资源描述
第三节 硫和氮的氧化物
知识梳理
1、二氧化硫的来源：
实验室：＿S+＿O2— ； ＿Cu+＿H2SO4（浓）— ；
＿Na2SO4+＿H2SO4（浓）—
工业上： 工业尾气，＿FeS2+＿O2— 。
2、氮氧化物的来源：＿NH3+＿O2— ；汽车尾气。
一、二氧化硫
1、硫，俗称 ， 色粉末
2、二氧化硫的物理性质
二氧化硫是 色、有 气味的 气体，密度比空气 ，易 ， 溶于水。
3、二氧化硫的化学性质
二氧化硫与水的反应，水溶液的酸碱性，二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验：
实验操作
现象
结论
（1）把盛有SO2的试管倒立于水中，打开胶塞
试管内液面
。
SO2 溶于水。
（2）用pH试纸测定溶液的酸碱度
溶液呈 性。
（3）滴入2滴品红溶液，振荡；加热试管，再观察
；
。
【思考】分别从化合价的角度，作为酸性氧化物的角度，二氧化硫有什么化学性质：
______________________________________________________________________________。
(1)SO2与水的反应方程式为______________________。
【概念辨析】可逆反应：在 下，既能向 方向进行，同时又能向 方向进行的反应。
(2)SO2与NaOH溶液的反应方程式为______________________。另举两例反应酸性氧化物这一通性的化学反应:________________________________，________________________。
(3)SO2与O2的反应——二氧化硫表现____________性,反应方程式为_____________________。
【注意】工业上制硫酸的反应
____________________________，_________________________，_________________。
【思考】硫酸酸雨如何形成？写出反应的方程式
________________________________________________________________________
(4)SO2或亚硫酸有漂白性：二氧化硫或亚硫酸有漂白作用，与有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，加热又恢复为原来的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。
【辨析】氯水也有漂白作用，次氯酸与有色物质发生氧化还原反应，生成稳定的无色物质，加热不恢复为原来的颜色。
二、二氧化氮和一氧化氮
1、中国有句农谚，叫“雷雨发庄稼”，其中蕴含着丰富的科学知识。用化学方程式表示： 、
、 。
2、小结表-1：
NO
NO2
SO2
SO3
物理性质
化学性质
用途
对环境影响
制法
表-2
氮
硫
物理性质
NO2
NH3
HNO3
SO2
SO3
H2SO4
化学性质
用途
制法
疑难点拨
1、与有机色素结合成不稳定的无色物质。
SO2漂白性的实质，是SO2与水反应生成的H2SO3跟有机色素结合成了不稳定的无色化合物，该化合物见光、遇热或长久放置又能恢复为原来的颜色。SO2漂白原理属于非氧化—还原反应。
2、氧化性漂白：漂白剂具有氧化性，将有机色素氧化成稳定的无色物质。
(1)氯水、Ca(ClO)2的漂白性：干燥的氯气不能使红布条褪色，而能使湿润的红布条褪色，证明起漂白作用的不是Cl2，而是HClO。氯气也能使品红溶液褪色，但加热不能复原，其实质为氧化还原反应。Ca(ClO)2在水中极易发生水解,或与CO2反应生成HClO,从而表现出漂白性。
(2)H2O2、Na2O2的漂白性：过氧化氢在常温下能自动分解:2H2O2=2H2O+O2↑,因此它是一种强氧化剂，纺织工业常用它作漂白剂，就是利用它的氧化性。Na2O2是一种淡黄色晶体，与水或者稀酸作用时，生成过氧化氢，并猛烈放热。生成的H2O2在受热情况下立即分解放出氧气，表现出强氧化性：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。因此，Na2O2是一种重要的工业漂白剂。
(3)臭氧的漂白性：O3分子是不稳定的，氧化能力远比O2强，且在水溶液中具有强氧化性。所以，当有水存在时，O3是一种强力漂白剂，还用于水和空气的消毒。
3、吸附性漂白：木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，形成较大的比表面积，具有很强的吸附性。
二、二氧化碳与二氧化硫的异同及鉴别
1、物理性质。相同点：常温下都是无色气体．密度都大于水。
不同点：二氧化碳没有气味．二氧化硫有刺激性气味；二氧化碳无毒．二氧化硫有毒；二氧化碳能溶于水（1体积水大约溶解1体积气体）。二氧化硫易溶于水（1体积水大约溶解
40体积气体）；二氧化硫易液化。
2、化学性质。相同点：都是酸性氧化物①都能和水反应．生成的酸不稳定．只能存在于溶液中CO2＋H2OH2CO3 SO2＋H2OH2SO3
②都能与碱反应。用量比不同。可以生成两种盐。SO2、CO2气体通入澄清石灰水中。都是先生成沉淀。当SO2、CO2过量时又溶解。
不同点：①二氧化硫常表现还原性．二氧化碳表现氧化性；二氧化硫能被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化．二氧化碳不能．②二氧化硫具有漂白性．能漂白某些有色物质．二氧化碳不能。③造成大气污染的原因不同。二氧化硫形成酸雨，二氧化碳引起温室效应。
3、鉴别：①利用二氧化硫的还原性，用高锰酸钾溶液或溴水褪色鉴别。②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别。
三、氮的氧化物溶于水的计算
1、NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时，可根据反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，利用气体
体积的变化差值进行计算．
2、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)
=4：1时，恰好完全反应，无气体剩余
<4：1时，剩余O2
>4：1时，NO2过量，剩余气体为NO，且体积为过量的NO2体积的1/3.
