人教版高中化学必修一第四章第三节知识点.doc

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 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 还原性：S+O2SO2S+6HNO3(浓) H2SO4+6NO2+2H2O S+2H2SO4(浓) 3SO2+2H2O 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 二氧化硫与水反应 ：SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸) 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 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 + 2HBrSO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl2KMnO4 + 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 反应原理：Na2SO3 + H2SO4= Na2SO4 +SO2+H2O 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，pH5.6(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+4H2O2、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：2NOO22NO2(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：NONO2 2NaOH=2NaNO2 +H2O2NO2 +2NaOH=NaNO3 +NaNO2+H2O (5)与水反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO4NO2+O2+2H2O=4HNO34NO + 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=203NO2 + H2O =2HNO3 + NO 3 1y 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 mL3NO2 + H2O =2HNO3 + NO V3 12x 20-10=10 x = 152、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4NO3O22H2O4HNO3 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20-416mL4NO3O22H2O4HNO3 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4NO3O22H2O4HNO3 4 320 X X=15mL 此时，通入O2的体积为15+419mL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4NO2O22H2O4HNO3 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) mL3NO2 + 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