高一化学---评说硫氮的功与过.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,高中化学,评说硫、氮的,“,功,”,与,“,过,”,第一节 硫 硫化氢,硫,S,斜方硫,升华硫,弹性硫,一、硫的原子结构,硫原子核外有,3,个电子层，最外层上有,6,个电子，在化学反应中易得电子，具有氧化性。,一、硫的原子结构,据相对分子质量测定，单质硫的分子相当于分子式,S,8,，这个分子具有环状结构：,二、硫的物理性质,1.,硫是淡黄色晶体，很脆；,2.,硫不溶于水，微溶于酒精，易溶于二硫化碳（,CS,2,）；,说明,：硫是淡黄色晶体，俗称硫磺。由于硫易溶于二硫化碳，所以粘在试管上的硫可用二硫化碳除去。,3.,硫的密度为,2g/cm,3,；,二、硫的物理性质,4.,硫的熔点、沸点较低。,硫在,444.60,沸腾。由蒸气的密度可知，硫的蒸气中有,S,8,、,S,6,、,S,4,、,S,2,等分子存在，每种分子数目的多少视温度的高低而定，下列平衡随着温度的升高而向正反应的方向移动：,3S,8,4S,6,6S,4,12S,2,至,750,时，,S,2,占,92,，,S,8,仅占,0.1,。加热到,1500,时，,S,2,分子开始分解为单原子,S,。,三、硫的化学性质,1,硫与金属的反应,（,1,）硫与铜反应：,2Cu+S Cu,2,S (,硫化亚铜，黑色，难溶于水,),说明,：铜丝在硫蒸气里燃烧，生成黑色的硫化亚铜。,三、硫的化学性质,（,2,）硫与铁反应,Fe+S FeS,(,硫化亚铁,黑色,难溶于水,),说明,：这一反应是放热反应，但需要把反应物加热到一定温度，才能使反应开始发生。反应开始以后，放出的热能使反应继续进行。硫跟铁反应时生成黑色的硫化亚铁。,三、硫的化学性质,（,3,）硫还可以与钠、镁、铝等金属反应,2 Na+S,研磨,Na,2,S,Mg+S,MgS,2Al+3S,Al,2,S,3,Zn+S,ZnS,2Ag+S,Ag,2,S,Hg+S,HgS,三、硫的化学性质,说明,：因,Al,2,S,3,遇水强烈分解，所以,Al,2,S,3,不能从溶液中生成而只能用,S,与,Al,化合制得。,在金属硫化物中：,FeS,、,CuS,、,Cu,2,S,、,Ag,2,S,、,PbS,等，都呈黑色且不溶于水。硫具有氧化性，但氧化性较弱，跟铁、铜等有变价的金属化合时，生成低价金属硫化物。,（利用,Ag,和,S,的反应，可用简易的方法鉴别出真假银：用一布条沾上少量硫黄粉末在待鉴别的器皿表面用力磨擦，如被磨擦处出现黑斑则说明是真银，否则为假银。）,三、硫的化学性质,2,硫与非金属的反应,（,1,）硫与氢气反应,H,2,+S,H,2,S,说明,：硫的蒸气能与氢气直接化合而生成硫化氢气体，反应较难。,三、硫的化学性质,说明,：硫在空气中燃烧，火焰呈现淡蓝色，而在氧气中燃烧的更旺，发出明亮的蓝紫色，生成一种有刺激性气味的气体，反应放出大量的热。,（,2,）硫与氧气反应,点燃,S+O,2,SO,2,三、硫的化学性质,3,硫与化合物反应,S+2H,2,SO,4,(,浓,),3SO,2,+2H,2,O,S+6HNO,3,(,浓,),6NO,2,+H,2,SO,4,+2H,2,O,四、硫的性质小结,1,硫的性质,硫有氧化性，也有还原性。因为硫是一个中间价态：,S(-2)S(0)S(+4)S(+6),，既可以得电子，也可以失去电子。,氧化性,2Cu+S,Cu,2,S,Fe+S,FeS,2 Na+S,研磨,Na,2,S,H,2,+S,H,2,S,C+2S,CS,2,S+O,2,点燃,SO,2,(2),还原性,四、硫的性质小结,3S+6 NaOH 2Na,2,S+Na,2,SO,3,+3H,2,O,(3),硫与强碱、强酸和其它物质的反应,S+2H,2,SO,4,(,浓,)3SO,2,+2H,2,O,S+2KNO,3,+3C K,2,S+N,2,+3CO,2,S+6HNO,3,(,浓,)6NO,2,+H,2,SO,4,+2H,2,O,四、硫的性质小结,2,说明,（,1,）洗掉试管上的硫的方法：,用,CS,2,；,加热升华法；,用强碱溶液。