3、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)
[练习 一]
1.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
2.环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列名词与环境污染无关的是
①温室效应； ②赤潮； ③酸雨； ④光化学烟雾； ⑤臭氧空洞 ；⑥水俣病； ⑦潮汐； ⑧大脖子病 ；⑨水华； ⑩沙漠化。
A、②⑨ B、⑦⑧ C、⑥⑦⑧ D、②⑤⑦
3.酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球生命生存的生态环境，下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是
①对燃煤进行脱硫；②对含SO2、NO2等工业废气进行无害处理后，再排放到大气中；③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物；④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等。
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④
4.下列现象说明SO2具有氧化性的是（ ）
A.SO2通入品红溶液中使之褪色。
B.SO2通入酸性 KMnO4溶液中使之褪色。
C.SO2通入溴水中使之褪色。
D.SO2通入饱和 H2S 溶液中析出浅黄色沉淀。
5.下列变化需要加入氧化剂才能实现的是
A.S2-→H2S B.Na2SO3→SO2
C.H2S→S D. SO2→S
6.在常温常压下，下列各组气体不能共存的是
A.SO2与O2 B.NO2与NO
C.O2与N2 D.NO与O2
7.下列气体溶解于水，没有发生氧化还原反应的是
A.SO2溶解于水 B.NO2溶解于水
C.CO2溶解于水 D.Cl2溶解于水
8.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.①②⑤ B.①③⑤ C.②③④ D.①②③
9.在BaCl2溶液中通入SO2气体，溶液仍澄清，若将BaCl2溶液分盛两支试管，分别加硝酸和烧碱溶液，然后再通入SO2气体，结果两支试管都有白色沉淀，由此得出下列结论合理的是
A.氯化钡具有两性。
B.两支试管中的沉淀均是亚硫酸钡。
C.SO2有还原性和酸性。
D.升高pH，SO2水溶液中SO32-浓度增大。
10.全社会都在倡导诚信，然而总是有一部分不法商贩却在背道而驰。如有些商贩为了使银耳增白，就用硫磺（燃烧硫磺）对银耳进行熏制，用这种方法制取的洁白的银耳对人体是有害的。这些不法商贩所制取银耳利用的是
A.S的漂白性 B.S的还原性
C.SO2的漂白性 D.SO2的还原性
11.上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是 （ ）
A.NO是具有刺激性的红棕色气体
B.NO是汽车尾气的有害成分之一
C.NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能
D.NO能够与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒
＊12.在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质，其质量比为
A.3∶1 B.1∶3 C.1∶2 D.2∶1
※13.将盛有12mLNO2和O2混合气体的量筒倒立于水槽中，充分反应后，还剩余2mL无色气体，则原混合气体中O2的体积是
A.1.2mL B.2.4mL C.3.6mL D.4mL
※14.10mLNO、CO2的混合气体通过足量的Na2O2后，气体的体积变为5mL（相同状况），则CO2和NO的体积比不可能为
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶2 D.1∶2
解析：本题是CO2、NO的混合气体通过Na2O2时，体积变化的计算。
2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2①
2NO＋O22NO2②
①＋②得：2Na2CO3＋2NO2③
4体积2体积
由此可得出下列推论：
（1）当V（CO2）＝V（NO），反应恰好按③式进行，反应后
＝[V（CO2）＋V（NO）]
（2）当V（CO2）＞V（NO），反应按③式进行后，剩余CO2按①式进行，即体积仍减少一半，反应后
＝[ V（CO2）＋V（NO）]
（3）当V（CO2）＜V（NO），反应按③式进行后，剩余NO体积不变化，反应后V总＞[ V（CO2）＋V（NO）]。
根据上述讨论，现已知NO、CO2气体通过Na2O2后体积为原来的一半，故应满足（1）（2）两种推论结果，A、B、C均符合（CO2）≥（NO），只有D不符。
5.D解析：活性炭为吸附褪色，过氧化钠、氯水、臭氧为氧化褪色，二氧化硫为生成不稳定的无色物质褪色，选D。
15.在标准状况下，将O2与NO按3：4的体积比充满一个干燥烧瓶，将烧瓶倒置于水中，瓶内液面逐渐上升后，最后烧瓶内溶液的物质的量浓度为
A.0.045mol·L－1 B.0.036mol·L－1
C.0.026mol·L－1 D.0.030mol·L－1
16.在一定温度和压强下，将装有N2和NO2混合气体的试管倒立在水中，经足够时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的3/5，则原混合气体中N2与NO2的体积比是
A.2 :3 B.3 : 2 C.3:5 D.5 : 3
17.如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体
A.可能是N2与NO2的混和气体
B.可能是O2与NO2的混和气体
C.可能是NO与NO2的混和气体
