O＝＝4HNO3
通过这个反应可知，若O2过量则剩余气体为O2，但是若NO2过量，则过量的NO2还会和H2O继续反应，则余下气体为NO。
例3、在一支容积为30mL的试管内充满NO2 和O2的混合气体，把试管倒置于水中，充分反应后余5mL，则原混合气体中NO2 和O2的体积各是多少？
解：设原混合气体中NO2的体积为x mL ，O2的体积为y mL
则 x + y == 30
若O2过量，则余下5 mL 气体为O2 ,则所有的NO2全部参加反应，而参加反应的O2的体积为(y – 5) mL
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
x y-5 x == 4(y-5)
解之得，x = 20 mL y = 10 mL
若NO2过量，则O2全部参加反应，而过量的NO2还会和H2O继续反应，余下的5 mL气体为NO，
4 NO2 + O2 +2H2O == 4HNO3
4 1
4y y
则过量的NO2体积为 (x-4y) mL
3NO2 + H2O ==2HNO3 + NO
3 1
(x-4y) 5 则 x-4y == 15
解之得，x = 27 mL y = 3 mL
∴NO2和O2的体积是20 mL和10 mL 或27 mL和3 mL
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