,（,2,）氧化性：,Cl,2,S,；,O,2,S,。,（,3,）硫和变价金属反应一般生成低价金属硫化物。,五、硫的用途,1,用于制造硫酸。,2,用于制造黑火药、焰火、火柴。,3,用于制造农药（如石灰硫黄合剂）,4,医学上用于制硫黄软膏。,六、硫的存在,硫,游离态,化合态,火山喷口,地壳的岩层,硫化物,硫酸盐,硫铁矿,(FeS,2,),等,芒硝,(Na,2,SO,4,10H,2,O),石膏,(CaSO,4,2H,2,O),煤和石油中,蛋白质中,硫化氢,H,2,S,一、硫化氢的物理性质,注,意,无色有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气略大,制取和使用硫化氢时必须在密闭或通风橱中进行。,能溶于水,（常温常压下,1:2.6,）,标准状况下硫化氢的密度,=34g/22.4L=1.52 g/L,剧毒,（头痛、头晕、恶心、昏迷、死亡）,二、硫化氢的化学性质,1.,可燃性,2H,2,S+3O,2,=2H,2,O+2SO,2,点燃,完全燃烧,2H,2,S+O,2,=2H,2,O+2S,点燃,不完全燃烧,(,点燃,H,2,S,时,火焰呈淡蓝色,火焰上方盖一表面皿,会看到表面皿上析出淡黄色固体，因为,O,2,不充足，不完全燃烧，析出黄色的硫。,),二、硫化氢的化学性质,2H,2,S+3O,2,=2H,2,O+2SO,2,完全燃烧,点燃,n,(H,2,S),n,(O,2,),2,1,氧化产物是,S,n,(H,2,S),n,(O,2,),2,3,氧化产物是,SO,2,氧化产物是,S,和,SO,2,1,2,n,(H,2,S),n,(O,2,),2,3,点燃,不完全燃烧,2H,2,S+O,2,=2H,2,O+2S,二、硫化氢的化学性质,2.,不稳定性,把,H,2,S,加热到,300,左右，就会分解：,H,2,S H,2,+S,300,二、硫化氢的化学性质,3,强还原性,硫化氢中的硫元素处于最低价态，在反应中易失去电子，是强还原剂，能被氧化剂如卤素单质、酸性,KMnO,4,溶液、浓,H,2,SO,4,、,HNO,3,、,O,2,、,FeCl,3,等氧化生成,S,或,SO,2,或,H,2,SO,4,。,化学反应,实验现象,H,2,S+Cl,2,=S,+2HCl,H,2,S,能使氯水褪色，,并有淡黄色沉淀生成,H,2,S+Br,2,=S,+2HBr,H,2,S,能使溴水褪色，,并有淡黄色沉淀生成,H,2,S+I,2,=S,+2HI,H,2,S,能使碘水褪色，,并有淡黄色沉淀生成,5H,2,S+2KMnO,4,+3H,2,SO,4,=K,2,SO,4,+2MnSO,4,+5S,+8H,2,O,H,2,S,能使酸性,KMnO,4,溶液褪色,并有淡黄色沉淀生成,化学反应,实验现象,H,2,S+H,2,SO,4,(,浓,)=S,+SO,2,+2H,2,O,有淡黄色沉淀生成,H,2,S+8HNO,3,(,浓,)=H,2,SO,4,+8NO,2,+,4H,2,O,有棕色,NO,2,气体产生,3H,2,S+2HNO,3,(,稀,)=3S+2NO+4H,2,O,有淡黄色沉淀生成,H,2,S+2FeCl,3,=2FeCl,2,+S+2HC1,通入,H,2,S,后，,溶液由黄色变成浅绿色，并有淡黄色沉淀生成,2H,2,S+SO,2,=3S+2H,2,O,两种气体混合后，瓶壁,有淡黄色沉淀生成,二、硫化氢的化学性质,4,、,H,2,S,气体与某些重金属盐溶液反应产生硫化物沉淀,化学反应,实验现象,H,2,S,CuSO,4,=CuS,H,2,SO,4,(,黑色,),通入,H,2,S,后，,生成黑色沉淀,H,2,S,2AgNO,3,=Ag,2,S,2HNO,3,(,黑色,),通入,H,2,S,后，,生成黑色沉淀,H,2,S+Pb(NO,3,),2,=PbS,2HNO,3,(,黑色,),通入,H,2,S,后，,生成黑色沉淀,三硫化氢气体的水溶液,(,氢硫酸,),的性质,1,弱酸性,氢硫酸是一种挥发性的二元弱酸，具有酸的通性。