D.只可能是NO2一种气体
18.在标准状况下，在三个干燥的烧瓶内分别装入干燥纯净的NH3、含一半空气的氯化氢、NO2和O2的混合气体[V(NO2)∶V(O2)＝4∶1]。然后分别做喷泉实验，三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为
A.2 :1 :2 B.5 :5 :4 C.1 :1 :1 D.无法确定
19.某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2 中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是
A.肯定有SO2和NO B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO
20.工业废气中氮氧化物是主要的大气污染源之一。
已知2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。现有a mol NO2和b mol NO的混合气，若用足量的NaOH溶液将其完全吸收，则混合气中两种气体的物质的量必须满足的关系是
A.a=b/3 B.2a=b C.a≥b D.a<b
21.在常温常压下，a、b、c、d四支相同的试管中，分别装有以等物质的量混合的两种气体。a试管内是NO2和O2，b试管内是Cl2和SO2，c试管内是NO和O2，d试管内是CO和H2。将四支试管倒立于水槽中，最终水面上升高度h的比较，正确的是
A.hb>hc>ha>hd B.hc>ha> hb>hd
C.hd >ha>hc> hb C.hb> ha > hc >hd
22.某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为1:2,则该氮的氧化物是
A. N2O B..NO C.NO2 D.N2O5
23.盛有NO和NO2 的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO 和NO2 的体积比是
A.3∶1 B.1∶3 C.2∶1 D.1∶2
24.利用右图装置，写出除去下列气体中的杂质的方法，并写出化学方程式（括号内的气体为杂质）。
(1)CO2(SO2)
化学方程式 。
(2)SO2(SO3，假设SO3为气体)
化学方程式 。
(3)NO(NO2)
化学方程式 。
（1）将混和气体通入到盛有饱和NaHCO3溶液的上图装置中，化学方程式是: SO2＋2NaHCO3＝2CO2↑＋Na2SO3＋H2O
(2)将混和气体通入到盛有饱和NaHSO3溶液的上图装置中，化学方程式是:
SO3＋2NaHCO3＝2SO2↑＋Na2SO4＋H2O
(3)将混和气体通入到盛有水的上图装置中，化学方程式是:
3NO2＋H2O＝NO＋2HNO3
25.我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。为了有效控制酸雨，目前国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)现有雨水样品1份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得数据如下表:
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析数据，回答下列问题:（已知Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl）
①雨水样品的pH变化的原因是（用化学反应方程式表示） 。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH将变
（填“大”或“小”）。
(2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是 。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫
④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤
(3)在英国进行的一个研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度。在20世纪的60年代～70年代的10年间，由发电厂排放出的SO2增加了35％，但由于建筑高烟囱的结果，地面SO2浓度降低了30％之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取?简述其理由。
（1）①2H2SO3＋O22H2SO4 ②小 （2）C
（3）不可取。因SO2的排放总量没有减少，所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害。
解析:酸雨放置时pH变化，其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致。雨水和自来水混合，应考虑H2SO3与Cl2（或HClO）的反应。
点评:接触和认识化学与环境的关系，强化环保意识，是化学学习的一项重要内容。因而有关环境保护的内容，如环境污染、环境监测、污染物的处理及防治污染的措施等，都应引起重视。
26.今有HCl、Cl2、H2S、NH3、NO、NO2、CO2、H2、SO2等气体，问:
(1)不能用浓硫酸干燥的是 。
(2)有毒的气体是 。
(3)比空气轻的气体是 。
(4)用水作溶剂，可作喷泉实验的是 。
(5)不能用碱石灰干燥的是 。
(6)能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的是 。
(7)能使品红试纸褪色的是 。
(1)H2S、NH3 (2)Cl2、H2S、NO2、SO2 (3)NH3、H2 (4)HCl、NH3、NO2、SO2(5)HCl、Cl2、H2S、NO2、CO2、SO2 (6)HCl、H2S、NO2、CO2、SO2、Cl2 (7)Cl2、SO2