,当,使紫色石蕊试液变红。,与碱反应：,H,2,S+2NaOH=Na,2,S+2H,2,O,与盐反应：,H,2,S+CuSO,4,=CuS +H,2,SO,4,H,2,S+Pb(NO,3,),2,=PbS +2HNO,3,三硫化氢气体的水溶液,(,氢硫酸,),的性质,（,1,）与一元碱,NaOH,反应时，可以生成正盐或酸式盐。,当,时，,2NaOH+H,2,S=Na,2,S+2H,2,O,产物为,Na,2,S,和,H,2,O,。,当,时，,NaOH+H,2,S=NaHS+H,2,O,产物为,NaHS,和,H,2,O,。,当,，产物为,NaHS,、,Na,2,S,、,H,2,O,。,三硫化氢气体的水溶液,(,氢硫酸,),的性质,（,2,）与某些盐溶液反应时，生成金属硫化物沉淀,。,H,2,S,CuSO,4,=H,2,SO,4,+CuS,（,CuS,为黑色沉淀，用于除去,H,2,S,）,H,2,S,Pb(CH,3,COO),2,=2CH,3,COOH+PbS,(PbS,为黑色沉淀，用湿润的醋酸铅试纸检验,H,2,S,气体,),常见硫化物的溶解性,能溶于水、能溶于酸：,Na,2,S,K,2,S,(NH,4,),2,S,不溶于水、能溶于酸：,FeS,ZnS,不溶于水、不溶于酸：,CuS,PbS,Ag,2,S,HgS,三硫化氢气体的水溶液,(,氢硫酸,),的性质,2,还原性,(,S,2-,的性质,),氢硫酸中的溶质是硫化氢气体，因此，氢硫酸具有强还原性。,2H,2,S,O,2,2H,2,O,2S,此反应说明了下面三个问题：,（,1,）氢硫酸久置空气中变浑浊；,（,2,）,O,2,的氧化性大于,S,的氧化性；,（,3,）气态氢化物,H,2,O,比,H,2,S,稳定。,氢硫酸易被空气中的氧气氧化，溶液变浑浊。,氢硫酸使用时应现制现用，不能长期存放。,三硫化氢气体的水溶液,(,氢硫酸,),的性质,3.,氧化性：,(H,+,的性质,),H,2,S+Zn=ZnS+H,2,氢硫酸具酸性、氧化性和还原性。,四、硫化氢的实验室制法,金属硫化物与稀硫酸或稀盐酸反应,FeS+H,2,SO,4,=FeSO,4,+H,2,S,装置：启普发生器或简易发生装置,(,与制氢、制二氧化碳相同,),收集方法：向上排空气法,检验：使湿润的醋酸铅试纸变黑,思,考,能否用浓硫酸制取硫化氢？,用浓盐酸制取硫化氢好不好？,FeS+2HCl =FeCl,2,+H,2,S,不能。,H,2,S+H,2,SO,4,(,浓,)=S +SO,2,+2H,2,O,不好。浓盐酸有挥发性，使硫化氢中混有氯化氢。,干燥：无水氯化钙或五氧化二磷,尾气处理：,CuSO,4,溶液,说明,：,1,H,2,S,具有很强的还原性，能与浓,H,2,SO,4,和,HNO,3,发生反应，实验室制,H,2,S,不能用具有氧化性的浓,H,2,SO,4,和,HNO,3,，只能用稀,H,2,SO,4,和盐酸与,FeS,反应制得。也不能用浓,H,2,SO,4,干燥,H,2,S,。,2,对比反应,H,2,S,CuSO,4,=H,2,SO,4,+CuS,与,FeS+H,2,SO,4,=FeSO,4,+H,2,S,，可以发现反应方向不同，原因是,CuS,是不溶于水也不溶于稀硫酸的黑色沉淀，而,FeS,能溶于稀硫酸。所以只能用稀,H,2,SO,4,和盐酸与,FeS,反应制得,H,2,S,，而不能用稀,H,2,SO,4,和盐酸与,CuS,反应制得,H,2,S,。,第二节 二氧化硫 酸雨,二氧化硫,SO,2,硫在氧气中燃烧：,实验,现象是：,点燃,S +O,2,=SO,2,生成明亮的蓝紫色火焰。,化学方程式是：,气体,无色,有刺激性,有毒,10,比空气大,易溶于水,在常温、常压下，,1,体积水大约能溶解,40,体积的,SO,2,状态：,颜色：,气味：,毒性：,沸点：,密度：,溶解度：,一、二氧化硫的物理性质,闻气味的方法：,用手轻轻地在瓶口扇动，使少量的气体飘进鼻孔。,1,、,SO,2,与,H,2,O,的反应,二、二氧化硫的化学性质,实验现象,:,试管中的水面上升，滴入紫色石蕊试液后，溶液变红。,实验结论,:SO,2,溶于水后形成的溶液显酸性。,反应方程式：,SO,2,+H,2,O H,2,SO,3,（亚硫酸）,为什么开始水面没有顺利上升？振荡后水面很快上升？,在液面上形成饱和亚硫酸溶液，阻止,SO,2,的吸收。,SO,2,是酸酐，是酸性氧化物，怎样证明？,SO,2,:NaOH=1:2,SO,2,+2 NaOH=Na,2,SO,3,+H,2,O,SO,2,:NaOH=1:1,SO,2,+NaOH=NaHSO,3,酸性氧化物的通性：能与碱反应生成盐和水。,H,2,SO,3,是一种二元酸,，,与碱反应时：,NaOH,比较少，生成,NaHSO,3,；,NaOH,比较多，生成,Na,2,SO,3,。,酸性：,H,2,SO,3,（中强酸）,H,2,CO,3,（弱酸）,说明：,SO,2,与,H,2,O,反应生成,H,2,SO,3,的同时，,H,2,SO,3,也在分解生成,SO,2,与,H,2,O,可逆反应：在同一条件下既能向正反应方向进行，又能向逆反应方向进行的反应。,SO,2,中,S,的化合价是,+4,价：,S,+4,S,+6,-2e,+2e,被氧化剂氧化,2,、,SO,2,的氧化还原反应：,二、二氧化硫的化学性质,SO,2,的还原性,SO,2,+O,2,SO,3,催化剂,a.,与,O,2,的反应,:,SO,3,：无色固体，熔点,(16.8),和沸点,(44.8),都比较低。,SO,3,+H,2,O =H,2,SO,4,+Q,SO,3,也是酸酐,是酸性氧化物。,b.,与卤素单质的反应,:,SO,2,+Br,2,+2 H,2,O=H,2,SO,4,+2HBr,SO,2,+Cl,2,+2 H,2,O=H,2,SO,4,+2HCl,（两种气体生成两种强酸）,二、二氧化硫的化学性质,2,、,SO,2,的氧化还原反应：,c.,与更强的氧化剂反应,:,例如：,KMnO,4,，,K,2,Cr,2,O,4,，,H,2,O,2,SO,2,的还原性,SO,2,中,S,的化合价是,+4,价：,S,-2,S,0,S,+4,-2e,+2e,-4e,+4e,被还原剂还原,SO,2,的氧化性,与,H,2,S,的反应,:,SO,2,+2 H,2,S =3 S +2 H,2,O,二、二氧化硫的化学性质,SO,2,中的化合价是,+4,价：,S,-2,S,0,S,+4,S,+6,-2e,+2e,-4e,+4e,-2e,+2e,“高价氧化，低价还原，中间价态两边转”,SO,2,既有氧化性，又有还原性。,SO,2,具有漂白作用，再加热，又恢复原来的颜色,。,3,、,SO,2,的漂白性,:,实验现象：,二、二氧化硫的化学性质,漂白机理（化合漂白）：,SO,2,与某些有色物质化合生成无色物质，但是这些无色物质不稳定，容易分解而恢复原来的颜色。,氧化作用,化合作用,吸附作用,HClO,、,O,3,Na,2,O,2,、,H,2,O,2,Ca(ClO),2,SO,2,活性炭,化学变化,化学变化,物理变化,永久漂白,暂时漂白,永久漂白,漂白性物质小结,除了,SO,2,，,还有哪些物质具有漂白性？,SO,2,+O,2,SO,3,催化剂,SO,3,+H,2,O =H,2,SO,4,2,、可以漂白纸浆、毛、丝、草编制品等,3,、杀灭霉菌和细菌,4,、作食物和干果的防腐剂,1,、制造硫酸：,三、二氧化硫的用途,亚硫酸钠与稀硫酸反应,装置：简易气体发生装置,收集方法：向上排空气法,检验：使湿润的品红试纸褪色,Na,2,SO,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+SO,2,+H,2,O,干燥：浓硫酸,尾气处理：,NaOH,溶液,四、二氧化硫的实验室制法,稀,1.,下列叙述中,正确的是,(),A.SO,2,在空气中易被氧化为,SO,3,；,B.,在标准状况下,SO,3,的气体摩尔体积是,22.4,升；,C.SO,2,与,SO,3,都能与水剧烈反应；,D.SO,2,可用于漂白纸浆,SO,3,不能。