27.利用图4－3所示装置收集以下8种气体(图中烧瓶的位置不得变化)
①H2 ②Cl2 ③CH4 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦H2S ⑧SO2
(1)若烧瓶是干燥的，则由B口进气收集的气体有 (写序号)；
(2)若烧瓶充满水，可收集的气体有 ，这时气体由 进入。
(3)若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有
。
(4)若在烧瓶内装入浓硫酸使气体干燥，则可用此装置来干燥的气体有 ，这时气体由_____口进入。
(1)②④⑦⑧ (2)①③⑥A(3)①③⑤ (4)①②③④⑥⑧B
解析:由B口进入适宜于比空气重的气体，由A口进入适宜于比空气轻的气体。
28.如图表示A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图，其中A、B、C、D常温下都是气体，B为红棕色，写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应的化学方程式。
(1)各物质的化学式为:
A________，B________，C_______，D_______，E_________。
(2)各步反应的化学方程式为:
A→C:____________________________________；
D→C:____________________________________；
B→E:____________________________________；
E→C:____________________________________。
解析:解题的突破口是B 为红棕色气体，则B为NO2，C与O2能生成气体B，故C为NO。E在常温下不是气体，故E为稀HNO3。由图转化关系进一步分析可知:A为N2、 D为NH3。 (1)A:N2 B:NO2 C:NO D:NH3 E:HNO3
(2)A→C:N2＋O22NO D→C:4NH3＋5O24NO＋6H2O B→E:3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO
29.某学生课外活动小组利用下图所示装置，分别做如下实验(1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是
溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是: 。
(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色。冷却后恢复无色，则此溶液可能是
溶液。加热时溶液由无色变为红色的原因是: 。
(气球的作用是什么？)
解析:气体的溶解度随着温度上升而减小，温度上升，氨气逸出，溶液颜色变浅，又由于NH3极易溶于水，冷却后氨气重新溶于水，又恢复红色。同理SO2溶于品红溶液，可使品红溶液褪色，SO2气体逸出后品红溶液恢复红色，冷却后，SO2重新溶入溶液中，溶液又褪色。
答案: (1)稀氨水和酚酞；稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅。
(2)溶有SO2的品红；SO2气体逸出，品红溶液恢复红色。
点悟:颜色的变化是此题的突破口，在中学教材中还有许多物质有特别的颜色，这些特征颜色往往是解题的关键，要注意积累归纳。
30.有一无色干燥的混合气体，可能是由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成，根据①把混和气体通过浓H2SO4时，气体体积明显减小。②再通入过量碱石灰时，体积又明显减小；③剩余气体接触空气时，立即变为红棕色，可得:混和气体中一定存在______________，一定不存在_______________，可能存在_________ 。
NH3、CO2、NO， HCl、Cl2、NO2、O2， H2 。
31.将标况下4升NO2和1升O2混合充满烧瓶，然后倒插入水槽中，溶液的物质的量浓度是多少？(假设硝酸未进入水槽)若是4升NO和3升O2，浓度又是多少？若是NO2、NO、O2的混合气体，也是刚好溶于水完全反应，则溶液的浓度在什么范围内？
(1)NO2溶于水生成NO，故A为NO，B为O2
(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3
amL
依题意:(2分)
(3)在VmL的混合气中，因3体积的NO2只能产生1体积的NO，故V应大于20mL。若20mLNO都由NO2产生，则V应为60mL，已知VmL气体中已含NO，故20<V<60(20分)
18.0.036mol/L；0.026mol/L；0.026mol/L<C<0.036mol/L
32.将vmL NO和NO2的混合气通过水吸收后，得到amL无色气体A，将此无色气体A与等体积O2混合，再通过水充分吸收后，收集到5mL无色气体B。试回答:
(1)A气体是 ，B气体是 ；
(2)A气体的体积是 mL;
(3)v的取值范围是 。
(1)NO2溶于水生成NO，故A为NO，B为O2
(2)4NO+3O2+2H2O=4HNO3
amL
依题意:(2分)
(3)在VmL的混合气中，因3体积的NO2只能产生1体积的NO，故V应大于20mL。若20mLNO都由NO2产生，则V应为60mL，已知VmL气体中已含NO，故20<V<60(20分)
33.将标况下4 LNO2和1 LO2混合充满烧瓶,然后倒插入水槽中,溶液的物质的量浓度是多少?(假设硝酸未进入水槽)若是4LNO和3LO2，浓度又是多少?若是NO2、NO、O2的混合气体，也是刚好溶于水完全反应，则溶液的浓度在什么范围内?
0.036mol/L；0.026mol/L；0.026mol/L<C<0.036mol/L
教 第三节 硫和氮的氧化物 4 4
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