,练习：,D,2.,氯气和二氧化硫皆可做漂白剂，若用两者,(1:1),一起漂白一种 物质时，漂白效果会（）,A.,增强,B.,不变,C.,减弱,D.,难确定,SO,2,+Cl,2,+2 H,2,O=H,2,SO,4,+2HCl,C,酸雨,SO,2,H,2,SO,3,H,2,SO,4,大量二氧化硫散发到大气中，被雨水吸收就会成为对自然界危害较大的酸雨。,二氧化硫的污染,什么叫酸雨？,当雨水的,pH,小于,5.6,时就称为酸雨。,正常的雨水的,pH,是多少？,正常的雨水的,pH,一般小于,7,大于,5.6,，这是由于溶解了二氧化碳的缘故。,酸雨是怎样形成的？,空气中的二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸被氧化成硫酸,空气中少量的二氧化硫在催化剂作用下被氧化成三氧化硫，三氧化硫溶于水形成硫酸,SO,2,H,2,SO,3,H,2,SO,4,SO,2,SO,3,H,2,SO,4,酸雨形成示意图,酸雨有什么危害？,使树叶遭受严重侵蚀，树木的生存受到威胁，导致植物生长所必需的细菌无法存活，引起农业减产，土壤中的营养成分流失，腐蚀水泥、大理石，使钢铁表面生锈，建筑物受损，雕塑和古代遗址受腐蚀，对人体健康也有危害。,大气污染是酸雨形成的主要原因,第三节 水的电离,和溶液的,pH,水的电离,H,2,O+H,2,O H,3,O,+,+OH,-,H,2,O H,+,+OH,-,讨论：,1、影响水电离的因素有哪些？,温度：越高电离程度越大；,溶液的酸碱性,2、在纯水中，水电离出来的,H,+,和,OH,-,是否相等？,水的离子积,实验测得：,在25时，水电离出来的,H,+,=,OH,-,=10,-7,mol/L,H,+,OH,-,=10,-14,是一个常数,H,+,OH,-,=K,w,K,w,叫做水的离子积常数，简称水的离子积,注意：水的离子积只随温度的改变而改变,问题与讨论,1、在水中加入盐酸后，水的离子积是否发生改变？,2、在水中加入强碱后，水的离子积是否发生改变？,3、在酸或碱溶液中，水电离出来的,H,+,和,OH,-,是否相等？,4、100时，水的离子积为10,-12,，求,H,+,为多少？,5、求,0.1mol/L,盐酸中酸电离出来的,H,+,为多少？,7,、在酸溶液中水电离出来的,H,+,和酸电离出来的,H,+,有什么,关系？,6,、求,0.1mol/L,盐酸中水电离出来的,H,+,为多少？,溶液的酸碱性,无论是酸溶液中还是碱溶液中都同时存在,H,+,和,OH,-,而且在一定温度下是定值！,常温下，溶液的酸碱性跟,H,+,和,OH,-,浓度的关系：,中性溶液,酸性溶液,碱性溶液,H,+,=110,-7,mol/L=OH,-,H,+,110,-7,mol/LOH,-,H,+,110,-7,mol/LOH,-,H,+,110,-7,mol/L,稀硝酸（均比浓硫酸强）,一般情况下：浓硝酸被还原为,NO,2,稀硝酸被还原为,NO,注意：,硝酸盐均为易溶于水的离子化合物，多数硝酸盐为无色晶体。,三、硝酸盐的性质,由于硝酸盐在高温时受热易分解出,O,2,，故硝酸盐在高温时是强氧化剂。,酸性条件下，硝酸盐有强氧化性。,硝酸盐的热分解规律：,KNa,：,2KNO,3,2KNO,2,+O,2,MgCu,：,2Cu(NO,3,),2,2CuO+4NO,2,+O,2,Ag,和,Hg,：,2AgNO,3,2Ag+2NO,2,+O,2,四、硝酸的制法,1,、实验室制法,NaNO,3,+H,2,SO,4,(,浓,)=NaHSO,4,+HNO,3,原理：,装置：,2,、工业制法,A,、,NaNO,3,+H,2,SO,4,HNO,3,(,硝石法,),B,、,N,2,NONO,2,HNO,3,(,电弧法,),C,、,NH,3,NONO,2,HNO,3,(,氨氧化法,),曲颈瓶,尾气,处理：,2NaOH+NO+NO,2,=NaNO,3,+H,2,O,曲,颈,瓶,冰水,